CN101426206B - 一种通信网络话务分布网格化的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信网络话务分布网格化的方法，包括以下步骤：A、将网络服务小区平均分为若干个单位网格；B、采集单位时间内单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据；C、采集单位时间内小区的NCS测量数据、话务量数据；D、将所述单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，把所述话务量数据按匹配所得的比例分配给各个单位网格，绘制单位时间的话务分布图；E、转入下一个单位时间的话务分布网格化的进程，重复步骤C、D，直到所有单位时间的话务分布图都绘制完毕。本发明还公开了一种无线通信网络话务分布网格化的实现该方法的系统。本发明可以精确研究话务地理分布，动态揭示无线网络的话务分布情况，从而更好地为无线网络的规划及优化服务。

Description

一种通信网络话务分布网格化的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种通信网络话务分布网格化的方法及系统。

背景技术

目前话务分布技术方案主要是以小区(CELL)为单位的，一般一个小区半径在500米到2000米范围。对于小于小区范围更细致的网格化的话务分布尚停留在研究领域，方法上存在诸多欠缺，包括不考虑实测数据，或者需要海量的实测数据，而且不考虑楼层和室内的影响。

现有技术的缺点是以小区为单位，精度较粗。由于随着GSM网络迅速发展，话务需求越来越大，网络结构更加复杂，亟需对无线网络进行精细化网络规划优化，现有粗精度的话务图已经无法满足需要。

也有技术利用人口密度等数据来绘制话务图的，其方法假设太多，又未能利用任何无线网络上的实测数据，话务图过于粗略，所以仅用于无需实测数据的3G网络规划上，而对精细化2G网络规划优化工作并无实际意义。

在实现话务网格化的技术探索过程中，有过如下两种技术方案：区域分类法和手机定位法。区域分类法将全城的地貌分为城市密集区、江河湖泊、公园、山地等若干类型，并假定相同的类型有相同的话务密度，通过覆盖图，用矩阵方程解出各类型区域的话务密度。手机定位法将GSM定位技术(如CellID，场强定位SSOA，到达时间定位TOA，到达时间差定位TDOA，达到角度定位AOA等)运用到话务分布计算中，通过对大量手机的定位，得到不同地点的话务密度。

这两种方法有明显的不足，从而也无法用于话务网格化。1)区域分类法需要假定整个城市的同一类型区域(如住宅区)的话务密度都相等，这并不符合实际情况，而且，高楼的话务密度，还与楼层数有关，楼层越多，话务密度越大。这种误差较大的假设，将导致绘制的话务图的误差也较大。2)手机定位法主要通过室外的无线传播模型来估计手机的位置，然而大量情况下，手机位于室内，用室外模型来估计位置会有严重的定位误差。其次，手机位于不同的楼层，即室内损耗也不同，从而也无法通过将通过室外模型估计的场强分布减去固定值来得到室内外的场强分布图。再次，在上下班高峰期，大量的车辆内发生的通话虽位于楼外，需要计算入车内损耗。最后，手机定位法的很可能需要极海量的实测数据(特别是aBis数据)，往往一个小区一段不长的时间内，数据就可以用T(兆兆字节)计算，这导致大面积的话务地图绘制在采集上、数据存储和数据处理及时性上都成为不可能。

现有技术的缺点在于无法精确用于研究话务地理分布，也无法动态地揭示无线网络的话务分布情况。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题在于提供一种通信网络话务分布网格化的方法及系统，以获得无线通信网络在单位时间内单位网格的话务量，用于精确研究话务地理分布，并给出按照时间变化的话务网格化分布图，动态地揭示无线网络的话务分布情况，更好地为无线网络的规划及优化服务。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种通信网络话务分布网格化的方法，包括以下步骤：

A、将网络服务小区平均分为若干个单位网格；

B、采集单位时间内单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据；

C、采集单位时间内小区的NCS测量数据、话务量数据；

D、将所述单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，把所述话务量数据按匹配所得的比例分配给各个单位网格，绘制单位时间的话务分布图；

E、转入下一个单位时间的话务分布网格化的进程，重复步骤C、D，直到所有单位时间的话务分布图都绘制完毕。

作为本发明方法进一步改进，本发明方法还可包括以下技术特征的一部分或全部：

具体地，所述步骤D中将单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，得到每个单位网格的话务比例值，从而把所述话务量数据按所述话务比例值分配给各个单位网格。

