CN100486380C - 实现cdma邻区列表的自动优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现码分多址蜂窝移动通讯***邻区列表的自动优化方法。由操作维护中心对切换数据进行分类统计；发生切换，按数据结构记录数据；从统计数据中选择统计次数占绝对优势的一种，参与后续邻区判决；在统计数据类中和不同统计数据类之间设置门限值；依据切换统计数据与相关门限，对邻区列表配置合理性实施判决，给出优化邻区列表；按照优化后的邻区列表自动配置邻区。由于本发明描述的邻区优化方法基于整个业务区所有小区之间的切换数据统计，在实现每个小区的邻区列表优化的同时，实现了小区之间的邻区互配。本发明描述的方法对切换数据进行详细分类，并依据分类后统计数据进行邻区列表优化，使得邻区列表优化更加准确。

Description

实现CDMA邻区列表的自动优化方法

技术领域

本发明涉及一种实现码分多址(CDMA)蜂窝移动通讯***邻区列表的自动优化方法。

背景技术

码分多址(CDMA)是移动通讯常用多址调制技术中的一种。图1给出了一个典型的CDMA蜂窝移动通讯***结构图。移动台(MS)12A或12B，通过基站收发信机(BTS)16A或16B，与基站控制器(BSC)14A进行通讯。在某一时刻移动台可能同时与两个、三个或更多基站同时建立链接关系。基站控制器又通过移动交换中心(MSC)与PSTN或ISDN进行网络通讯，同时一个移动交换中心(MSC)还可接其它的基站控制器(BSC)14B等。

移动台12A在通讯过程中，从小区16A移动至小区16B，将发生切换。CDMA***支持一种称之为软切换的，不同于其他蜂窝通讯***的越区切换。

首先软切换是移动台辅助切换。移动台在越区切换过程中，不断对周围其他小区(邻区)的信号强度进行搜索，当发现某个或几个邻区的信号强度超出设定门限值时，向当前服务小区16A发送功率测量报告消息(PMM消息)，16A将PMM消息上报给基站控制器(BSC)14A，14A决定12A是否启动越区切换。

第二个区别在于在CDMA越区切换过程中，移动台12A先与目标小区16B建立链接关系，移动台12A同时接收来自16A和16B两个小区的信号，16A和16B同时接收来自移动台12A的反向链路信号，当发现某个小区，例如16A信号强度低于某一设定门限，移动台12A上报PMM消息给16A和16B，16A和16B同时上报给14A，14A决定是否断掉与16A的链接关系。

整个切换过程是先与目标小区建链，再与原小区断链的过程。用户12A在整个通话过程中对越区切换没有任何察觉。

其他蜂窝移动通讯***的越区切换过程是先与原服务小区中断链接关系，再与目标小区建立新的链接关系，导致用户通话过程中存在间断，越区切换过程中可察觉到“咔嗒”声。

在软切换过程中，作为必要环节之一是移动台12A不断监视周围邻区信号强度的变化。要求图1中操作维护中心(OMC)18A为每个小区维护一个邻区列表，以保证移动台搜索邻区信号强度的效率。

由于城市的无线传输环境复杂，邻区分布不等于网络拓扑图中的相邻小区；随着网络规模的扩大，邻区趋于不断增加的趋势，当超出协议规定的邻区列表上限时，由于邻区未配将导致切换掉话；由于网络扩容，导致网络拓扑结构发生变化，要求邻区列表随之更新。因此，邻区优化是长期的工作，需要不断更新，不断优化。为了减轻邻区优化的工作负担，人们不断探索邻区列表自动优化更新的方法。

美国专利第6360098号描述了一种在计算机网络仿真平台上确定邻区列表的方法。根据信号传输模型，计算某小区的边界区来自多个其他小区信号强度，根据信号强度的大小确定该小区的邻区列表。首先，由于网络仿真不能完全反映真实网络的覆盖情况，与实际网络环境存在较大差异，导致仿真平台确定的邻区列表只能作为网络初始邻区设置的参考，需要在后续网络优化过程中不断优化。其次，基于网络仿真平台确定邻区列表的方法，很难做到自动邻区列表优化更新。

美国专利第6119005号描述了一种利用单向切换次数和导频强度自动选取、优化邻区列表的方法。技术方案如下：每个小区负责统计本小区服务移动台的切换数据。所谓本小区服务的移动台，是指距离该小区最近的移动台，或者说该小区是移动台接收到的多个小区信号中最强的，那么定义该小区为该移动台提供服务。移动台的切换数据包括向其他小区的切换次数和接收相应小区导频强度，统计一段时间后，按如下公式计算度量依据M_i＝∑P_i+a_iN_i，P_i表示第I号导频的接收强度(I取值为1～512)，N_i表示向I号导频对应的小区的切换次数。a_i为加权系数。按M_i大小顺序对小区进行排序，取前20个小区构成邻区列表。

