CN101568127A - 一种网络仿真中确定话务分布的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络仿真中确定话务分布的方法，该方法包括，根据话务密度中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域；每个区域上根据话务密度和业务的渗透率计算业务的话务密度；根据业务的话务密度，计算每个区域上该业务的话务量；根据每个区域中每种地貌的业务密度权重，每种地貌下室内、外用户数量的比例，室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算该业务的话务量在每个区域上用户的话务分布。本发明还公开了一种网络仿真中确定话务分布的装置。本发明根据计算的总话务量进行分配加快了运算的效率，同时，本发明中采用按照不同比例逐级分配的方法，生成的话务分布图可以使网络仿真更接近实际网络状况。

Description

一种网络仿真中确定话务分布的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络仿真中确定话务分布的方法及装置。

背景技术

通过网络仿真系统来模拟实际网络，是提高网络规划、优化质量和效率的有效方法。系统仿真是通信网络规划的一个重要问题，一般系统仿真通过规划软件实现。而规划软件中如何将话务分布在具体的地图上，是很关键的一步，也是网络仿真的基础。

现有技术中生成话务分布的方法有以下几种：

现有技术一：建立用户模型，由规划软件的使用者在地图上划定不同的区域、输入话务量等各种参数，从而生成话务分布。

上述方式通过界面划定多边形区域，设定话务量的方法中，手工划定不同的区域进行设置，对于工程人员的经验要求较高，并且手工划定区域的方法也不精确，区域一般比较大，话务量的设置比较粗糙，从而给网络仿真带来很大的误差。

现有技术二：在支持多种制式网络的规划软件中，通过一种制式网络的基站数据、传播模型数据等进行覆盖预测，得到该种制式下的话务量图层，经过缩放后产生所要规划制式的网络的话务分布。

上述方法通过导入其它制式网络的数据，根据覆盖预测来生成话务分布，得到的网络仿真的结果比较接近实际情况，但上述方法需要导入的数据较多，包括基站及传播模型信息等，并且对规划软件的要求比较高，需要同时支持多种制式的网络规划。

发明内容

本发明实施例提供一种网络仿真中确定话务分布的方法及装置，用以减少规划技术人员的工作量，满足规划技术人员的多种需求，使生成的话务分布图得到的网络仿真更接近实际网络状况。

本发明实施例提供的一种网络仿真中确定话务分布的方法，包括：

根据话务密度图中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域；

在每个区域上根据话务密度和业务的渗透率计算所述业务的话务密度；

根据所述业务的话务密度，计算所述每个区域上所述业务的话务量；

根据所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，每种地貌下室内、外用户数量的比例，室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布。

本发明实施例提供的一种网络仿真中确定话务分布的装置，包括：

划分模块，用于根据话务密度图中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域；

计算模块，用于在每个区域上根据话务密度和业务的渗透率计算所述业务的话务密度，根据所述业务的话务密度，计算所述每个区域上所述业务的话务量；

分配模块，用于根据所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，每种地貌下室内、外用户数量的比例，室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布。

本发明实施例在生成网络仿真中话务分布图中，采用导入话务密度图，将不同话务密度的区域识别出来，进行业务话务量的计算，根据地物特性、室内外特性、用户的移动特性对话务量进行分配，因此采用本发明提供的生成网络仿真中话务分布图的方法可以解决减少规划技术人员的工作量，满足规划技术人员的多种需求，使生成的话务分布图得到的网络仿真更接近实际网络状况。

附图说明

图1为本发明实施例中确定话务分布方法的流程图；

图2为本发明实施例中区域合并方法流程图；

图3为本发明实施例中话务量分配方法流程图；

图4为本发明实施例中网络仿真中确定话务分布的装置示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种网络仿真中确定话务分布的方法，以进行网络规划仿真。根据话务密度图中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域；在每个区域上根据话务密度和业务的渗透率计算所述业务的话务密度；根据所述业务的话务密度，计算所述每个区域上所述业务的话务量；根据所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，每种地貌下室内、外用户数量的比例，室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布。

其中，在计算业务的话务密度之前还包括，合并多个相邻区域。

合并多个相邻区域的方法包括，选择多个相邻区域，合并多个相邻区域；或，

设置合并后的区域的数目，按照设定的合并规则对多个区域进行合并，使合并后的区域的数目不大于设置的区域的数目。

在话务密度图中划分区域的过程包括，将具有相同话务密度的地理上连续封闭的位置划分为一个区域，不同话务密度的地理位置划分为不同的区域，相同话务密度但地理上不连续的位置划分为不同的区域。