所述NCS测量数据记录了单位时间内网络服务小区内测量次数与邻区场强集合的对应关系，其包括测量次数统计数和邻区场强数据；

所述话务量数据记录了单位时间内网络服务小区内通话话务量；其包括全速率话务量和半速率话务量；

所述单位网格场强分布数据通过场强预测和无线网络覆盖计算得出，其包括单位网格的经度和纬度、网格编号、小区标识号、邻区标识号及场强值；

所述地理信息分析数据是通过对所述网络服务小区的高精度地图数据进行空间分析，从而判断各单位网格的地理环境特征，得出的各个单位网格加权值。

所述步骤D具体包括以下步骤：

将所述网络服务小区NCS测量数据中的邻区场强数据与所述单位网格场强分布数据进行匹配，将网络服务小区划分为不同的话务区域，即把相应的NCS测量数据中的测量次数统计数分配给不同的话务区域；

根据各个话务区域的测量次数占总测量次数的比例，得到各个话务区域的话务量；

再根据所述地理信息分析数据和覆盖地图匹配后所得的各个单位网格的话务比例值，将各个话务区域的话务量按比例分配给其覆盖的各个单位网格；

根据各个单位网格的话务量绘制单位时间内的话务分布图。

所述单位网格是边长为小于等于12.5米的正方形形状。

本发明还提供一种通信网络话务分布网格化的系统，该系统包括：

数据采集模块，用于采集单位时间内小区的NCS测量数据、话务量数据、单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据；

话务网格化处理模块，用于根据所述单位时间内小区的NCS测量数据，将所述单位网格场强分布数据与所述地理信息分析数据进行匹配，把所述话务量数据按匹配所得的比例分配给各个单位网格；

话务绘制模块，用于根据各个单位网格的话务量绘制单位时间内的话务分布图。

作为本发明系统进一步改进，本发明系统还可包括以下技术特征的一部分或全部：

具体地，还包括启动模块，用于启动下一个单位时间的话务分布网格化进程。

所述数据采集模块包括：NCS测量数据采集单元、话务量数据采集单元、单位网格场强分布数据采集单元以及地理信息分析数据采集单元。

所述话务网格化处理模块包括：

话务区域划分单元，用于将所述网络服务小区NCS测量数据中的邻区场强数据与所述单位网格场强分布数据进行匹配，将网络服务小区划分为不同的话务区域，即把相应的NCS测量数据中的测量次数统计数分配给不同的话务区域；

话务区域话务量计算单元，用于根据各个话务区域的测量次数占总测量次数的比例，得到各个话务区域的话务量；

单位网格话务量计算单元，用于根据所述地理信息分析数据与覆盖地图匹配后得到的各个单位网格的加权值，将各个话务区域的话务量按比例分配给其覆盖的各个单位网格。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：通过对NCS测量数据、单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据进行匹配，把话务量按匹配所得的比例分配给各个单位网格，以获得无线通信网络在单位时间内单位网格的话务量，用于精确研究话务地理分布，并给出按照时间变化的话务网格化分布图，动态地揭示无线网络的话务分布情况，便于运营商了解话务分布和网络支撑能力变化和匹配情况，更好地为无线网络的规划及优化服务。

附图说明

图1是本发明实施例一种通信网络话务分布网格化方法的流程图。

图2是本发明实施例一种通信网络话务分布网格化的详细流程图。

图3是本发明实施例一种通信网络话务分布网格化系统的结构示意图。

图4是本发明实施例一种通信网络话务分布网格化系统的详细结构示意图。

图5是图1中所示步骤S04的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，结合附图对本发明作进一步阐述，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

本发明通过对NCS测量数据、单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据进行匹配，把话务量按匹配所得的比例分配给各个单位网格，以获得无线通信网络在单位时间内单位网格的话务量，用于精确研究话务地理分布，并给出按照时间变化的话务网格化分布图，动态地揭示无线网络的话务分布情况。

图1示出了本发明实施例提供的一种通信网络话务分布网格化方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S01：将网络服务小区平均分为若干个单位网格；

