CN102036254B

CN102036254B - 一种有关网络的快速自动邻区规划方法

Info

Publication number: CN102036254B
Application number: CN 201010583512
Authority: CN
Inventors: 王胜旭
Original assignee: SHANGHAI BYNEAR TELESOFT CO Ltd
Current assignee: Shanghai Bynear Telecom Network Technology Service Co., Ltd.
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: CN102036254A

Abstract

本发明涉及无线移动通信领域，具体地说是一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于由网络拓扑参数收集系统、加权Voronoi图生成子系统、地物地貌处理系统、候选邻区生成系统、邻区优先级评估系统，根据网络拓扑参数生成加权V图，根据生成的加权V图确认每个小区覆盖的多边形，根据服务扇区与其他小区覆盖V图多边形的相邻接关系，确认网络第一层邻区列表，生成候选邻区列表，根据每个邻区的权重值，最终输出邻区列表；本发明适用于WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、GSM系统内和3G到2G标注邻区规划；本发明采用加权Voronoi图数据作为数据源，并且参考地物地貌和建筑物对邻区规划的影响，具有运行速度快，规划效率和精度高，成本低的优点。

Description

一种有关网络的快速自动邻区规划方法

[技术领域]

本发明涉及无线移动通信领域，具体地说是一种有关网络的快速自动邻区规划方法。

[背景技术]

一个小区的覆盖范围是有限的、特定的，但当用户移动离开了原小区的覆盖范围仍然可以进行通话，因为无线移动网络是由多个小区连续一起覆盖形成了一个蜂窝网络，通话过程中，当用户离开某一个小区的覆盖范围，网络会让用户切换到其他相邻小区上为用户继续提供业务服务。正是有了小区间的切换的机制，才能够保证了网络多个小区为移动用户提供连续的服务。网络小区之间的切换，通常是要在相邻小区之间互配邻区关系的。对整网配置邻区关系就是邻区规划，邻区规划是无线网络规划中十分重要的环境，邻区规划合理与否，会给网络质量带来直接的影响。

目前进行邻区规划主要通过以下三种方式：

1、传统的邻区规划方式，根据网络规划人员根据人工经验结合小区之间的距离关系手动规划邻区。

2、根据小区的覆盖分析结果进行邻区规划。

a、通过覆盖分析确定规划区域内每个Bin点上接收到所有小区的导频强度值

b、根据每个Bin点接收到的导频强度值确立每个小区的覆盖范围

c、根据设定的导频强度门限值，确定每个Bin点的邻区列表

d、计算每个小区和其他小区的覆盖交叠面积

e、根据主小区和其他之间覆盖的交叠面积和大小对邻区列表进行排序，根据设定的邻区个数门限截取邻区，作为主小区的邻区列表。

3、根据网络拓扑参数获取与第一扇区之间的距离小于或等于预置的最大距离的扇区作为候选扇区；根据所述网络拓扑参数计算所述第一个扇区与每一个候选扇区之间的方位权重值以及所述第一扇区与每一个候选扇区之间的层数；根据所述方位角权重值以及所述层数计算每一个候选扇区相对于所述第一扇区的拓扑分数；根据所述拓扑分数将对应的候选扇区作为所述第一扇区的邻区。

上述三种无线网络邻区规划的方法存在着规划效率低，生产成本高，计算复杂，与实际地形存在误差等问题。

中国专利201010001214.2公开了一种邻区规划方法及其邻区规划设置，根据小区的拓扑参数计算第一扇区与每个候选扇区之间的方位权重值以及层数，根据拓扑分数选定候选扇区为第一扇区的邻区，其不足在于无法界定第一扇区与其他扇区之间第一层和第二层的关系，第一~第四夹角的计算非常复杂，需要根据小区之间的位置关系进行分类计算，而且没有考虑到地物地貌对邻区规划的影响。

中国专利200710129504.3公开了一种自动邻区规划的方法，结合实际系统切换、考虑地物地貌对传播信号的影响，根据覆盖分析结果进行邻区规划，不足在于完全依赖覆盖分析的结果，当电子地图不能反映最新地形状况或传播模型本身存在校正精度问题以及工程参数数据不准确时，会导致覆盖分析精度出现偏差，基于精度得到的邻区关系配制与网络实际需求相差甚远。

[发明内容]

