CN104581949B - 小区栅格化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小区栅格化方法及装置，该方法包括：将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；所述栅格值为栅格所属小区的标识；根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的栅格覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值；根据每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值。本发明技术方案在满足精确度前提下，降低小区栅格化过程的计算复杂度，缩减运算时间，提高运行速度，从而实现以栅格为单位对小区网络资源的精细化管理，实现资源的合理分配，提高用户在小区的上网体验。

Description

小区栅格化方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种小区栅格化方法及装置。

背景技术

移动通信市场迅速发展，竞争愈演愈烈。目前，移动通信市场主要呈现以下特点：

第一、客户需求多样化：随着移动网络的不断发展，客户需求类型不断增加，由最初的语音业务，到短信、彩信、WAP业务、Internet等数据业务以及视频通话业务。

第二、频谱资源有限：随着客户数量不断增加，利用的频谱资源日益短缺。

第三、无线网络发展的不平衡，导致不同网络的适合不同的业务：中国移动的GSM网络适合语音业务，不适合数据业务，TD-SCDMA网络适合比较大的数据业务传输，WLAN网络更加适合短距离的大量数据业务传输，而TD-LTE则适合远距离的大量数据传输。

面对上述移动通信市场所呈现的特点和客户应用个性化的趋势，各运营商采取的主要应对方式包括如下两点：

(1)、实现无线网络协同工作，因为无线网络协同工作是解决当前无线网络中存在的问题和实现网络效益最大化的最佳方案。

(2)、各运营商都走集约化经营路线，改善成本结构，提升成本效益，而走集约化经营路线，精细化管理是必然趋势。然而，目前三大运营商的区域管理风格都是粗放型的，以小区为最小单元来管理，因此同小区下区域会被统一管理。这样导致的后果是资源利用率低，且不利于发现小区关键问题，从而无法给出最佳小区优化方案。例如，同小区下的商场和高速公路区域分配同样的资源，则商场处于欠缺状态，高速公路处于多余状态，这样造成商场的客户的用户体验不好，而高速公路几乎没有客户而造成资源浪费。从而必须强化移动网络优化精细化管理，加大重点区域优化力度，和优化质量，不断提升移动网络运行质量和用户感知。

综上，为了实现上述无线网络协同工作，以及运营商所关注的精细化区域管理，小区栅格化是最佳的解决方案。然而，这样带来的后果就是数据量大大增加了，使得栅格化过程的复杂度增加了。那么如何在满足精确度前提下，降低小区栅格化过程的计算复杂度是一个重要的亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种小区栅格化方法，用以在满足精确度前提下，降低小区栅格化过程的计算复杂度，缩减运算时间，该方法包括：

将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；栅格值为栅格所属小区的标识；

根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的栅格覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与覆盖半径最小值的比值；

根据每个基站覆盖半径与覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值。

本发明还提供了一种小区栅格化装置，用以在满足精确度前提下，降低小区栅格化过程的计算复杂度，缩减运算时间，该装置包括：

栅格初始化模块，用于将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；栅格值为栅格所属小区的标识；

基站的覆盖半径及比值计算模块，用于根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与覆盖半径最小值的比值；

基站所辖栅格及栅格值确定模块，用于根据每个基站覆盖半径与覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值。

本发明技术方案，为了更加快速的完成栅格化，不是采用每个基站生长能力一样，而是通过基站发射功率和路损模型获取基站生长能力，这样让覆盖半径能够和基站生长圈数关联上而消除不同纲量，可以让多个基站碰撞的次数减少而加快栅格化速度，降低计算复杂度。与枚举栅格化方法相比，本发明技术方案用枚举基站代替枚举栅格，计算量和计算复杂度大大低于枚举栅格化方法，能够保证精度的前提下，降低小区栅格化过程的计算复杂度，缩减运算时间，提高运行速度，从而实现以栅格为单位对小区网络资源的精细化管理，实现资源的合理分配，提高用户在小区的上网体验。

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，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例中小区栅格化方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中小区栅格化装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中划分栅格和建立坐标系的示意图；

