CN108696876B - 小区身份信息的分配方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区身份信息的分配方法和装置。其中，该方法包括：通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息；构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，其中，最优化模型用于在满足约束条件的情况下使用的身份信息最少，约束条件包括：防冲突约束条件和防混乱约束条件；获取多个待分配小区的干扰状态；根据多个待分配小区的干扰状态通过约束条件求解最优化模型，并根据最优化模型的求解结果为小区分配身份信息。本发明解决了现有技术中小区数量增加，但提供给小区的物理标识有限导致多个小区的物理标识混乱或冲突的技术问题。

Description

小区身份信息的分配方法和装置

技术领域

本发明涉及数字通信领域，具体而言，涉及一种小区身份信息的分配方法和装置。

背景技术

在发达国家，越来越多的人口正在意识到移动互联网接入是一种基本的需求，因此人类对于无线通信的依赖度以及通信市场的重要性都在逐渐加强。正是因为这一事实，更加吸引用户的应用程序及装备正在被研发以便能够满足消费者的需要，而这又会导致移动数据流量指数级增长。到了5G系统，我们需要满足其要求的1000倍的容量目标、10～100倍的无线连接设备、10～100倍的用户速率及10倍长的电池续航能力等等需求，这给通信行业带来了新的挑战，因为当前的网络并不能满足预期网络流量的增长，因此蜂窝网络的进一步的发展与耗资是用以满足预期的容量需求的。

在这样的背景下，异构网(HetNet)被认为是最有希望能够显著提高网络容量及处理容量需求的方法。在异构网中，小小区，例如metrocells，picocells和femtocells，将在局部区域及热点地区通过空间复用及宏卸载来达到一种容量上的改善。同时，宏小区将为中等速率及高速率的用户提供更大且可靠的覆盖范围。然而，由于技术的限制，要得到上述的一系列优势并不是一件容易的事情。因为随着小区数目的增加，异构网需要面临在能量消耗及网络管理方面的严峻挑战。从环保的角度来看，小小区应该以一种按需分配的方式进行运作，就是说当其附近存在连接态的UE时小区激活，否则小区关闭。在一个异构网中，大量的网络边界也会显著增加小区选择(重选)或切换的次数，因此信令开销增大。此外，小小区与宏小区发射功率的差异也会显著影响小区边缘用户的性能，并且由于切换失败率的增加及乒乓切换降低移动性管理。因此，密集的异构网环境下需要新的网络架构，而且该网络架构是易于部署、灵活且经济的。

现行业内提出了一种控制面和用户面分离的网络架构，并且已经在LTE标准R12中获得很大的发展。在这个新的网络结构中，控制面和用户面被分离开，并且不再需要被相同的网络节点发送/处理。这增加了网络管理的灵活性，因为小小区可以仅仅在提供特定的用户数据时被激活，而通过宏小区来管理控制终端的连接。因此，双连接允许小小区有更长的休眠时间并且增强了网络的移动性管理性能，这是因为小小区不再发送例如寻呼信息的控制信息，而且UE的RRC层不会被移交到小小区。此外，双连接也允许小小区与宏小区以相同或不同的频带进行工作，这就可用频谱及减缓干扰而言提供了很大的灵活性。如图1a和图1b所示，给出传统的异构网架构及这种控制面和用户面分离的双连接网络架构，其中PSS/SSS(primary/secondary synchronization signal)是主\辅同步信号，PBCH(physicalbroadcast channel)是主广播信道，CRS(cell reference signal)是小区参考信号。从图中可以看出，传统结构公用控制信息在宏小区以及其覆盖下的微小区都传输，而在分离结构，宏小区传输公用控制信息，而微小区只需要传输用户信息传输相关信息，如专有控制信息和用户数据(control&data)。