专利第6119005号中描述的技术方案存在以下问题。首先，该专利的切换次数统计仅考虑单向切换的数据，但邻区配置有互配的需求，例如小区A配置小区C作为邻区，小区C同样需要配置小区A作为邻区，因此作为邻区选择的依据，不能只考虑A→C的切换次数多少，还要考虑C→A的切换次数统计，否则会造成邻区互配率下降。专利6119005描述的技术方案最终以协议标准给出的邻区列表上限为界，构成邻区列表，显然没有考虑邻区互配的需求。其次，成功切换并不仅仅发生于邻区之间。在切换发生时，服务移动台的小区可能有多个，这时移动台的邻区是多个服务原小区邻区列表的并集。因此切换统计数据中除了包含邻区切换统计外，还包含非邻区切换，非邻区切换有的是成功的，有的是失败的。例如，移动台服务原小区为A和B，向C小区切换。C小区是A的邻区(在A的邻区列表中)，但C小区不在B的邻区列表中。对于这次切换，基站***将作如下统计：A→C发生一次邻区切换，B→C发生一次非邻区切换。

发明内容

基于上述需要解决的技术问题，本发明的目的在于提供一种易于实现，对CDMA蜂窝移动通讯***中的邻区列表进行自动优化的方法。

本发明提出一种CDMA邻区列表的自动优化方法，包括如下步骤：

步骤一：由操作维护中心根据载频、业务区、切换方向、邻区配置状态、切换结果对切换数据进行分类统计，发生一次切换，按以下数据结构记录数据：切换发生的载频信息，切换发生的业务区信息，服务小区和切换目标小区标识；服务小区与目标小区的邻区配置关系；切换成功和切换失败；

步骤二：对于确定的载频、业务区和切换方向下的多种切换统计数据，以占绝对优势的统计量作为判据，即每种切换统计数据中切换次数最多的统计量作为判据，参与后续邻区判决；

步骤三：在确定的载频类别中，按切换方向分类，在每一类数据中设置门限，在不同统计数据类之间设置门限值；

步骤四：依据作为判据的切换统计数据与相关门限，对邻区列表配置合理性实施判决，给出优化邻区列表；

步骤五：由***操作维护中心按照优化后的邻区列表自动配置邻区。

本发明CDMA邻区列表的优化方法相对于现有技术的优点在于：由于本发明描述的邻区优化方法基于整个业务区所有小区之间的切换数据统计，在实现每个小区的邻区列表优化的同时，实现了小区之间的邻区互配。本发明描述的方法对切换数据进行详细分类，并依据分类后统计数据进行邻区列表优化，使得邻区列表优化更加准确。

附图说明

图1是CDMA蜂窝移动通讯***结构图；

图2是本发明所述方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明所述方法作进一步说明：

如图1所示：给出的是实际应用于某城区的多个载频、多个BSC的CDMA蜂窝无线通讯***。

对应图2所给出的流程：***中的操作维护中心根据载频、业务区、切换方向、邻区配置状态、切换结果对切换数据进行分类。按载频分类分为：载频内软切换，载频间硬切换；按业务区分类：BSC1，BSC2等；按切换方向分类：源于小区A到其他小区B的切换次数统计，由其他小区B切换到A的切换次数统计；按邻区配置状态分类：小区A的邻区列表中配置小区B，定义A→B的切换为邻区切换，相反如果A小区的邻区列表中没有配置小区B，定义A→B的切换为非邻区切换；按切换结果分类：切换成功，切换失败。

对于确定的载频、业务区和切换方向下的多种切换统计数据，以占绝对优势的统计量作为判据。确定载频分类，例如：同载频下的软切换；确定业务区分类，例如：BSC1业务区内软切换；确定切换方向的分类，依据小区A到其他小区B、C、D等的切换次数统计中的最大值设置门限，门限值可根据公式TH_fromA＝MAX(M_A→B，M_A→C，M_A→D，...)/15.75得到。依据由其他小区B、C、D等到小区A的切换次数统计中的最大值设置门限，门限值可根据公式TH_toA＝MAX(M_B→A，Mc_→A，M_d→A，...)/15.75获得。其中M_A→B，M_A→C，M_A→D，...，M_B→A，M_B→A，M_C→A，...等都是对应类别中的所有子类中占有绝对优势的数据，或者说是对应类别中的一个切换次数统计最多的子类的统计数据。例如在小区A→B的邻区切换次数统计中，可能包含子类：切换成功次数sa和切换失败次数fa，如果切换成功次数远远大于切换失败次数，那么M_A→B＝max(sa，fa)＝sa。同样在B→A的邻区切换次数统计中得到M_B→A＝max(sb，fb)。门限值TH_fromA和TH_toA也可根据原于A小区到其他某小区B、C、D等的切换数据的平均值和其他小区B、C、D等到A的切换数据的平均值来确定。