图4是本发明实施例中确定基站栅格值的示意图；

图5是本发明实施例中基站生长栅格超出研究区域的示意图；

图6是本发明实施例中确定生长栅格栅格值的示意图；

图7是本发明实施例中修改边缘栅格栅格值的示意图；

图8是本发明实施例中小区栅格化的栅格结果的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明的目的在于提供一种能够快速完成小区栅格化的方案，本发明站在枚举栅格化方法相反角度，以基站为中心，依靠自身生长能力自动完成栅格化，这样可以降低枚举栅格化方法中的计算量大，时间复杂度大的问题。下面进行详细说明。

图1是本发明实施例中小区栅格化方法的流程示意图；如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤1：将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；所述栅格值为栅格所属小区的标识；

步骤2：根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的栅格覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值；

步骤3：根据每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值。

本发明技术方案，为了更加快速的完成栅格化，不是采用每个基站生长能力一样(即每次生长一圈)，而是通过基站发射功率和路损模型获取基站生长能力，这样让覆盖半径能够和基站生长圈数关联上而消除不同纲量，可以让多个基站碰撞的次数减少而加快栅格化速度，降低计算复杂度。与枚举栅格化方法相比，本发明技术方案用枚举基站代替枚举栅格，计算量和计算复杂度大大低于枚举栅格化方法，能够保证精度的前提下，降低小区栅格化过程的计算复杂度，缩减运算时间，提高运行速度，从而实现以栅格为单位对小区网络资源的精细化管理，实现资源的合理分配，提高用户在小区的上网体验。

在一个实施例中，上述步骤1可以包括如下步骤：

将目标区域均匀划分成多个栅格，以目标区域左上角为坐标原点建立坐标系；

初始化每个栅格为初始栅格值；

初始化基站所在栅格的栅格值。

在一个实施例中，上述初始化基站所在栅格的栅格值具体包括如下步骤：

根据每个基站在坐标系中的坐标，计算每个基站所在栅格的行列号；

根据每个基站所在栅格的行列号，计算每个基站所在栅格的中心坐标；

根据每个基站在坐标系中的坐标和每个基站所在栅格的中心坐标，计算每个基站的方向角值；

根据每个基站的方向角值和每个基站下小区的夹角，确定每个基站所在栅格的栅格值。

在一个实施例中，上述步骤3可以包括如下步骤：

对于每个基站，分多次确定当前基站的初始栅格集合，其中每次确定的初始栅格集合不同；

判断每次确定的初始栅格集合中的每个栅格是否为当前基站所辖栅格；

当初始栅格集合所有栅格均不是当前基站所辖栅格时，当前基站所辖栅格及栅格值确定完成。

在一个实施例中，上述判断每次确定的初始栅格集合中的每个栅格是否为当前基站所辖栅格可以包括如下步骤：

当初始栅格集合中目标栅格属于目标区域时，获取目标栅格的栅格值；

当目标栅格的栅格值为初始化栅格值时，计算目标栅格的中心位置；

根据目标栅格的中心位置，计算目标栅格的中心方向角；

根据目标栅格的中心方向角和当前基站下的小区夹角，确定所述目标栅格的栅格值。

在一个实施例中，当初始栅格集合中，目标栅格不是当前基站所辖栅格时，确定所述目标栅格为边缘栅格，根据基站的发射功率和路损模型，重新确定所述边缘栅格的栅格值。

在一个实施例中，上述重新确定边缘栅格的栅格值可以包括如下步骤：

计算边缘栅格的中心位置到当前基站的距离；

计算边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离；

根据边缘栅格的中心位置到当前基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收当前基站的功率值；

根据边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收原所属基站的功率值；

当边缘栅格接收当前基站的功率值大于接收原所属基站的功率值时，确定边缘栅格为当前基站下所辖栅格，并重新标记边缘栅格的栅格值；

当边缘栅格接收当前基站的功率值小于接收原所属基站的功率值时，确定边缘栅格属于原所属基站下所辖栅格，并保持边缘栅格的栅格值不变。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种小区栅格化的装置，如下面的实施例。由于该快速小区栅格化的装置解决问题的原理与快速小区栅格化的方法相似，因此快速小区栅格化的装置的实施可以参见快速小区栅格化的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是本发明实施例中小区栅格化的装置的结构示意图；如图2所示，该装置可以包括：

