CN101115273B - 用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法，1、将规划区域在电子地图上分成大小相同的若干个点格；2、针对每个点格进行基于覆盖的点分析法统计分析区域内每个扇区的候选相邻小区列表；3、对整体分析区域进行基于距离的有向三角剖分，并获得每个扇区的候选相邻小区列表；4、合并第二步、第三步所获得的两个候选相邻小区结果，按照选定的优先级在每个扇区的候选相邻小区筛选合适的小区为该小区的邻小区。本发明优点在于将基于覆盖的点分析法和基于距离的有向三角剖分法这两种方法同时用于邻小区规划，并且在选取邻区时可以灵活的选择强度优先或是距离优先的小区为目标邻小区，实现提高切换的成功率目的，从而提高系统资源的整体使用效率。

Description

用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法

技术领域

本发明涉及移动通信中的无线蜂窝网络领域，尤其是涉及用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法。

背景技术

在移动蜂窝网络中，一般将可能发生切换的小区设置为邻小区，移动台保持对邻小区的功率电平进行测量，以便进行及时的切换。通常，邻小区规划主要考虑的因素有两个：一个是接收到其他小区的信标信道的信号强度，另一个是与其小区的距离。对于类似于cdma20001X和WCDMA(宽带码分多址)这样的系统来说，相邻小区通常即是导频强度较强的小区。但是在一个小区覆盖范围内肯定还会接受到来自其它小区的较强的导频信号，如果只要这些导频信号大于一定门限就被列入邻小区列表，则显然会出现由邻小区列表过长，或出现不相关的小区而导致的切换失败和资源浪费的情况。在TD-SCDMA网络中，使用的是接力切换，这是一种介于硬切换与软切换之间的一种切换方式。由于采用了智能天线和上行同步技术，能够准确的获得移动台当前的位置，NodeB基于其当前位置对信号电进行测量，RNC根据其移动方向，只通知其最有可能靠近的Node B进行测量，所以有较强导频信号的NodeB并不一定是移动台的业务服务Node B。因此，距离目标小区最近的小区最有可能成为接力切换的相邻小区，这样距离和强度以及其所对应采用的规划方法便无法兼顾。

发明内容

本发明目的在于提供一种提高系统资源整体使用效率的用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法，包括下述步骤：

第一步、将规划区域在电子地图上分成大小相同的若干个点格；

第二步、针对每个点格进行基于覆盖的点分析法统计分析区域内每个扇区的候选相邻小区列表；

即通过对每个点格的强度进行检测，将大于设定强度门限的点格记录下来，由此可以将小区的覆盖面积和小区间的覆盖重叠面积的大小及其在电子地图中所处的位置通过点格的个数和位置统计出来；在两个或两个以上的小区覆盖重叠的区域，以每两个小区的覆盖重叠面积比例来衡量这两个小区切换的概率，重叠面积比例大的两个小区相互切换的概率大，即重叠面积比例越大的两个小区相互成为邻小区的可能性越大，选定为候选相邻小区；所述的强度是指信标信道的功率电平、信噪比或其他可替代功率电平的指标，如导频强度、导频Ec/Io、路径损耗强度等；

第三步、对整体分析区域进行基于距离的有向三角剖分，并获得每个扇区的候选相邻小区列表；所述基于距离的有向三角剖分为：

根据电子地图提供的基站地理经纬度，获得基站间的距离信息，将每个基站所在的地理位置对应电子地图上一个离散的点，在所给定的区域内分布的所有基站对应的有限的离散点集通过离散点之间的连线将整个区域划分成互不相交的三角网格，所有的三角形拼成一个包含所有离散点集的最小凸区域，任意一个三角形的外接圆内不包含其它的离散点，且满足最小角最大准则，即：相邻两个三角形构成凸四边形时，在交换凸四边形的对角线之后，六个内角的最小者不再增大，即每个三角形最逼近等边三角形；

第四步、合并第二步、第三步所获得的两个候选相邻小区结果，按照选定的优先级在每个扇区的候选相邻小区筛选合适的小区为该小区的邻小区。

所述第四步中以导频强度或以距离作为对每个扇区的候选相邻小区进行筛选为该小区的邻小区，

即：如果选取导频强度优先，则在以导频强度优先考虑因素的基础上再选择距离较小的小区为邻小区；如果选取距离优先，则在以距离为优先考虑的因素基础上再选择导频强度较大的小区为邻小区。

通过有向三角剖分确定规划区域中全部或部分基站中的每个基站的各个方向上距离最近的基站，并依据基站天线的水平方向角及ndB带宽来确定基站的每个扇区的朝向，由每个扇区所配置天线的方向角和ndB带宽张角确定一个扇形，则如果有两个扇形的扇弧被三角网络中的三角形的边穿过，则认为这两个小区为相邻小区。

本发明优点在于将基于覆盖的点分析法和基于距离的有向三角剖分法这两种方法同时用于邻小区规划，并且在选取邻区时可以灵活的选择强度优先或是距离优先的小区为目标邻小区，实现提高切换的成功率目的，从而提高系统资源的整体使用效率。

附图说明

图1是邻小区规划的规划步骤框图。

图2是覆盖点分析法相关小区形成示意图，图中的阴影部分表示小区的覆盖范围，小区A为该点格当前的主服务小区。

图3是表示地图特定规划区域中的9个基站在三角有向剖分过程中形成的凸多边形的示意图；

图4是地图特定规划区域中的9个基站在三角有向剖分过程中进行环凸包三角剖分的示意图；

图5、6、7表示地图特定规划区域中的9个基站在三角有向剖分过程中进行逐点插入过程的示意图；

图8表示地图特定规划区域中的9个三扇区基站三角剖分后的示意图；

图9表示图8中某个基站BS7的扇区2的有向剖分完毕后，得到BS7扇区1、BS7扇区3、BS8扇区2、BS9扇区3为基站BS7的扇区2的邻小区。

具体实施方式

如图所示，本发明以选定一块规划区域中的一组cdma20001X基站(BS_i，其中i为1～9，每个基站假设分为三扇区：BS_i-1；BS_i-2；BS_i-3)规划邻小区过程为代表性示例，来阐述本发明所述用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法。