在双连接的网络架构中，良好的小区识别及同步对于系统的整体性能是至关重要的，而这些过程与小区的PCI(Physical Cell Identifier，即物理小区标识)是紧密相关的。在LTE-A系统中，小区同步的过程中采用PCI在上下行中区分基站和用户，即移动终端首先检测主同步序列确定小区ID的组内编号，再检测辅同步序列来确定小区ID的组别，最终确定物理小区标识号。从系统的角度来看，为了支持更多的多小区组网，我们希望可用的PCI资源数量越多越好，但这受到了同步序列的物理特性限制，因为过多地要求PCI数量必然会引起同步序列的检测时间过长，这使得无法满足LTE-A系统快速接入的需求。

为解决上述的问题，LTE-A系统采用了一种折中的方法。LTE-A系统共设计了504个ID，分为168个组，组号对应了168个辅同步序列，每组内包含3个ID，对应着三个主同步序列，用于分配给同一个基站下的三个扇区，也就是说每个基站配置一组PCI。在实际的网络中，尤其是对于一些城市热点区域,由于采用异构网的网络架构，势必会出现宏小区重叠覆盖,小小区大量部署以增强系统容量的情况。此时系统对PCI资源的需求会大于可用PCI的数量,因此必须通过PCI复用来避免小区的冲突和混乱。

如图2所示，我们给出一种小区PCI冲突的示意图。在图2中，小区A和小区B是相邻的两个小区，然而系统却给它们分配了相同的PCI，这就会导致位于这两个小区交叠覆盖区域内的移动终端无法区分这两个小区，从而导致网络中出现PCI冲突。如图3和图4所示，我们给出两种小区PCI混乱的示意图。在图3中，虽然小区A和小区B不是相邻的小区，但是它们均与小区C相邻，此时如果小区A和小区B使用相同的PCI，系统中就会出现PCI的混乱问题。这将会导致小区C内的移动终端在上报测量结果要求切换到小区B时,小区C的基站会分不清切换的目标小区到底是小区A还是小区B，因为它们拥有相同的PCI。图4所示为异构网场景，在图4中，小小区A和小小区B拥有相同的PCI并位于同一个宏基站C的覆盖范围内，因为相同的PCI，宏基站C是无法区分这两个小小区的，因此造成混乱。

由上可知，大量低功率节点的引入，小区数量陡增，但是系统可以提供的可用小区PCI数量有限，这将导致系统多小区组网能力受限，并必然会存在大量小区复用同一个PCI，且在超密集小区网络场景下，相邻小区间距离减小，且多个小区复用同一个PCI，这将出现复用同一个PCI的小区间距离小于PCI的复用距离，从而导致系统出现PCI的冲突及混乱问题，给整个系统带来严重的干扰，最终导致整个系统的性能降低。

针对现有技术中小区数量增加，但提供给小区的物理标识有限导致多个小区的物理标识混乱或冲突的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种小区身份信息的分配方法和装置，以至少解决现有技术中小区数量增加，但提供给小区的物理标识有限导致多个小区的物理标识混乱或冲突的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种小区身份信息的分配方法，包括：通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息；构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，其中，最优化模型用于在满足约束条件的情况下使用的身份信息最少，约束条件包括：防冲突约束条件和防混乱约束条件；获取多个待分配小区的干扰状态；根据多个待分配小区的干扰状态通过约束条件求解最优化模型，并根据最优化模型的求解结果为小区分配身份信息。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种小区身份信息的分配装置，包括：生成模块，用于通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息；构建模块，用于构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，其中，最优化模型用于在满足约束条件的情况下使用的身份信息最少，约束条件包括：防冲突约束条件和防混乱约束条件；第一获取模块，用于获取多个待分配小区的干扰状态；分配模块，用于根据多个待分配小区的干扰状态通过约束条件求解最优化模型，并根据最优化模型的求解结果为小区分配身份信息。

在本发明实施例中，过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息，构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，并根据多个待分配小区的干扰状态通过所述最优化模型和所述约束条件为小区分配身份信息。上述方案一方面通过将子载波进行分组来生成小区ID，从而增加了小区ID的数量，另一方面还在为小区分配ID时进行了防冲突约束和防混乱约束，进而解决了现有技术中小区数量增加，但提供给小区的物理标识有限导致多个小区的物理标识混乱或冲突。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a是根据现有技术的一种传统的异构网网络架构的示意图；

