用于移动通信网络规划设计的反向链路分析方法和装置

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图3示出了根据本发明实施例的反向链路分析方法的示意图，包括以下步骤：

步骤S10，将要求不同服务质量的终端按照从高到低的秩序依次尝试接入移动通信网络，得到尝试可接入的终端集合；

步骤S20，对终端集合执行反向剔除迭代；

步骤S30，将所有终端的接入状态和失败记录作为当前的快照，用于移动通信网络的规划设计。

上述实施例提供了一种可应用于无线规划设计软件的计算机模拟方法，该方法综合考虑网络中不同等级的服务对资源占用不同的特点，所以提供了包含服务质量因素的快照。

在图1所示的移动通信网络规划设计当中使用上述实施例提供的快照，能够考虑终端所要求的服务质量这一因素，从而更准确地模拟网络运行状况，计算网络各项性能指标。

应该注意，在实际网络中，同一终端可以支持多种业务服务，而在规划设计中，为了运算方便及出图明确，通常都认为一个终端支持一种业务类型，因此本发明下面的描述中，将终端按照服务等级分类就是将业务按照等级分类，且对终端的迭代也就是以对服务业务的迭代。本发明中服务质量用QOS表示。

步骤S10具体可包括：读取移动通信网络初始可用资源；读取各个终端所要求的服务质量；按照服务质量从高到低的秩序尝试将终端接入移动通信网络，将尝试可接入的终端加入终端集合；在每加入同一优先级的所有终端后计算剩余的可用资源；当剩余的可用资源低于预定值时或已接入所有终端时，结束上述的尝试接入步骤。

图4示出了根据本发明实施例的反向链路分析方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S402，读取系统初始参数；包括读取基站信息、网络参数及终端侧参数，其中基站侧噪声升高门限构成了本发明所述的系统可用资源；

步骤S404，读取不同QOS(服务等级)的终端个数及位置分布；

读取所有终端的QOS等级，并按照QOS等级将终端分类，同时记录各终端的位置信息。

步骤S406，对QOS最高级的所有终端执行反向平等迭代流程；

将QOS最高等级的终端提出，作为一个终端群执行反向平等迭代流程(如图2所示，具体过程在背景技术中已经描述)。

步骤S408，输出接入成功的终端群Q1并记录系统资源剩余状况；

QOS最高级的终端群执行完反向平等迭代流程后，将接入成功的终端输出，记为终端群Q1，并且记录此时的系统资源剩余状况，在这里，反向链路系统资源主要是指可容忍的反向噪声升高的裕量。在基站侧参数信息中，根据用户的需求需要设置参数：噪声升高门限，整个网络所有终端接入所引起的噪声升高都不能大于该门限，因此当QOS高级的终端接入网络后，会导致整个网络的反向噪声抬高，如果抬高的噪声没有达到门限，则说明下一级QOS的终端仍然可以继续接入网络，否则，则整个网络容量已达到设置门限，不能再有新的终端接入。

步骤S410，判断是否有更低QOS的终端需要接入网络；如果有，则执行步骤S412；如果没有，则执行步骤S424，流程结束。

步骤S412，判断资源是否有剩余；即判断噪声升高是否达到门限值，如果没有达到，则执行步骤S414；如果已达到门限，则执行步骤S424，流程结束。

步骤S414，更低一级QOS的终端在系统剩余资源的基础上执行反向平等迭代流程；

读取QOS低一级的终端的个数及位置信息，将这些终端随机排序，执行反向平等迭代流程(如图2所示)。需要注意的是，在进行迭代时，系统的初始噪声是上一级接入终端引起的噪声升高值。

步骤S416，输出接入成功的终端群，记为Q2并记录系统资源剩余状况，在这里，反向链路资源主要是指可容忍的反向噪声升高的裕量。

步骤S418，将Q1、Q2群合并成终端群Q的执行反向剔除迭代流程；

将群Q1和Q2合并成一个总的终端群Q(即可接入的终端集合)，并在Q内执行反向剔除迭代流程，如图5所示。反向剔除迭代流程的系统初始噪声是步骤S416输出时系统的噪声升高值。

步骤S420，Q群执行反向剔除迭代流程后，输出的接入成功的终端群替代Q1，并记录迭代完成后的系统资源剩余状况；

步骤S422，判断是否有更低QOS的终端，如果有，执行步骤S406；如果没有，则流程结束。

步骤S424，输出反向分析最终结果。

该实施例提出了一种全新的反向迭代方法，能够模拟实际系统中服务质量不同，占用资源不同的特点，提高规划设计准确度，并且能够快速、准确地达到迭代收敛。

在上述的反向链路分析方法中，步骤S20具体可包括：按照所要求服务质量从高到低的秩序对终端集合中终端依次进行反向接入判决；如果其中的一个终端被反向接入判决判定为不可接入，则按照从低到高的秩序，从终端集合中低于该终端所要求服务质量的终端中，剔除导致该终端不可接入的终端，并将其资源加入可用资源；其中，如果所有低于该终端所要求服务质量的终端都被剔除，该终端仍然被反向接入判决判定为不可接入，则将该终端也剔除，将其资源加入可用资源；当判断反向剔除迭代收敛时，结束反向剔除迭代。