栅格初始化模块10，用于将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；栅格值为栅格所属小区的标识；

基站的覆盖半径及比值计算模块20，用于根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与覆盖半径最小值的比值；

基站所辖栅格及栅格值确定模块30，用于根据每个基站覆盖半径与覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值。

在一个实施例中，栅格初始化模块可以包括：

栅格划分及坐标系建立模块，用于将目标区域均匀划分成多个栅格，以目标区域左上角为坐标原点建立坐标系；

所有栅格值初始化模块，用于初始化每个栅格为初始栅格值；

基站栅格值初始化模块，用于初始化基站所在栅格的栅格值。

在一个实施例中，基站栅格值初始化模块可以包括：

基站所在栅格行列号计算模块，用于根据每个基站在坐标系中的坐标，计算每个基站所在栅格的行列号；

基站所在栅格中心坐标计算模块，用于根据每个基站所在栅格的行列号，计算每个基站所在栅格的中心坐标；

基站方向角值计算模块，用于根据每个基站在坐标系中的坐标和每个基站所在栅格的中心坐标，计算每个基站的方向角值；

基站所在栅格值确定模块，用于根据每个基站的方向角值和每个基站下小区的夹角，初始化每个基站所在栅格的栅格值。

在一个实施例中，基站所辖栅格及栅格值确定模块可以包括：

初始栅格集合确定模块，用于对于每个基站，分多次确定当前基站的初始栅格集合，其中每次确定的初始栅格集合不同；

所辖栅格判断模块，用于判断每次确定的初始栅格集合中的每个栅格是否为当前基站所辖栅格；

所辖栅格及栅格值确定完成模块，用于当初始栅格集合所有栅格均不是当前基站所辖栅格时，当前基站所辖栅格及栅格值确定完成。

在一个实施例中，所辖栅格判断模块可以包括：

目标栅格值获取模块，用于当初始栅格集合中目标栅格属于目标区域时，获取目标栅格的栅格值；

目标栅格的中心位置计算模块，用于当目标栅格的栅格值为初始化栅格值时，计算目标栅格的中心位置；

目标栅格的中心方向角计算模块，用于根据目标栅格的中心位置，计算目标栅格的中心方向角；

所辖栅格确定模块，用于根据目标栅格的中心方向角和当前基站下的小区夹角，确定所述目标栅格的栅格值。

在一个实施例中，上述小区栅格化装置，还可以包括：

边缘栅格值重新确定模块，用于当初始栅格集合中，目标栅格不是当前基站所辖栅格时，确定所述目标栅格为边缘栅格，根据基站的发射功率和路损模型，重新确定所述边缘栅格的栅格值。

在一个实施例中，边缘栅格值重新确定模块可以包括：

边缘栅格到当前基站距离计算模块，用于计算边缘栅格的中心位置到当前基站的距离；

边缘栅格到原所属基站距离计算模块，用于计算边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离；

边缘栅格接收当前基站的功率值计算模块，用于根据边缘栅格的中心位置到当前基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收当前基站的功率值；

边缘栅格到原所属基站距离计算模块，用于根据边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收原所属基站的功率值；

边缘栅格值重新标记模块，用于当边缘栅格接收当前基站的功率值大于接收原所属基站的功率值时，确定边缘栅格为当前基站下所辖栅格，并重新标记边缘栅格的栅格值；

边缘栅格值保持不变模块，用于当边缘栅格接收当前基站的功率值小于接收原所属基站的功率值时，确定边缘栅格属于原所属基站下所辖栅格，并保持边缘栅格的栅格值不变。

下面再以实例来进行说明，以便于理解如何实施本发明。

为了方便理解，本发明实施例中，涉及3个基站，6个小区，定义其基站编号以及小区编号为：基站编号依次为S₁，S₂，S₃；基站S₁下有1个小区，小区编号为a；基站S₂下有2个小区，小区编号为：b和c；基站S₃下有3个小区，小区编号为d，e和f。

