CN102083119B - 一种网络覆盖干扰评估方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种网络覆盖干扰评估方法及装置，其中的网络覆盖干扰评估方法包括以下步骤：获取评估参数；将所选区域按地理信息进行栅格划分，生成至少一个栅格；根据所述评估参数按照栅格汇聚计算所述栅格内的干扰小区数量；根据所述评估参数和干扰小区数量按照栅格汇聚计算所述栅格内的干扰因子。本发明的评估方法充分考虑到小区配置的载频数、路测数据的实际测量值、区域内的干扰小区数等参数值，科学计算区域内覆盖干扰状况，实现了对无线网络覆盖干扰情况进行量化评估的方法，为区域无线覆盖优化提供科学的、量化的标准和指导。

Description

一种网络覆盖干扰评估方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及无线网络的RF(Radio Frequency,射频)优化技术领域的网络覆盖干扰评估方法及装置。

背景技术

覆盖问题是GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)网络优化过程中较为常见也是非常重要的问题，合理的覆盖是网络正常运行的基本保障。在GSM网络中，为保证移动用户通话的连续性，相邻基站间的覆盖会存在一定范围的重叠区域，相邻小区覆盖重叠区的大小，在一定程度上决定了其切换关系、话务分担比例、互干扰面积等关键指标。合理的覆盖重叠区规划是GSM网络质量提升的关键因素，但在实际的网络建设过程中，由于网络的迅速扩容与滞后的覆盖优化之间的矛盾，造成了局部区域的覆盖不合理，极易形成覆盖杂乱的现象，从而导致网内干扰增加，网络质量下降。

现有技术仅对覆盖率进行评估，还未出现用于评估无线网络覆盖干扰的标准和方法，从而无法获悉区域的覆盖干扰状况，极易产生覆盖优化的盲点。

上述是以GSM网络为例来说明的，在GSM网络中出现的上述问题同样也适用于其他的无线网络。

发明内容

为了解决现有技术无法对无线网络中相邻小区覆盖重叠区产生的干扰进行量化评估的问题，本发明提供了一种网络覆盖干扰评估方法，包括以下步骤：

获取评估参数；

将所选区域按地理信息进行栅格划分，生成至少一个栅格；

根据所述评估参数按照栅格汇聚计算所述栅格内的干扰小区数量；

根据所述评估参数和干扰小区数量按照栅格汇聚计算所述栅格内的干扰因子。

所述评估参数包括：小区配置信息和测试数据的信号强度。

所述小区配置信息具体包括：小区载频数和小区标识参数。

所述计算所述栅格内的干扰小区数量的步骤具体为：

根据所述测试数据的信号强度和小区标识参数确定预定栅格内信号强度排名前W的小区；

根据在排名前W的小区之外，信号强度与排名第W的小区的信号强度之间的差值在预设同频干扰强度区间以内的小区个数确定所述预定栅格内的干扰小区数量；

其中W为网络期望的主覆盖小区数量。

所述计算所述栅格内的干扰因子的公式具体为：

$Q_i^{\′}=\frac{\underset{j1=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{CRX}}_{j1}}{\underset{j2=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{IRX}}_{j2}};$

其中，Q_i′为干扰因子；

CRX_j1为信号强度排名前W的小区中其中一个小区的信号强度；j₁＝1，2，3...W；

IRX_j2为干扰小区的信号强度；j₂＝1，2，3...n，n为所述干扰小区数量；

i为所选区域内的栅格的标识符。

所述计算所述栅格内的干扰因子的公式为：

$\mathrm{Qi}=\frac{\underset{j1=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{CRX}}_{j1}*{\mathrm{TRX}}_{j1}}{\underset{j2=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{IRX}}_{j2}*{\mathrm{TRX}}_{j2}};$