图5示出了根据本发明实施例的反向剔除迭代的流程图，包括以下步骤：

步骤S502，确定参加迭代的终端的接入顺序，优先级高的终端顺序在前；

步骤S504，终端Ti是否被剔除？如果是第一次迭代开始，则第一个终端T1不会被剔除；如果是后面的终端，则需要判断，是否已被前面的终端剔除；

步骤S506，终端Ti执行反向接入判决流程，判断终端是否能够成功接入网络，或是接入失败，输出判决结果；

步骤S508，根据判决结果，判断终端Ti是否接入成功；

如果Ti接入成功，则执行步骤S520，进行下一终端的接入判决；如果Ti接入不成功，执行下一步步骤S510。

步骤S510，根据QOS等级，判断终端Ti是否优先级最低；

如果终端Ti优先级是最低，则执行步骤S518，终端Ti接入失败；如果Ti优先级不是最低，则执行下一步步骤S512。

步骤S512，判断Ti接入失败的原因是否是它的接入引起激活集中小区噪声升高超过门限，如果是，则执行下一步步骤S514，如果不是，则执行步骤S518，终端Ti接入失败；

步骤S514，从终端列表中查找影响Ti接入的最低优先级的终端X；

从终端列表中查找影响Ti反向接入的，QOS优先级最低的终端，记为X。查找X的方法是：每个终端都有一个覆盖小区集，记录了该终端能够干扰的小区的序号。当终端Ti接入失败时，可以得出是哪个小区的噪声升高，导致Ti不能接入，然后再根据各个终端的覆盖小区集，查到影响该小区的终端。

步骤S516，将X剔出本次迭代(记录为失败)；

则将X从本次迭代中剔除，即认为X接入失败，将X所占用的资源空出，执行步骤S504。

步骤S518，终端Ti接入失败；

步骤S520，是否有下一个终端？从终端列表中查找，是否有下一个终端需要尝试接入，如果有，则执行步骤S504，如果没有，则判断迭代是否收敛。

步骤S522，判断迭代是否收敛；如果迭代已收敛，则流程结束，输出迭代结果；如果迭代没有收敛，则继续下一轮，所有终端从第一个开始重新执行步骤S504。具体的，判决收敛条件，一般可以是1、如相邻两次迭代的小区反向底噪噪声升高变化量小于某门限值，即当相邻两次迭代的反向底噪升高的波动很小的时候，认为迭代收敛，退出迭代循环；2、当迭代未收敛，但迭代次数已比较多时，为防止迭代无法收敛而导致循环无法停止，设定迭代次数的门限，当迭代次数等于此门限时，强行终止迭代。

步骤S524，输出迭代结果。

在上述的反向链路分析方法中，反向接入判决具体可包括：读取终端可支持的最大数据速率；计算最大数据速率对应的终端业务信道发射功率；根据终端业务信道发射功率在终端总发射功率中的比例，计算终端总发射功率；判断终端总发射功率是否超过终端最大发射功率门限；如果没有超过，判断该终端的接入是否引起激活集小区的噪声升高超过预定门限，如果没有超过门限，则判定该终端接入可接入；判定终端总发射功率超过终端最大发射功率门限，或者判定该终端的接入引起激活集小区的噪声升高超过预定门限，则根据该终端能够支持的速率等级判断是否可以降速率，如可降，则降一级并循环执行上述的步骤，否则判定该终端接入不可接入。

