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1、BSIC 规划算法探讨Security Level: 2018-04-04HUAWEI ConfidentialPage1, Total9BSIC 规划算法探讨规划算法探讨符国强 00135145摘要摘要BSIC 规划是 GSM 无线网络规划中一个重要的环节。笔者从多个项目实践中发现，大部分网络的 BSIC 规划效果不甚理想。本文基于同频同色小区最小距离最大化的原则，设计了一种规划算法，重点介绍了算法的原理及性能分析；并通过 VBA 生成自动规划工具，用实际网络数据验证算法的可行性及应用效果。关键词关键词BSIC 规划 同频同色 VBA 初始化 最小距离1 1BSICBSIC 规划的重要性规划
2、的重要性基站识别码 BSIC（Base Station Identify Code）是用于区分不同运营商或者同一运营商 广播控制信道频率相同的不同小区。BSIC 为一个 6bit 编码：BSIC=NCC（3bit） +BCC（3bit） ，其中 NCCPLMN 色码，用来识别相邻的 PLMN 网，BCCBTS 色码， 用来识别相同载频的不同的基站。1.11.1BSICBSIC 作用作用移动台在收到 SCH 后，即认为已同步于该小区。但为了正确的解译下行公共信令信道 上的信息，移动台还必须知道公共信令信道所采用的训练序列码（TSC） 。按照 GSM 规范 的规定，训练序列码有八种固定格式，分别用
3、 07 表示。每个小区的 TSC 则由 BCC 确定， 所以 BSIC 的作用之一就是通知移动台本小区所采用的训练序列码。 由于 BSIC 参与了随机接入信道（RACH）的译码过程，因此它的另一个作用是用来避 免基站将移动台发往相邻小区的 RACH 误译为本小区的接入信道。 第三，当移动台在连接模式下（通话态） ，它必须根据 SACCH 上有关邻区表的规定， 对邻区 BCCH 载频的电平进行测量并报告给基站。同时在上行的测量报告中给出每一个频 点所测量到的 BSIC。因为在某些特定环境下，即某小区的邻近小区中出现两个或两个以上 具有相同 BCCH 载频的小区时，基站可以依靠 BSIC 来区分这
4、些小区，避免错误切换或切 换失败。 此外，运营商可以通过广播参数“允许的 NCC”控制移动台只报告 NCC 在允许范围 内的邻区情况，从而达到过滤无关邻区的目的。BSIC 规划算法探讨Security Level: 2018-04-04HUAWEI ConfidentialPage2, Total91.21.2BSICBSIC 规划方案规划方案基于 BSIC 作用中的第三点，BSIC 规划方案都需要考虑距离原则，尽量避免邻近的小 区同频同色或保证同频同色的小区间隔足够远，使得邻近小区 BSIC/BCCH 冲突可能性减 到最小，避免误切换、切换失败。 一般而言，大概有三种规划方案： 1） 使用所
5、有可用的 BSIC。规划中尽可能均衡各个 BSIC 的使用率。这个方案的好处可以 保证 BSIC 在整网中分配较为均匀。然而，若使用手工方法太麻烦太耗时，一般采用工 具规划。 2） 使用尽可能少的 BSIC。分配 BSIC 时按顺序取值，当同频同色满足一定距离则分配 BSIC，不满足则尝试下一个 BSIC，逐步扩大取值范围。这种方案的好处是让所使用的 BSIC 保持在最小的数目，当增加一个新站，为避免 BSIC/BCCH 冲突时可采用新的 BSIC，而必须要修改周边小区的 BSIC。这种方法手动规划也是耗时，难度大，一般采 用工具自动生成。 3） 按照 BCCH 的复用模型来规划，即在同一簇内
