CN107484133A - 一种基站覆盖范围的预测方法及预测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基站覆盖范围的预测方法，包括获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。通过从运营商的数据中获取基站覆盖范围的定位数据，可以节省大量以实地检测获得基站范围定位数据操作的人力和物力，同时通过运营商的数据可以获取实地检测难以到达位置的定位数据，使预测的基站范围反映实际情况中的覆盖范围，结果更加准确，精度更高。本申请还公开了一种基站覆盖范围的预测系统，具有上述有益效果。

Description

一种基站覆盖范围的预测方法及预测系统

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种基站覆盖范围的预测方法及预测系统。

背景技术

随着移动网络的不断发展，作为移动网络的基础即基站的建设范围，制造速度的要求也越来越高，需要对基站在实际的使用进行工况下的使用情况的检测与实验。最主要的是对通信基站的覆盖范围进行预测，通过预测的覆盖范围可以统计出来某地区所需要的基站数量，或者对经过某些基站的移动终端进行轨迹的测算，为后续的各种应用提供数据基础。

一般的，对基站的范围预测通过使用仪器进行路测。在交通工具上部署基站检测路测设备，使用交通工具，围绕城市道路进行迭代式监测，通过汇集监测的数据，可以得到所测试范围内的基站的个数以及基站的覆盖范围。根据上述操作就可以得到某地区的基站的统计数据。

但是，在预测操作的过程中，需要耗费大量的人力和物力，成本极高。同时，监测使用的仪器只能在城市的道路中收集数据，无法得到道路以外的精确数据，得到的结果覆盖范围补全，而且预测的方位精度很差。

因此，如何以更加简单的方式对基站的覆盖范围进行预测是本领域技术人员所关注的热点问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种基站覆盖范围的预测方法及预测系统，通过从运营商的数据中获取基站覆盖范围的定位数据，可以节省大量以实地检测获得基站范围定位数据操作的人力和物力，同时通过运营商的数据可以获取实地检测难以到达位置的定位数据，使预测的基站范围反映实际情况中的覆盖范围，结果更加准确，精度更高。

为解决上述技术问题，本申请提供一种基站覆盖范围的预测方法，包括：

获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；

对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；

根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。

可选的，所述对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据，包括：

对所述原始坐标数据的坐标系转换为地球坐标系，得到坐标数据；

对所述原始基站号执行去除扇区号操作，得到基站号。

可选的，所述根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围，包括：

统计所述基站号对应的所述坐标数据，并按照时间执行过滤处理，得到定量坐标数据；

使用二八原则过滤掉所述定量坐标数据中的偏离重心点，得到集中坐标数据；

根据所述集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围。

可选的，所述根据所述集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围，包括：

对所述集中坐标数据中的边界坐标数据做不规则边界绘制处理，得到基站覆盖边界范围；

根据剩余的所述定量坐标数据和所述基站覆盖边界范围以预设网格长度进行绘制操作，得到基站覆盖范围。

本申请还提供一种基站覆盖范围的预测系统，其特征在于，包括：

获取数据模块，获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；

转换处理模块，对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；

数据处理绘制模块，根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。

可选的，所述转换处理模块包括：

坐标转换处理单元，对所述原始基站位置数据中的原始坐标数据的坐标系转换为地球坐标系，得到坐标数据；

基站号转换处理单元，对所述原始基站位置数据中的原始基站数据去除扇区号，得到基站号。

可选的，所述数据处理绘制模块包括：

统计处理单元，统计所述基站号对应的坐标数据，并按照时间进行过滤处理，得到定量坐标数据；

重心处理单元，使用二八原则过滤掉所述定量坐标数据中的偏离重心点，得到集中坐标数据；

绘制处理单元，根据所述集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围。

可选的，所述绘制处理单元包括：

不规则绘制处理子单元，对所述集中坐标数据中的边界坐标数据做不规则边界绘制处理，得到基站覆盖边界范围；

剩余区域绘制处理子单元，根据剩余的所述定量坐标数据和所述基站覆盖边界范围以预设网格长度进行绘制操作，得到基站覆盖范围。

本申请所提供的一种基站覆盖范围的预测方法，包括：获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。

通过从运营商的数据中获取基站覆盖范围的定位数据，可以节省大量以实地检测获得基站范围定位数据操作的人力和物力，同时通过运营商的数据可以获取实地检测难以到达位置的定位数据，使预测的基站范围反映实际情况中的覆盖范围，结果更加准确，精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的转换处理操作的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的绘制处理操作的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的绘制处理的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种基站覆盖范围的预测方法及预测系统，通过从运营商的数据中获取基站覆盖范围的定位数据，可以节省大量以实地检测获得基站范围定位数据操作的人力和物力，同时通过运营商的数据可以获取实地检测难以到达位置的定位数据，使预测的基站范围反映实际情况中的覆盖范围，结果更加准确，精度更高。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的流程图。