步骤S02：采集单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据；

步骤S03：采集单位时间内小区的NCS测量数据、话务量数据；“单位时间”是指一个时间段单位，如一天，或者一小时，其具体时间长度视网络负载和项目具体需要而定。

其中所述NCS测量数据记录了单位时间内网络服务小区内测量次数与邻区场强集合的对应关系，其包括测量次数统计数和邻区场强数据；NCS测量数据完整地记录了单位时间内主服务小区内手机通话状态下，每个邻区(第1个到约第70、80左右个)的第1强到第6强的累计出现次数和平均接收电平，即邻区场强集合，NCS体现了主服务小区内测量次数和邻区场强集合的对应关系。GSM系统可以按照单位时间自动采集全网各小区NCS数据。读取的NCS测量数据包括如下字段：测量时间，主服务小区的Cell_ID，邻区BCCH，邻区BSIC，以及：邻区占1强时的出现次数和平均接收电平；邻区占2强时的出现次数和平均接收电平；邻区占3强时的出现次数和平均接收电平；邻区占4强时的出现次数和平均接收电平；邻区占5强时的出现次数和平均接收电平；邻区占6强时的出现次数和平均接收电平。

所述话务量数据记录了单位时间内网络服务小区内通话话务量(单位：爱尔兰)，GSM系统可以按照单位时间自动采集全网各小区话务量数据。话务量数据包括：话务测量时间，Cell_ID，全速率话务量，半速率话务量等。

所述单位网格场强分布数据通过场强预测和无线网络覆盖计算得出，其包括单位网格的经度和纬度、网格编号、小区标识号、邻区标识号及场强值；单位网格粒度选取与话务网格化粒度相同(如可以选取12.5米×12.5米)，每个网格归属一个主服务小区，也有相邻小区在该网格的场强，形成一个场强集合，这样地理位置和场强集合就有对应关系。场强分布数据由另外的场强预测与无线网络覆盖计算给出。数据项包括每个网格的经度，纬度，网格编号，主服务小区的Cell_ID，邻区的Cell_ID，邻区第几强，邻区这一强的场强值等。

所述地理信息分析数据是通过对所述网络服务小区的高精度地图数据进行空间分析，从而判断各单位网格的地理环境特征，得出的各个单位网格加权值。读取利用高精度的地理信息，利用空间分析数学方法分析出单位网格内地理环境，如是建筑、草地、马路等，和地理环境特征，如写字楼、住宅楼、商场等，以及细节地理环境，如楼层高度、楼群密度，这些地理信息分析与话务分布分配原则有密切关系。

步骤S04：将所述单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，把所述话务量数据按匹配所得的比例分配给各个单位网格；

步骤S05：绘制单位时间的话务分布图；可以利用各种gis技术绘制话务分布图。

然后返回步骤S03，进入下一个单位时间的话务分布网格化阶段；直至所有单位时间的话务分布网格化完成。因此，可以形成按照时间变化的话务分布图(类似每小时的气象云图)，从而不仅可能做话务网格化，还可以动态地显示出话务的变化情况。将随着时间变化网格化的话务变化呈现地理信息系统。这便于运营商了解话务分布和网络支撑能力变化和匹配情况。

图2示出了本发明实施例一种通信网络话务分布网格化方法的详细流程图，上述步骤S04具体包括如下步骤：

步骤S041：将所述网络服务小区NCS测量数据中的邻区场强数据与所述单位网格场强分布数据进行匹配，将网络服务小区划分为不同的话务区域，即把相应的NCS测量数据中的测量次数统计数分配给不同的话务区域；

步骤S042：根据各个话务区域的测量次数占总测量次数的比例，得到各个话务区域的话务量；

步骤S043：再根据所述地理信息分析数据与覆盖地图匹配后所得的各个单位网格的话务比例值(加权值)，将各个话务区域的话务量按比例分配给其覆盖的各个单位网格；

图3示出了本发明实施例一种通信网络话务分布网格化系统的结构示意图。该系统包括：

数据采集模块1，用于采集单位时间内小区的NCS测量数据、话务量数据、单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据；

话务网格化处理模块2，用于将所述单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，把所述话务量数据按匹配所得的比例分配给各个单位网格；

