一种网络容量与覆盖的优化方法和装置制造方法及图纸

一种网络容量与覆盖的优化方法和装置，以网络容量和覆盖为优化目标，采用负载均衡和干扰协调的联合优化，来达到网络容量和覆盖的最优化。具体地，通过对用户组与基站管理的动态关联，达到负载均衡的效果；通过对各用户组子频带资源使用的动态调整，实现小区间干扰协调；以容量和覆盖为优化效用函数，优化目标为最大化全网中最低效用用户组的效用函数。通过对负载均衡和干扰协调的迭代优化，执行容量和覆盖、负载均衡以及干扰协调的联合优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种网络容量与覆盖的优化方法和装置
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种网络容量与覆盖的优化方法和装置。
技术介绍
自组织网络(SON，SelfOrganizingNetwork)是通过自配置、自优化、自治愈等操作，实现网络实时自动化维护，从而大大减少人工干预的网络维护，为运营商大大减少运维成本。射频(RF，RadioFrequent)容量和覆盖优化、负载均衡和干扰协调都是SON的重要用例。现有网络优化的主要做法是基于单用例的优化，例如：RF容量和覆盖优化，或者负载均衡和干扰协调等都是各自作为单独的用例在特定的网络状况下进行单独优化。但是由于三者之间存在复杂的相互关系，单独优化各个用例并不能达到网络整体的优化，现有技术中不能实现各种用例之间的联合优化。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种网络容量与覆盖的优化方法和装置，实现各种用例之间的联合优化，能够对网络整体进行优化。第一方面，提供了一种网络容量与覆盖的优化方法，所述方法包括：对系统子频带进行划分；为各用户组设置相应的容量和覆盖权值；根据所述子频带和用户组关系，进行用户组划分，并根据各个基站上报的本小区用户关联和资源分配、以及用户组信息用于初始化优化参数(b，E，p)；其中，b为基站-用户关联矢量，E为子频带共享矩阵，p为用户组功率矢量；在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，即(E，p)，用于实现网络的干扰协调；根据优化的所述(E，p)，即(E*，p*)，优化所述基站-用户关联矢量b，用于实现网络的负载均衡；判断各用户组功率是否收敛，如果收敛，则获取优化的(b*，E*，p*)；根据获取E*计算用户组-子频带指配矩阵，即F*，将获取的(b*，F*，p*)配置下发到有相应用户组的基站，由基站对其关联的用户进行资源分配，从而实现了负载均衡和干扰协调的联合优化。在第一种可能的实现方式中，根据第一方面，所述(b，p)初始化设置具体根据基站上报的各个用户组的实际关联和功率进行初始化设置；所述E采用随机设置各元素值的方式进行初始化设置。在第二种可能的实现方式中，根据第一方面，所述在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，即优化的所述(E，p)，具体包括：在b为给定值时，最大化网络中具有最差容量和覆盖效用函数的用户组的效用函数，即：由于效用函数为：uc(p，E)：＝pc/[G(E)p+n]c的形式，因此，定义：则最优配置(p*，E*)满足由此可推出，Copt＝1/ρ(Λ(E*))，其中ρ是Λ(E*)的彼龙根；经验证，通过最小化ρ(Λ(E))即获得全网最优效用函数对应的最优配置的E*，即根据获得最优配置的p*。在第三种可能的实现方式中，根据第一方面，所述根据优化的所述(E，p)，优化所述基站-用户关联矢量b，具体包括：对于用户组c，最大化其容量和覆盖所对应的干扰项为：通过在bc∈BS范围内为每个用户组c选择最优的使得Ic(p*，b，E*)最小化。在第四种可能的实现方式中，根据第一方面，当判断各用户组功率未收敛，将优化后的所述基站-用户关联矢量作为输入，执行所述在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，以及执行所述根据优化的所述(E，p)，优化所述基站-用户关联矢量b；直到各用户组功率未收敛为止，从而获取优化的(b*，E*，p*)。在第五种可能的实现方式中，根据第一方面，所述根据获取E*计算用户组-子频带指配矩阵，即F*，具体包括：将E*中共享相同子频带的第i组用户组指配到F*中的第i个子频带。在第六种可能的实现方式中，根据第一方面，为各用户组设置相应的容量和覆盖权值，具体包括：为各用户组设置相同或者不同的容量和覆盖权值。第二方面，提供了一种网络容量与覆盖的优化方法，所述方法包括：对系统子频带进行划分；为各用户组设置相应的容量和覆盖权值；根据所述子频带和用户组关系，进行用户组重划分，并根据各个基站上报的本小区用户关联和资源分配、天线下倾角、以及用户组信息，初始化优化参数(b，E，p，r，θ)；其中，b为基站-用户关联矢量，E为子频带共享矩阵，p为用户组功率矢量，r为基站功率矢量，θ为天线下倾角矢量；在当前(r，θ)配置下，在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，即(E，p)，用于实现网络的干扰协调；以及根据优化的所述(E，p)，即(E*，p*)，优化所述基站-用户关联矢量b，用于实现网络的负载均衡；从而获得了在当前(r，θ)配置下的优化的(b，E，p)；在给定的r和优化的(b，E，p)下，通过最小化基站干扰相关项来优化当前迭代下的基站天线下倾角θ；通过定点迭代优化基站功率r；判断各个基站功率是否收敛；如果收敛，则获取优化的(b*，E*，p*，r*，θ*)；根据获取E*计算用户组-子频带指配矩阵，即F*，将获取的(b*，F*，p*，r*，θ*)配置下发到有相应用户组的基站，由基站对其关联的用户进行资源分配，从而实现了射频优化，负载均衡和干扰协调的联合优化。在第一种可能的实现方式中，根据第二方面，所述在给定的r和优化的(b，E，p)下，通过最小化基站干扰相关项来优化当前基站天线下倾角θ，具体包括：对于基站最大化其容量和覆盖所对应的干扰项为，通过在θbs∈Θbs范围内为每个基站bs选择最优的天线下倾角使得Ibs(r，θ)最小化。在第二种可能的实现方式中，根据第二方面，所述通过定点迭代优化基站功率r；具体包括：采用定点迭代优化方法，结合每个基站的功率约束，每个基站的最大效用函数通过的定点迭代优化实现，其中，γbs为最低信号与干扰加噪声比。第三方面，提供了一种网络容量与覆盖的优化装置，所述装置包括：收发器和处理器；所述收发器，用于接收各基站上报的本小区用户关联和资源分配、以及用户组信息用于初始化优化参数(b，E，p)；其中，b为基站-用户关联矢量，E为子频带共享矩阵，p为用户组功率矢量；将获取的(b*，F*，p*)配置下发到有相应用户组的基站，由基站对其关联的用户进行资源分配，从而实现了负载均衡和干扰协调的联合优化；所述处理器，用于对系统子频带进行划分；为各用户组设置相应的容量和覆盖权值；根据所述子频带和用户组关系，进行用户组重划分，并根据各个基站上报的本小区用户关联和资源分配、以及用户组信息用于初始化优化参数(b，E，p)；在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，即(E，p)，用于实现网络的干扰协调；根据优化的所述(E，p)，即(E*，p*)，优化所述基站-用户关联矢量b，用于实现网络的负载均衡；判断各用户组功率是否收敛，如果收敛，则获取优化的(b*，E*，p*)；根据获取E*计算用户组-子频带指配矩阵，即F*，获取的(b*，F*，p*)。在第一种可能的实现方式中，根据第三方面，所述处理器中所述(b，p)初始化设置具体根据基站上报的各个用户组的实际关联和功率进行初本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种网络容量与覆盖的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
对系统子频带进行划分；为各用户组设置相应的容量和覆盖权值；根据所述子频带和用户组关系，进行用户组划分，并根据各个基站上报的本小区用户关联和资源分配、以及用户组信息用于初始化优化参数(b,E,p)；其中，b为基站-用户关联矢量，E为子频带共享矩阵，p为用户组功率矢量；
在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，即(E，p)，用于实现网络的干扰协调；
根据优化的所述(E，p)，即(E*,p*)，优化所述基站-用户关联矢量b，用于实现网络的负载均衡；
判断各用户组功率是否收敛，如果收敛，则获取优化的(b*,E*,p*)；
根据获取E*计算用户组-子频带指配矩阵，即F*，将获取的(b*,F*,p*)配置下发到有相应用户组的基站，由基站对其关联的用户进行资源分配，从而实现了负载均衡和干扰协调的联合优化。


