專利名稱：無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)無線規(guī)劃領(lǐng)域，通過鄰區(qū)分析對新建站進(jìn)行小區(qū)覆蓋和話務(wù) 量的預(yù)測，從而實現(xiàn)新站的科學(xué)規(guī)劃。
背景技術(shù)：
在目前網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展、基站建設(shè)規(guī)模日益增大，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資隨之增加的 環(huán)境下，如何確保在基站建設(shè)的前期規(guī)劃中，每一個規(guī)劃站址都能發(fā)揮其最大效能， 防止出現(xiàn)"大投入，小產(chǎn)出"的現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提高公司的投資效益比，這需要網(wǎng) 絡(luò)規(guī)劃人員做出準(zhǔn)確的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的指導(dǎo)規(guī)劃方案。發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛢?nèi)容本無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)可根據(jù)規(guī)劃站址的實際位置、天線掛高，增益和發(fā)射功 率以及根據(jù)該區(qū)域內(nèi)周邊現(xiàn)網(wǎng)基站在一定時間內(nèi)累計采集得到的MRR等各項網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)，例如基站的TA分布、手機的接收電平和路徑損耗等各類網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計數(shù)據(jù)等各項參 數(shù)對新建站進(jìn)行模測，預(yù)估規(guī)劃基站建設(shè)投產(chǎn)之后的信號覆蓋情況和業(yè)務(wù)量吸收情 況，為基站建設(shè)效益的評估提供科學(xué)可靠的依據(jù)；反之可以根據(jù)預(yù)估業(yè)務(wù)量，調(diào)整規(guī) 劃基站的站址，使其充分發(fā)揮效能，切實指導(dǎo)選址人員的選址工作。本無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)可對批量新建基站一起導(dǎo)入，通過鄰區(qū)分析進(jìn)行小區(qū)覆 蓋和話務(wù)量的預(yù)測，根據(jù)可人工設(shè)定的每線erl等參數(shù)，得到每個小區(qū)的載頻數(shù)量， 從而得到每個基站開通時安裝的機架類型和機架數(shù)量。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)方法具有以下優(yōu)點本系統(tǒng)可以對工程部找到的站址進(jìn)行預(yù)評估，對新站進(jìn)行鄰區(qū)，覆蓋，話務(wù)量的 預(yù)測，進(jìn)行綜合評估，如覆蓋或話務(wù)量吸收達(dá)不到要求的可調(diào)整基站位置進(jìn)行再評估
以便找到更優(yōu)規(guī)劃站址。隨著目前工程建設(shè)的開展，基站規(guī)模相比以前是成數(shù)十倍增長，平均一個基站 的投資(包括主設(shè)備、配套設(shè)備，機房建設(shè)裝修以及鐵塔建設(shè))基本在100萬左右， 一期300個基站的工程就需要3億以上的投資。通過該系統(tǒng)可以有效的保證基站選址 的準(zhǔn)確性，為保證公司合理的投資創(chuàng)造了條件。該系統(tǒng)同樣適合于網(wǎng)優(yōu)簡易基站的規(guī)劃選址，可根據(jù)科學(xué)的規(guī)劃模測，選用是通 過宏蜂窩基站還是網(wǎng)優(yōu)簡易基站等無線覆蓋方案進(jìn)行解決，通過該系統(tǒng)可更好的主動 對尚未有用戶投訴的區(qū)域進(jìn)行合理的規(guī)劃，及時合理的通過各類無線覆蓋方案進(jìn)行解 決，真正提高用戶滿意度。


