CN106792760B - 一种基于方位角的站间距统计实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于方位角的站间距统计实现方法，其实现过程为：首先基于基站经纬度，完成双层网基站的统计；搜索半径基站：获取有效室外站，基于经纬度筛选距离主基站N公里内的邻基站，统计某基站每60度夹角范围内符合数量为X1的所有基站信息，这里的X1取值为3‑6；计算小区最小平均站间距：通过小区方向角工参、搜索角宽度和基站小区关系，筛选某小区的方向角范围内最近的数量为X2个基站信息，进而计算出小区的平均站间距，这里的X2取值为3‑6。本发明的一种基于方位角的站间距统计实现方法与现有技术相比，能够迅速准确提供基站或者小区间的距离信息，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络运维技术领域，具体地说是一种基于方位角的站间距统计实现方法。
背景技术
随着移动网络的不断发展，网络结构问题日益凸显。在很多网络优化分析专题中，站间距得到广泛使用。特别是在网络覆盖分析、工参整治、路测扫频的小区识别等工作中，小区站间距得到广泛应用，成为网络优化分析的辅助手段。目前通信运营商针对小区站间距的计算给出了指导方法：
根据小区方位角与搜索角宽度以及小区最大覆盖距离生成小区扇形。
根据设置的最大邻站个数获取选距离最近的N个基站；
按照小区最大覆盖距离a\b\c计算。先计算小的距离，无结果再计算更大一级。
该N个基站与该小区的距离平均值为该小区站间距；单位使用“米”。
在规定半径内未搜到小区则定义为“搜索角度无邻基站小区”。
但是存在如下几方面的问题：
没有定义对于逻辑共站和物理共站情况的处理。
搜索角度固定，无法依据小区实际情况进行精准筛选‘邻’基站，比如某些小区的波束宽度是60(宽度120)，有些是65(宽度130)。
小区最大覆盖距离a\b\c固定，无法依据小区实际情况进行计算站间距，比如某些站最大发射功率决定覆盖范围，如果某些站已超过主站的覆盖范围，则不该参与该主站的站间距计算。
没有给出核心内容的计算方法：判断某基站是否在该小区的搜索半径范围以内。
(4)没有给出基站之间基于经纬度的距离计算方法。
针对当前存在的缺点，本发明提供一种基于方位角的站间距统计实现方法。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种基于方位角的站间距统计实现方法。
一种基于方位角的站间距统计实现方法，其实现过程为：
首先基于基站经纬度，完成双层网基站的统计；
搜索半径基站：获取有效室外站，基于经纬度筛选距离主基站N公里内的邻基站，统计某基站每60度夹角范围内符合数量为X1的所有基站信息，这里的X1取值为3-6；
计算小区最小平均站间距：通过小区方向角工参、搜索角宽度和基站小区关系，筛选某小区的方向角范围内最近的数量为X2个基站信息，进而计算出小区的平均站间距，这里的X2取值为3-6。
所述双层网基站的统计过程为：
首先确定双层网小区，根据该双层网小区获取相应小区基础数据；
根据获取的小区基础数据，获取单层网信息、逻辑共站信息及物理共站信息。
所述双层网小区确定并统计的过程为：
统计逻辑站间距离，距离小于50米的站点为共站站点，即物理共站；当逻辑站小区经纬度不相同时，则取经纬度数量最多的小区经纬度为该逻辑站点经纬度，如果逻辑站所含的经纬度数量一样多，则取F频段小区经纬度为该站经纬度；
筛选小区总数大于3个的共站站点；
筛选同时含有D频段和F频段小区的共站站点。
获取双层网小区的基础信息过程为：从硬件厂商的无线操作维护中心获取基站小区的基础信息，或通过厂商开放的数据文件，即北向文件中提取，获取的工参信息包括基站UK、基站名称、小区UK、小区经度、小区纬度、小区工作频段、方向角、小区覆盖类型，通过获取的基础信息，即可确定小区的基站归属、工作频段、覆盖类型、小区经纬度信息、小区方向角，统计出基站信息。
获取单层网信息、逻辑共站信息及物理共站信息过程为：