具体实施步骤如下：

步骤1：将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；所述栅格值为栅格所属小区的标识；在本发明实施例中，所述栅格值为栅格所属小区的编号，当然该标识还可以是小区名称等等。

在一个实施例中，上述步骤1可以包括如下步骤：

(1)将目标区域均匀划分成多个栅格，以目标区域左上角为坐标原点建立坐标系：

图3是本发明实施例中建立坐标系和划分栅格的示意图；如图3所示，具体实施时，区域长L_R＝996m，区域宽W_R＝748m，栅格长L_G＝10m，宽W_G＝10m；计算均匀划分栅格行数I＝[W_R/W_G]+1＝75，列数J＝[L_R/L_G]+1＝100，其中[A]操作表示对A取整，本申请文件中涉及该“[]”的操作均为取整，以下不再解释；取待栅格化区域左上角为参考点坐标原点O，建立坐标系。图3中L_R代表待栅格区域的长度，W_R代表待栅格区域的宽度，L_G代表每个栅格的长度，W_G代表每个栅格的宽度。

(2)初始化每个栅格为初始栅格值：

具体实施时，初始化所有栅格值S(i,j)＝0，S(i,j)表示第i行，第j列栅格的所属小区编号，取值范围为0，a，b，c，d，e和f；值为0表示栅格不属于任何小区，其中i＝0,1…I-1，j＝0,1…J-1。本发明实施例中，为每个栅格赋予为统一的初始栅格值为0。

(3)初始化基站所在栅格的栅格值：

图4是本发明实施例中确定基站栅格值的示意图；具体实施时，如图4所示，初始化基站所在栅格的栅格值具体包括如下步骤：

①根据每个基站在坐标系中的坐标，计算每个基站所在栅格的行列号：

具体实施时，根据实际小区区域中每个基站的位置(该基站位置可以到实际小区区域中进行测量得到)，对应确定每个基站在坐标系中的坐标。根据每个基站在坐标系中的坐标，计算基站所在栅格行列号，具体地，根据公式I_S,i＝Y_S,i/W_G+1，J_S,i＝X_S,i/L_G+1，计算基站所在栅格行列号，其中((X_S,i,Y_S,i)表示i基站的坐标，(I_S,i，J_S,i)表示i基站所在栅格的行列号。在本发明实例中，3个基站的坐标分别是(X_S,1,Y_S,1)＝(503,602)(X_S,2,Y_S,2)＝(703,404)，(X_S,3,Y_S,3)＝(251,256)，则对应的基站所在栅格行列号为(I_S,1,J_S,1)＝(60,50)，(I_S,2,J_S,2)＝(40,70)，(I_S,3,J_S,3)＝(25,25)。

②根据每个基站所在栅格的行列号，计算每个基站所在栅格的中心坐标：

具体实施时，根据公式：X_G,i＝J_S,iL_G+L_G/2，Y_G,i＝I_S,iW_G+W_G/2计算基站栅格中心坐标，其中(X_G,i，Y_G,i)表示i基站的基站栅格中心坐标，则在本发明实例中的3个基站对应的基站栅格中心坐标分别是(X_G,1,Y_G,1)＝(505,605)，(X_G,2,Y_G,2)＝(405,705)，(X_G,3,Y_G,3)＝(255,255)。

③根据每个基站在坐标系中的坐标和每个基站所在栅格的中心坐标，计算每个基站的方向角值：

具体实施时，以正北方向作为参考方向0度，顺时方向增加，如图4所示；根据基站坐标以及基站栅格中心坐标，计算基站所在的方向角值，共6种计算情况如下，其中A_i表示第i基站所在的方向角值。

