一种基于色论的移动通信频点优化方法
【专利摘要】本发明属于移动通信【技术领域】，特别涉及一种基于色论的移动通信频点优化方法，有连接图的建立、连接图的分解、极大集中的顶点着色、整个连接图中的顶点着色、频点配置5个步骤；本发明主要以提高网络C/I为目标，同时考虑了网络优化工作中鲁棒性的特点。利用本发明的方法对延吉市的同频干扰案例进行优化，结果表明，该模型和求解方法应用于频点优化十分快捷、有效。
【专利说明】一种基于色论的移动通信频点优化方法 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明属于移动通信【技术领域】，特别涉及一种基于色论的移动通信频点优化方 法。 【背景技术】
[0002] 目前，无线移动通信网络能够满足人们对无线通信传输快、流量大等需求，很快得 到了人们的认可。但随着使用人数的日益增多，吞吐量的增大，网络的性能仍存在诸多问 题，因，无线通信网络优化在网络建设中必不可少，是提高网络服务质量的关键。当前仍需 要不断地对网络进行拓展和优化，综合利用不同的频率资源，实现在不同环境下的宽带接 入，建立具有高可靠性、高安全性、高有效性的移动通信系统，为用户提供无缝的高速数据 业务。
[0003] 同时，随着2014年4G建设，未来的4G通信的速度可能会受到通信系统容量的限 制，如系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢。因此，就迫切需要完备的网络优化方案来 解决这一容量受限问题。当前移动通信网络还存在基站数目多、网络规模大、无线通信网络 覆盖范围有限以及覆盖不均匀等缺点，为了满足用户对移动通信网络的各方面的需求，克 服移动通信网络中存在的上述问题，对移动通信网络的频点分配进行优化，减小各个小区 之间的同频干扰以及提高网络了 C/I (载干比），增强通信网络的鲁棒性，具有重要意义。
[0004] 图论又称图的着色理论，是一个应用很广、价值很高的方法，纵观国内外，关于图 的着色理论解决很多领域的难题。其基本原理是，将待解决的问题抽象成一个由点和边 (即两个点之间的连线）构成的图，设置该问题与图的参数对应关系，把实际问题抽象成图 的着色问题。图的着色常见的有点着色（又称顶点着色）、边着色（又称线着色）和面着 色，其基本要求是任意相邻的两点（边或面）所着的颜色均不相同，所谓相邻，对于点着色 是指两个顶点之间有边（有连线），对于边着色是指两个边之间有相交的顶点，图的着色方 法目前已经很成熟，文献《平面图4一着色的两类新算法》（内蒙古工业大学硕士学位论文， 作者：贾永旺）中给出了极大平面图中点着色的详细方法和算法。
[0005] 利用图论（色论）解决移动通信频点优化问题具有重要意义，可为通信事业带来 了显著和长远的经济效益。但目前并未见文献公开如何利用图论解决移动通信的频点优化 问题。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：克服在通信频点优化中现有技术的不足，利用点着 色理论，提供一种移动通信网络日常频点配置的优化方法。
[0007] 本发明的技术问题可以通过以下技术方案实现：
[0008] -种基于色论的移动通信频点优化方法，有连接图的建立、连接图的分解、极大集 中的顶点着色、整个连接图中的顶点着色、频点配置5个步骤；
[0009] 所述的连接图的建立是，将需要进行频点配置区域中的各基站的关系转化成图论 中的连接图，并将这种连接图记为基站连接图，其中，基站对应连接图中的顶点，基站间的 关系对应连接图中的边，如果两个基站的信号覆盖区域有重叠，在基站连接图中这两个基 站对应的顶点之间就有边，如果两个基站的信号覆盖区域没有重叠，在基站连接图中这两 个基站对应的顶点之间就没有边，将待分配的频点对应成连接图中可着的色；
[〇〇1〇] 所述的连接图的分解是，将所述的基站连接图中的顶点和边分为两个集合，记为 极大集和限制集，所述的极大集包含最多的各不相交的边和这些边所连接的顶点，所述的 各不相交的边是指这些边除了在顶点处相交之外任意两条边都没有其它的交点；所述的限 制集是，基站连接图中除去极大集中的边的其余的边和这些边所连接的顶点的集合；
[〇〇11] 所述的极大集中的顶点着色是，利用轮图理论中的顶点着色方法对极大集中的顶 点进行着色，使得任意一个边连接的两个顶点所着的色都不同；
[0012] 所述的整个连接图中的顶点着色是，对只在限制集中出现而未在极大集中出现的 顶点进行着色，并利用限制集中顶点的关系进一步筛选所述的极大集中的顶点着色步骤中 得到的各种着色方案，使得在限制集或极大集中任意一条边所连接的两个顶点所着的色都 不同；