圖1為本發(fā)明實施例的相鄰基站判定示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例的相鄰基站位置示意圖； 圖3為本發(fā)明實施例的相鄰基站切換示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例的話務(wù)量預(yù)估算法模擬圖； 圖5為本發(fā)明實施例的鄰區(qū)分析流程圖； 圖6為本發(fā)明實施例的小區(qū)覆蓋流程圖； 圖7為本發(fā)明實施例的話務(wù)量預(yù)估流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步描述。本發(fā)明無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)，具體由以下三個模塊組成鄰區(qū)分析模塊，小區(qū) 覆蓋模塊，話務(wù)量預(yù)估模塊三個模塊組成。 一. 鄰區(qū)分析模塊鄰區(qū)分析實際上就是找出同一方向上相鄰的最近的唯一小區(qū)，平常我們?nèi)庋奂纯?看出，但若用程序來實現(xiàn)則有些難度，具體采用算法如下，經(jīng)過實際測試，基本上與 我們?nèi)庋塾^察的結(jié)果一致。1.相鄰小區(qū)的判定如圖l所示設(shè)有基站序列(Bl..Bm)滿足條件
|BlB0i<iB2BO|<'"<|Bm-lBO|<|BmB0|,Bjas j蕓m)、 Bi (i〉j)為序列中的基站， 且ZBj BO Bi〉90。如果Bi對于任意Bj,總滿足(IB酬—間BOI) /|BiBj|^d (0<d<l)則Bi被判定為切換相鄰基站。上述判定法則中的d為小于1的常數(shù)，本文稱為相鄰冗余參數(shù)?？梢钥闯?不等式的左邊是三角形兩邊之差(lBiBOl — lBjBOl)和第三邊lBiBjl之比，比值反應(yīng) 了Bi、 BO、 Bj間的相對位置(如圖2所示)，例如Bi、 BO、 Bj在同一直線上時，比 值為l?？梢奷越小Bj對BO——Bi間的切換的影響也就越小，條件也更加苛刻，得 到的相鄰基站數(shù)量也就越少。這樣，就可以通過調(diào)整d的值來修改選出的相鄰基站集 合，使之更符合我們的要求。 一般d取0.6 0.8之間。要確定切換發(fā)生的具體小區(qū)需要通過基站間連線和小區(qū)的位置關(guān)系獲得，如果連 線穿過小區(qū)，則切換就在該小區(qū)上發(fā)生。例如圖3中1號站的c扇區(qū)和3號站的a 扇區(qū)存在切換相鄰關(guān)系，b扇區(qū)和2號站的c扇區(qū)以及4號站的a扇區(qū)存在切換相鄰 關(guān)系。2.計算相鄰小區(qū)的算法步驟下面將以計算基站BO的相鄰小區(qū)為例列出具體實施的算法步驟。 第一步計算所有基站與基站BO的距離第二步找出距離最小的前n個基站,并根據(jù)從小到大對基站排序排序，得到基 站序列(Bl,B2…Bn)，作為候選基站列表第三步從距離最小的基站開始B1開始，從候選列表中遍歷選取Bi(i〉1并且Z BlB0Bi〈90度)，如果(lBiBOl —IBIBO!) /|BiBl|〉d (d為預(yù)設(shè)的小于1的數(shù)) 則將Bi從候選列表C中剔除。依次進(jìn)行B2， B3…Bn，最終獲得選中基站列表。 第四步計算選中列表中任一基站Bj跟BO的連線BjBO與BO的0方向之夾角， 以及與Bj的O方向之夾角，根據(jù)角度關(guān)系確定發(fā)生切換的具體扇區(qū)，全向小區(qū) 一定為切換相鄰小區(qū)。最后計算選中列表中各基站Bj的扇區(qū)與BO的扇區(qū)方向根BjBO的夾角和是 否小于或等于180。判定干擾相鄰小區(qū)。全向小區(qū)一定為干擾相鄰小區(qū)。3.程序?qū)崿F(xiàn)流程見流程圖5二. 小區(qū)覆蓋模塊小區(qū)覆蓋分析是選定某一基站，通過算法分析得到此基站的每個小區(qū)相對相鄰小 區(qū)的信號覆蓋區(qū)域。1. 小區(qū)覆蓋算法選定一待分析小區(qū)A0，獲取相鄰基站Ai (i 〉 0)。由小區(qū)A0對Ai分別連接生成 線段Li，按逆時針順序?qū)i做垂直平分線，垂直平分線圍成的面Ri，其中與AO相 交的面即為小區(qū)覆蓋區(qū)域。