1)当X_S,i-X_G,i＝0，Y_S,i-Y_G,i>0时，则

A_i＝180°；

2)当X_S,i-X_G,i＝0，Y_S,i-Y_G,i<＝0时，则

A_i＝0°；

3)当X_S,i-X_G,i>0，Y_S,i-Y_G,i>＝0时，则

4)当X_S,i-X_G,i>0，Y_S,i-Y_G,i<0时，则

5)当X_S,i-X_G,i<0，Y_S,i-Y_G,i>＝0时，则

6)当X_S,i-X_G,i<0，Y_S,i-Y_G,i<0时，则

本发明实例中的3个基站方向角为A₁＝326.31°,A₂＝296.57°,A₃＝255.96°。

④根据每个基站的方向角值和每个基站下小区的夹角(该方向夹角可以通过在实际区域中测量得到)，确定每个基站所在栅格的栅格值。

具体实施时，根据基站下小区夹角，确定基站栅格的小区编号：θ_U,i～θ_V,i表示第i小区的夹角范围，其中θ_U,i表示起始方向角，θ_V,i表示结束方向角；若θ_V,i<θ_U,i则代表夹角范围是θ_U,i～360°∪0°～θ_V,i。本发明实例中3个基站下6个小区的夹角为θ_U,1～θ_V,1＝0°～360°，θ_U,2～θ_V,2＝145°～330°，θ_U,3～θ_V,3＝330°～145°，θ_U,4～θ_V,4＝60°～180°，θ_U,5～θ_V,5＝180°～300°，θ_U,6～θ_V,6＝300°～60°，根据上述步骤③中的基站方向角，则S(I_S,1,J_S,1)＝a，S(I_S,2,J_S,2)＝b，S(I_S,3,J_S,3)＝e。

图4中S代表基站的位置，C代表栅格的中心位置。

步骤2：根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的栅格覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值：

在步骤2中，根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的覆盖半径，选择基站覆盖半径最小值作为参考值，计算每个基站覆盖半径与参考值的比值，作为每个基站的栅格生长能力，本发明实施例中基站的栅格生长能力代表了基站每次轮询所产生的栅格圈数，即也代表了每次轮询，基站能够自动生成的初始栅格集合的个数的多少。

为了更加快速的完成栅格化，本发明实施例中，不是采用每个基站生长能力一样(即每次生长一圈)，而是引用了基站的发射功率。根据某个路损模型，以及最小接收功率门限值可以获得基站的覆盖半径，为了让覆盖半径能够和基站生长圈数关联上而消除不同纲量，则通过选择基站覆盖半径集合中最小值作为参考值，且将各个基站半径与该值做比例。这样做可以让多个基站碰撞的次数减少而加快栅格化速度，降低计算复杂度。

具体实施时，根据自由传输路损模型：P_i-P_min＝32.45+20lg(R_i)+20lg(f_c)，其中P_i表示基站i发射功率，R_i表示基站i覆盖半径，P_min表示最小接收功率门限值，f_c表示传输频率。在本发明实例中P_min＝-90dBm、f_c＝900MHZ，且N＝3个基站发射功率分别是P₁＝25dBm、P₂＝23dBm、P₃＝19dBm则对应的3个基站的覆盖半径分别是R₁＝471m、R₂＝374m，R₃＝236m，故而基站覆盖半径最小值R_min＝236m；根据公式G_i＝R_i/R_min计算基站生长能力，其中G_i表示基站i的生长能力，得基站S₁的生长能力G₁＝2，基站S₂的生长能力G₂＝1.58，基站S₃的生长能力G₃＝1。

基于基站栅格生长能力，快速完成栅格自动生长，且生长中对于边缘栅格及时进行重确认其值具体包括：

步骤3：根据每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值：

在步骤3中，根据步骤2计算出的每个基站的栅格生长能力，快速完成基站栅格的自动生长。具体地，每次轮询基站，当前基站会根据上述计算出的基站的栅格生长能力，自动生成初始的栅格集合，然后再根据目标栅格的方向角和小区方向夹角范围，对初始栅格集合中的每个目标栅格进行判断，是否为该基站所管辖的栅格，最后为是本基站所辖栅格赋予该基站下小区的编号值。下面进行具体介绍。

在一个实施例中，在步骤3中，根据每个基站覆盖半径与覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值，可以包括如下步骤：