计算每个区域上业务的话务量，包括：根据业务的话务密度与每个区域的面积的乘积，得到每个区域上该业务的话务量。

其中，根据每个区域中每种地貌的业务密度权重，计算业务的话务量在每个区域上用户的话务分布，包括，根据每话务密度图中地理信息，计算每种地貌在每个区域中所占的面积；根据每种地貌在每个区域中所占的面积的和，每个区域中每种地貌的业务密度权重、及该业务的话务量，计算该业务的归一化话务密度值；根据归一化话务密度值、每种地貌在所述每个区域中所占的面积与每个区域中每种地貌的业务密度权重，计算每种地貌下用户的话务分布。

根据每种地貌下室内、外用户数量的比例，计算业务的话务量在每个区域上用户的话务分布，包括：根据每种地貌下室内、外用户数量的比例，和每种地貌下用户的话务分布，计算该业务在所述地貌下室内、外用户的话务分布。

根据室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算该业务的话务量在每个区域上用户的话务分布，包括：根据室内、外下用户的不同移动速率的比例，和地貌下室内、外用户的话务分布，计算该业务的话务量在每个区域上的用户话务分布。

本发明实施例中为了进行网络仿真，提供了一种确定话务分布的方法，如图1所示，具体包括以下几个步骤：

步骤101、从现有网络运营中或者其它仿真工具中获取合适的话务密度图；

步骤102、将上述获得的话务密度图导入到规划软件中；

步骤103、地理信息系统(Geographic Information System，GIS)在仿真区域中识别话务密度图中的不同区域，得到各个区域的地理信息及其话务密度；

其中，GIS对话务密度图的识别方法包括：将具有相同话务密度属性的地理上连续封闭的位置作为一个区域，将话务密度属性不同的地理位置确认为属于不同的区域，相同话务密度属性但是地理上不连续的位置认为属于不同的区域。

步骤104、GIS根据用户设定对相邻区域进行合并；

其中，GIS对于话务密度区域的合并方法包括以下几种：

方法一：通过任意选择的方式，选择多个相邻的区域，对其进行合并，上述选择的过程采用点选的方式，不需要对区域进行多边形划定。即只要选定了区域内的任意一个位置，就可选中该区域，该区域就可以与其他被选的区域进行合并。

方法二：通过设定合并后的区域个数的上限，通过一定的规则将不同的区域进行合并，使合并后的区域数目满足所设定的区域上限数目。具体的合并方法包括以下步骤，如图2所示：

步骤201、设定合并后区域个数的上限，当确定的实际区域的数目大于设定的目标区域的数目时，进行步骤202；否则进行步骤208；

区域个数的上限根据经验可以任意设定，具体的数值可以视划分后的总的区域的个数确定。例如，当划分后的总的区域的个数较少时，可以将设定的区域的个数设置的较大，即经过很少的合并就可以满足要求；当划分后的区域的个数较多时，可以将设定的区域的个数设置的较小，这样可以将面积较小的区域进行合并，简化后续的计算，并且可以提高运算的准确性。

步骤202、将每两个相邻区域作为一组，计算每组中两个相邻区域话务密度的差值的绝对值；

步骤203、选取话务密度差值绝对值最小的相邻区域组；

步骤204、判断选取的组数是否大于1组，如果是，进行步骤205，否则，进行步骤206；

步骤205、选取上述组中，两个相邻区域的面积和最小的组，当面积最小的组数大于1组时，随机选取1组；

步骤206、将选取的1组中，两个相邻区域合并为一个区域；

步骤207、在合并的区域内，根据话务量不变的原则，计算合并区域的话务密度值，然后重新进行步骤201；

其中，通过话务量不变的原则，计算合并区域的话务密度值的方法有多种，包括：将两个相邻区域的话务密度分别乘以各区域的面积得到话务量，将两个相邻区域的话务量和面积分别相加，得到话务量的和以及面积和，用话务量的和除以面积和，即可得到合并区域的话务密度值。

上述只是本发明提供的一个具体合并后区域的话务量的方法，只要计算后的合并区域的总话务量不变的计算方法都应该包含在本发明的保护范围内。

步骤208、将处理后的区域信息和话务密度信息进行下一步的计算。

采用上述方法进行对区域进行合并，可以与原话务密度图保持较高的相似度。

并且，经过自动合并后的区域与合并前的区域差别最小，解决了GIS系统识别后区域可能会过多的问题，同时，也不会引起大的失真。

步骤105、在GIS识别合并后的多个不同区域上，分别进行话务量的计算；

其中，进行各个区域上话务量的计算方法包括：对于每一个区域，将从合并调整后的话务密度图中识别的话务密度与规划人员设定的渗透率进行相乘，所得的积即为该区域上此次规划仿真时业务的话务密度，然后将所得的积乘以由GIS识别得到的该区域的面积，即可得到在该区域分布的上述业务的话务量。