2. 小區(qū)覆蓋分析算法步驟下面將以計算基站AO為例列出具體實施的算法步驟。 第一步計算所有AO的相鄰基站Ai(i 〉 0)。第二步以A0為中心，對Ai按逆時針進(jìn)行排序，并獲取Ai的角度。第三步做LiO的垂直平分線。第四步計算相鄰垂直平分線L(i,O) — L(i+1， O)交點pi，得到電集Ps。 第五步根據(jù)Ps生成多邊形POLYGON。第六步對多邊形的每個環(huán)面進(jìn)行與AO進(jìn)行相交計算，相交的環(huán)面既為基站的 信號覆蓋區(qū)域Cell。第七步分別對AO的每個小區(qū)做角平分線，用這些角平分線去分割基站信號覆蓋區(qū)域Cell，即得到這個基站每個小區(qū)的覆蓋區(qū)域。3. 程序?qū)崿F(xiàn)流程見流程圖6三. 話務(wù)量預(yù)估模塊話務(wù)量預(yù)估是將新投入的基站小區(qū)，通過算法預(yù)估得到此新的基站和小區(qū)能吸收多少話務(wù)量，吸收的話務(wù)量分別來自哪些個小區(qū)。1. 話務(wù)量預(yù)估算法如圖4所示，A為新加小區(qū)，B為相鄰小區(qū)。沿著A的一個小區(qū)做延長線。按照 Passloss從32—158做不同線段dl，在延長線上得到不同的點，將點與B小區(qū)的坐 標(biāo)點相連得到不同線段d2，根據(jù)Mrr公式得到d2對應(yīng)的不同passloss值，將dl 的passloss的值與d2的passloss的進(jìn)行比較，按照比例吸收相鄰小區(qū)的話務(wù)量。2. 計算話務(wù)量的算法步驟下面將以計算基站A為例列出具體實施的算法步驟。第一步計算所有A的相鄰小區(qū)，以下步驟針對每個相鄰小區(qū)做循環(huán)。 第二步按照A小區(qū)的類型得到很多dl值。 第三步根據(jù)dl值得到A小區(qū)延長線上不同點。 第三步將得到的點與相鄰小區(qū)左邊連接得到不同的d2。第四步根據(jù)相鄰小區(qū)類型得到Passloss值，和對應(yīng)的話務(wù)量。第五步根據(jù)dl的passloss和d2的passloss比較得到對應(yīng)的話務(wù)量，比較的規(guī)則來自數(shù)據(jù)庫3. 基站規(guī)劃功能算法*基于系統(tǒng)的MRR統(tǒng)計數(shù)據(jù)；*基于小區(qū)的CDD參數(shù)主要是發(fā)射功率；*基于小區(qū)的工程參數(shù)主要是經(jīng)緯度，天線高度，天線增益； 參基于小區(qū)的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。4. 詳細(xì)算法1)無線傳播模型-通用模型(城市)Lp=69. 55+26.綱og (f) -13. 82*log (Hb) + (44. 9-6. 55*log (Hb)) *log(d) _a(Hm)a(Hm) = (1. l*log (f) 一O. 7) Hm- (1. 56*log (f) -0. 8) (城鎮(zhèn))Lp=Lp-2* (log (f/28)) 2-5. 4 (鄉(xiāng)村)Lp=Lp-4. 78*log (f) 2+18. 33*log (f) -40. 94 (愛立信)Lp=A-13. 82*log (Hb) + (44. 9-6. 551og (Hb)) *log (d) -a 0i)a(Hm)=3. 2*(log(11.75*Hm)) 2-4. 97 ap為路徑損耗，Hb為天線高度，Hm為手機高度(L6m)， d為基站天線至手機天
線的直線距離，d的單位為km，H單位為m) A(x)取值分以下幾種情況x代表系統(tǒng)類型 A(900)=146.8,A(1800)=153. 8城市(109， 118) A(900)=136. 9, A(1800)=146. 2鄉(xiāng)鎮(zhèn)(209' 218) A(900)=118. 3， A(1800)=124. 3農(nóng)村(309' 318)2) MRR中的Pathloss根據(jù)pathloss值，分25%， 50%， 75%,以及剩余比例，在圖中進(jìn)行分比例和不同 顏色的扇形顯示，由于此Pathloss是理論的空間自由傳播，需要提供人工修正的界 面，比如說人為加入10-20個DB的值，進(jìn)行計算。