依据原于A小区到其他某小区B的切换数据与对应的其他小区B到A的切换数据之比值、之差值等在不同类别数据之间设置门限N。例如：N＝2，建立表1。

表1 邻区优化判据表

上表沿1、3、6、10表格单元构成的对角线有对称关系，因此只对1～10表格单元的统计数据情况实施如下邻区优化判据：

单元1：

if(|sa-sb|<N*min(sa，sb)AND(sa>TH_fromA OR sb>TH_toA))

{＂/＂}/*＂/＂符号表示邻区配置正常*/

else

{＂#＂}/*＂#＂符号表示邻区配置冗余*/

单元2、3、5、8：

{＂！＂}/*＂！＂符号表示设备***问题*/

单元4：

if(|sa-sb|<N*min(sa，sb)and(sa>TH_fromA OR sb>TH_toA))

{＂？＂}/*＂？＂符号表示邻区配置需要人为干预确认*/

else

{＂#＂}

单元6：

if(|sa-sb|<N*min(sa，sb)AND(sa>TH_fromA OR sb>TH_toA))

{＂？＂}

else

{＂/＂}

单元7

if(|sb-fa|<N*min(sb，fa)AND(sb>TH_toA OR fa>TH_fromA))

{＂*＂}/*＂*＂符号表示邻区配置没有配或没有互配*/

if(fa-sb>＝N*sb AND fa>TH_fromA)

if(sb-fa>＝N*fa AND sb>TH_toA)

{＂#＂}

if(fa<TH_fromA AND sb<TH_toA)

{＂#＂}

{＂@＂}/*＂@＂符号提示需要确认网络特殊环境*/

单元9

if(|fa-sb|<N*min(fa，sb)AND(fa>TH_fromA OR sb>TH_toA))

{＂*＂}

if(fa-sb>＝N*sb AND fa>TH_fromA)

{＂@＂}/*＂@＂符号提示需要确认网络特殊环境*/

if(sb-fa>＝N*fa AND sb>TH_toA)

{＂/＂}

if(fa<TH_fromA AND sb<TH_toA)

{＂/＂}

单元10

if(|fa-fb|<N*min(fa，fb)AND(fa>TH_fromA OR fb>TH_toA))

{＂*＂}

if(|fa-fb|<N*min(fa，fb)AND(fa>TH_fromA OR fb>TH_toA))

{＂@＂}

if(fa<TH_fromA AND fb<TH_toA)

{＂/＂}

每种分类统计数据采用不同的门限进行邻区优化判决，可能会在门限值附近产生矛盾结论。事实上，落在门限值左右的情况，既可以判决成“左”也可以判决成“右”，对***性能没有影响；再者，这种矛盾结论出现的机会很少。对门限临界区可能出现的矛盾判决处理的实例如下：

以A为基准的情况下：

通过所有从A切换出去的切换统计，得到TH_fromA；通过所有切换到A的切换统计，得到TH_toA·对于A->BB->A的情况实施邻区列表优化判决：

A->B，采用TH_fromA为门限，B->A采用TH_toA为门限，得到结果Result1。

以B为基准的情况下：

通过所有从B切换出去的切换统计，得到TH_fromB；通过所有切换到B的切换统计，得到TH_toB。对于B->AA->B的情况实施邻区列表优化判决：

B->A，采用TH_fromB为门限，A->B采用TH_toB为门限，得到结果Result2.

这样得到Result1(表中简为R1)和Result2(表中简为R2)可能存在矛盾。比如Result1认为A和B是正常的，但Result2认为B和A是冗余的。

有可能产生的矛盾判决结果如下表：

上表同样具有对称性的特点，只需要对一半表单元进行分析。所有灰色的单元格表示的情况是不可能发生的。可能出现的矛盾判决结果只有1、2、3三个表单元。对这三种可能情况给出二次判断，完成异常处理。

If(R1＝＂/＂AND R2＝＂#＂)

{＂/＂}

If(R1＝＂/＂AND R2＝＂*＂)

{＂/＂}

If(R1＝＂？＂AND R2＝＂#＂)

{＂#＂}

根据邻区优化判决表和切换数据统计，操作维护中心OMC可以对每个小区输出优化后的邻区列表，并按照邻区列表自动定期更新数据库中的邻区列表，完成自动邻区列表优化。

以上描述只是本发明的一个实现例，并不是本发明保护的全部，其他变形算法，例如：改变经验公式中所使用的常数15.75，再例如：只利用门限值TH_fromX或TH_toX及其变形，如TH_fromX+TH_toX，作为判决门限等等均在算法保护范围之内。