其中Q_i为考虑载频数量时的干扰因子；

CRX_j1为信号强度排名前W的小区中其中一个小区的信号强度；

TRX_j1为信号强度排名前W的小区中其中一个小区的载频数；

IRX_j2为干扰小区的信号强度；j₂＝1，2，3...n，n为所述干扰小区数量；

TRX_j2为干扰小区的载频数；

i为所选区域内的栅格的标识符。

本发明还提供了一种网络覆盖干扰评估装置，包括：

获取模块，用于获取评估参数；

划分模块，用于将所选区域按地理信息进行栅格划分，生成至少一个栅格；

干扰小区数量计算模块，用于根据所述评估参数按照栅格汇聚计算栅格内的干扰小区数量；

干扰因子计算模块，用于根据所述评估参数和干扰小区数量按照栅格汇聚计算栅格干扰因子。

所述评估参数包括：小区配置信息和测试数据。

所述小区配置信息具体包括：小区载频数和小区标识参数。

所述干扰小区数量计算模块具体包括：

确定单元，用于根据测试数据的信号强度和小区标识参数确定预定栅格内信号强度排名前W的小区；

统计单元，用于根据在排名前W的小区之外，信号强度与排名第W的小区的信号强度之间的差值在预设同频干扰强度区间以内的小区个数确定所述预定栅格内的干扰小区数量；

其中W为网络期望的主覆盖小区数量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的评估方法充分考虑到小区配置的载频数、路测数据的实际测量值、区域内的干扰小区数等参数值，科学计算区域内覆盖干扰状况，实现了对无线网络覆盖干扰情况进行量化评估的方法，为区域无线覆盖优化提供科学的、量化的标准和指导。

附图说明

图1为本发明的评估方法流程图；

图2为本发明的步骤3的流程图；

图3为小区场强排序示意图；

图4为本发明的评估装置示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种网络覆盖干扰评估方法，用来对网络的覆盖干扰进行科学的量化评估。本发明实施例的量化评估方法通过对路测数据进行分析，实现对覆盖杂乱的无线网络的准确评估。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

参考图1，图1为本发明的评估方法流程图，包括以下步骤：

步骤1，获取评估参数。

评估参数包括：小区配置信息和测试数据。其中小区配置信息具体包括：小区载频数、小区标识参数等信息。

测试数据除了可以是路测数据，还可以是扫频测试数据，包含经纬度及场强等信息。

步骤2，将所选区域按地理信息进行栅格划分。

栅格是指地理上N米×N米的方格，N的大小确定了对地理划分的细致程度。N越小划分的越细致，需要根据实际情况进行划分。

具体划分方法例如，在GIS界面中选定所需评估区域后，将所选区域按照20m×20m进行分割，从而拆分成多个20m×20m的栅格，以利于后续按照栅格进行的汇聚计算。其中栅格内的信号强度通过对落在栅格内的采样点的信号强度进行加权计算，从而平滑采样点的信号波动，使评估结果更科学。本文列举的计算方式采用平均值计算方式进行平滑处理，其他平滑处理方式均包含在此办法内。栅格的覆盖干扰根据下文所述的栅格内的干扰小区数量N_i和干扰因子Q_i确定。

将区域按地理信息进行栅格划分，充分考虑到了测试数据的偶然性，利用测试数据进行统计汇聚分析，大大减小了由于测试数据的偶然因素所带来的影响。

步骤3，根据评估参数按照栅格汇聚计算栅格内的干扰小区数量N_i。

i为所选区域内的栅格的标识符。

本步骤参考图2所示，具体为：

步骤31，根据测试数据的信号强度和小区标识参数确定预定栅格内场强排名前W的小区。其中的场强表示实际测量到的信号强度。

W是网络期望的主覆盖小区数量，根据实际情况确定。本实施例以W＝3进行说明。将某一预定栅格范围内的采样点测试数据的信号强度进行数学平均，得出一个平均信号排序，以得到场强排名前3的小区的标识参数及其场强信息：Rx1ev1、Rx1ev2、Rx1ev3。

步骤32，根据场强排名前W的小区及预设同频干扰强度区间确定预定栅格内的干扰小区数量N_i。小区场强排序示意图参考图3所示。

按照前W强的统计结果，以前3强外，场强与第3强小区的场强值Rx1ev3差值在T1dB以内的小区进行统计，即为预定栅格内的干扰小区数量N_i。T1代表同频干扰强度区间，即差值在T1范围内的小区会对主覆盖小区产生同频干扰，差值以外的小区不会带来同频干扰，得到干扰小区的个数。T1的取值根据实际情况而定，例如，开跳频的网络T1＝12dB。N_i越大，网络干扰越严重。

