CN103167516A - 一种gsm系统中频率复用度的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GSM系统中频率复用度的确定方法及装置，用以准确描述评估区域实际的频率复用情况，为GSM网络的后续优化及建设提供支撑。所述GSM系统中频率复用度的确定方法，包括：根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合；按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理，得到参与频率复用度计算的物理点集合，并基于三角剖分算法对物理点集合进行三角形网格剖分；针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，并计算该物理点的频率复用度。

Description

一种GSM系统中频率复用度的确定方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种GSM(全球移动通信)系统中频率复用度的确定方法及装置。

背景技术

GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信)是2G(第二代移动通信)网络的主流技术之一。我国GSM系统的工作频段主要包括GSM900(935～960MHz)和DCS1800(1805～1880MHz)。合理使用有限的频率资源对网络质量影响重大。

在GSM系统内，配置、覆盖和频率是影响网络质量的三个关键因素。频率复用度和上述三个因素都有一定的关系，是表示频率在特定区域的使用情况的关键参数，可以衡量当前的网络配置是否合适、频率模型定制是否合理、实际频率使用是否均匀等。

频率复用的原理是基于无线电波传播路径损耗特性，假设两个基站之间的距离足够远，那么用于其中一个基站的频率可以在另一个基站上复用。每个基站覆盖的区域称为小区，小区的尺寸取决于用户密度。使用相同频率的小区称为同频小区，同频小区之间的距离必须足够远，使得同信道干扰电平足够低，从而不会降低GSM系统的网络质量。

频率复用度表示进行一次频率复用的小区数量，从保证网络质量的角度来看，频率复用度越高越好。例如采用4×3频率复用方式时，表示针对每基站划分为3扇区的规划区域，12个频率为一组，并轮流分配到4个站点，每个站点可用其中的3个频率，则频率复用度为12。

现有GSM系统中，确定室外频率复用度的两个条件分别为：评估区域内平均每室外小区TCH(Traffic Channel，业务信道)载波数、以及评估区域内所有室外小区使用的TCH频点数。TCH是用于传输话音和数据的信道。

而如何界定评估区域成为问题的关键，评估区域过大或者过小都会导致确定出的室外频率复用度的偏差，评估区域过大反映不出热点的变化情况，评估区域过小确定出的室外频率复用度偏差过大。一般情况下，可以将BSC(BaseStation Controller，基站控制器)的管辖范围作为一个评估区域。

现有方法假定BSC的管辖范围为连续区域，一般以BSC为单位进行室外频率复用度的确定。按照BSC的管辖范围进行的计算，如果BSC的管辖范围是连续的，对应只能反映出该区域的整体频率紧张程度，无法对应进行渐变的栅格呈现，无法通过室外频率复用度定位频率存在问题的特定区域，无法进行地理化的渲染。

现有方法假定BCCH(Broadcast Control Channel，广播控制信道)频点与TCH频点分段明确，在确定评估区域内平均每室外小区TCH载波数时，按照评估区域内平均每室外小区载波数减一的方法计算，表征BCCH频点不参与计算，对应确定出TCH的室外频率复用度。对于BCCH频点与TCH频点混用的网络，对应严格计算评估区域内所有室外小区使用的TCH频点数将导致计算数据量很大。

发明内容

本发明实施例提供一种GSM系统中频率复用度的确定方法及装置，用以准确描述评估区域实际的频率复用情况，为GSM网络的后续优化及建设提供支撑。

本发明实施例提供的全球移动通信GSM系统中频率复用度的确定方法，包括：

根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合；

按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理，得到参与频率复用度计算的物理点集合，并基于三角剖分算法对物理点集合进行三角形网格剖分；

针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，并根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。

本发明实施例提供的全球移动通信GSM系统中频率复用度的确定装置，包括：

筛选单元，用于根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合；

汇聚单元，用于按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理，得到参与频率复用度计算的物理点集合；

三角剖分单元，用于基于三角剖分算法对物理点集合进行三角形网格剖分；

确定单元，用于针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，并根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。