根据本发明描述，业内人士完全有能力实现CDMA蜂窝移动通讯***的自动邻区列表配置和优化。可节省大量的邻区列表维护工作量。

Claims (6)

1.一种实现CDMA邻区列表的自动优化方法，包括如下步骤：

步骤一：由操作维护中心根据载频、业务区、切换方向、邻区配置状态、切换结果对切换数据进行分类统计，发生一次切换，按以下数据结构记录数据：切换发生的载频信息，切换发生的业务区信息，服务小区和切换目标小区标识；服务小区与目标小区的邻区配置关系；切换成功和切换失败；

步骤二：对于确定的载频、业务区和切换方向下的多种切换统计数据，以占绝对优势的统计量作为判据，即每种切换统计数据中对应的切换次数最多的统计量作为判据，参与后续邻区判决；

步骤三：在确定的载频类别中，按切换方向分类，在每一类数据中设置门限，在不同统计数据类之间设置门限值；

步骤四：依据作为判据的切换统计数据与相关门限，对邻区列表配置合理性实施判决，给出优化邻区列表；

步骤五：由***操作维护中心按照优化后的邻区列表自动配置邻区。

2.如权利要求1所述实现CDMA邻区列表的自动优化方法，其特征在于：所述步骤一中对切换数据所进行的分类统计包括：

按载频分类：载频内软切换，载频间硬切换；

按业务区分类：同一基站控制器控制下的小区间切换，不同的基站控制器控制下的小区间切换；

按切换方向分类：原于小区A到其他小区B的切换次数统计，由其他小区B切换到A的切换次数统计；

按邻区配置状态分类：小区A的邻区列表中配置小区B，定义A→B的切换为邻区切换，相反如果A小区的邻区列表中没有配置小区B，定义A→B的切换为非邻区切换；

按切换结果分类：切换成功，切换失败。

3.如权利要求1所述实现CDMA邻区列表的自动优化方法，其特征在于：所述步骤二中的统计数据包括：邻区切换成功，邻区切换失败，非邻区切换成功，非邻区切换失败，从多种统计数据中选择统计次数占绝对优势的一种，参与后续邻区判决。

4.如权利要求1所述实现CDMA邻区列表的自动优化方法，其特征在于：所述步骤三，进一步包括：

确定载频分类为同载频下的软切换；

确定业务区分类为基站控制器业务区内软切换；

确定切换方向的分类，当从小区A切换到其他小区B、C、D时，依据小区A到其他小区B、C、D的切换次数统计中的最大值设置门限，门限值可根据公式TH_fromA＝MAX(M_A→B，M_A→C，M_A→D)/15.75得到，其中，M_A→B，M_A→C，M_A→D，分别是由小区A到其他小区B、C、D的对应类别中的一个切换次数统计最多的子类的统计数据；当从其他小区B、C、D切换到小区A时，依据由其他小区B、C、D到小区A的切换次数统计中的最大值设置门限，门限值可根据公式TH_toA＝MAX(M_B→A，M_C→A，M_D→A)/15.75获得，M_B→A，M_B→A，M_C→A分别是由其他小区B、C、D到小区A的对应类别中的一个切换次数统计最多的子类的统计数据。

5.如权利要求1所述实现CDMA邻区列表的自动优化方法，其特征在于：所述步骤四，对每种分类统计数据采用不同的门限进行邻区优化判决，还包括对门限临界区出现矛盾判决的处理：

以小区A为基准的情况下：通过所有从小区A切换出去的切换统计，得到TH_fromA；通过所有切换到小区A的切换统计，得到TH_toA.对于小区A->B，小区B->A的情况实施邻区列表优化判决：

小区A->B，采用TH_fromA为门限，小区B->A采用TH_toA为门限，得到判决结果1；

以小区B为基准的情况下：通过所有从小区B切换出去的切换统计，得到TH_fromB；通过所有切换到小区B的切换统计，得到TH_toB；对于小区B->A、小区A->B的情况实施邻区列表优化判决：

小区B->A，采用TH_fromB为门限，小区A->B采用TH_toB为门限，得到判决结果2；

如果判决结果1与判决结果2相互矛盾，对结果1和结果2给出二次判断，完成处理。

6.如权利要求1所述实现CDMA邻区列表的自动优化方法，其特征在于：所述步骤五，根据优化邻区列表和作为判据的切换统计数据，操作维护中心可以对每个小区输出优化后的邻区列表，并按照邻区列表自动定期更新数据库中的邻区列表，完成自动邻区列表优化。

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