图1b是根据现有技术的一种双连接的网络架构的示意图；

图2是一种小区的物理小区表示冲突的示意图；

图3是一种小区的物理小区混乱的示意图；

图4是另一种小区的物理小区混乱的示意图；

图5是根据本发明实施例的小区身份信息的分配方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的控制基站配置数据基站的vID的示意图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的异构网的示意图；

图8是根据本发明实施例的一种可选的携带虚拟小区ID的子载波位置示意图；

图9是根据本发明实施例的一种可选的干扰图的示意图；

图10是根据本发明实施例的小区身份信息的分配装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种小区身份信息的分配方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图5是根据本发明实施例的小区身份信息的分配方法的流程图，如图5所示，该方法包括如下步骤：

步骤S51，通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息。

具体的，上述小区为虚拟小区，小区的身份信息为虚拟小区的ID，上述正交频分复用(OFDM)符号用于携带小区虚拟ID。

分组的预设数量可以根据子载波数量确定，需要注意的是，将子载波划分的组别越多，所生成的虚拟ID就越多，但子载波的带宽就越小，因此需要在保证分组后每个子载波的带宽能够保证传输需求的情况下进行分组。

步骤S53，构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，其中，最优化模型用于使使用的身份信息最少，约束条件包括：防冲突约束条件和防混乱约束条件。

在一种可选的实施例中，上述当同时考虑避免小区ID的冲突与混乱问题时，可以使用整数线性规划建立模型以解决小区ID的分配问题，首先明确参数及变量如下：i∈V表示微小区的集合；{i,j}∈E表示干扰图中微小区对的集合；k∈K为小区ID集合；m∈M表示宏小区集合；r_i表示在小区选择(重选)过程中选择小区i的平均次数，所体现的是小区i潜在的会对系统造成混乱的权重；l_im＝1表示微小区i在宏基站m的覆盖范围内，否则l_im＝0；x_ik＝1表示微小区i使用小区IDk，否则x_ik＝0；ω_k＝1表示小区IDk已被使用，否则ω_k＝0；y_ijk＝1表示微小区i和微小区j同时使用小区IDk并造成了混乱，否则y_ijk＝0；z_i＝1表示微小区i是混乱源，否则z_i＝0。那么用整数线性规划建立模型的方程表达如下：

仍在上述实施例中，上述约束条件可以如下：

x_ik+x_jk≤ω_k,{i,j}∈E,k∈K (3)

x_ik·l_im+x_jk·l_jm≤1+y_ijk,i≠j∈K,m∈M (4)

x_ik≥y_ijk,i,j∈V,k∈K (5)

x_jk≥y_ijk,i,j∈V,k∈K (6)

z_i≥y_ijk,i,j∈V,k∈K (7)

公式(2)的约束表示每一个小小区只分配一个ID；公式(3)的约束条件确保互相干扰的两个小小区使用不同的ID。公式(4)到公式(6)的约束表示的是位于同一宏基站下，两个小小区使用同一个ID时发生混乱的相关约束；最后公式(7)到公式(8)是表示关于标记造成混乱的小小区的变量z_i的约束。

在上述的7个约束条件中，公式(2)和公式(3)表示的两个约束主要是为了保证在系统中避免出现小区ID冲突的问题。公式(4)至公式(8)是为了避免系统中出现小区ID混乱的问题。如果一个系统在小区ID的分配过程中只单纯考虑避免小区ID的冲突则只需要利用前两个约束条件，若需要同时避免小区ID的冲突与混乱则分配方案需要满足上述的所有约束条件。

步骤S55，获取多个待分配小区的干扰状态。

步骤S57，根据多个待分配小区的干扰状态通过约束条件求解最优化模型，并根据最优化模型的求解结果为小区分配身份信息。

需要强调的是，无论是什么样的PCI配置场景，系统中PCI冲突和PCI混乱的问题都是必须避免的。在网络部署时，需要考虑同一PCI的复用距离，降低网络复用干扰，从而确保移动终端能够准确辨识小区。