S101，获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；

本步骤旨在，从运营商的基于位置服务的数据中获取定位数据，再从定位数据中获取原始基站号与原始坐标数据。其中，基于位置服务的数据，即LBS数据，是指通过电信移动运营商的无线电通讯网络(如GSM网、CDMA网、LTE网)或外部定位方式(如GPS)获取移动终端用户的位置信息(地理坐标，或大地坐标)。

LBS数据大部分使用户的定位请求的结果。一般的，LBS数据中的数据字段包括CGI(全球小区识别码)、CI(小区号)、以及经纬度数据及位置信息，全球小区识别码和小区号可以被称作全球基站识别码和基站号，包括可以确定一个基站的基本信息。

因此，移动终端使用有关定位的应用时，通过基站也就是移动网发送定位数据，在分组交换的数据中就会有包含基站信息和定位数据的LBS数据，此时从运行商获取LBS数据就可以知道在基站信号覆盖范围内的定位数据信息，从而预测基站的覆盖范围。

一般的，在分组交换传输的位置信息数据中，地图应用的定位数据占比最高，因此，在过滤数据时选用地图应用发出的LBS数据。其中的定位数据包括了坐标数据，一般常用的坐标数据的坐标系有三种，分别是地球坐标系，火星坐标系和百度坐标系，GPS数据中使用的是地球坐标系，由于防止用户数据泄漏的问题，通常会对地球坐标系经过加密生成火星坐标系使用，百度坐标系是对火星坐标系再加密而成的。因此，获取原始坐标数据的坐标系标准可以都是上述的三种坐标系，都可以根据其加密算法得到真正的坐标数据。

其中，在获取原始基站号时，需要对CGI信息进行过滤处理操作，可以过滤冗余的信息，使后续的计算处理操作的结果更加精确。当然，过滤处理操作执行的标准结果可以是很多种的，应视具体想要得到什么样的过滤数据而做选择，在此不再做限定。

S102，对原始基站号与原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；

在步骤S101的基础上，本步骤旨在对原始基站号和原始坐标数据进行转换处理操作，使数据的格式适用于后续的绘制操作。由于在运营商中传输的数据格式是适合与计算机处理和传输的数据格式，而在统计坐标数据和绘制覆盖范围中，也就是将各个传输的基站号和坐标数据转换为可视化的数据，需要将坐标数据和基站号做相应的转换处理操作。从机器可读的数据转换为人类可读的数据。

当然，在转换操作中，不可避免的存在一些其他的处理操作，应视具体解决的使用环境和期望达到的目标，再选择什么样的处理操作，在此不再做限定。

S103，根据基站号对应的坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。

在步骤S102的基础上，本步骤旨在将转换后的基站号的坐标数据做数据上的处理操作和绘制操作，得到相应的基站覆盖范围。

其中，转换后的基站号和对应基站号的坐标数据需要在一定基础上做数据处理，过滤非必要的数据，同时在数据中还包括了时间点，由于基站号并非一直是固定不变的数据，因此需要根据时间点对于基站号和对应的坐标数据做相应的过滤操作。

最后，得到可以绘制覆盖范围的坐标数据和基站号做绘制操作，大体是将基站号和此基站号对应的坐标数据做可视化的绘制操作。其中，基站号对应的坐标数据所指是从基站的覆盖范围中的地理位置，因此通过基站号对应的坐标数据就可以绘制基站的覆盖范围。

需要说明的是，在理论中一个基站号的覆盖范围是以基站为顶点的扇区，而在实际情况中，由于建筑阻挡基站的覆盖范围是一种不规则的形状。而在现有技术中，是通过道路的实际位置预测基站的整个覆盖范围，其取样点少且取样点并非覆盖全范围，因此对于预测基站的覆盖范围就显得非常不准确。而通过LBS数据获取基站覆盖范围的坐标数据，脱离了物理空间的限制，通过范围内的移动终端获取坐标数据，取样更加全面客观，并且数据量更多，因此描述的覆盖范围更加精确。

此外，本实施例提供的技术方案可以用在对一个基站的覆盖范围的预测，也可以使用在多个基站的覆盖范围的预测，由于其使用的坐标数据都可以找到一一对应的基站号，因此在一定数量的与基站关联的定位点中，可以根据实际的需求根据基站号选取其覆盖范围的坐标数据做相应的预测。