本发明的目的考虑地物地貌和建筑对邻区规划的影响，采用网络拓扑参数中小区经纬度、方位角、天线挂高、天线下倾角、地势高度构建加权Voronoi图数据作为数据源，提供一种运行速度快、高精度、低成本的邻区规划方法。

为了实现上述目的，设计一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于由网络拓扑参数收集系统、加权Voronoi图生成子系统、地物地貌处理系统、候选邻区生成系统、邻区优先级评估系统，根据网络拓扑参数中小区经纬度、方位角、天线挂高、天线下倾角、地势高度生成加权Voronoi图；根据生成的加权Voronoi图确认每个小区覆盖的多边形，并根据地图分辨率获取小区覆盖多边形内所有Bin点的地势高度；根据服务扇区的覆盖V图多边形与其他小区覆盖V图多边形的相邻接关系，确认网络第一层邻区列表，根据网络中基站的疏密度不同来设定生成邻区N层以内的相邻小区为邻区，其中N层是以N-1小区覆盖多边形相邻接确定的，最终生成候选邻区列表；综合考虑服务小区到每个候选小区覆盖多边形内的每个Bin的阻挡情况和每个候选邻区在小区主瓣覆盖方向的权重，计算出每个邻区的权重值，并进行优先级排序，最终输出邻区列表；所述方法适用于WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、GSM系统内和3G到2G的标准邻区规划。

所述邻区规划方法为根据网络拓扑参数经纬度、方位角、天线挂高、地势高度、小区属性包括宏站和微站，生成加权Voronoi图的邻区规划方法。

所述地物地貌处理方法为把整个地图按照地图分辨率栅格化成1、2、3、4、5……n个Bin点，根据所述Bin点坐标结合三维电子地图，获取每个Bin点的地势高度、建筑物高度。

所述候选邻区生成系统方法为确定一个服务小区，在加权Voronoi图中获取小区的覆盖多边形Polygon_Server，循环其他小区的覆盖多边形Polygon_NB(n)，判断与所述服务小区覆盖多边形Polygon_Server相切的Polygon_NB，作为服务小区的第一层邻区，根据网络中基站的疏密度设置的邻区生成层数K，来计算2~K层的邻区，其中m=(2~K)，所述m层邻区是以m-1层邻区相切的小区作为第m层邻区。

所述邻区优先级评估系统方法中与服务小区相接的第一层小区优先级最高，按照小区覆盖方向把多边形外延固定长度L米形成新的多边形，第一层相接小区按照与服务小区新的多边形的交叠面积进行降序排序，所述优先级即为交叠面积的排序顺序；第二层至第K层相邻小区的优先级，由以下三点决定：

A、相邻小区与服务小区之间的距离 Distance，其距离越小，权重越高；

B、相邻小区到服务小区覆盖多边形内各个Bin的阻挡比例 BarrierPercent，阻挡比例越小，其权重越高；

C、第K层小区与第K-1层小区的交叠面积OverLapArea，其交叠面积越大，其权重越高；

设定三个门限，距离因子(DistanceFactor)、阻挡比例因子(BarrieFactor)、覆盖交叠因子(OverLapAreaFactor)，所述小区的优先级计算方式如下：

PRI(i)=(DistanceFactor*Mean(Distance)/Distance(i)+(1-BarrierPercent(i))* BarrieFactor+OverLapArea(i)/CellArea(i)*OverLapAreaFactor)/k;

所述Distance是第k层相邻小区在主瓣方向上覆盖中心点到服务小区主瓣方向上覆盖中心的距离；所述Distance(i)是第k层中第i小区在主瓣方向上覆盖中心点到服务小区主瓣方向上覆盖中心的距离；BarrierPercent(i)是第k层小区中第i小区与服务小区覆盖多边形内Bin点的阻挡比例；OverLapArea(i)是第k层小区中第i小区与第k-1层小区的交叠面积；CellArea(i)是第k层小区覆盖多边形的面积；所述优先级计算公式，可以调节距离因子、阻挡比例因子、覆盖交叠因子来达到突出某个方面的重要性的效果。

所述输出规划邻区列表方法为根据设定的邻区层数K值，参考系统设置最大邻区个数，依据相邻小区的优先级输出邻区列表。

本发明与现有技术相比，采用小区经纬度、方位角、天线挂高、天线下倾角、地势高度构建加权Voronoi图数据作为数据源，并且参考地物地貌和建筑物对邻区规划的影响，具有运行速度快，特别适合全网邻区规划，有效提高了邻区规划的效率和林区关系配制的精度，降低生产成本。