首先根据获取的双层网小区基础信息，统计逻辑基站下小区总数、D频段小区数量、F频段小区数量，该逻辑基站的经纬度；并且将小区总数<3或者D频段小区数量＝0或者F频段小区数量＝0的基站暂时标识为“单层网”，如果满足小区总数>3并且D频段小区数量>0或者F频段小区数量>0，则将该基站标识为“逻辑站双频网”；
根据逻辑基站经纬度计算物理共站信息，步骤如下：当A基站经纬度(lon1，lat1)，B基站经纬度为(lon2，lat2)时，将经纬度0.001误差设置为50米，并通过以下计算公式A.LON1>＝B.LON2-0.001AND；A.LON1<＝B.LON2+0.001AND；A.LAT1>＝B.LAT2-0.001；ANDA.LAT1<＝B.LAT2+0.001计算，符合该公式的则为物理共站；
把物理共站的基站下所有小区总数、D频段小区数量、F频段小区数量相加，如果小区总数>3并且D频段小区数量>0并且F频段小区数量>0，则修改物理共站的基站为“物理共站双频网”；
将物理共站双频网下各逻辑基站下小区数量最多、F频段小区数量最多的基站作为物理共站的主基站。
所述搜索半径基站的过程为：
首先获取有效室外基站：即取标识为单层网的所有基站，逻辑共站双频网的所有基站，物理共站双频网的所有主基站，统计其基站UK、基站名称、基站经度、基站纬度和下挂小区数；
计算主邻基站距离及方位角：根据基站每0.1经纬度递增800M,筛选每个基站的邻基站信息，并且计算出两个基站的距离以及方位夹角；
最终获得以下信息：主基站UK、主基站经度、主基站纬度、邻基站UK、邻基站经度、邻基站纬度、基站距离、方位夹角。
两基站间距离的计算过程为：
首先把地球作为圆形球体，通过以下公式计算球面上A、B两点的最短距离：
该计算公式为距离＝地球半径*弧度，地球半径取6378137米，弧度由经纬度通过以下公式计算得出：弧度＝arccos(sin(Bw)*sin(Aw)+cos(Bw)*cos(Aw)*cos(Bj-Aj)*π/180；
然后获取两基站的经纬度，其中主基站1经纬度(lon1,lat1),邻基站2经纬度(lon2，lat2)；设置A＝lon1-lon2；B＝lat1-lat2；Pi＝3.141592625；
两个基站的距离(米)＝
ACOS(ROUND(SIN(LAT2*Pi/180))*SIN(LAT1*Pi/180)+COS(LAT2*Pi/180)*COS(LAT1*Pi/180)*COS(B*Pi/180),10))*6378137。
两基站间方位夹角的计算过程为：
根据获取的两基站的经纬度，其中主基站1经纬度(lon1,lat1),邻基站2经纬度(lon2，lat2)；设置a＝lon2-lon1；b＝lat2-lat1,角度＝弧度/π*180，则两个基站间的方位角：
如果a>0并且b>0，取arctan(a/b)*180/3.14；
如果a>0并且b<0，取arctan(a/b)*180/3.14+180；
如果a<0并且b<0，取arctan(a/b)*180/3.14+180；
如果a<0并且b>0,取arctan(a/b)*180/3.14+360；
如果a＝0并且b>＝0，取0，此时两个基站位于同一经度，且目标基站位于主基站的空间上方；
如果a>0并且b＝0,取90，此时两个基站位于同一纬度，且目标基站位于主基站的空间右方；
如果a＝0并且b＝0,取180，此时两个基站位于同一经度，且目标基站位于主基站的空间下方；
如果a<0并且b＝0,取270，此时两个基站位于同一纬度，且目标基站位于主基站的空间左方。
将满足每60°范围内的大于X1条件的基站信息并存储；将没有计算出相邻基站的遗留站点，直接将其所有主邻关系存储；最后所有参与计算的基站，均在其周边每60°范围内筛选出至少3个基站。
根据统计出的基站邻站信息，根据小区与基站归属关系以及小区方向角工参信息，确定其方向角范围内的基站，并统计出小区最小平均站间距，获取到该小区所有邻基站UK、基站距离以及按照近距离进行排名；然后提取小区最近的X2个基站，计算该小区的最小平均站间距。