综上，通过从运营商的数据中获取基站覆盖范围的定位数据，可以节省大量以实地检测获得基站范围定位数据操作的人力和物力，同时通过运营商的数据可以获取实地检测难以到达位置的定位数据，使预测的基站范围反映实际情况中的覆盖范围，结果更加准确，精度更高。

请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的转换处理操作的流程图。

基于上一实施例，本实施例主要对上一实施例中如何执行转换处理操作做一个解释，其他部分与上一实施例大体相同，相同部分参考上一实施例，在此不再赘述。

本实施例可以包括：

S201，对原始坐标数据的坐标系转换为地球坐标系，得到坐标数据；

本步骤旨在将原始坐标数据进行转换操作得到坐标数据。由上可知获取的坐标数据的坐标系大体为三种，地球坐标系、火星坐标系和百度坐标系，坐标系之间的差距各不相同，因此需要将坐标数据的坐标系都转换为地球坐标系。当然，在转换的过程中，不可避免的会存在一些其他操作，应视具体想要得到什么样的坐标数据再做选择，具体在此不做限定。

S202，对原始基站号执行去除扇区号操作，得到基站号。

本步骤旨在将基站号执行去除区扇号的操作，以得到基站号。一般的，在CGI数据中包括位置识别码(LAC)，CI为基站的编号。一般的，在LTE网中CI是唯一的，可以确定一个基站，不需要做转换。当LAC在一定范围内时，一个基站可能由几个向不同方向发射信号的子单元组成，而在基站号中不同的子单元又由不同的区扇号表示，也就是一个基站可能由几个不同的基站号组成，因此需要将基站号中的区扇号去除，使一个唯一的基站号确定一个唯一的基站。

需要强调的是，如果是电信的CDMA数据，其CI没有区扇号。但是对应的LBS的CI包含有区扇号，所以需要对LBS中的部分CDMA数据执行去除区扇号的操作。并且还需要去除联通3G信号、移动3G信号的LBS数据中的CI的RNC(无线网络控制器)。

请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的绘制处理操作的流程图。

基于上一实施例，本实施例主要对上一实施例中如何执行绘制处理操作做一个解释，其他部分与上一实施例大体相同，相同部分参考上一实施例，在此不再赘述。

本实施例可以包括：

S301，统计基站号对应的坐标数据，并按照时间执行过滤处理，得到定量坐标数据；

本实施例旨在根据坐标数据的时间点对坐标数据进行过滤操作，得到定量的坐标数据。

由于在时机情况中，一个基站的基站号可能在一定情况下变化，因此在获取的数据中，会有表示不准确的情况。需要对每个小时出现的基站号进行统计，并按照时间反向排序，当每个小时的点数进行累计直到累加的点数超过一定数量时，记录当前的时间，就可以获得到所有CGI对应的时间点。根据统计出的时间点，过滤掉预设时间点之前的数据。预设时间点可以根据所预测的基站的变化规律而定，例如，一个地区的基站号是5个一次变化，因此预设时间点就是5个小时之前的时间点。因此应视具体的情况而设定，在此不做限定。

S302，使用二八原则过滤掉定量坐标数据中的偏离重心点，得到集中坐标数据；

在步骤S301的基础上，本步骤旨在根据二八原则过滤掉定量坐标数据中的偏离中心点。

根据CGI汇集所有的坐标数据，得到有关CGI的坐标点集，此时需要计算出点集的重心。由于基站的覆盖范围是以圆心向外辐射产生，因此计算点集的重心可以得到覆盖范围的重心点的位置，同时可以过滤调偏离重心的点，使数据更加准确。

S303，根据集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围。

在步骤S302的基础上，本步骤旨在将集中坐标数据进行绘制处理，得到基站的覆盖范围。

其中，预设网格长度可以根据实际预测的基站大致范围进行选择，可以例如是50米的长度，还应考虑到使用者观察的便利性进行选择，在此不再限定。

本实施例的具体操作可以是，统计每个网格的点数，然后每个网格的点数加上其它领域的点数形成每个网格的权重，根据权重使用二八原则，过滤掉20％的网格；使用剩余点利用凹包算法计算出凹多边形。