步骤106、得到区域的话务量后，对区域的话务量进行分配；

由于在整个网络中，用户的行为都是一致的，因此，对于一个区域来说，用户到达的总数目服从泊松分布，用户在地理位置上的出现也是独立的，因此，对于一个区域的总体用户数按照泊松分布进行处理与现实网络是一样的。

并且，在不同的区域上有不同的地貌类型，每种地貌类型上对于用户有不同的室内外比例，具体的地貌类型和室内外特性下的用户还有不同的移动类型比例，因此，依据此分析采用的具体分配方法如图3所示，包括以下步骤：

步骤301、得到某一区域的总话务量；

步骤302、根据计算出的总话务量，以总话务量为基数计算泊松分布后的话务量；

步骤303、对不同地貌下的话务量进行分配；

根据地貌信息进行话务量分配的方法具体包括：对于每个区域，按照不同的地貌类型的比例进行分配，根据各个地貌的业务密度权重计算该区域的归一化话务密度值，将该归一化话务密度值乘以各个地貌的业务密度权重再乘以各个地貌的面积，得到每种地貌上的话务量。

具体的计算方法包括：设总的话务业务量为A，共有n种地区分类，n种地貌分类的业务密度加权值分别为a₁，a₂，a₃，...a_n，属于不同地貌分类的栅格的个数为k₁，k₂，...k_n，每个栅格的面积为S，归一化话务密度值为e，则：

(a₁×k₁+a₂×k₂+....+a_n×k_n)×e×S＝A；

$e=\frac{A}{(a_1\×k_1+a_2{\×k}_2+...+a_n\×k_n)\×S}$

根据上式解出的e，地貌类型1的话务密度值为a₁×e，地貌类型2的话务密度值为a₂×e，...地貌类型n的话务密度值为a_n×e。对于各个区域，各个地貌上的话务密度值(a×e)×每个栅格的面积S×该区域该种地貌下的栅格数k，即可得到在该区域中该地貌下所应分配的用户的话务量，然后将用户话务量以一定的概率分布分配到具体的栅格上。

步骤304、对室内外的话务量进行分配；

对于各种类型的地貌下进行了话务量的分配，在具体的地貌类型上按照室内、外用户数量的比例进行分配，具体的方法包括：将某一区域的某种地貌上的用户的话务量乘以室内用户数量的比例，得到室内分布的用户的话务量，其余的则为室外的用户的话务量。依据此方法可以计算每个区域内每种地貌下的室内外的话务量的分配。

具体的分配计算方法包括：将用户按照地貌分配到具体的栅格上之后，按照该种地貌下室内用户的比例×该种地貌下的用户总数得到该种地貌室内的用户数，从该种地貌下的在具体栅格上的用户中随机选出，赋予其室内的特性的用户数，剩余的为室外用户数，得到室内、外用户的话务分布。

步骤305、对不同移动特性下的话务量进行分配；

对于具体的地貌上的室内外特性，按照不同的移动速率的比例进行分配，具体的方法包括：将某一区域上的某种地貌的室外话务量，乘以不同移动特性下的比例，得到具体的移动特性下的话务量，依据同样的方法可以得到，上述区域中此种地貌下的室内的不同移动特性下的话务量。

具体的分配方法计算包括：将用户分配到具体的栅格并赋予了相应的室内外特性后，对于各个地貌的室内和室外用户，分别按照不同移动类型的比例计算具体的数目，从中随机选出赋予具体的移动特性。例如：在地貌1下的室外用户有a个，有n种移动类型，n为不小于1的整数，不同移动类型下的比例分别为k₁、k₂、......、k_n，则该种地貌室外第i种移动类型下的用户数为a×k_i个，从a中随机选出a×k_i个之后赋予移动类型i的特性。室内的移动特性的计算方法相同，根据上述方法得到不同移动速率下的用户的话务分布。