3) MRR中的Rxlev Rxlev=BTSEirp-LpBTSEi rp=BSPWRB-Lc-Lf+Ga {BSPWRB為小區(qū)參數(shù)，Lc為合路器損耗(4db)， Lf為饋線損耗(3db)， Ga為基 站天線的發(fā)射增益〉因此，根據(jù)Lp的公式和Rxlev、 BTSEirp的公式，可推算出不同分布比例Rxlev 下的d值。4) 如何決定取哪一項的A值① 根據(jù)MRR中的TA平均值，先計算平均距離D， D=553. 92WA(單位為m);② 根據(jù)此小區(qū)的系統(tǒng)類型(900or1800)，分別取A值三次(例如城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村)， 將通過A值計算出的D值代入LP公式，得出LP值后再結(jié)合BTSErip計算出Rxlev 值(有三個值)；③ 將計算出的三個rxlev值于MRR中此小區(qū)的平均Rxlev值進(jìn)行比較，取誤差最小 的Rxlev值(誤差在10%之內(nèi)，平均在5%左右)，相應(yīng)可決定取哪一個比較合適 的A值。5) 計算不同比例分布的D值根據(jù)取定的A值，可根據(jù)MRR的Rxlev分布比例，計算不同D值的分布比例；6) 計算地面距離的分布 地面距離二SQRT(D2-(Hb-Hm)2)7) 計算業(yè)務(wù)分布根據(jù)地面距離的分布比例和此小區(qū)的業(yè)務(wù)量，可計算距離基站不同距離的業(yè)務(wù)分
布情況。(暫時取四個區(qū)間60dbm以下，61 70dbm， 71 80dbm， 80dbm以上)。 8) GIS呈現(xiàn)根據(jù)小區(qū)的天線方位角以及天線的波瓣寬度，畫出扇形區(qū)域，不同區(qū)間用不同顏 色表示)。5.程序?qū)崿F(xiàn)流程見流程圖7雖然本發(fā)明巳以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟習(xí) 此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，因此本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)，它包括鄰區(qū)分析模塊，小區(qū)覆蓋模塊，話務(wù)量預(yù)估模塊，其特征在于所述鄰區(qū)分析模塊根據(jù)新站規(guī)劃位置和現(xiàn)網(wǎng)基站數(shù)據(jù)，自動找出合理的相鄰基站和切換鄰區(qū)，相鄰小區(qū)的算法能夠有效的剔除多余的周圍基站，保留最有效的相鄰基站和小區(qū)；所述小區(qū)覆蓋模塊根據(jù)鄰區(qū)分析模塊得到的相鄰基站，通過算法分析得到此基站的每個小區(qū)相對相鄰小區(qū)的信號覆蓋區(qū)域，并可以通過GIS呈現(xiàn)在地圖上，小區(qū)覆蓋算法能夠有效的將每個小區(qū)的覆蓋范圍，小區(qū)邊界盡可能準(zhǔn)確的顯示在地圖上，供工程，規(guī)劃，網(wǎng)優(yōu)，維護(hù)等各類人員參考。所述話務(wù)量預(yù)估模塊將新投入的基站小區(qū)，通過算法預(yù)估得到此新的基站和小區(qū)能吸收多少話務(wù)量，吸收的話務(wù)量分別來自哪些個小區(qū)，從而得到新站每個小區(qū)需要配置的載頻，最終通過頻點干擾自動挑選出頻點。
2、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)，其特征在于 所述話務(wù)量預(yù)估模塊通過算法能夠較為準(zhǔn)確的對新站開通后各小區(qū)話務(wù)量分擔(dān)情況進(jìn)行預(yù)測，對新站覆蓋，話務(wù)量吸收的有效性進(jìn)行評估。
3、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)，其特征在于 系統(tǒng)還可以增加營業(yè)廳自動選址模塊，根據(jù)區(qū)域話務(wù)量得出需要增加營業(yè)廳的位置，給市場經(jīng)營提供依據(jù)。