[0013] 所述的频点配置是，根据在所述的连接图的建立步骤中定义的基站和顶点的对应 关系以及待分配的频点和连接图中可着的色的关系，按照所述的整个连接图中的顶点着色 步骤中得到的顶点着色方案，将频点配置到各基站。
[0014] 为了进一步提高求解效率，在所述的极大集中的顶点着色步骤中，可以先将待着 的色划分成每个集合都包含且只包含4种颜色的子集合，再利用轮图理论中的四点着色方 法对各顶点进行着色。
[0015] 本发明的技术方案有以下有益效果：
[0016] 1、本发明在为不同的基站分配频点时，相邻基站之间采用不同的频点进行通信， 避免了基站间的同频干扰，同时又不增加基站额外的负担。
[0017] 2、本发明可以实现移动通信网络的频点配置优化，使得频点达到充分利用。
[0018] 3、本发明在布尔函数的基础上引入键控变量使日常同频优化方法更具有鲁棒性， 以及减小了全网的通信负荷。 【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是实施例2中所述的连接图的示意图。
[0020] 图2是实施例3中所述的分解出的极大集示意图。
[0021] 图3是实施例3中所述的分解出的限制集示意图。
[0022] 图4是实施例4所述的将极大集补全后得到的极大连接图示意图。
[0023] 图5实施例2?5所述的着色求解算法流程图。
[0024] 图6是实施例7所述的延吉市步行街区频点优化前TD-SCDMA网络的C/Ι分布情 况。
[0025] 图7是实施例7所述延吉市步行街区的基站连接图示意图。
[0026] 图8是实施例7所述的延吉市步行街区频点优化后TD-SCDMA网络的C/Ι分布情 况。 【具体实施方式】
[0027] 实施例1本发明的总体步骤
[0028] 本发明的一种基于色论的移动通信频点优化方法，有连接图的建立、连接图的分 解、极大集中的顶点着色、整个连接图中的顶点着色、频点配置5个步骤。
[0029] 实施例2连接图的建立
[0030] 在本发明中，将市区的基站和基站的邻区关系转化成图论中的连接图，并将这种 连接图称为基站连接图。其中，基站设计成连接图中的顶点，邻区关系设计成顶点之间的边 (即顶点之间的连接线），待配置的频点设计成连接图中的染色（各顶点要着的色）。频点 优化问题就可以转化成连接图的顶点着色的色论问题。
[0031] 图1为得到的连接图的示意图。
[0032] 各对应关系如表1所示
[0033] 表1基站连接图与移动通信参数对应关系
[0034]
【权利要求】
1. 一种基于色论的移动通信频点优化方法，有连接图的建立、连接图的分解、极大集中 的顶点着色、整个连接图中的顶点着色、频点配置5个步骤； 所述的连接图的建立是，将需要进行频点配置区域中的各基站的关系转化成图论中的 连接图，并将这种连接图记为基站连接图，其中，基站对应连接图中的顶点，基站间的关系 对应连接图中的边，如果两个基站的信号覆盖区域有重叠，在基站连接图中这两个基站对 应的顶点之间就有边，如果两个基站的信号覆盖区域没有重叠，在基站连接图中这两个基 站对应的顶点之间就没有边，将待分配的频点对应成连接图中可着的色； 所述的连接图的分解是，将所述的基站连接图中的顶点和边分为两个集合，记为极大 集和限制集，所述的极大集包含最多的各不相交的边和这些边所连接的顶点，所述的各不 相交的边是指这些边除了在顶点处相交之外任意两条边都没有其它的交点；所述的限制集 是，基站连接图中除去极大集中的边的其余的边和这些边所连接的顶点的集合； 所述的极大集中的顶点着色是，利用轮图理论中的顶点着色方法对极大集中的顶点进 行着色，使得任意一个边连接的两个顶点所着的色都不同； 所述的整个连接图中的顶点着色是，对只在限制集中出现而未在极大集中出现的顶 点进行着色，并利用限制集中顶点的关系进一步筛选所述的极大集中的顶点着色步骤中得 到的各种着色方案，使得在限制集或极大集中任意一条边所连接的两个顶点所着的色都不 同； 所述的频点配置是，根据在所述的连接图的建立步骤中定义的基站和顶点的对应关系 以及待分配的频点和连接图中可着的色的关系，按照所述的整个连接图中的顶点着色步骤 中得到的顶点着色方案，将频点配置到各基站。
2. 根据权利要求1所述的一种基于色论的移动通信频点优化方法，其特征在于，在所 述的极大集中的顶点着色步骤中，先将待着的色划分成每个集合都包含且只包含4种颜色 的子集合，再利用轮图理论中的四点着色方法对各顶点进行着色。
【文档编号】H04W16/14GK104066095SQ201410280677
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月21日 优先权日:2014年6月21日
【发明者】于银辉, 杨蕾, 张春海, 王玉星, 陈登昭 申请人:吉林大学