本发明的一种基于方位角的站间距统计实现方法和现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明通过分析移动通信网络资源领域内影响数据导入准确性和效率的关键因素，该发明对网络优化过程中所有相关站间距的应用提供了科学有效的统计手段，能够迅速准确提供基站或者小区间的距离信息，实用性强；本发明从移动通信网络专网优化的实际工作出发，应用基站及小区的工参数据，通过构建核心计算距离及方位角算法，结合实际网络参数，准确计算出可选范围内的小区平均站间距，从而应用于日常专网优化工作的分析工作中，适用范围广泛，具有很好的推广应用价值。
附图说明
附图1是本发明的实现示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如附图1所示，一种基于方位角的站间距统计实现方法，包括双层网小区识别、搜索半径基站计算、小区最小平均站间距计算三个方面。
所述的双层网小区识别特征在于逻辑站距离小于50M定义为物理共站，且共站满足下挂多于3个小区，且小区D和F频段都存在的情况。
所述的搜索半径基站计算，是指通过基于特定的两两基站间距离及方位角的计算函数，并运用每60°方向获取X1个基站的方法，计算出基站间邻区关系、基站距离和基站间方位夹角。
所述的小区最小平均站间距计算，是指依据基站小区关系、小区方向角工参以及上述搜索半径基站计算的结果，通过方向角进行象限定位方式计算小区的最近的X2个基站的信息，最终计算得出小区的最小平均站间距的方法。
一般的，X1、X2取值范围均为3-6，且一般X2取值小于X1。
本发明的实现过程为：
一、双层网小区识别。
首先基于基站经纬度，完成双层网基站的统计。
双层网小区统计算法：
统计逻辑站间距离，距离小于50米的站点为共站站点(物理共站)；
筛选小区总数大于3个的共站站点；
筛选同时含有D频段和F频段小区的共站站点。
备注：
逻辑站距离说明：取该逻辑站小区经纬度不相同，则取经纬度数量最多的小区经纬度为该逻辑站点经纬度，如果逻辑站所含的经纬度数量一样多，则取F频段小区经纬度为该站经纬度。
实现步骤：
首先获取工参信息：
从硬件厂商的OMC-R(无线操作维护中心)获取基站小区的基础信息，也可通过厂商开放的数据文件中提取(北向文件)，包括以下信息：
| ENBFUNCTION_UK | ENBFUNCTION_NAME | ECELL_UK | LONGITUDE | LATITUDE | WORK_FRQBAND | azimuth | COVER_TYPE |
| 基站UK | 基站名称 | 小区UK | 小区经度 | 小区纬度 | 小区工作频段 | 方向角 | 小区覆盖类型 |
以上信息就是小区基础信息，表明了一个小区归属于哪个基站(逻辑关系)这些小区工作频段是什么(D/E/F)，覆盖类型是什么(室分/室外)，小区经纬度信息、小区方向角(天线朝向)。以此可以统计出基站信息。
计算单层网、逻辑共站、物理共站结果：
根据步骤a中的数据，统计逻辑基站下小区总数、D频段小区数量、F频段小区数量，该逻辑基站的经纬度。并且将小区总数<3或者D频段小区数量＝0或者F频段小区数量＝0的基站暂时标识为“单层网”，如果满足小区总数>3并且D频段小区数量>0或者F频段小区数量>0,则将该基站标识为“逻辑站双频网”
根据逻辑基站经纬度计算物理共站信息：步骤如下-A基站经纬度(lon1,lat1),B基站经纬度(lon2,lat2)，粗略估计经纬度0.001误差设置为50米，则计算公式A.LON1>＝B.LON2-0.001AND；A.LON1<＝B.LON2+0.001AND；A.LAT1>＝B.LAT2-0.001；ANDA.LAT1<＝B.LAT2+0.001。符合该公式的则为物理共站。
把物理共站的基站下所有小区总数、D频段小区数量、F频段小区数量相加，如果小区总数>3并且D频段小区数量>0并且F频段小区数量>0，则修改物理共站的基站为“物理共站双频网”。
将“物理共站双频网”下各逻辑基站下小区数量多、F频段小区数量多的基站作为“物理共站”的‘主基站’。