通过对干扰小区数量的计算，不仅能够挖掘出区域内的覆盖干扰较大的问题点，而且能够挖掘出干扰来源。

步骤4，根据评估参数按照栅格汇聚计算栅格内的干扰因子Q_i。

栅格干扰因子计算公式如下：

$Q_i^{\′}=\frac{\underset{j1=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{CRX}}_{j1}}{\underset{j2=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{IRX}}_{j2}},W=3;$

Q_i′为不考虑载频数量的干扰因子，物理含义为载干比，Q_i′越大干扰就越小；IRX_j2为干扰小区的信号强度；j₂＝1，2，3...n，n为所述干扰小区数量；

当网络中的频率资源比较紧张时，在载干比的计算中进一步考虑小区载频数，计算公式如下：

$\mathrm{Qi}=\frac{\underset{j1=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{CRX}}_{j1}*{\mathrm{TRX}}_{j1}}{\underset{j2=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{IRX}}_{j2}*{\mathrm{TRX}}_{j2}},W=3;$

Q_i为考虑小区载频数的干扰因子，计算时按载频占比加权计算载干比，载频占比越高其信号强度的影响越大，而干扰就越小；

CRX_j1为信号强度排名前3的小区中其中一个小区的信号强度；小区的信号强度为小区内所有测试数据的信号强度的平均值；

TRX_j1为信号强度排名前W(W＝3)的小区中其中一个小区的载频数；

IRX_j2为干扰小区的信号强度；j₂＝1，2，3...n，n为所述干扰小区数量；

TRX_j2为干扰小区的载频数；

干扰因子的计算，充分考虑到了小区载频数的配置，更科学的体现实际网络的干扰相对强弱，对后续的优化极具指导意义。

步骤5，根据预设规则对结果进行分级并输出。

输出结果包括以下两部分：

1.干扰小区数量指标N_i的输出，输出可以按照GIS栅格进行界面直观输出，亦可按照区域为单位汇总输出结果汇总值，即某一预定栅格内的干扰小区数量N_i越大，覆盖干扰越大，区域内干扰小区总数越大，该区域覆盖干扰越严重，其中i为所选区域内的栅格标识符。

根据N_i的大小，可以用不同的颜色进行GIS渲染，以直观的看到网络中覆盖干扰小区数量及干扰小区分布情况。例如，定义输出规则如下：

A.0≤N_i≤2，绿色

B.3≤N_i<6，黄色

C.N_i≥6，红色

D.如果最强的小区信号强度低于-85dBm，认为这个方格是弱信号覆盖，颜色为黑色。

N_i越小，表示覆盖干扰越小。

2.干扰因子指标Q_i输出，输出可以按照GIS栅格进行界面直观输出，干扰因子Q_i越大，覆盖干扰越小。根据Q_i的大小，用不同颜色进行GIS渲染，可以直观的看到网络中干扰严重程度的分布情况。例如，可以定义输出规则如下：

A.0≤Q_i≤1，红色

B.1≤Q_i<7，黄色

C.Q_i≥7，绿色

Q_i越大，表明覆盖干扰越小。

下面对本发明的评估装置进行详细说明。参考图4，包括：

获取模块，用于获取评估参数。

评估参数包括：小区配置信息和测试数据。其中小区配置信息具体包括：小区载频数配置，小区标识参数配置等信息。测试数据为路测测试数据或扫频测试数据，包含经纬度及场强等信息。

划分模块，用于将所选区域按地理信息进行栅格划分。

栅格是指地理上N米×N米的方格，N的大小确定了对地理划分的细致程度。N越小划分的越细致，需要根据实际情况进行划分。

具体划分方法例如，在GIS界面中选定所需评估区域后，将所选区域按照20m×20m进行分割，从而拆分成多个20m×20m的栅格，以利于后续按照栅格进行的汇聚计算。其中栅格内的信号强度通过对落在栅格内的采样点的信号强度进行加权计算，从而平滑了采样点的信号波动，评估结果更科学。本文列举的计算方式采用平均值计算方式进行平滑处理，其他平滑处理方式均包含在此办法内。栅格的覆盖干扰根据下文所述的栅格内干扰小区数量N_i和干扰因子Q_i确定。