6、使用相同的 BSIC。这意味着邻近小区不 能和服务小区使用相同的 BCCH。在手工规划中这种方法比较常见，因为比较简单而 且快捷方便。 本文主要是研究基于第一种规划方案的算法设计，并通过 VBA 测试算法的可行性和应 用效果。对于第二种规划方案，在实际的网络中一般站点数目上千，同频小区上百。总的 BSIC 个数就 8x8=64 个，在 NCC 受限的场景则更少，通常都要用上所有的 BSIC。笔者也尝 试设计过该方案算法，但效果不如第一种方案好。譬如，在第二种方案中，把距离要求设 置为 10Km，往往越排在后面规划的小区越难分配到合适频点，导致最后要分配不符合距离 要求的 BSIC。这样规划出来
7、的整网效果测试对比后，发现不如第一种方案好。至于该方案 算法如何优化，暂不在本文讨论范围。而第三种手工规划方案具有一定的局限性，实际网 络的频点规划已很少严格按照簇方式进行。2 2算法原理介绍算法原理介绍本文提出的算法基于第一种规划方案，总体的设计思路是使得网络中尽可能不出现同 频同色或使得同频同色的距离在某一网络格局中达到最优，即同频同色小区最小距离最大 化。下面介绍算法的具体设计。 对整网而言，虽然存在不同的频点，但每个频点组的规划方法都是通用，我们做算法 研究时可就某一个频点组进行分析。在实际操作中，我们可先对整网小区按频点进行排序 分组，然后再逐一按组进行处理。为表达方便，下文所有“小
8、区”若未特别说明，均表示 “同频小区” 。2.12.1算法流程算法流程步骤 1：定义可使用 BSIC 的取值范围； 步骤 2：遍历所有需要规划的小区，把当前小区作为处理对象，查询所有已被使用的 BSIC，若发现存在未被使用的 BSIC，则把找到的第一个未被使用的 BSIC 赋值给当前小区；BSIC 规划算法探讨Security Level: 2018-04-04HUAWEI ConfidentialPage3, Total9若所有可用 BSIC 都已被使用，则分别计算当前小区取值每一个 BSIC 时得到的同频同色最 小距离，找出其中的最大者，把该最大者对应的 BSIC 赋值给当前小区。 步骤
9、3：处理下一个小区，重复步骤 2，直至所有小区都处理完毕。 步骤 4：判断所有需要规划的小区是否已达到稳定状态，即在某一特定的网络格局中 同频同色距离已最大化，所选择的 BSIC 已最优。若仍有小区未达到稳定，重复步骤 2、3，直至所有小区的 BSIC 不再发生变化。 算法流程图如下： 子流程 A：开始查询所有小区的 BSIC，判断可用 BSIC 中是否存在未被使用的计算当前小区到其他小区的距离，从而得出当前小区的 BSIC 若取值X 时的同频同色最小距离 Y（X取值于所有可用的 BSIC）把找到的第一个未被使用的 BSIC赋值给当前小区，标识当前小区的同频同色最小距离为无穷大。遍历需要处理的
10、所有小区否是找到所有 Y 中的最大值，把该 Y对应的 BSIC 赋值给当前小区，标识当前小区的同频同色最小距离为 Y。把当前小区作为处理对象是否最后一个小区下一个小区结束初始化哪些 BSIC 可被使用否是图图 1. 子流程图子流程图 ABSIC 规划算法探讨Security Level: 2018-04-04HUAWEI ConfidentialPage4, Total9总流程 B：开始所有需要的规划小区的是否已达到稳定态，即在某种规划布局中同频同色最小距离已最大化。子流程 A结束是否子流程 A图图 2. 总流程总流程 B2.22.2初始化问题初始化问题从上面的算法原理可以看出，除了算法本身外
11、，还存在两个主观因素会影响并敲定最 后的 BSIC 分配值：BSIC 的初始化方法和参与运算的小区的次序。 首先来看 BSIC 的初始化，笔者定义了 4 种不同的初始化方法，分别比较它们的优劣。1） 不赋值，开始运算前小区的 BSIC 不赋任何值。 2） 统一赋值，开始运算前小区的 BSIC 赋成任意的同一个值。 3） 循环赋值，开始运算前小区的 BSIC 按顺序从可用范围值里循环赋值。 4） 随机赋值，开始运算前小区的 BSIC 从可用范围值里随机取值。 以 I 国 I 项目的工程参数作为测试数据，抽取频点号 27（69 个小区） 、32（175 个小区） 、38（125 个小区）三个频点小