[附图说明]

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的加权Voronoi图；

[具体实施方式]

以下结合附图对本发明创造做进一步详细说明，这种制造技术对本专业的人士来说是清楚的。

参见图1，本发明的系统由网络拓扑参数收集系统、加权Voronoi图生成子系统、地物地貌处理系统、候选邻区生成系统、邻区优先级评估系统。

参见图2，根据三维电子地图获取规划区域的地物地貌和建筑物分布和高度数据，然后根据网络拓扑参数中小区经纬度、方位角、天线挂高、天线下倾角、地势高度生成加权Voronoi图；根据生成的加权Voronoi图确认每个小区覆盖的多边形，并根据地图分辨率获取小区覆盖多边形内所有Bin点的地势高度；根据服务扇区的覆盖V图多边形与其他小区覆盖V图多边形的相邻接关系，确认网络第一层邻区列表，根据网络中基站的疏密度不同来设定生成邻区N层以内的相邻小区为邻区，其中N层是以N-1小区覆盖多边形相邻接确定的，最终生成候选邻区列表；综合考虑服务小区到每个候选小区覆盖多边形内的每个Bin的阻挡情况和每个候选邻区在小区主瓣覆盖方向的权重，计算出每个邻区的权重值，并进行优先级排序，最终输出邻区列表。

1、网络拓扑参数收集系统

收集网络拓扑参数：网元标志、位置区域码、经纬度、方位角、天线挂高、天线水平半功率角、小区属性(宏站、微站)信息。

2、地物地貌处理系统

A、把整个地图按照地图分辨率栅格化成1、2、3、4、5……n个Bin点

B、根据Bin点坐标结合三维电子地图，获取每个Bin点的地势高度、建筑物高度

3 、加权Voronoi图生成子系统

根据网络拓扑参数：经纬度、方位角、天线挂高、地势高度、小区属性(宏站、微站)生成加权Voronoi图系统。

注：微站小区不生成Voronoi图。

4、候选邻区生成系统

A、确定一个服务小区，在加权Voronoi图中获取小区的覆盖多边形Polygon_Server

B、循环其他小区的覆盖多边形Polygon_NB(n)，判断与服务小区覆盖多边形Polygon_Server相切的Polygon_NB，作为服务小区的第一层邻区

C、根据网络中基站的疏密度设置的邻区生成层数K，来计算2~K层的邻区，其中m=(2~K)，那么m层邻区是以m-1层邻区相切的小区作为第m层邻区。

5、邻区优先级评估系统

本方法中与服务小区相接的第一层小区优先级最高，按照小区覆盖方向把多边形外延固定长度L米形成新的多边形，第一层相接小区按照与服务小区按照新的多边形的交叠面积进行降序排序，其优先级即为交叠面积的排序顺序；那么第二层至第K层相邻小区的优先级，主要取决于以下三点：

相邻小区与服务小区之间的距离 Distance，其距离越小，权重越高

相邻小区到服务小区覆盖多边形内各个Bin的阻挡比例BarrierPercent，其阻挡比例越小，其权重越高

第K层小区与第K-1层小区的交叠面积OverLapArea，其交叠面积越大，其权重越高

根据所述方法，设定三个门限(距离因子(DistanceFactor)、阻挡比例因子(BarrieFactor)、覆盖交叠因子(OverLapAreaFactor))，所以小区的优先级计算方式如下

PRI(i)=(DistanceFactor*Mean(Distance)/Distance(i)+(1-BarrierPercent(i))* BarrieFactor+OverLapArea(i)/CellArea(i)* OverLapAreaFactor)/k;

根据所述Distance是第k层相邻小区在主瓣方向上覆盖中心点到服务小区主瓣方向上覆盖中心的距离；BarrierPercent(i)是第k层小区中第i小区与服务小区覆盖多边形内Bin点的阻挡比例；OverLapArea(i)是第k层小区中第i小区与第k-1层小区的交叠面积；CellArea(i)是第k层小区覆盖多边形的面积。