二、搜索半径基站计算。
根据有效室外站，基于经纬度筛选距离主基站N公里内的邻基站，在此过程中，利用了基于经纬度计算两点间距离及方位角的算法，进而统计某基站每60度夹角范围内符合数量为X1的所有基站信息。
基于步骤一获取有效室外基站：
有效室外基站定义：取步骤1中标识为“单层网”的所有基站，“逻辑共站双频网”的所有基站，“物理共站双频网”的所有“主基站”。
| ENBFUNCTION_UK | ENBFUNCTION_NAME | LONGITUDE | LATITUDE | CELL_CNT |
| 基站UK | 基站名称 | 经度 | 纬度 | 下挂小区数 |
计算‘主邻基站’距离及方位角：
根据基站每0.1经纬度递增(大概800M),筛选每个基站的邻基站信息，并且计算出两个基站的距离以及方位夹角。
两基站间距离的计算：
把地图作为圆形球体，计算球面上A、B两点的最短距离的公式：
计算过程描述：距离＝地球半径*弧度，地球半径一般取6378137米。弧度由经纬度通过以下公式计算得出：弧度＝arccos(sin(Bw)*sin(Aw)+cos(Bw)*cos(Aw)*cos(Bj-Aj)*π/180，cos-1是反余弦函数。
具体实现的算法说明：(主基站1经纬度(lon1,lat1),邻基站2经纬度(lon2，lat2))。定义A＝lon1-lon2；B＝lat1-lat2；Pi＝3.141592625。
两个基站的距离(米)
＝ACOS(ROUND(SIN(LAT2*Pi/180))*SIN(LAT1*Pi/180)+COS(LAT2*Pi/180)*COS(LAT1*Pi/180)*COS(B*Pi/180),10))*6378137。
两基站间方位夹角的计算：
(主基站1经纬度(lon1,lat1),邻基站2经纬度(lon2，lat2))。定义a＝lon2-lon1；b＝lat2-lat1,反正切函数(arctan),计算弧度，角度＝弧度/π*180。则两个基站间的方位角：
如果a>0并且b>0，取arctan(a/b)*180/3.14；
如果a>0并且b<0，取arctan(a/b)*180/3.14+180；
如果a<0并且b<0，取arctan(a/b)*180/3.14+180；
如果a<0并且b>0,取arctan(a/b)*180/3.14+360；
如果a＝0并且b>＝0，取0，此时两个基站位于同一经度，且目标基站位于主基站的空间上方；
如果a>0并且b＝0,取90，此时两个基站位于同一纬度，且目标基站位于主基站的空间右方；
如果a＝0并且b＝0,取180，此时两个基站位于同一经度，且目标基站位于主基站的空间下方；
如果a<0并且b＝0,取270，此时两个基站位于同一纬度，且目标基站位于主基站的空间左方。
最终获得以下信息：
| S_UNIQUE_KEY | S_LONGITUDE | S_LATITUDE | T_UNIQUE_KEY | T_LONGITUDE | T_LONGITUDE | DISTANCE | ANGLE |
| 主基站UK | 主基站经度 | 主基站纬度 | 邻基站UK | 邻基站经度 | 邻基站纬度 | 基站距离 | 方位夹角 |
相邻基站大于N的主基站信息存储:
将满足每60°范围内(0～60°/60°～120°/120°～180°/180°～240°/240°～300°/300°～360°)的大于X1(默认3)条件的基站信息存储。
| S_UNIQUE_KEY | S_LONGITUDE | S_LATITUDE | T_UNIQUE_KEY | T_LONGITUDE | T_LONGITUDE | DISTANCE | ANGLE |
| 主基站UK | 主基站经度 | 主基站纬度 | 邻基站UK | 邻基站经度 | 邻基站纬度 | 基站距离 | 方位夹角 |
遗留基站特殊处理：
将没有在步骤c中计算出相邻基站的遗留站点，直接将其所有主邻关系(下方列表)存储。