由上可知，本申请上述步骤通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息，构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，并根据多个待分配小区的干扰状态通过最优化模型和约束条件为小区分配身份信息。上述方案一方面通过将子载波进行分组来生成小区ID，从而增加了小区ID的数量，另一方面还在为小区分配ID时进行了防冲突约束和防混乱约束，进而解决了现有技术中小区数量增加，但提供给小区的物理标识有限导致多个小区的物理标识混乱或冲突。

可选的，根据本申请上述实施例，步骤S51，通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息，包括：

步骤S511，将正交频分复用符号的子载波分为N组，其中，第k个子载波的组别通过k以N为模取余得到，k＝N×m+n，0≤n≤N-1，0≤m≤N-1。

小区的ID通过OFDM符号携带，可通过如下步骤实现：将OFDM符号的M个子载波分为N组，其中第n组子载波的位置k满足：n＝mod(k)_N,n＝0,1,2,…,N-1,…k＝0,1,2,…,M-1；即对k以N为模取余，第n组子载波间隔为N。

步骤S513，根据每个子载波的组别、序列长度以及序列的数量生成每个子载波对应的身份信息。

在一种可选的实施例中，在每一组子载波上携带长度为L的序列，共S个序列，如采用LTE-A给出的S＝168个序列，进行分配，虚拟小区的ID由下式确定：vID＝n+L×s,s＝0,1,2,…,S-1，因此通过上述方案可以提供的可用小区ID数目至少为N×S个。

在为系统中的每个小区分配ID之后，还需要控制基站(即宏基站)对数据基站(即微小区)配置虚拟小区ID，如图6，C-BC(control base station，控制基站)对D-BS(database station，数据基站)进行vID配置，D-BS根据vID(表示序列)进行SCS(子载波偏置)计算得到n，然后进行SCS设置在第n组子载波设置携带vID。

在一种可选的实施例中，以LTE-A系统为例说明本发明的一个具体实现方式，如图7所示，异构网由宏小区和微微小区组成，其中宏小区半径为500米，功率为43dBm。微微小区位于宏小区的覆盖之下。该实施例通过利用一个OFDM符号携带虚拟的小区ID。假设系统拥有216个子载波，首先将这些字载波分为N＝6组，则每组的子载波数目为216/6＝36，如图8所示，n＝0的组别称为基准子载波。每组内相邻的两个子载波间间隔为N个子载波；对于每一组子载波内的小区再采用LTE-A的小区ID设计方案，在间隔为N＝6的子载波上发送长度为M＝33的辅助同步信道序列，共S＝168个，则这样的一个系统可以拥有的小区ID数目为6×168＝1008个。

由上述的实施例可以看出，上述方案提出的小区ID生成方案所提供的小区ID较LTE-A给出的504个小区ID有了很大的提升，所以本专利中提出的方案可以极大的提高系统中可用小区ID的数量，从而大幅度减小系统中由于小区ID冲突与混乱所带来的干扰。另外，本专利复用了LTE辅同步信道序列，可以最大程度的实现系统后向兼容性。最后，OFDM符号间隔N个子载波携带小区ID序列，使得该OFDM符号在时域具有N个重复特性，方便检测设计。

由上可知，上述方案通过小区序列生成小区ID，从而增加了系统内小区ID的数目。

可选的，根据本申请上述实施例，步骤S513，在根据每个子载波的位置、序列长度以及序列的数量生成每个子载波对应的身份信息之后，方法还包括：

步骤S515，根据宏基站同步信道所在的正交频分复用符号中心频率和预设的系数获取携带每个身份信息的微基站正交频分复用符号的中心频率。

步骤S517，将携带每个身份信息的正交频分复用符号的中心频率广播至需要连接至宏基站的移动终端。

在一种可选的实施例中，设虚拟ID采用OFDM符号的中心频率为f_v,而宏基站(或控制基站)的同步信道所在的OFDM符号的中心频率为f_c,则f_v与f_c之间有确定的关系，如f_v＝c×f_c,其中c为系数，因此可由宏基站来配置，且通过如广播信道告诉移动终端(手机，简称UE)。