(1)初始化轮询l＝1，以及本轮询中的基站编号i＝1；

(2)确定第l轮中i基站生长出的栅格集合T_i；

(21)计算第l轮i基站生长的栅格圈数，以基站栅格为中心，计算第i基站在本轮生长栅格的圈数C_i＝[G_il]-[G_i(l-1)]；

(22)计算集合T_i的元素个数：

其中，j表示第j圈；初始化i基站的截止生长计数器E_i＝0；

上述步骤(1)～(2)即为每次确定当前基站的初始栅格集合。

(3)在初始栅格集合T_i中取第t个栅格作为目标栅格，行列号为(t₁，t₂)，若目标栅格不属于研究区域(该研究区域指的是目标区域，即待栅格化区域)，则转至步骤(4)，否则转至步骤(5)；如图5所示；图5中，Y：生长栅格属于待栅格化区域；N：生长栅格不属于待栅格化区域。

上述步骤(3)即为判断初始栅格集合中，目标栅格是否属于目标区域。

(4)更新i基站的截止生长计数器值，E_i＝E_i+1；

具体实施时，如果目标栅格的栅格值不为初始栅格值0，证明该栅格已经被确认为某个基站下的所属小区，那么更新i基站的截止生长计数器值，E_i＝E_i+1。

(5)若S(t₁，t₂)＝0，则转至步骤(6)，否则转至步骤(7)；

具体实施时，如果目标栅格的栅格值为初始栅格值0，那么证明该栅格还未确认具体属于哪个基站下的所属小区，当前基站可以继续进行将该栅格确认为本基站下所属小区的栅格；

上述步骤(5)则为确定目标栅格的栅格值是否为初始化栅格值。

(6)计算S(t₁，t₂)值，如图6所示，图6中，S代表任一基站的位置，T代表目标栅格的位置。

(61)计算目标栅格中心坐标(X_t,Y_t)，X_t＝t₂L_G+L_G/2，Y_t＝t₁W_G+W_G/2。

(62)根据上述目标栅格的中心坐标，计算目标栅格中心方向角为A_t(根据上述(3)初始化基站所在栅格的栅格值③所述的计算方法即可计算目标栅格中心方向角)，其中，X_S,i＝X_t，Y_S,i＝Y_t；

(63)计算S(t_i,t_j)值，根据i基站的小区夹角确定目标栅格所属小区的编号。

当判断初始栅格集合中的栅格是当前基站所辖栅格时，标记所辖栅格的栅格值；当不是当前基站所辖栅格的栅格个数与初始栅格集合中栅格的总个数相同时，当前基站所辖栅格及栅格值确定完成。本发明实施例中的截止生长计数器的作用就是：记录不是当前基站所辖栅格的栅格个数。

图6中S代表基站的位置，T代表目标栅格的中心位置。

上述小区栅格化方法进一步包括步骤：重新确认相邻小区的边缘栅格的栅格值。

具体实施时，重新确认边缘栅格的栅格值，可以包括如下步骤：

(7)修正微调S(t₁，t₂)值，如图7所示；图7中，S₁，S₂，S₃代表3个基站S₁，S₂，S₃的位置，a～f：6个小区的编号，图7中显示了将边缘栅格值为a修改为d的示意，请参见图7。

(71)计算边缘栅格与i基站距离(计算边缘栅格的中心位置到当前所属基站的距离)：

(72)计算边缘栅格与其原所属小区的j基站距离(计算边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离)：

(73)根据路损模型P_i-P_min＝32.45+20lg(R_i)+20lg(f_c)计算边缘栅格接收i，j基站的功率值P_r,i，P_r,j(计算边缘栅格接收当前基站的功率值和计算边缘栅格接收原所属基站的功率值)；

(74)比较P_r,i，P_r,j，若P_r,i>P_r,j，则转至步骤(75)，否则转至步骤(76)；

(75)更新S(t₁，t₂)值，根据步骤(6)所述计算其值；

(76)更新i基站的截止计数器值，E_i＝E_i+1；

上述步骤(7)的目的是：为了提高小区边缘栅格的栅格值的准确性，对边缘栅格，进行二次的确认，重选所属小区。具体地，基于路损模型，获取边缘栅格接收基站功率值，确定实际所属基站，再而确定所属小区，这样就可以达到最终小区栅格化结果和实际吻合，达到自适应生长效果。