根据所述公式，可以调节距离因子、阻挡比例因子、覆盖交叠因子来达到突出某个方面的重要性的效果。

6、输出规划邻区列表

根据设定的邻区层数K值，参考系统设置最大邻区个数，依据相邻小区的优先级输出邻区列表。

Claims

1.一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于由网络拓扑参数收集系统、加权Voronoi图生成子系统、地物地貌处理系统、候选邻区生成系统、邻区优先级评估系统组成，网络拓扑参数收集系统收集网络拓扑参数，加权Voronoi图生成子系统根据网络拓扑参数中小区经纬度、方位角、天线挂高、天线下倾角、地势高度生成加权Voronoi图；地物地貌处理系统根据生成的加权Voronoi图确认每个小区覆盖的多边形，并根据地图分辨率获取小区覆盖多边形内所有Bin点的地势高度；候选邻区生成系统根据服务扇区的覆盖Voronoi图多边形与其他小区覆盖Voronoi图多边形的相邻接关系，确认网络第一层邻区列表，根据网络中基站的疏密度不同来设定生成邻区N层以内的相邻小区为邻区，其中N层是以N-1小区覆盖多边形相邻接确定的，最终生成候选邻区列表；邻区优先级评估系统综合考虑服务小区到每个候选小区覆盖多边形内的每个Bin的阻挡情况和每个候选邻区在小区主瓣覆盖方向的权重，计算出每个邻区的权重值，并进行优先级排序，最终输出邻区列表；所述方法适用于WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、GSM系统内和3G到2G标注邻区规划。

2.如权利要求1所述的一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于邻区规划方法为根据网络拓扑参数经纬度、方位角、天线挂高、地势高度、小区属性包括宏站和微站，生成加权Voronoi图的邻区规划方法。

3.如权利要求1所述的一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于所述地物地貌处理系统的地物地貌处理方法为把整个地图按照地图分辨率栅格化成1、2、3、4、5……n个Bin点，根据所述Bin点坐标结合三维电子地图，获取每个Bin点的地势高度、建筑物高度。

4.如权利要求1所述的一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于所述候选邻区生成系统的候选邻区生成系统方法为确定一个服务小区，在加权Voronoi图中获取小区的覆盖多边形Polygon_Server，循环其他小区的覆盖多边形Polygon_NB(n)，判断与所述服务小区覆盖多边形Polygon_Server相切的Polygon_NB，作为服务小区的第一层邻区，根据网络中基站的疏密度设置的邻区生成层数K，来计算2~K层的邻区，其中m=(2~K)，所述m层邻区是以m-1层邻区相切的小区作为第m层邻区。

5.如权利要求1所述的一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于所述邻区优先级评估系统的邻区优先级评估系统方法中与服务小区相接的第一层小区优先级最高，按照小区覆盖方向把多边形外延固定长度L米形成新的多边形，第一层相接小区按照与服务小区新的多边形的交叠面积进行降序排序，所述优先级即为交叠面积的排序顺序；第二层至第K层相邻小区的优先级，由以下三点决定：

B、相邻小区到服务小区覆盖多边形内各个Bin的阻挡比例BarrierPercent，阻挡比例越小，其权重越高；

设定三个门限，距离因子(DistanceFactor)、阻挡比例因子(BarrieFactor)、覆盖交叠因子(OverLapAreaFactor)，所述相邻小区的优先级计算方式如下：PRI(i)=(DistanceFactor*Mean(Distance)/Distance(i)+(1-BarrierPercent(i))* BarrieFactor+OverLapArea(i)/CellArea(i)* OverLapAreaFactor)/k;

所述Distance是第k层相邻小区在主瓣方向上覆盖中心点到服务小区主瓣方向上覆盖中心的距离；所述Distance(i)是第k层中第i小区在主瓣方向上覆盖中心点到服务小区主瓣方向上覆盖中心的距离；BarrierPercent(i)是第k层小区中第i小区与服务小区覆盖多边形内Bin点的阻挡比例；OverLapArea(i)是第k层小区中第i小区与第k-1层小区的交叠面积；CellArea(i)是第k层小区覆盖多边形的面积；所述优先级计算公式，可以调节距离因子、阻挡比例因子、覆盖交叠因子。

6.如权利要求1所述的一种有关网络的快速自动邻区规划方法，其特征在于所述输出邻区列表的方法为根据设定的邻区层数K值，参考系统设置最大邻区个数，依据相邻小区的优先级输出邻区列表。