话务绘制模块3，用于根据各个单位网格的话务量绘制单位时间内的话务分布图。

启动模块4，用于启动下一个单位时间的话务分布网格化阶段。

图4示出了图3中所示系统的详细结构示意图。

其中数据采集模块1包括：NCS测量数据采集单元101、话务量数据采集单元102、单位网格场强分布数据采集单元103以及地理信息分析数据采集单元104。

其中话务网格化处理模块2包括：

话务区域划分单元201，用于将所述网络服务小区NCS测量数据中的邻区场强数据与所述单位网格场强分布数据进行匹配，将网络服务小区划分为不同的话务区域，即把相应的NCS测量数据中的测量次数统计数分配给不同的话务区域；

话务区域话务量计算单元202，用于根据各个话务区域的测量次数占总测量次数的比例，得到各个话务区域的话务量；

单位网格话务量计算单元203，用于根据所述地理信息分析数据与覆盖地图匹配后所得的各个单位网格的话务比例值(加权值)，将各个话务区域的话务量按比例分配给其覆盖的各个单位网格。

上述NCS测量数据采集单元101、话务量数据采集单元102、单位网格场强分布数据采集单元103以及地理信息分析数据采集单元104采集的数据传送给话务区域划分单元201；启动模块启动NCS测量数据采集单元101、话务量数据采集单元102采集数据，执行下一个单位时间的话务分布网格化进程。

图5示出了图1中步骤S04的详细原理示意图。

将网络服务小区(主服务小区)在固定坐标系下划分为边长为12.5米或者更小的正方形形状的单位网格，每个单位网格对应有主服务小区场强和相邻1到80个小区的场强，把主服务小区NCS测量数据中的相邻小区场强数据与上述单位网格的场强集合长期匹配，形成不同的话务区域，这样就可以把相应的NCS测量次数统计数分配给不同的话务区域。从图中可以看出话务量单位为700的话务区域包括单位网格有12个，主服务小区共有2500话务量单位，因此，该话务区域的话务量单位占总体比例是700/2500＝28％，如果主服务小区内话务量为0.8erl，那么绿色区域初步分配到的话务量为0.8×28％＝0.0224erl。按网格平均分配的话，每个网格平均为0.0224/12＝0.001erl。按网格平均分配还不尽合理，还需考虑地理信息因素，即需要根据网格地理信息因素做加权处理。根据地理信息分析数据中各个单位网格的加权值，将该话务区域的话务量按一定比例分配给其覆盖的各个单位网格。加权比例对每个小区都不同，通过数学方法解出。

由于NCS是累计的测量记录，并不是记录每一次测量数据的信息，所以使用数学方法来重建所有地理类型的话务量。设每个地理类型的话务量都是未知数，根据场强分布的网格化数据，可以知道每个邻区的每个强度阶(即第几强)包括了哪些网格，同时，这些网格又属于不同的地理类型，假设每个小区的每种地理类型的单位高度的话务密度相等，从而对每一条NCS记录，都可以根据数据的定义列出有关地理类型话务密度的方程。而且不同邻区、不同强度阶、不同地理类型的包含网格有重复，从而这些方程可以联立形成方程组。在最小均方意义上可以解出所有地理类型的话务密度，从而计算出所有网格的话务量。针对强度阶越大相应的包含范围对时间越不稳定的问题，对不同强度阶在最小均方的目标函数上给与不同的权重值，即强度阶越小，权重越大；强度阶越大，则权重越小。

对于建筑物内有室内分布系统的，话务量直接计入室内分布系统所涵盖的网格内。

本发明能够成功地对GSM网络话务分布进行了网格化，较准确地显示出小区范围内话务的地理分布情况；还能进一步显示话务分布对时间变化的动态情况。根据单位时间、单位网格的话务量情况，进行GSM网络规划和优化(比如：是否需要增减载频来调整单位面积的话务量，或天线参数调整使小区覆盖面积更合理)。网格化的话务分布结果也可用于GSM和TD混合网络规划。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信网络话务分布网格化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将网络服务小区平均分为若干个单位网格；