干扰小区数量计算模块，用于根据评估参数按照栅格汇聚计算栅格内干扰小区数量N_i。i为所选区域内的栅格的标识符。

干扰小区数量计算模块具体包括：

确定单元，用于根据测试数据的信号强度和小区标识参数确定预定栅格内信号强度排名前W的小区。

W是网络期望的主覆盖小区数量，根据实际情况确定。本实施例以W＝3进行说明。将栅格范围内，信号强度平滑处理，进行数学平均，得出一个平均信号排序，以得到信号强度排名前3的小区及其场强信息：Rx1ev1、Rx1ev2、Rx1ev3。其中的场强表示实际测量到的信号强度。

统计单元，用于根据信号强度排名前W的小区及预设同频干扰强度区间确定预定栅格内的干扰小区数量N_i。小区场强排序示意图参考图3所示。

按照场强排名前3的统计结果，除前3强外，场强与排名第3的小区的场强值Rx1ev3的差值在T1dB以内的小区个数进行统计，统计结果即为预定栅格内的干扰小区数量N_i。T1代表同频干扰强度区间，即差值在T1范围内的小区会对主覆盖小区产生同频干扰，差值以外的小区不会带来同频干扰，得到干扰小区的个数。T1的取值根据实际情况而定，例如，开跳频的网络T1＝12dB。N_i越大，网络干扰越严重。

干扰因子计算模块，用于根据评估参数按照栅格汇聚计算栅格干扰因子Q_i。

栅格干扰因子计算公式如下：

$Q_i^{\&prime;}=\frac{\underset{j1=1}{\overset{W}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{CRX}}_{j1}}{\underset{j2=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{IRX}}_{j2}},W=3$

式中：Q_i′为不考虑载频数量的干扰因子，物理含义为载干比，Q_i′越大干扰就越小；

当网络中的频率资源比较紧张时，在载干比的计算中进一步考虑小区载频数，计算公式如下：

$\mathrm{Qi}=\frac{\underset{j1=1}{\overset{W}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{CRX}}_{j1}*{\mathrm{TRX}}_{j1}}{\underset{j2=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{IRX}}_{j2}*{\mathrm{TRX}}_{j2}},W=3;$

Q_i为考虑小区载频数的干扰因子，计算时按载频占比加权计算载干比，载频占比越高其信号强度的影响越大，而干扰就越小；

CRX_j1为场强排名前3的小区的信号强度；

TRX_j1为信号强度排名前W的小区中其中一个小区的载频数；

IRX_j2为干扰小区的信号强度；j₂＝1，2，3...n，n为所述干扰小区数量；

TRX_j2为干扰小区的载频数；

i为所选区域内的栅格的标识符。

评估结果输出模块，用于根据预设规则对结果进行分级并输出。

输出结果包括以下两部分：

1.根据N_i的大小，用不同的颜色进行GIS渲染，可以直观的看到网络中覆盖干扰小区数量及干扰小区分布情况。例如，可以定义输出规则如下：

A.0≤N_i≤2，绿色

B.3≤N_i<6，黄色

C.N_i≥6，红色

D.如果最强的小区信号强度低于-85dBm，认为这个方格是弱信号覆盖，颜色为黑色。

N_i越小，表示覆盖干扰越小。

根据上文的实施例，按照W＝3，T1＝12dB，0≤N_i≤2为绿色、3≤N_i<6为黄色、N_i≥6为红色，计算某区域的干扰小区数量，可以输出以下GIS结果：

红色区域表示存在较多干扰小区的区域，需要有针对性的开展覆盖优化工作。将栅格内场强排名前3的小区用蓝色线条连接，干扰小区用橙色线条连接，通过控制橙色连线的小区的覆盖可以降低其对主覆盖小区的干扰。通过此法可以方便有效的降低优化区域的覆盖干扰，进而提升网络质量。