步骤306、将得到的不同地貌、不同室内外特性，不同移动类型下的用户量后，依据一定的概率分布将其分配在具体的地理位置上，保存上述话务分布结果。

上述将GIS识别后的区域，根据地理特性、室内外特性以及移动特性进行进一步区分处理，逐步按照不同的比例进行分配，使产生的话务分布的结果更接近实际网络。

采用将区域的总话务量进行分配中，多次仿真时各个区域中总的话务量是满足泊松分布的，无需对每个地理栅格计算泊松数，减少了泊松分布数的计算次数，加快了运算效率。

并且，对话务量进行分配的过程，由于每个区域的话务分布规则都可以呈现不同的特征，对于一个话务密度图中话务密度相同的区域，由于地物类型不同可能分配的效果不同，可以采用将上述根据不同地貌、不同室内外特性以及不同移动类型相结合的方法对话务量进行分配，使仿真的效果更接近实际网络，也可以采用不同地貌与其中任意一种方式相结合的方法对话务量进行分配。

步骤107、将经过上述处理后的结果递交仿真模块，进行具体的网络性能仿真处理；

步骤108、话务分布生成过程结束。

同时，上述生成网络仿真中话务分布的方法，也可以不采用步骤104对识别的区域进行合并，上述只是本发明采用的较佳的实施例，采用步骤104可以简化后续的处理过程。

上述是本发明提供的较佳实施例，采用本发明实施例无需输入基站等大量的信息，只需导入一张话务密度图就能生成仿真时所需要的话务分布，操作简单，并且，在生成话务分布的过程中，选取差别最小的相邻区域进行合并，对于不同的地理特性、室内外特性以及移动特性进行进一步的区分处理，逐步按照不同的比例进行分配，保持了与实际网络较高的相似度，同时，由于在话务量的分配中，多次仿真时的各个区域中总的话务量满足泊松分布，无需对每个地理栅格计算泊松数，减少了泊松分布数的计算次数，加快了运算效率。

本发明实施例提供了一种生成网络仿真中话务分布的装置，如图4所示，包括，划分模块400、计算模块410和分配模块430。其中，划分模块400，用于根据话务密度图中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域；计算模块410，用于在每个区域上根据话务密度和业务的渗透率计算所述业务的话务密度，根据所述业务的话务密度，计算所述每个区域上所述业务的话务量；分配模块430，用于根据所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，每种地貌下室内、外用户数量的比例，室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布。

所述装置还包括合并模块420，用于合并多个相邻区域。

所述合并模块420包括，第一合并单元421和第二合并单元422。其中，第一合并单元421，用于选择多个相邻区域，合并所述多个相邻区域；第二合并单元422，用于设置合并后的区域的数目，按照设定的合并规则对所述多个区域进行合并，使合并后的区域的数目不大于设置的所述区域的数目。

所述第二合并单元422包括，存储单元423和合并子单元424。其中存储单元423，用于根据相邻两个区域之间的话务密度的差值绝对值，保存所述差值绝对值最小的两个相邻区域；合并子单元424，用于将所述差值绝对值最小的两个相邻区域进行合并。

所述划分模块400包括，第一划分单元411、第二划分单元412和第三划分单元413。其中，第一划分单元411，用于将具有相同话务密度的地理上连续封闭的位置划分为一个区域；第二划分单元412，用于将不同话务密度的地理位置划分为不同的区域；第三划分单元413，用于将相同话务密度但地理上不连续的位置划分为不同的区域。

所述分配模块430包括，第一分配单元431、第二分配单元432和第三分配单元433。其中，第一分配单元431，用于根据所述话务密度图的地理信息，计算所述每种地貌在所述每个区域中所占的面积；根据所述每种地貌在所述每个区域中所占的面积的和，所述每个区域中每种地貌的业务密度权，及所述业务的话务量，计算所述业务的归一化话务密度值；根据所述归一化话务密度值，所述每种地貌的在所述每个区域中所占的面积与所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，计算所述每种地貌下所述用户的话务分布；第二分配单元432，用于根据所述每种地貌下室内、外用户数量的比例，和所述每种地貌下所述用户的话务分布，计算所述业务的在所述地貌下室内、外用户的话务分布；第三分配单元433，用于根据所述室内、外下用户的不同移动速率的比例，和所述地貌下室内、外用户的话务分布，计算所述业务的话务量在所述每个区域上的用户话务分布。

本发明实施例在生成网络仿真中话务分布图中，采用导入话务密度图，将不同话务密度的区域划分出来，进行业务话务量的计算，根据用户在不同地貌上、室内、外的特性、以及移动特性对话务量进行分配，因此采用本发明提供的生成网络仿真中话务分布图的方法可以解决减少规划技术人员的工作量，满足规划技术人员的多种需求，根据确定的话务分布图得到的网络仿真更接近实际网络状况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1、一种网络仿真中确定话务分布的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