处理完后，所有参与计算的基站，均在其周边每60°范围内筛选出至少3个基站。
三、小区最小平均站间距计算。
通过小区方向角工参、搜索角宽度(根据小区波束宽度参数确定)和基站小区关系，筛选某小区的方向角范围内最近的数量为X2个基站信息，进而可计算出小区的平均站间距。
步骤二统计出基站邻站信息，根据小区与基站归属关系，以及小区方向角工参信息，确定其方向角范围内的基站，并统计出小区最小平均站间距。
小区方位角站间距数据准备：
根据小区基站关系、小区方向角(azimuth)和基站邻站信息，计算方向角出小区的方向角的搜索宽度内基站信息。比如根据小区波瓣角120搜索，800米、1600米、4000米范围内某小区所有基站信息。
根据以上方法，获取到该小区所有邻基站UK，基站距离，以及按照近距离进行排名。
| UNIQUE_KEY | T_UNIQUE_KEY | DISTANCE | CNO |
| 主小区UK | 邻基站UK | 基站距离 | 近距离排名 |
小区最小平均站间距计算：
根据步骤a)获取的结果，提取小区最近的X2个基站，计算该小区的最小平均站间距(CN0<X2的记录数)。结果如下图：
| ECELL_KEY | MAC_DISTANCE | MATCH_DISTANCE | NB_NUM | DISTANCE |
| 小区UK | 最大站间距 | 主基站纬度 | 基站数 | 基站距离 |
本发明从移动通信网络专网优化的实际工作出发，应用基站及小区的工参数据，通过构建核心计算距离及方位角算法，结合实际网络参数，准确计算出可选范围内的小区平均站间距，从而应用于日常专网优化工作的分析工作中。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (3)
1.一种基于方位角的站间距统计实现方法，其特征在于，其实现过程为：
一、首先基于基站经纬度，完成双层网基站的统计；
所述双层网基站的统计过程为：首先确定双层网小区，根据该双层网小区获取相应小区基础数据；根据获取的小区基础数据，获取单层网信息、逻辑共站信息及物理共站信息；
获取双层网小区的基础数据过程为：从硬件厂商的无线操作维护中心获取基站小区的基础数据，或通过厂商开放的数据文件，即北向文件中提取，获取的工参数据包括基站UK、基站名称、小区UK、小区经度、小区纬度、小区工作频段、方向角、小区覆盖类型，通过获取的基础数据，即可确定小区的基站归属、工作频段、覆盖类型、小区经纬度信息、小区方向角，统计出基站信息；
二、搜索半径基站：获取有效室外站，基于经纬度筛选距离主基站N公里内的邻基站，统计某基站每60度夹角范围内符合数量为X1的所有基站信息，这里的X1取值为3-6；
所述主基站是指：把物理共站的基站下所有小区总数、D频段小区数量、F频段小区数量相加，如果小区总数>3并且D频段小区数量>0并且F频段小区数量>0，则修改物理共站的基站为“物理共站双频网”；将物理共站双频网下各逻辑基站下小区数量最多、F频段小区数量最多的基站作为物理共站的主基站；
所述搜索半径基站的过程为：
首先获取有效室外基站：即取标识为单层网的所有基站，逻辑共站双频网的所有基站，物理共站双频网的所有主基站，统计其基站UK、基站名称、基站经度、基站纬度和下挂小区数；
计算主邻基站距离及方位角：根据基站每0.1经纬度递增800M,筛选每个基站的邻基站信息，并且计算出两个基站的距离以及方位夹角；
最终获得以下信息：主基站UK、主基站经度、主基站纬度、邻基站UK、邻基站经度、邻基站纬度、基站距离、方位夹角；
三、计算小区最小平均站间距：通过小区方向角工参、搜索角宽度和基站小区关系，筛选某小区的方向角范围内最近的数量为X2个基站信息，进而计算出小区的平均站间距，这里的X2取值为3-6；
两基站间距离的计算过程为：
首先把地球作为圆形球体，通过以下公式计算球面上A、B两点的最短距离：
该计算公式为距离=地球半径*弧度，地球半径取6378137米，弧度由经纬度通过以下公式计算得出：弧度=arccos(sin(Bw)*sin(Aw)+cos(Bw)*cos(Aw)*cos(Bj-Aj)）*π/180；其中参数R、Aw、Bw、Aj和Bj的定义如下：R：地球的半径，6378137米；Aw：A点纬度；Bw：B点纬度；Aj：A点经度；Bj：B点经度；