12、区组做测试。测试 1：NCC 取值 0，BCC 取值 07；测试 2：NCC 取值 0、1，BCC 取值 07。比较以 4 种不同赋值方法初始化后的规划结果。 对比分析后发现，整体规划效果上无本质差别，不同初始化方法规划出来的同频同色 最小距离分布情况基本一致，下图是 38 号频点组小区，NCC 取值 0、1 时，同频同色最小 距离按从小到大排序的分布图：BSIC 规划算法探讨Security Level: 2018-04-04HUAWEI ConfidentialPage5, Total9图图 3.3. 不同初始化赋值方式下同频同色最小距离升序排序分布不同初始化赋值方式下同频同色最小距离升序
13、排序分布运算时间上，笔者发现不赋值方法在运算时间上略微占优，而最小同频同色距离对比 中 4 种方法都差不多，差别一般小于 2 千米。随机赋值具有不确定性，所以在运算时间上 和最小同频同色距离上有一定的波动。具体测试结果如下（注：运算次数表示子流程 A 执行的次数） 。测试 1：不赋值赋统一值循环赋值随机1随机2随机3随机4随机5随机6随机7随机8随机9随机10运算次数3456546455455运算时间(秒)22.73.23.73.22.73.72.73.23.22.73.23.2BCCH=69最小同频同色距离（Km）4.775.8864.295.675.57664.76.045.735.674
14、.29运算次数5757546577745运算时间(秒)16.923.717.8241815211824242414.918BCCH=32最小同频同色距离（Km）5.885.966.516.355.426.216.215.76.076.075.745.45.42运算次数5466563956545运算时间(秒)8.87.710.810.89.310.86.215.49.310.99.37.79.3BCCH=38最小同频同色距离（Km）5.384.354.665.255.255.45.725.254.355.444.054.355.25表表 1.1.四种初始化方式的算法性能对比（四种初始化方式的算法
15、性能对比（NCC=0NCC=0）BSIC 规划算法探讨Security Level: 2018-04-04HUAWEI ConfidentialPage6, Total9测试 2：不赋值赋统一值循环赋值随机1随机2随机3随机4随机5随机6随机7随机8随机9随机10运算次数3733543334343运算时间(秒)2.65.42.82.74.23.52.82.82.83.52.83.42.8BCCH=69最小同频同色距离（Km）11.8511.8511.1210.0410.9810.2610.9810.2610.8910.949.3510.9810.26运算次数4554657555556运算时间(
16、秒)13.517.317.514.820.617.823.617.717.817.817.817.820.7BCCH=32最小同频同色距离（Km）10.3510.6610.2110.6610.2110.7310.219.9910.389.9910.669.939.06运算次数6556544465555运算时间(秒)10.59.49.410.99.47.87.87.8119.49.49.49.4BCCH=38最小同频同色距离（Km）9.568.6910.7410.748.699.728.458.6910.910.329.388.6910.95表表 2.2.四种初始化方式的算法性能对比（四种初始化方式的算法性能对比（NCC=0NCC=0、1 1）参与运算的小区次序上，笔者尝试在不同的频点组、不同的初始化方式、不同的 NCC 取值条件下，用小区随机排序的方式分别测试 10 组数据。对比分析发现，整体规划效果上 无本质差别，不同随机排序规划出来的同频同色最小距离分布情况基本一致，而在运算时 间和最小同频同色距离上存在一定的波动性。下面是 38 号频点组以不赋值初始化方式，