本发明实施例提供的GSM系统中频率复用度的确定方法及装置，基于三角剖分算法对评估区域内所有离散物理点进行三角形网格剖分；针对每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系选定该物理点的计算区域，根据该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。相比现有GSM中室外频率复用度的确定方法，解决了评估结果受到评估区域影响的问题；将所有频点都纳入到计算范围，解决了原有TCH频点和BCCH频点混用时无法进行相关计算的问题；评估结果为评估区域内每一个物理点的频率复用度，便于发现频率存在问题的特定区域及问题的严重程度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的GSM系统中频率复用度的确定方法流程图；

图2为本发明实施例提供的根据离散物理点生成三角形网格剖分结果的示意图；

图3为本发明实施例提供的针对评估区域的频率复用度的确定方法流程图；

图4为本发明实施例提供的GSM系统中频率复用度的确定装置框图。

具体实施方式

本发明实施例旨在提供一种GSM系统中频率复用度的确定方法及装置，用以准确描述评估区域实际的频率复用情况，为GSM网络的后续优化及建设提供支撑。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明实施例中，假定室内小区在进行覆盖时信号应控制在室内，通过专用的频点设置来实现室内站点的隔离覆盖，因此在进行频率复用度的计算时不包括对室内小区进行计算。

如图1所示，本发明实施例提供的GSM系统中频率复用度的确定方法，通过表示频率在各物理点上的复用情况从而实现对评估区域实际的频率复用情况的准确描述，包括如下步骤：

S101、根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合。

具体实施中，评估区域根据实际评估需求选定，例如需要评估北京五环内的频率复用度，则选定评估区域为五环以内区域；需要评估北京三环内的频率复用度，则选定的评估区域为三环以内区域。

具体实施中，为了保证评估效果的连续性，可以将选定的评估区域按照配置的扩展值(例如1.5公里)进行外扩，当然也可以不对评估区域进行外扩。

在选定的评估区域内或者在外扩后的区域范围内筛选符合选定的网络类型的各室外小区，即可得到室外小区集合，所述的网络类型包括GSM900和DCS1800。

S102、按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理，得到参与频率复用度计算的物理点集合。

室外小区的地理位置信息一般是由经纬度信息表示的物理点，具体实施中，按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理时，可以将间距小于或等于预设的共站距离(例如15米)的若干室外小区汇聚到同一物理点。

为了便于后续使用，一般会保存物理点集合中每一个物理点包括的室外小区列表。

S103、基于三角剖分算法对物理点集合进行三角形网格剖分。

具体实施中，三角剖分算法可以采用传统的Delaunay算法，三角剖分算法可以根据给定的若干离散物理点生成唯一的三角形网格剖分结果，每一顶点对应的线段的另一端的端点构成该顶点的第一层邻近物理点。如图2所示，为根据离散物理点生成三角形网格剖分结果的示意图。

为了便于后续使用，一般会保存物理点集合中每一个物理点的第一层邻近物理点列表。

S104、针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，并根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。

具体实施中，关键问题在于如何确定物理点的计算区域。计算区域的确定基于三角形网格剖分结果，按照三角形网格剖分的层次关系确定每一个物理点的计算区域，可以预设该物理点的任一层邻近区域为计算区域，一般情况下，预设第二层邻近区域为计算区域。请参见图2，物理点1的第一层邻近区域为内层圆包括的区域范围，物理点1的第二层邻近区域为外层圆包括的区域范围，可以将第二层邻近区域作为物理点1的计算区域。

具体实施中，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数时，包括如下步骤：

按照三角形网格剖分的层次关系，将该物理点的预设层数邻近区域确定为该物理点的计算区域；

根据每一个物理点的第一层邻近物理点列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的物理点子集；

根据物理点子集中各物理点包括的室外小区列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的室外小区子集，根据确定出的室外小区子集获取计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数。