然后获取两基站的经纬度，其中主基站1经纬度(lon1,lat1）,邻基站2经纬度（lon2，lat2）；设置A=lon1-lon2；B=lat1-lat2；Pi=3.141592625；
两个基站的距离(米)=
ACOS(ROUND((SIN(lat2*Pi/180))*SIN(lat1*Pi/180)+COS(lat2*Pi/180)*COS(lat1*Pi/180)*COS(B*Pi/180),10))*6378137；
两基站间方位夹角的计算过程为：
根据获取的两基站的经纬度，其中主基站1经纬度(lon1,lat1）,邻基站2经纬度（lon2，lat2）；设置a=lon2-lon1；b=lat2-lat1,角度=弧度/π*180，则两个基站间的方位角：
如果a>0 并且b>0，取arctan(a/b)*180/3.14；
如果a>0 并且b<0，取arctan(a/b)*180/3.14+180；
如果a<0 并且b<0，取arctan(a/b)*180/3.14+180；
如果a<0 并且b>0 ,取arctan(a/b)*180/3.14+360；
如果a=0并且b>=0，取0，此时两个基站位于同一经度，且目标基站位于主基站的空间上方；
如果a>0并且b=0,取90，此时两个基站位于同一纬度，且目标基站位于主基站的空间右方；
如果a=0并且b=0,取180，此时两个基站位于同一经度，且目标基站位于主基站的空间下方；
如果a<0并且b=0,取270，此时两个基站位于同一纬度，且目标基站位于主基站的空间左方；
将满足每60°范围内的大于X1条件的基站信息并存储；将没有计算出相邻基站的遗留站点，直接将其所有主邻关系存储；最后所有参与计算的基站，均在其周边每60°范围内筛选出至少3个基站；
根据统计出的基站邻站信息，根据小区与基站归属关系以及小区方向角工参信息，确定其方向角范围内的基站，并统计出小区最小平均站间距，获取到该小区所有邻基站UK、基站距离以及按照近距离进行排名；然后提取小区最近的X2个基站，计算该小区的最小平均站间距。
2.根据权利要求1所述的一种基于方位角的站间距统计实现方法，其特征在于，所述双层网小区确定并统计的过程为：
统计逻辑站间距离，距离小于50米的站点为共站站点，即物理共站；当逻辑站小区经纬度不相同时，则取经纬度数量最多的小区经纬度为该逻辑站点经纬度，如果逻辑站所含的经纬度数量一样多，则取F频段小区经纬度为该站经纬度；
筛选小区总数大于3个的共站站点；
筛选同时含有D频段和F频段小区的共站站点。
3.根据权利要求2所述的一种基于方位角的站间距统计实现方法，其特征在于，获取单层网信息、逻辑共站信息及物理共站信息过程为：
首先根据获取的双层网小区基础数据，统计逻辑基站下小区总数、D频段小区数量、F频段小区数量，该逻辑基站的经纬度；并且将小区总数<3或者D频段小区数量=0或者F频段小区数量=0的基站暂时标识为“单层网”，如果满足小区总数>3并且D频段小区数量>0或者F频段小区数量>0，则将该基站标识为“逻辑站双频网”；
根据逻辑基站经纬度计算物理共站信息，步骤如下：当A基站经纬度(lon1，lat1)，B基站经纬度为（lon2，lat2）时，将经纬度0.001误差设置为50米，并通过以下计算公式A.lon1>=B.lon2-0.001AND；A.lon1<=B.lon2+0.001AND；A.lat1>=B.lat2-0.001；AND A.lat1<=B.lat2+0.001计算，符合该公式的则为物理共站；
其中参数A.lon1、B.lon2、A.lat1、B.lat2对应的定义如下：
A.lon1：A点经度；
B.lon2：B点经度；
A.lat1：A点纬度；
B.lat2：B点纬度。
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