B、采集单位时间内单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据；

C、采集单位时间内小区的NCS测量数据、话务量数据；所述NCS测量数据记录了单位时间内网络服务小区内测量次数与邻区场强集合的对应关系，其包括测量次数统计数和邻区场强数据；

D、将所述单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，把所述话务量数据按匹配所得的比例分配给各个单位网格，绘制单位时间的话务分布图；

E、转入下一个单位时间的话务分布网格化的进程，重复步骤C、D，直到所有单位时间的话务分布图都绘制完毕。

2.根据权利要求1所述的一种通信网络话务分布网格化的方法，其特征在于：

所述步骤D中将单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，得到每个单位网格的话务比例值，从而把所述话务量数据按所述话务比例值分配给各个单位网格。

3.根据权利要求2所述的一种通信网络话务分布网格化的方法，其特征在于：

所述NCS测量数据记录了单位时间内网络服务小区内测量次数与邻区场强集合的对应关系，其包括测量次数统计数和邻区场强数据；

所述话务量数据记录了单位时间内网络服务小区内通话话务量；其包括全速率话务量和半速率话务量；

所述单位网格场强分布数据通过场强预测和无线网络覆盖计算得出，其包括单位网格的经度和纬度、网格编号、小区标识号、邻区标识号及场强值；

所述地理信息分析数据是通过对所述网络服务小区的高精度地图数据进行空间分析，从而判断各单位网格的地理环境特征，得出的各个单位网格加权值。

4.根据权利要求3所述的一种通信网络话务分布网格化的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括以下步骤：

将所述网络服务小区NCS测量数据中的邻区场强数据与所述单位网格场强分布数据进行匹配，将网络服务小区划分为不同的话务区域，即把相应的NCS测量数据中的测量次数统计数分配给不同的话务区域；

根据各个话务区域的测量次数占总测量次数的比例，得到各个话务区域的话务量；

再根据所述地理信息分析数据和覆盖地图匹配后所得的各个单位网格的话务比例值，将各个话务区域的话务量按比例分配给其覆盖的各个单位网格；

根据各个单位网格的话务量绘制单位时间内的话务分布图。

5.根据权利要求4所述的一种通信网络话务分布网格化的方法，其特征在于，所述单位网格是边长为小于等于12.5米的正方形形状。

6.一种实现权利要求1所述方法的系统，其特征在于，该系统包括如下模块：

数据采集模块，用于采集单位时间内小区的NCS测量数据、话务量数据、单位网格场强分布数据以及地理信息分析数据；

话务网格化处理模块，用于将所述单位时间内小区的NCS测量数据、所述单位网格场强分布数据及所述地理信息分析数据进行匹配，把所述话务量数据按匹配所得的比例分配给各个单位网格；

话务绘制模块，用于根据各个单位网格的话务量绘制单位时间内的话务分布图。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括启动模块，用于启动下一个单位时间的话务分布网格化进程。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

NCS测量数据采集单元、话务量数据采集单元、单位网格场强分布数据采集单元以及地理信息分析数据采集单元。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述NCS测量数据记录了单位时间内网络服务小区内测量次数与邻区场强集合的对应关系，其包括测量次数统计数和邻区场强数据；

所述话务量数据记录了单位时间内网络服务小区内通话话务量；其包括全速率话务量和半速率话务量；

所述单位网格场强分布数据通过场强预测和无线网络覆盖计算得出，其包括单位网格的经度和纬度、网格编号、小区标识号、邻区标识号及场强值；

所述地理信息分析数据是通过对所述网络服务小区的高精度地图数据进行空间分析，从而判断各单位网格的地理环境特征，得出的各个单位网格加权值。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述话务网格化处理模块包括：

话务区域划分单元，用于将所述网络服务小区NCS测量数据中的邻区场强数据与所述单位网格场强分布数据进行匹配，将网络服务小区划分为不同的话务区域，即把相应的NCS测量数据中的测量次数统计数分配给不同的话务区域；

话务区域话务量计算单元，用于根据各个话务区域的测量次数占总测量次数的比例，得到各个话务区域的话务量；

单位网格话务量计算单元，用于根据所述地理信息分析数据与覆盖地图匹配后各个单位网格的话务比例值，将各个话务区域的话务量按比例分配给其覆盖的各个单位网格。

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