具体实施中，物理点的频率复用度的较佳计算方法请参见公式[1]：

每一个物理点的频率复用度为该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数与计算区域内平均每室外小区载波数之商。本发明实施例中，认为频率复用度反应的是整体的频率在室外的复用情况，因此计算方法中分子为计算区域内所有室外小区使用的频点数，不关心对应频率是作为BCCH频点使用还是作为TCH频点使用；分母为计算区域内室外小区平均载波配置。由于只进行整体频率的复用度计算，对应分子和分母都直接使用统计值即可，不再关心BCCH频点与TCH频点的隔离情况。

较佳的，为了方便评估区域内评估结果的呈现和使用，该方法还包括：

S105、保存物理点集合中每一个物理点与确定出的频率复用度的对应关系。

下面，详细说明本发明实施例提供的针对评估区域的频率复用度的确定方法，假定预设物理点的二层数邻近区域为其计算区域，如图3所示，包括如下流程：

S301、选定需要评估的评估区域，将评估区域进行外扩；

S302、根据选定的网络类型筛选出外扩后的区域范围内的所有室外小区；

S303、按照预设的共站距离将所有室外小区根据地理位置信息进行汇聚处理，对应生成表一，表一的内容为物理点集合中每一个物理点包括的室外小区列表；

S304、基于Delaunay算法对物理点集合进行标准的三角形网络剖分，对应生成表二，表二的内容为物理点集合中每一物理点的第一层邻近物理点列表；

至此进入到确定每一个物理点的频率复用度的循环计算环节，包括如下循环过程：

S305、从物理点集合中选择一未处理的物理点；

S306～S307、将该物理点的二层数邻近区域确定为该物理点的计算区域，调取表二确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的物理点子集；

具体的，根据该物理点的第一层邻近物理点列表确定该物理点的各第一层邻近物理点，根据该物理点的各第一层邻近物理点的第一层邻近物理点列表确定该物理点的各第二层邻近物理点，其中需要对涉及的物理点进行汇总剔除重复项，最终该物理点的各第一层邻近物理点和各第二层邻近物理点、以及该物理点自身组成参与该物理点的频率复用度计算的物理点子集；

S308、根据确定出的物理点子集，调取表一确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的室外小区子集；

具体的，物理点子集中各物理点包括的室外小区组成参与该物理点的频率复用度计算的室外小区子集；

S309、以室外小区子集为范围分别统计计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数；

S310、确定该物理点的频率复用度为计算区域内所有室外小区使用的频点数与平均每室外小区载波数之商；

S311、将该物理点的频率复用度保存到评估结果中，评估结果保存每一个物理点与确定出的频率复用度的对应关系；

S312、判断循环是否完成，即不存在未处理的物理点，如果否，返回执行S305，继续对其他未处理的物理点执行同样的频率复用度的计算流程，如果是，流程结束。

基于同一技术构思，本发明实施例还提供了一种GSM系统中频率复用度的确定装置，由于该装置解决问题的原理与GSM系统中频率复用度的确定方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图4所示，本发明实施例提供的GSM系统中频率复用度的确定装置，包括：

筛选单元401，用于根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合；

汇聚单元402，用于按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理，得到参与频率复用度计算的物理点集合；

三角剖分单元403，用于基于三角剖分算法对物理点集合进行三角形网格剖分；

确定单元404，用于针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，并根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。

具体实施中，筛选单元401，具体用于将选定的评估区域按照配置的扩展值进行外扩，在外扩后的区域范围内筛选符合选定的网络类型的各室外小区，得到室外小区集合。

具体实施中，汇聚单元402，还用于保存物理点集合中每一个物理点包括的室外小区列表；

三角剖分单元403，还用于保存物理点集合中每一个物理点的第一层邻近物理点列表；

相应的，确定单元404，具体包括：

第一确定子单元，用于针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系，将该物理点的预设层数邻近区域确定为该物理点的计算区域；

第二确定子单元，用于根据每一个物理点的第一层邻近物理点列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的物理点子集；