(8)t＝t+1转至步骤(3)，直至遍历完集合T_i；若E_i＝|T_S,i|，则标记i基站为非参与轮询基站，即当不是当前基站所辖栅格的栅格个数与初始栅格集合中栅格的总个数相同时，当前基站所辖栅格及栅格值确定完成，其中截止计数器值E_i记录着初始栅格集合中，生长栅格(目标栅格)不属于本基站下小区的栅格个数，T_S,i为当前基站，本轮生长的集合的总个数，当二者相等时，证明当前基站本次轮询已经没有属于本基站下小区的栅格了，那么证明当前基站栅格生长完毕，即当前基站所辖栅格及栅格值确认完成，不再参加下一次轮询了。

(9)i＝i+1转至步骤(2)，直至遍历完第l轮所有参与轮询基站，若参与轮询基站集合的元素数目为非零，则继续轮询生长l＝l+1，否则停止生长，输出最终结果，如图8所示，输出待栅格化区域所有栅格被标记所属小区编号后的坐标系图，图8中靠近a的点即为基站S₁，该基站S₁负责图中标记小区标号为a的栅格，靠近b和c的点为基站S₂，该基站S₂负责图中标记小区标号为b和c的栅格，靠近d-f的点为基站S₃，该基站S₃负责图中标记小区标号为d-f的栅格，根据坐标系图8，通过本发明快速小区栅格化技术方案，以栅格为单位，对实际区域的网络资源进行精细化管理，实现资源的合理分配，提高用户在小区的上网体验。

考虑计算栅格接收基站功率次数进行效益对比如下：

枚举栅格化每个栅格都得计算，故而需要计算IJN＝100*75*3＝22500次，而在本发明中，只是在2个基站生长的栅格发生冲突时才需要计算，在本实例中测得有7404次发生冲突了，故而需要7404*2＝14808次，最后得到计算复杂度比率为：μ＝14808/22500＝65.8％。

综上所述，本发明具有以下创新特点和有益效果：

(1)基站发射功率及路损模型获取基站生长能力：

为了更加快速的完成栅格化，本发明不是采用每个基站生长能力一样(即每次生长一圈)，而是引用了基站的发射功率。根据某个路损模型，以及最小接收功率门限值可以获得基站的覆盖半径；为了让覆盖半径能够和基站生长圈数关联上而消除不同纲量，则通过选择基站覆盖半径集合中最小值作为参考值，且将各个基站半径与该值做比例。这样做可以让多个基站碰撞的次数减少而加快栅格化速度，降低计算复杂度。

(2)基站边缘栅格重选所属小区：

为了提高小区边缘栅格的栅格值的准确性，对边缘栅格，进行二次的确认，重选所属小区，具体地，基于路损模型，获取边缘栅格接收基站功率值，确定实际所属基站，再而确定所属小区，这样就可以达到最终小区栅格化结果和实际吻合，达到自适应生长效果。

(3)基于基站栅格生长能力，快速完成栅格生长：

枚举栅格化方法是枚举所有栅格，计算每个基站到某个栅格的功率，寻找最小功率确定栅格所属基站，最后利用方向角确定所属基站小区；与之相比，本发明采用的是基于多次枚举基站，快速完成栅格生长方法。

本发明的优点是只有少数栅格需要计算基站到栅格功率损耗，且用枚举基站代替枚举栅格，本发明的计算量和计算复杂度大大低于枚举栅格化方法，与枚举栅格化方法相比，本发明在能够保证精度的前提下，能够节省栅格化时间；本发明有效地解决了枚举栅格化方法存在的计算量大，运算时间长问题，具有较强的实用价值和现实意义。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小区栅格化方法，其特征在于，包括：

将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；所述栅格值为栅格所属小区的标识；

根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的栅格覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值；

根据每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值，包括：

对于每个基站，分多次确定当前基站的初始栅格集合，其中每次确定的初始栅格集合不同；

判断每次确定的初始栅格集合中的每个栅格是否为当前基站所辖栅格；

当初始栅格集合所有栅格均不是当前基站所辖栅格时，当前基站所辖栅格及栅格值确定完成。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断每次确定的初始栅格集合中的每个栅格是否为当前基站所辖栅格，包括：