2.根据Q_i的大小，用不同颜色进行GIS渲染，可以直观的看到网络中干扰严重程度的分布情况。例如，可以定义输出规则如下：

A.0≤Q_i≤1，红色

B.1≤Q_i<7，黄色

C.Q_i≥7，绿色

Q_i越大，表明覆盖干扰越小。

上面给出的仅仅是本发明的一个应用实例，使用的是GSM网络的相关概念，对于CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)、CDMA2000、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)或TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)网络，本发明给出的实现方法同样适用。

本发明充分融合了小区载频配置信息、路测数据、GIS处理技术等，对评估区域通过栅格化的干扰小区数量及干扰因子计算，从而对区域的覆盖干扰状况进行量化的输出评估。解决了现有技术无法对无线网络进行覆盖干扰量化评估的问题，弥补了现有技术的空白，为区域无线覆盖优化提供科学的、量化的标准和指导。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种网络覆盖干扰评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取评估参数；

将所选区域按地理信息进行栅格划分，生成至少一个栅格；

根据所述评估参数按照栅格计算所述栅格内的干扰小区数量；

根据所述评估参数和干扰小区数量按照栅格计算所述栅格内的干扰因子；

所述评估参数包括：小区配置信息和测试数据的信号强度；

所述根据所述评估参数按照栅格计算所述栅格内的干扰小区数量的步骤具体为：

根据所述测试数据的信号强度和小区标识参数确定预定栅格内信号强度排名前W的小区；

根据在排名前W的小区之外，信号强度与排名第W的小区的信号强度之间的差值在预设同频干扰强度区间以内的小区个数确定所述预定栅格内的干扰小区数量；

小区的信号强度为该小区的所有测试数据的信号强度的平均值；

其中W为网络期望的主覆盖小区数量。

2.如权利要求1所述的网络覆盖干扰评估方法，其特征在于，所述小区配置信息具体包括：小区载频数和小区标识参数。

3.如权利要求1所述的网络覆盖干扰评估方法，其特征在于，所述计算所述栅格内的干扰因子的公式具体为：

$Q_i^{\&prime;}=\frac{\underset{j_1=1}{\overset{W}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{CRX}}_{j_1}}{\underset{j_2=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{IRX}}_{j_2}};$

其中，Q′_i为干扰因子；

为信号强度排名前W的小区中其中一个小区的信号强度；j₁＝1，2，3...W；

为干扰小区的信号强度；j₂＝1，2，3...n，n为所述干扰小区数量；

i为所选区域内的栅格的标识符。

4.如权利要求1所述的网络覆盖干扰评估方法，其特征在于，所述计算所述栅格内的干扰因子的公式为：

$\mathrm{Qi}=\frac{\underset{j_1=1}{\overset{W}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{CRX}}_{j_1}*{\mathrm{TRX}}_{j1}}{\underset{j_2=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{IRX}}_{j_2}*{\mathrm{TRX}}_{j2}};$

其中Q_i为考虑载频数量时的干扰因子；

为信号强度排名前W的小区中其中一个小区的信号强度；

为信号强度排名前W的小区中其中一个小区的载频数；

为干扰小区的信号强度；j₂＝1，2，3...n，n为所述干扰小区数量；

为干扰小区的载频数；

i为所选区域内的栅格的标识符。

5.一种网络覆盖干扰评估装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取评估参数；

划分模块，用于将所选区域按地理信息进行栅格划分，生成至少一个栅格；

干扰小区数量计算模块，用于根据所述评估参数按照栅格计算栅格内的干扰小区数量；

干扰因子计算模块，用于根据所述评估参数和干扰小区数量按照栅格计算栅格干扰因子；

所述评估参数包括：小区配置信息和测试数据；

所述干扰小区数量计算模块具体包括：

确定单元，用于根据测试数据的信号强度和小区标识参数确定预定栅格内信号强度排名前W的小区；

统计单元，用于根据在排名前W的小区之外，信号强度与排名第W的小区的信号强度之间的差值在预设同频干扰强度区间以内的小区个数确定所述预定栅格内的干扰小区数量；

其中W为网络期望的主覆盖小区数量。

6.如权利要求5所述的网络覆盖干扰评估装置，其特征在于，所述小区配置信息具体包括：小区载频数和小区标识参数。