2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述(b,p)初始化设置具体根据基站上报的各个用户组的实际关联和功率进行初始化设置；所述E采用随机设置各元素值的方式进行初始化设置。


3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，
当判断各用户组功率未收敛，将优化后的所述基站-用户关联矢量作为输入，执行所述在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，以及执行所述根据优化的所述(E，p)，优化所述基站-用户关联矢量b；直到各用户组功率未收敛为止，从而获取优化的(b*,E*,p*)。


4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据获取E*计算用户组-子频带指配矩阵，即F*，具体包括：
将E*中共享相同子频带的第i组用户组指配到F*中的第i个子频带。


5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，为各用户组设置相应的容量和覆盖权值，具体包括：
为各用户组设置相同或者不同的容量和覆盖权值。


6.一种网络容量与覆盖的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
对系统子频带进行划分；为各用户组设置相应的容量和覆盖权值；根据所述子频带和用户组关系，进行用户组重划分，并根据各个基站上报的本小区用户关联和资源分配、天线下倾角、以及用户组信息，初始化优化参数(b,E,p,r,θ)；其中，b为基站-用户关联矢量，E为子频带共享矩阵，p为用户组功率矢量，r为基站功率矢量，θ为天线下倾角矢量；
在当前(r,θ)配置下，在b为给定值时，优化各子频带共享矩阵和用户组功率矢量，即(E，p)，用于实现网络的干扰协调；以及根据优化的所述(E，p)，即(E*,p*)，优化所述基站-用户关联矢量b，用于实现网络的负载均衡；从而获得了在当前(r,θ)配置下的优化的(b,E,p)；
在给定的r和优化的(b,E,p)下，通过最小化基站干扰相关项来优化当前迭代下的基站天线下倾角θ；
通过定点迭代优化基站功率r；
判断各个基站功率是否收敛；如果收敛，则获取优化的(b*,E*,p*,r*,θ*)；
根据获取E*计算用户组-子频带指配矩阵，即F*，将获取的配置下发到有相应用户组的基站，由基站对其关联的用户进行资源分配，从而实现了射频优化，负载均衡和干扰协调的联合优化。


7.一种网络容量与覆盖的优化装置，其特征在于，所述装置包括：收发器和处理器；
所述收发器，用于接收各基站上报的本小区用户关联和资源分配、以及用户组信息用于初始化优化参数(b,E,p)；其中，b为基站-用户关联矢量，E为子频带共享矩阵，p...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁涛，庄宏成，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44