4、 一種無線精確規(guī)劃模測方法，它包括-鄰區(qū)分析判定步驟，找出同一方向上相鄰的最近的唯一小區(qū)；小區(qū)覆蓋分析步驟，選定某一基站，通過算法分析得到此基站的每個小區(qū)相對相 鄰小區(qū)的信號覆蓋區(qū)域；話務(wù)量預(yù)估步驟，將新投入的基站小區(qū)，通過算法預(yù)估得到此新的基站和小區(qū)能 吸收多少話務(wù)量，吸收的話務(wù)量分別來自哪些個小區(qū)。
5、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)，其特征在于所述鄰區(qū)分析判定步驟，具體包括-第一步計算所有基站與基站BO的距離； 第二步找出距離最小的前II個基站,并根據(jù)從小到大對基站排序排序，得到基 站序列(Bl,B2…Bn)，作為候選基站列表；第三步從距離最小的基站開始B1開始，從候選列表中遍歷選取Bi(i〉1并且ZBlB0Bi〈90度)，如果(|BiB0| — |BlB0|) /|BiBl|>d (d為預(yù)設(shè)的小于1的數(shù))，則將 Bi從候選列表C中剔除，依次進(jìn)行B2， B3.,.Bn，最終獲得選中基站列表；第四步計算選中列表中任一基站Bj跟B0的連線BjBO與B0的0方向之夾角， 以及與Bj的0方向之夾角，根據(jù)角度關(guān)系確定發(fā)生切換的具體扇區(qū)，全向小區(qū)一定 為切換相鄰小區(qū)；第五步計算選中列表中各基站Bj的扇區(qū)與B0的扇區(qū)方向根BjBO的夾角和是 否小于或等于180，判定干擾相鄰小區(qū)，全向小區(qū)一定為干擾相鄰小區(qū)。
6、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)，其特征在于 所述小區(qū)覆蓋分析步驟，具體包括第一步計算所有AO的相鄰基站Ai(i > 0);第二步以A0為中心，對Ai按逆時針進(jìn)行排序，并獲取Ai的角度； 第三步做LiO的垂直平分線；第四步計算相鄰垂直平分線L(i，O) - L(i+1， O)交點pi,得到電集Ps;第五步根據(jù)Ps生成多邊形POLYGON;第六步對多邊形的每個環(huán)面進(jìn)行與AO進(jìn)行相交計算，相交的環(huán)面既為基站的 信號覆蓋區(qū)域Cdl;第七步分別對AO的每個小區(qū)做角平分線，用這些角平分線去分割基站信號覆蓋區(qū)域Cell，即得到這個基站每個小區(qū)的覆蓋區(qū)域。
7、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線精確規(guī)劃模測系統(tǒng)，其特征在于 所述話務(wù)量預(yù)估步驟，具體包括第一步計算所有A的相鄰小區(qū)，以下步驟針對每個相鄰小區(qū)做循環(huán)； 第二步按照A小區(qū)的類型得到很多dl值； 第三步根據(jù)dl值得到A小區(qū)延長線上不同點； 第四步將得到的點與相鄰小區(qū)左邊連接得到不同的d2; 第五步根據(jù)相鄰小區(qū)類型搏到Passl0SS值，和對應(yīng)的話務(wù)量；第六步根據(jù)dl的passloss和d2的passloss比較得到對應(yīng)的話務(wù)量，比較的規(guī)則來自數(shù)據(jù)庫。
全文摘要
本發(fā)明根據(jù)規(guī)劃站址的實際位置、天線掛高和發(fā)射功率等各項參數(shù)對新建站進(jìn)行模測，預(yù)估規(guī)劃基站建設(shè)投產(chǎn)之后的信號覆蓋情況和業(yè)務(wù)量吸收情況，為基站建設(shè)效益的評估提供科學(xué)可靠的依據(jù)，通過鄰區(qū)計算，小區(qū)覆蓋計算，話務(wù)量預(yù)估新站進(jìn)行合理的規(guī)劃，有效的減少了基站規(guī)劃的盲目性，使投入產(chǎn)出比大大提高；反之根據(jù)預(yù)估業(yè)務(wù)量，調(diào)整規(guī)劃基站的站址，使其充分發(fā)揮效能，切實指導(dǎo)選址人員的選址工作。
文檔編號H04W16/18GK101150836SQ20071013501
公開日2008年3月26日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者馮曉冬, 吳維宏, 宗序梅, 江振波, 建 王, 鷹 王, 王皆順, 許瑞華, 閻凌清, 顧一泓, 鮑一民 申請人:中國移動通信集團江蘇有限公司