面向小區(qū)間干擾抑制的蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過程中，根據(jù)外部環(huán)境如無線傳播條件、業(yè)務(wù)量分布、用戶分布、用戶行為特性（潮汐遷移等）、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等的變化，對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的資源或參數(shù)進(jìn)行重配置，使得網(wǎng)絡(luò)與外部環(huán)境相適配，從而保證蜂窩網(wǎng)絡(luò)持續(xù)、穩(wěn)定地提供用戶所需的各種移動(dòng)通信服務(wù)。TD-SCDMA是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，已在我國(guó)大規(guī)模建設(shè)并運(yùn)營(yíng)，但是其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)尚不成熟。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)間干擾較強(qiáng)，已經(jīng)成為影響其性能的一個(gè)主要因素

2、。本學(xué)位論文中，我們研究了擾碼分配、頻率分配和覆蓋優(yōu)化這三個(gè)面向小區(qū)間干擾抑制的蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文系統(tǒng)地研究了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的擾碼分配問題。首先給出小區(qū)間干擾的模型，反映了TD-SCDMA物理層的干擾產(chǎn)生機(jī)制、小區(qū)間的無線傳播條件以及小區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)量分布（用戶分布），從而使得小區(qū)間干擾能夠被準(zhǔn)確、合理地度量。詳細(xì)討論了TD-SCDMA系統(tǒng)的復(fù)值擴(kuò)頻碼的定義、數(shù)學(xué)表達(dá)、互相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)。定義了擾碼族，提出并證明了族

3、內(nèi)擾碼的干擾等效性定理?；谠摱ɡ恚覀儗_碼分配問題分解為擾碼族分配和族中擾碼挑選兩個(gè)子問題，使計(jì)算復(fù)雜度較原問題大大降低。將擾碼族分配子問題建模為0-1二次規(guī)劃問題并進(jìn)行求解。對(duì)族中擾碼挑選子問題，證明了挑選方案的存在性，并提出了一種貪婪算法進(jìn)行求解。此外，還給出了基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算干信比矩陣的具體方法，使得該研究具有工程實(shí)用性。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，我們的算法能夠更好地抑制小區(qū)間干擾。
　　對(duì)于頻率分配，我們著重研究了基于數(shù)據(jù)

4、融合的干擾矩陣生成算法。干擾矩陣是頻率分配的依據(jù)，而生成干擾矩陣的數(shù)據(jù)源都是信息不完整的。我們提出用測(cè)量報(bào)告(MeasurementReport，MR)數(shù)據(jù)和路測(cè)掃頻(DriveTest，DT)數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)源融合，得到包含現(xiàn)網(wǎng)完整信息的新數(shù)據(jù)源，使生成的干擾矩陣能夠完整準(zhǔn)確地反映所有小區(qū)間潛在的干擾強(qiáng)度。我們提出了載干比譜廓的概念，用載干比譜廓作為地理位置“指紋”，將DT數(shù)據(jù)提供的載干比譜廓進(jìn)行聚類，從而把小區(qū)覆蓋區(qū)域分為若干特征區(qū)域。

5、再根據(jù)MR數(shù)據(jù)的采集原理使用多元線性回歸分析實(shí)現(xiàn)MR數(shù)據(jù)與DT數(shù)據(jù)的按特征區(qū)域匹配，得到了兩者的關(guān)聯(lián)模型?；谠撽P(guān)聯(lián)模型，我們提出了兩種數(shù)據(jù)融合的方法。第一種數(shù)據(jù)融合是將MR數(shù)據(jù)中遺漏的強(qiáng)干擾源，利用匹配的DT數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。第二種方法是用MR數(shù)據(jù)反映的業(yè)務(wù)量分布對(duì)DT數(shù)據(jù)進(jìn)行整形，使得DT數(shù)據(jù)在特征區(qū)域的數(shù)量分布與業(yè)務(wù)量分布一致。將融合后的數(shù)據(jù)與現(xiàn)網(wǎng)采集的MR數(shù)據(jù)和DT數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，融合后數(shù)據(jù)包含的信息更完整，可以生成更準(zhǔn)確的干

6、擾矩陣。該算法已經(jīng)集成進(jìn)商用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件，并在浙江三城市進(jìn)行了現(xiàn)網(wǎng)改頻，取得了良好的效果。
　　對(duì)關(guān)系到用戶接入和服務(wù)質(zhì)量的廣播信道（如導(dǎo)頻）信號(hào)覆蓋，我們提出了基于合作波束賦形的多扇區(qū)覆蓋聯(lián)合優(yōu)化模型。在保證保護(hù)帶扇區(qū)不出現(xiàn)新的不良覆蓋的約束下，通過待優(yōu)化域中扇區(qū)的聯(lián)合波束賦形來消除待優(yōu)化域內(nèi)的不良覆蓋，并最小化待優(yōu)化域扇區(qū)的發(fā)射功率和，以減小對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他區(qū)域的干擾。進(jìn)一步地，我們給出了基于扇區(qū)覆蓋范圍更新和聯(lián)合波束賦形的啟發(fā)式