根据话务密度图中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域；

在每个区域上根据话务密度和业务的渗透率计算所述业务的话务密度；

根据所述业务的话务密度，计算所述每个区域上所述业务的话务量；

根据所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，每种地貌下室内、外用户数量的比例，室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据话务密度图中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域包括：

将具有相同话务密度的地理上连续封闭的位置划分为一个区域，不同话务密度的地理位置划分为不同的区域，相同话务密度但地理上不连续的位置划分为不同的区域。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在每个区域上根据话务密度、设置的渗透率计算业务的话务密度之前还包括：

合并多个相邻区域。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将多个相邻区域进行合并包括：

选择多个相邻区域，将所述多个相邻区域进行合并；或，

设置合并后的区域的数目，按照设定的合并规则对所述多个相邻区域进行合并，使合并后的区域的数目不大于设置的所述区域的数目。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述合并规则包括：

计算相邻两个区域之间的话务密度的差值绝对值，选取所述差值绝对值最小的两个相邻区域，合并所述两个相邻区域。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述合并规则还包括：

当所述差值绝对值最小的两个相邻区域至少有两组时，选取所述至少两组中两个相邻区域面积和最小的所述两个相邻区域进行合并。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述每个区域上所述业务的话务量，包括：

根据所述业务的话务密度与所述每个区域的面积的乘积，得到所述每个区域上所述业务的话务量。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布，包括：

根据所述话务密度图的地理信息，计算所述每种地貌在所述每个区域中所占的面积；

根据所述每种地貌在所述每个区域中所占的面积的和，所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，及所述业务的话务量，计算所述业务的归一化话务密度值；

根据所述归一化话务密度值，所述每种地貌在所述每个区域中所占的面积与所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，计算所述每种地貌下所述用户的话务分布。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布还包括：

根据所述每种地貌下室内、外用户数量的比例，和所述每种地貌下所述用户的话务分布，计算所述业务在所述地貌下室内、外用户的话务分布。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布还包括：

根据所述室内、外下用户的不同移动速率的比例，和所述地貌下室内、外用户的话务分布，计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布。

11、一种网络仿真中确定话务分布的装置，其特征在于，包括：

划分模块，用于根据话务密度图中不同地理位置的话务密度，将该话务密度图划分为多个区域；

计算模块，用于在每个区域上根据话务密度和业务的渗透率计算所述业务的话务密度，根据所述业务的话务密度，计算所述每个区域上所述业务的话务量；

分配模块，用于根据所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，每种地貌下室内、外用户数量的比例，室内、外下用户的不同移动速率的比例，计算所述业务的话务量在所述每个区域上用户的话务分布。

12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述划分模块包括：

第一划分单元，用于将具有相同话务密度的地理上连续封闭的位置划分为一个区域；

第二划分单元，用于将不同话务密度的地理位置划分为不同的区域；

第三划分单元，用于将相同话务密度但地理上不连续的位置划分为不同的区域。

13、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置包括：

合并模块，用于合并多个相邻区域。

14、如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述合并模块包括：

第一合并单元，用于选择多个相邻区域，合并所述多个相邻区域；

第二合并单元，用于设置合并后的区域的数目，按照设定的合并规则对所述多个区域进行合并，使合并后的区域的数目不大于设置的所述区域的数目。

15、如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二合并单元包括：

存储单元，用于根据相邻两个区域之间的话务密度的差值绝对值，保存所述差值绝对值最小的两个相邻区域；

合并子单元，用于将所述差值绝对值最小的两个相邻区域进行合并。

16、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分配模块包括：

第一分配单元，用于根据所述话务密度图的地理信息，计算所述每种地貌在所述每个区域中所占的面积；根据所述每种地貌在所述每个区域中所占的面积的和、所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，及所述业务的话务量，计算所述业务的归一化话务密度值；根据所述归一化话务密度值，所述每种地貌的在所述每个区域中所占的面积与所述每个区域中每种地貌的业务密度权重，计算所述每种地貌下所述用户的话务分布。

17、如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述分配模块还包括：

第二分配单元，用于根据所述每种地貌下室内、外用户数量的比例，和所述每种地貌下所述用户的话务分布，计算所述业务的在所述地貌下室内、外用户的话务分布。

18、如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述分配模块还包括：

第三分配单元，用于根据所述室内、外下用户的不同移动速率的比例，和所述地貌下室内、外用户的话务分布，计算所述业务的话务量在所述每个区域上的用户话务分布。

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