当初始栅格集合中目标栅格属于目标区域时，获取目标栅格的栅格值；

当目标栅格的栅格值为初始化栅格值时，计算目标栅格的中心位置；

根据目标栅格的中心位置，计算目标栅格的中心方向角；

根据目标栅格的中心方向角和当前基站下的小区夹角，确定目标栅格的栅格值。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值，进一步包括：

当初始栅格集合中，目标栅格不是当前基站所辖栅格时，确定所述目标栅格为边缘栅格，根据基站的发射功率和路损模型，重新确定所述边缘栅格的栅格值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重新确定所述边缘栅格的栅格值包括：

计算边缘栅格的中心位置到当前基站的距离；

计算边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离；

根据边缘栅格的中心位置到当前基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收当前基站的功率值；

根据边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收原所属基站的功率值；

当边缘栅格接收当前基站的功率值大于接收原所属基站的功率值时，确定所述边缘栅格为当前基站下所辖栅格，并重新标记所述边缘栅格的栅格值；

当边缘栅格接收当前基站的功率值小于接收原所属基站的功率值时，确定所述边缘栅格属于原所属基站下所辖栅格，并保持边缘栅格的栅格值不变。

6.一种小区栅格化装置，其特征在于，包括：

栅格初始化模块，用于将目标区域均匀划分成多个栅格，初始化栅格值；所述栅格值为栅格所属小区的标识；

基站的覆盖半径及比值计算模块，用于根据每个基站的发射功率和路损模型，计算每个基站的覆盖半径，从各基站覆盖半径中选择覆盖半径最小值，计算每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值；

基站所辖栅格及栅格值确定模块，用于根据每个基站覆盖半径与所述覆盖半径最小值的比值，确定每个基站所辖栅格及栅格值。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述基站所辖栅格及栅格值确定模块包括：

初始栅格集合确定模块，用于对于每个基站，分多次确定当前基站的初始栅格集合，其中每次确定的初始栅格集合不同；

所辖栅格判断模块，用于判断每次确定的初始栅格集合中的每个栅格是否为当前基站所辖栅格；

所辖栅格及栅格值确定完成模块，用于当初始栅格集合所有栅格均不是当前基站所辖栅格时，当前基站所辖栅格及栅格值确定完成。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述所辖栅格判断模块，包括：

目标栅格值获取模块，用于当初始栅格集合中目标栅格属于目标区域时，获取目标栅格的栅格值；

目标栅格的中心位置计算模块，用于当目标栅格的栅格值为初始化栅格值时，计算目标栅格的中心位置；

目标栅格的中心方向角计算模块，用于根据目标栅格的中心位置，计算目标栅格的中心方向角；

所辖栅格确定模块，用于根据目标栅格的中心方向角和当前基站下的小区夹角，确定目标栅格的栅格值。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，小区栅格化装置进一步包括：

边缘栅格值重新确定模块，用于当初始栅格集合中，目标栅格不是当前基站所辖栅格时，确定所述目标栅格为边缘栅格，根据基站的发射功率和路损模型，重新确定所述边缘栅格的栅格值。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述边缘栅格值重新确定模块包括：

边缘栅格到当前基站距离计算模块，用于计算边缘栅格的中心位置到当前基站的距离；

边缘栅格到原所属基站距离计算模块，用于计算边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离；

边缘栅格接收当前基站的功率值计算模块，用于根据边缘栅格的中心位置到当前基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收当前基站的功率值；

边缘栅格到原所属基站距离计算模块，用于根据边缘栅格的中心位置到原所属基站的距离，利用路损模型，计算边缘栅格接收原所属基站的功率值；

边缘栅格值重新标记模块，用于当边缘栅格接收当前基站的功率值大于接收原所属基站的功率值时，确定所述边缘栅格为当前基站下所辖栅格，并重新标记所述边缘栅格的栅格值；

边缘栅格值保持不变模块，用于当边缘栅格接收当前基站的功率值小于接收原所属基站的功率值时，确定所述边缘栅格属于原所属基站下所辖栅格，并保持边缘栅格的栅格值不变。