第一步、将选定的分许区域在电子地图上分成大小相同的若干个点格；

将区域中每个基站所在的地理位置对应电子地图上的一个点。

第二步、针对每个点格进行基于覆盖的点分析法统计分析区域内每个扇区的候选相邻小区列表；

针对分析区域进行Monte Carlo仿真，通过统计结果可得到每个基站在其覆盖区域内所有点格的导频Ec/Io强度。这样，针对分析区域的每个点格，都可以获得一个满足特定导频强度门限(T_pilot)的扇区的列表。利用该相关小区列表计算每个扇区的导频覆盖面积以及和其他扇区的导频覆盖重叠面积。扇区的覆盖面积及扇区间的覆盖重叠面积比例由下式计算：

S_a＝S_bin·Num_coverage

其中，S_a为扇区a的覆盖面积，S_bin为每个栅格的面积，Num_coverage为扇区a覆盖的栅格的个数；

$\mathrm{OverlapPercent}(\%)=\frac{s_{a}I{s}_b}{s_a}\·100$

其中，s_a、s_b为扇区a、b的覆盖面积，s_aIs_b为扇区a和扇区b的覆盖重叠面积。

第三步、对整体分析区域进行基于距离的有向三角剖分，并获得每个扇区的候选相邻小区列表；

此时针对分析区域内每个扇区都可以得到一个基于覆盖点分析的候选邻小区列表。

对基站在地图上对应的离散点集进行比较，构造如图3所示的包含所有离散点的凸包，然后环凸包的边界构造三角形。此时将所有不在凸包上的点逐点插入。对于每个新加入的点，先找出所有外接圆包含该待插入点的三角形，形成插入区域；然后删除插入区域内的三角形公共边，形成由影响三角形顶点构成的多边形空腔；最后将插入点分别与多边形所有顶点相连，构成新三角形。这样直到所有不在凸包上的点都插完即形成了由基站点构成的三角网络。网络中每个点对应的基站都可以通过连接该点的三角形的边找到与其距离最近的基站。考察每个基站对应扇区所配置的天线的水平方向角，以及10dB的张角作为扇区的张角可以形成若干个互相重叠的扇形。若连接三角网络中两点的线段(即三角形的边)会穿过两个扇区所对应的扇弧，则认为这两个扇区互为相邻小区。以此类推，直到遍历整个网络。同时共基站的扇区亦会被认为互为相邻小区。

第四步、合并第二步、第三步所获得的两个候选相邻小区结果，按照选定的优先级在每个扇区的候选相邻小区筛选合适的小区为该小区的邻小区；

此时针对分析区域内每个扇区都可得到一个基于距离的有向三角剖分的候选邻小区列表。将得到的两个候选邻小区列表取并集，通过选定的有限级别针对影响因素(距离或强度)排序，我们取排序后每个扇区的候选邻集列表中的前N个扇区作为该扇区的邻小区列表。则针对特定分析区域的本次邻小区规划完成。

Claims (2)

1.一种用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法，其特征在于：它包括下述步骤：

第一步、将规划区域在电子地图上分成大小相同的若干个点格；

第二步、针对每个点格进行基于覆盖的点分析法统计分析区域内每个扇区的候选相邻小区列表；

即通过对每个点格的强度进行检测，将大于设定强度门限的点格记录下来，由此可以将小区的覆盖面积和小区间的覆盖重叠面积的大小及其在电子地图中所处的位置通过点格的个数和位置统计出来；在两个以上的小区覆盖重叠的区域，以每两个小区的覆盖重叠面积比例来衡量这两个小区切换的概率，重叠面积比例大的两个小区相互切换的概率大，即重叠面积比例越大的两个小区相互成为邻小区的可能性越大，选定为候选相邻小区；所述的强度是指信标信道的功率电平、信噪比或其他可替代功率电平的指标；

第三步、对整体分析区域进行基于距离的有向三角剖分，并获得每个扇区的候选相邻小区列表；所述基于距离的有向三角剖分为：

根据电子地图提供的基站地理经纬度，获得基站间的距离信息，将每个基站所在的地理位置对应电子地图上一个离散的点，在所给定的区域内分布的所有基站对应的有限的离散点集通过离散点之间的连线将整个区域划分成互不相交的三角网格，所有的三角形拼成一个包含所有离散点集的最小凸区域，任意一个三角形的外接圆内不包含其它的离散点，且满足最小角最大准则，即：相邻两个三角形构成凸四边形时，在交换凸四边形的对角线之后，六个内角的最小者不再增大，即每个三角形最逼近等边三角形；

第四步、合并第二步、第三步所获得的两个候选相邻小区结果，按照选定的优先级在每个扇区的候选相邻小区筛选合适的小区为该小区的邻小区。

2.根据权利要求1所述用于移动蜂窝网络的邻小区规划方法，其特征在于：所述第四步中以导频强度或以距离作为对每个扇区的候选相邻小区进行筛选为该小区的邻小区；

即：如果选取导频强度优先，则在以导频强度优先考虑因素的基础上再选择距离较小的小区为邻小区；如果选取距离优先，则在以距离为优先考虑的因素基础上再选择导频强度较大的小区为邻小区。

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