可选的，根据本申请上述实施例，步骤S55，获取多个待分配小区的干扰状态包括：构建多个宏基站内每个小区之间的干扰矩阵；其中，构建多个宏基站内每个小区之间的干扰矩阵，包括：

步骤A，检测移动终端在第一小区内接收到第一小区的第一信号和移动终端在第一小区接收到第二小区的第二信号。

步骤B，如果第一信号与第二信号的信号差小于预设门限值，则确定第一小区和第二小区相互冲突。

步骤C，重复步骤A和步骤C直至检测完宏基站中的每个小区之间的冲突情况，得到宏基站的干扰矩阵，其中，如果在第一小区内检测到的关于第一小区和第二小区的检测结果与在第二小区内检测到的关于第一小区和第二小区的检测结果不相同，确定第一小区与第二小区相互冲突。

解决PCI冲突和混乱问题的前提是需要对小区之间的冲突进行定义，如果小区i内至少有一个终端u受到的两个小区i、j的信号差异p_ij＝p_ji在预先给定的门限T内则就说明小小区i与小小区j相互冲突。两个小区间的冲突用一个二进制变量a_ij表示，定义如下：

若p_ij≤T，则a_ij＝1。由于终端分布及阴影衰落，对于两个相同的小区而言，方程可能会不相等，即a_ij≠a_ji。上述步骤为了明确定义冲突，确定假如第一小区和第二小区的检测结果不相同，则按两者之中最大检测结果确定干扰关系，即a_ij＝a_ji＝max(a_ij,a_ji)。

在一种可选的实施例中，如图9所示，给出一个系统中小区节点的干扰图。在该系统中，共有6个小区节点位于两个宏基站覆盖范围内，其中小区节点1、2、3位于同一个宏基站下，小区节点4、5、6位于同一个宏基站下。根据干扰图可以得到干扰矩阵为：

可选的，根据本申请上述实施例，步骤S57，根据多个待分配小区的干扰状态通过约束条件求解最优化模型，并根据最优化模型的求解结果为小区分配身份信息，包括：

步骤S571，根据干扰矩阵从宏基站的所有小区中提取预设小区构成第一子集，其中，与预设小区冲突的小区的数量大于预设值。

步骤S573，通过冲突约束条件和混乱约束条件对第一子集求解最优化模型，并根据求解结果为第一子集中的小区分配身份信息，通过冲突约束条件对所述第一子集以外的其他小区求解最优化模型，并根据求解结果为除第一子集以外的其他小区分配身份信息。

步骤S571至步骤S573是一种通过约束条件来为小区分配ID的方案，在该方案中：首先将系统内与大于预设的门限值的数量的其他节点冲突的节点选出构成子集；再对上述子集中的节点进行同时考虑冲突与混乱的双约束分配方案，对于剩余的节点进行只考虑ID冲突的单约束分配方案；

可选的，根据本申请上述实施例，步骤S57，根据多个待分配小区的干扰状态通过约束条件求解最优化模型，并根据最优化模型的求解结果为小区分配身份信息，包括：

步骤S575，通过防碰撞的约束条件对宏基站内的小区分配身份信息，得到初始分配结果。

步骤S577，将初始分配结果中多个小区分配到同一个身份信息的小区构成第二子集。

步骤S579，通过冲突约束条件和混乱约束条件对第二子集中的小区求解最优化模型，并根据求解结果为第二子集中的小区分配身份信息。

步骤S575至步骤S579是另一种通过约束条件来为小区分配ID的方案，在该方案中：首先采用防止碰撞的约束对系统中的小区节点进行ID分配求解；然后将产生混乱的节点挑出来形成一个子集，所谓产生混乱的节点可以定义为在同一个宏基站覆盖下重复使用同一个小区ID的节点；最后对于混乱子集中的节点进行避免冲突和混乱的双约束求解。