请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测方法的绘制处理的流程图。

基于上一实施例，本实施例主要对上一实施例中如何执行绘制处理做一个解释，其他部分与上一实施例大体相同，相同部分参考上一实施例，在此不再赘述。

本实施例可以包括：、

S401，对集中坐标数据中的边界坐标数据做不规则边界绘制处理，得到基站覆盖边界范围；

S402，根据剩余的定量坐标数据和基站覆盖边界范围以预设网格长度进行绘制操作，得到基站覆盖范围。

通过分布处理绘制的操作，可以更加精确的绘制出边界的变化情况。

本申请实施例提供了一种基站覆盖范围的预测方法，通过从运营商的数据中获取基站覆盖范围的定位数据，可以节省大量以实地检测获得基站范围定位数据操作的人力和物力，同时通过运营商的数据可以获取实地检测难以到达位置的定位数据，使预测的基站范围反映实际情况中的覆盖范围，结果更加准确，精度更高。

下面对本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测系统进行介绍，下文描述的一种基站覆盖范围的预测系统与上文描述的一种基站覆盖范围的预测方法可相互对应参照。

请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种基站覆盖范围的预测系统的结构示意图。

本实施例可以包括：

获取数据模块100，获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；

转换处理模块200，对原始基站号与原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；

数据处理绘制模块300，根据基站号对应的坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。

可选的，转换处理模块200可以包括：

坐标转换处理单元，对原始基站位置数据中的原始坐标数据的坐标系转换为地球坐标系，得到坐标数据；

基站号转换处理单元，对原始基站位置数据中的原始基站数据去除扇区号，得到基站号。

可选的，数据处理绘制模块300可以包括：

统计处理单元，统计基站号对应的坐标数据，并按照时间进行过滤处理，得到定量坐标数据；

重心处理单元，使用二八原则过滤掉定量坐标数据中的偏离重心点，得到集中坐标数据；

绘制处理单元，根据集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围。

可选的，绘制处理单元可以包括：

不规则绘制处理子单元，对集中坐标数据中的边界坐标数据做不规则边界绘制处理，得到基站覆盖边界范围；

剩余区域绘制处理子单元，根据剩余的定量坐标数据和基站覆盖边界范围以预设网格长度进行绘制操作，得到基站覆盖范围。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种基站覆盖范围的预测方法及预测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基站覆盖范围的预测方法，其特征在于，包括：

获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；

对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；

根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。

2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据，包括：

对所述原始坐标数据的坐标系转换为地球坐标系，得到坐标数据；

对所述原始基站号执行去除扇区号操作，得到基站号。

3.根据权利要求2所述的预测方法，其特征在于，所述根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围，包括：

统计所述基站号对应的所述坐标数据，并按照时间执行过滤处理，得到定量坐标数据；

使用二八原则过滤掉所述定量坐标数据中的偏离重心点，得到集中坐标数据；

根据所述集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围。

4.根据权利要求3所述的预测方法，其特征在于，所述根据所述集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围，包括：

对所述集中坐标数据中的边界坐标数据做不规则边界绘制处理，得到基站覆盖边界范围；

根据剩余的所述定量坐标数据和所述基站覆盖边界范围以预设网格长度进行绘制操作，得到基站覆盖范围。

5.一种基站覆盖范围的预测系统，其特征在于，包括：

获取数据模块，获取基于位置服务的定位数据的原始基站号与原始坐标数据；

转换处理模块，对所述原始基站号与所述原始坐标数据进行转换处理操作，得到基站号与坐标数据；

数据处理绘制模块，根据所述基站号对应的所述坐标数据执行数据处理操作，并执行绘制处理得到基站覆盖范围。

6.根据权利要求5所述的预测系统，其特征在于，所述转换处理模块包括：

坐标转换处理单元，对所述原始基站位置数据中的原始坐标数据的坐标系转换为地球坐标系，得到坐标数据；

基站号转换处理单元，对所述原始基站位置数据中的原始基站数据去除扇区号，得到基站号。

7.根据权利要求6所述的预测系统，其特征在于，所述数据处理绘制模块包括：

统计处理单元，统计所述基站号对应的坐标数据，并按照时间进行过滤处理，得到定量坐标数据；

重心处理单元，使用二八原则过滤掉所述定量坐标数据中的偏离重心点，得到集中坐标数据；

绘制处理单元，根据所述集中坐标数据以预设网格长度进行绘制处理，得到基站覆盖范围。

8.根据权利要求7所述的预测系统，其特征在于，所述绘制处理单元包括：

不规则绘制处理子单元，对所述集中坐标数据中的边界坐标数据做不规则边界绘制处理，得到基站覆盖边界范围；

剩余区域绘制处理子单元，根据剩余的所述定量坐标数据和所述基站覆盖边界范围以预设网格长度进行绘制操作，得到基站覆盖范围。