图6示出了根据本发明实施例的反向接入判决流程图，包括以下步骤：

步骤S602，读取终端可支持的最大数据速率Ri；

步骤S604，计算Ri对应的终端业务信道发射功率；

步骤S606，根据终端业务信道发射功率在终端总发射功率中的比例，计算终端总发射功率Txi；

步骤S608，判断Txi是否超过终端最大发射功率门限，如果没有超过，则执行步骤S616；如果超过，则执行步骤S610；

步骤S610，根据终端能够支持的速率等级判断是否可以降速率，如可降，则执行步骤S612，否则步骤S614，判定终端接入失败，流程结束；

步骤S612，Ri降一级速率，然后执行步骤S604；

步骤S616，判断该终端的接入是否引起激活集小区的噪声升高超过门限，如果没有超过门限，则步骤S618，判定终端接入成功，流程结束；如果超过，则执行步骤S610；

步骤S618，判定终端接入成功；

步骤S614，判定终端接入失败；

输出速率指配结果，结束本流程。

根据上述任一项权利要求的反向链路分析方法中，移动通信网络是CDMA网络或HSDPA网络。

下面以一个CDMA2000-1X EVDO网络的规划设计流程为例，详细说明本发明具体的实施步骤。

1、读取系统初始参数，包括网络中基站信息、天馈信息、小区各项功率设置、噪声升高门限值等。

本例中网络内有3个基站，6个小区，小区业务信道初始发射功率是0瓦，反向噪声升高门限7dB。

2、读取不同QOS的终端的个数及位置分布。终端的个数是用户自己设置的，位置信息是根据各种终端在不同地物上的权重值随机分布。

本例中网络内有两种QOS的终端，从高到低个数分别为50、100，终端位置根据权重随机确定。

3、QOS高的终端执行反向平等迭代流程。具体反向平等迭代的流程如附图2所示。

本例中高QOS的50个终端，随机排序，从第一个开始尝试接入网络，执行反向平等迭代，迭代收敛后，有34个用户成功接入网络，其他的16个用户接入失败。

记录接入成功的34个终端并记录噪声升高值及可用裕量，如下表1所示，其中反向接入判决方法可以如图6所示：

表1 系统反向噪声分布

由上表可以看出，噪声仍然有可用裕量，所以低QOS的终端可以尝试接入。

4、QOS低的终端执行反向平等迭代流程。具体反向平等迭代的流程如附图2所示，注意此时接入的初始条件是一些高QOS的终端已接入网络。

低QOS的100个终端，随机排序，执行从第一个开始尝试接入网络，执行反向平等迭代，迭代的初始条件是高QOS的34个终端已接入网络，也就是说迭代初始的反向噪声升高值是表1中所记录的值。迭代收敛后，低QOS的终端有42个接入成功，其他58个接入失败。

记录接入成功的42个终端并记录噪声升高值及可用裕量，如下表2所示：

表2 系统反向噪声分布

由上表可以看出，系统反向噪声已经基本达到门限值。

5、将接入成功的高QOS的34个终端和低QOS的42个终端组成一个集合，执行反向剔除迭代流程。反向剔除迭代的流程如附图4所示。

高QOS的终端顺序在前，低QOS的终端顺序在后，组成终端群Q，以表2中的噪声值为初始条件，从第一个终端开始，执行速率指配流程，尝试接入网络。在步骤3中，高QOS的终端接入网络时，系统噪声很小，所以终端接入网络比较容易，现在由于低QOS的终端也接入了网络，所以系统的噪声值升高，高QOS终端需要重新判决是否能够继续成功接入，如果可以，则继续下一步，如果由于反向噪声的升高导致高QOS的终端接入失败，则需要根据剔除迭代流程中的方法，将影响高QOS终端接入的低QOS终端找出，剔除迭代，以保证高QOS终端的接入成功。

最终迭代的结果是，34个高QOS的终端仍然能够成功接入，而低QOS的终端有29个成功接入。

记录接入成功的63个终端并记录噪声升高值及可用裕量，如下表3所示

表3 系统反向噪声分布

6、所有QOS的终端都完成迭代，输出反向迭代结果，包括接入成功终端个数、及反向吞吐量，接入失败的终端的失败原因，系统反向噪声升高值等。

在上述实施例中，移动通信网络可以用于CDMA(Code DivisionMultiple Access码分多址)移动通信系统，例如用于CDMA系统中EVDO(Evolution Data Optimized演进数据优化)的无线网络规划设计模拟方法。该设计方法同样可以应用于WCDMA中HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行链路分组接入)无线网络的规划设计。无线网络规划设计对无线网络规划和优化有非常关键的作用，本发明提出一种考虑QOS的规划设计方法，本发明以EVDO为例进行说明，同样也适用于具有服务质量特点的其他网络。

图7示出了根据本发明实施例的反向链路分析装置的方框图，其包括：

尝试模块10，用于将要求不同服务质量的移动终端按照从高到低的秩序依次尝试接入移动通信网络，得到尝试可接入的移动终端集合；

剔除模块20，用于对移动终端集合执行反向剔除迭代；

报告模块30，用于将所有移动终端的接入状态和失败记录作为当前的快照，以用于移动通信网络的规划设计。

该实施例的反向链路分析装置由于提供了包含服务质量因素的快照，使得在移动通信网络规划设计中能够考虑终端所要求的服务质量这一因素。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

基于规划设计原理，结合蒙特卡罗计算机模拟方法，本发明提出一种全新的反向设计方法，该方法的主要思想是根据不同服务等级将终端划分成不同的梯队，允许最高服务等级的终端首先尝试接入网络，待高等级的终端迭代收敛后，再根据资源剩余情况，允许服务等级较低的终端尝试接入网络，然后再将所有接入成功的终端执行反向剔除迭代，输出最终结果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。