可选的，构根据本申请上述实施例，步骤S53，建用于分配身份信息的最优化模型，包括：

步骤S531，构建多个宏基站内多个小区之间的干扰矩阵。

具体的，构建多个宏基站内的多个小区之间的干扰矩阵可以通过步骤A至步骤C实现，在此不再赘述。

步骤S533，根据干扰矩阵构建宏基站的干扰无向图，其中，无向图每个节点用于表征宏基站中的每个小区，节点之间的连接关系用于表征小区相互冲突的关系。

在根据干扰矩阵明确了小区冲突情况的前提下，网络可以被表示成一个无向图G＝(V,E)，其中V＝{1,2,…,N}表示一组小区节点，E＝{(i,j):i,j∈V:p_ij≤T}是干扰矩阵给出的边的集合。

步骤S535，基于干扰矩阵构造干扰图顶点染色模型，其中，干扰图中处于一个宏小区内的所有节点颜色不同，每条边两端的颜色不相同，且使用的颜色最少。

上述步骤利用图的顶点染色问题求解最优的小区ID分配问题。在最优分配时，可以将防止小区ID冲突和防止ID混乱问题，转化为图的顶点染色问题求解。防止小区ID冲突要求每个顶点分配一个颜色，同时保证一条边两端的顶点颜色不同，目标是使所用的颜色最少。而防止ID混乱要求两个拥有相同ID的小小区不能处于同一个宏小区覆盖范围内。

此处需要说明的是，同时考虑冲突和混乱的分配方案(双防约束)较只单独考虑冲突的分配方案(单防约束)所需要的PCI数量更多。而同时考虑小区ID冲突与碰撞的分配方案耗时太长，所以将系统中的小区节点分为几个子集再进行小区ID分配，然后根据分配的结果进行相应的调整。具体步骤见步骤S551至S553以及步骤S555至S559。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种小区身份信息的分配装置的实施例，

图10是根据本发明实施例的小区身份信息的分配装置的示意图，如图10所示，该装置包括：

生成模块100，用于通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息。

构建模块102，用于构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，其中，最优化模型用于在满足约束条件的情况下使用的身份信息最少，约束条件包括：防冲突约束条件和防混乱约束条件。

第一获取模块104，用于获取多个待分配小区的干扰状态。

分配模块106，用于根据多个待分配小区的干扰状态通过约束条件求解最优化模型，并根据最优化模型的求解结果为小区分配身份信息。

可选的，在本申请上述实施例中，生成模块包括：

分组子模块，用于将正交频分复用符号的子载波分为N组，其中，第k个子载波的组别通过k以N为模取余得到，k＝N×m+n，0≤n≤N-1，0≤m≤N-1。

生成子模块，用于根据每个子载波的组别、序列长度以及序列的数量生成每个子载波对应的身份信息。

可选的，在本申请上述实施例中，装置还包括：

第二获取模块，用于根据宏基站同步信道所在的正交频分复用符号中心频率和预设的系数获取携带每个身份信息的微基站正交频分复用符号的中心频率。

广播模块，用于将携带每个身份信息的正交频分复用符号的中心频率广播至需要连接至宏基站的移动终端。

可选的，在本申请上述实施例中，第一获取模块包括：构建子模块，用于构建多个宏基站内每个小区之间的干扰矩阵；其中，构建子模块包括：

检测单元，用于检测移动终端在第一小区内接收到第一小区的第一信号和移动终端在第一小区接收到第二小区的第二信号。

确定单元，用于如果第一信号与第二信号的信号差小于预设门限值，则确定第一小区和第二小区相互冲突。

循环单元，用于循环执行检测单元和确定单元，直至检测完宏基站中的每个小区之间的冲突情况，得到宏基站的干扰矩阵，其中，如果在第一小区内检测到的关于第一小区和第二小区的检测结果与在第二小区内检测到的关于第一小区和第二小区的检测结果不相同，确定第一小区与第二小区相互冲突。