第三确定子单元，用于根据物理点子集中各物理点包括的室外小区列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的室外小区子集；

获取子单元，用于根据确定出的室外小区子集获取计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数；

计算子单元，用于根据获取到的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度；

具体的该物理点的频率复用度的计算方法为：获取到的计算区域内所有室外小区使用的频点数与平均每室外小区载波数之商。

具体实施中，确定单元404，还用于保存物理点集合中每一个物理点与确定出的频率复用度的对应关系。

本发明实施例提供的GSM系统中频率复用度的确定方法及装置，基于三角剖分算法对评估区域内所有离散物理点进行三角形网格剖分；针对每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系选定该物理点的计算区域，根据该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。相比现有GSM中室外频率复用度的确定方法，解决了评估结果受到评估区域影响的问题；将所有频点都纳入到计算范围，解决了原有TCH频点和BCCH频点混用时无法进行相关计算的问题；评估结果为评估区域内每一个物理点的频率复用度，便于发现频率存在问题的特定区域及问题的严重程度。

本领域的技术人员应该明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例、以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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 (10)

1.一种全球移动通信GSM系统中频率复用度的确定方法，其特征在于，包括：

根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合；

按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理，得到参与频率复用度计算的物理点集合，并基于三角剖分算法对物理点集合进行三角形网格剖分；

针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，并根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合，具体包括：

将选定的评估区域按照配置的扩展值进行外扩；

在外扩后的区域范围内筛选符合选定的网络类型的各室外小区，得到室外小区集合。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：保存物理点集合中每一个物理点包括的室外小区列表、以及每一个物理点的第一层邻近物理点列表；以及

所述按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，具体包括：

按照三角形网格剖分的层次关系，将该物理点的预设层数邻近区域确定为该物理点的计算区域；

根据每一个物理点的第一层邻近物理点列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的物理点子集；

根据物理点子集中各物理点包括的室外小区列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的室外小区子集，根据确定出的室外小区子集获取计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度，具体包括：

确定该物理点的频率复用度为获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数与平均每室外小区载波数之商。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：保存物理点集合中每一个物理点与确定出的频率复用度的对应关系。

6.一种全球移动通信GSM系统中频率复用度的确定装置，其特征在于，包括：

筛选单元，用于根据选定的评估区域、以及网络类型筛选出参与频率复用度计算的室外小区集合；

汇聚单元，用于按照室外小区集合中各室外小区的地理位置信息进行邻近室外小区汇聚处理，得到参与频率复用度计算的物理点集合；

三角剖分单元，用于基于三角剖分算法对物理点集合进行三角形网格剖分；

确定单元，用于针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系确定该物理点的计算区域，获取该物理点的计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数，并根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述筛选单元，具体用于将选定的评估区域按照配置的扩展值进行外扩，在外扩后的区域范围内筛选符合选定的网络类型的各室外小区，得到室外小区集合。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，

所述汇聚单元，还用于保存物理点集合中每一个物理点包括的室外小区列表；

所述三角剖分单元，还用于保存物理点集合中每一个物理点的第一层邻近物理点列表；

所述确定单元，具体包括：

第一确定子单元，用于针对物理点集合中的每一个物理点，按照三角形网格剖分的层次关系，将该物理点的预设层数邻近区域确定为该物理点的计算区域；

第二确定子单元，用于根据每一个物理点的第一层邻近物理点列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的物理点子集；

第三确定子单元，用于根据物理点子集中各物理点包括的室外小区列表，确定计算区域内参与该物理点的频率复用度计算的室外小区子集；

获取子单元，用于根据确定出的室外小区子集获取计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数；

计算子单元，用于根据获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数和平均每室外小区载波数计算该物理点的频率复用度。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述计算子单元，具体用于确定该物理点的频率复用度为获取到计算区域内所有室外小区使用的频点数与平均每室外小区载波数之商。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述确定单元，还用于保存物理点集合中每一个物理点与确定出的频率复用度的对应关系。

Images