可选的，在本申请上述实施例中，分配模块包括：

提取子模块，用于根据干扰矩阵从宏基站的所有小区中提取预设小区构成第一子集，其中，与预设小区冲突的小区的数量大于预设值。

第一求解子模块，用于通过冲突约束条件和混乱约束条件对第一子集求解最优化模型，并根据求解结果为第一子集中的小区分配身份信息，通过冲突约束条件对第一子集以外的其他小区求解最优化模型，并根据求解结果为除第一子集以外的其他小区分配身份信息。

可选的，在本申请上述实施例中，分配模块包括：

第一分配子模块，用于通过防碰撞的约束条件对宏基站内的小区分配身份信息，得到初始分配结果。

第二分配子模块，用于将初始分配结果中多个小区分配到同一个身份信息的小区构成第二子集。

第二求解子模块，用于通过冲突约束条件和混乱约束条件对第二子集中的小区求解最优化模型，并根据求解结果为第二子集中的小区分配身份信息。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种小区身份信息的分配方法，其特征在于，包括：

通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息；

构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，其中，所述最优化模型用于在满足所述约束条件的情况下使用的身份信息最少，所述约束条件包括：防冲突约束条件和防混乱约束条件，所述约束条件包括：互相干扰的两个小区使用身份信息的约束；使同一宏基站下两个小区使用同一个身份信息时发生混乱的相关约束；以及对混乱源的约束；

获取多个待分配小区的干扰状态，获取多个待分配小区的干扰状态包括：构建多个宏基站内每个小区之间的干扰矩阵；

根据多个待分配小区的干扰状态通过所述约束条件求解所述最优化模型，并根据所述最优化模型的求解结果为小区分配身份信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息，包括：

将正交频分复用符号的子载波分为N组，其中，第k个子载波的组别n通过k以N为模取余得到，k＝N×m+n，0≤n≤N-1，0≤m≤N-1；

根据每个子载波的组别、序列长度以及所述序列的数量生成每个子载波对应的身份信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据每个子载波的位置、序列长度以及所述序列的数量生成每个子载波对应的身份信息之后，所述方法还包括：

根据宏基站同步信道所在的正交频分复用符号中心频率和预设的系数获取携带每个身份信息的微基站正交频分复用符号的中心频率；

将携带每个身份信息的正交频分复用符号的中心频率广播至需要连接至所述宏基站的移动终端。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，构建多个宏基站内每个小区之间的干扰矩阵，包括：

步骤A，检测移动终端在第一小区内接收到所述第一小区的第一信号和所述移动终端在所述第一小区接收到第二小区的第二信号；

步骤B，如果所述第一信号与所述第二信号的信号差小于预设门限值，则确定所述第一小区和所述第二小区相互冲突；

步骤C，重复步骤A和步骤B直至检测完所述宏基站中的每个小区之间的冲突情况，得到所述宏基站的干扰矩阵，其中，如果在所述第一小区内检测到的关于所述第一小区和所述第二小区的检测结果与在所述第二小区内检测到的关于所述第一小区和所述第二小区的检测结果不相同，确定所述第一小区与所述第二小区相互冲突。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据多个待分配小区的干扰状态通过所述约束条件求解所述最优化模型，并根据所述最优化模型的求解结果为小区分配身份信息，包括：

根据所述干扰矩阵从所述宏基站的所有小区中提取预设小区构成第一子集，其中，与所述预设小区冲突的小区的数量大于预设值；

通过所述冲突约束条件和混乱约束条件对所述第一子集求解所述最优化模型，并根据求解结果为所述第一子集中的小区分配身份信息，通过所述冲突约束条件对所述第一子集以外的其他小区求解所述最优化模型，并根据求解结果为除所述第一子集以外的其他小区分配身份信息。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据多个待分配小区的干扰状态通过所述约束条件求解所述最优化模型，并根据所述最优化模型的求解结果为小区分配身份信息，包括：

通过防碰撞的约束条件对所述宏基站内的小区分配身份信息，得到初始分配结果；

将所述初始分配结果中多个小区分配到同一个身份信息的小区构成第二子集；

通过所述冲突约束条件和所述混乱约束条件对所述第二子集中的小区求解所述最优化模型，并根据求解结果为所述第二子集中的小区分配身份信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建用于分配身份信息的最优化模型，包括：

构建多个宏基站内多个小区之间的干扰矩阵；

根据所述干扰矩阵构建所述宏基站的干扰无向图，其中，所述无向图每个节点用于表征所述宏基站中的每个小区，节点之间的连接关系用于表征小区相互冲突的关系；

基于所述干扰矩阵构造干扰图顶点染色模型，其中，所述干扰图中处于一个宏小区内的所有节点颜色不同，每条边两端的颜色不相同，且使用的颜色最少。

8.一种小区身份信息的分配装置，其特征在于，包括：

生成模块，用于通过将正交频分复用符号的子载波分为预设数量的组别，生成多个小区的身份信息；

构建模块，用于构建用于分配身份信息的最优化模型和约束条件，其中，所述最优化模型用于在满足所述约束条件的情况下使用的身份信息最少，所述约束条件包括：防冲突约束条件和防混乱约束条件，所述约束条件包括：互相干扰的两个小区使用身份信息的约束；使同一宏基站下两个小区使用同一个身份信息时发生混乱的相关约束；以及对混乱源的约束；

第一获取模块，用于获取多个待分配小区的干扰状态，获取多个待分配小区的干扰状态包括：构建子模块，用于构建多个宏基站内每个小区之间的干扰矩阵；

分配模块，用于根据多个待分配小区的干扰状态通过所述约束条件求解所述最优化模型，并根据所述最优化模型的求解结果为小区分配身份信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成模块包括：

分组子模块，用于将正交频分复用符号的子载波分为N组，其中，第k个子载波的组别通过k以N为模取余得到，k＝N×m+n，0≤n≤N-1，0≤m≤N-1；

生成子模块，用于根据每个子载波的组别、序列长度以及所述序列的数量生成每个子载波对应的身份信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，用于根据宏基站同步信道所在的正交频分复用符号中心频率和预设的系数获取携带每个身份信息的微基站正交频分复用符号的中心频率；

广播模块，用于将携带每个身份信息的正交频分复用符号的中心频率广播至需要连接至所述宏基站的移动终端。

11.根据权利要求8至10中任意一项所述的装置，其特征在于，所述构建子模块包括：

检测单元，用于检测移动终端在第一小区内接收到所述第一小区的第一信号和所述移动终端在所述第一小区接收到第二小区的第二信号；

确定单元，用于如果所述第一信号与所述第二信号的信号差小于预设门限值，则确定所述第一小区和所述第二小区相互冲突；

循环单元，用于循环执行所述检测单元和所述确定单元，直至检测完所述宏基站中的每个小区之间的冲突情况，得到所述宏基站的干扰矩阵，其中，如果在所述第一小区内检测到的关于所述第一小区和所述第二小区的检测结果与在所述第二小区内检测到的关于所述第一小区和所述第二小区的检测结果不相同，确定所述第一小区与所述第二小区相互冲突。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分配模块包括：

提取子模块，用于根据所述干扰矩阵从所述宏基站的所有小区中提取预设小区构成第一子集，其中，与所述预设小区冲突的小区的数量大于预设值；

第一求解子模块，用于通过所述冲突约束条件和混乱约束条件对所述第一子集求解所述最优化模型，并根据求解结果为所述第一子集中的小区分配身份信息，通过所述冲突约束条件对所述第一子集以外的其他小区求解所述最优化模型，并根据求解结果为除所述第一子集以外的其他小区分配身份信息。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分配模块包括：

第一分配子模块，用于通过防碰撞的约束条件对所述宏基站内的小区分配身份信息，得到初始分配结果；

第二分配子模块，用于将所述初始分配结果中多个小区分配到同一个身份信息的小区构成第二子集；

第二求解子模块，用于通过所述冲突约束条件和所述混乱约束条件对所述第二子集中的小区求解所述最优化模型，并根据求解结果为所述第二子集中的小区分配身份信息。

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