CN107682864A - 一种基于覆盖率评估的基站建设方法 - Google Patents

Abstract

一种基于覆盖率评估的基站建设方法，对规划范围内的预选基站进行组合，根据覆盖率情况得到若干种基站组合方案，以基站规划目标函数为依据，选择满足基站规划目标函数的基站组合方案为基站规划方案，对覆盖率进行修正，根据满足覆盖需求的基站规划方案建造基站。本发明将覆盖率与基站规划方案相结合，综合考虑规划区域内不同基站的优选情况，每个基站的覆盖情况等，通过对覆盖率的不断修正，既保证所选择的基站属于规划方案内的优选方案，又保证实际的覆盖率满足该区域的实际需求。

Description

一种基于覆盖率评估的基站建设方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于覆盖率评估的基站建设方法。

背景技术

D-LTE 230无线专网具有覆盖广、传输速率高、实时性和频谱适应性强等特点，是终端通信接入网的主要技术手段。随着智能电网时代的到来，建设电力无线专网势在必行，无线通信技术中，我国拥有TD-LTE技术体制的知识产权，可以满足电力当前及未来一定时期的业务发展需求，未来还可以向5G演进，极具发展潜力。无线网络覆盖评估是无线网络覆盖规划与覆盖优化过程中的重要工作内容，是保证无线网络性能的最基本工作。准确的无线网络覆盖评估结果能够准确地指导无线网络的覆盖规划或覆盖优化，提高无线网络的性能，反之，偏差较大的无线网络覆盖评估结果会导致覆盖规划或覆盖优化结果与实际期望相悖，不能达到提高无线网络性能的效果。

中国专利公开号CN104378769，公开日2015年2月25日，发明创造的名称为基于覆盖预测的TD-SCDMA基站规划点自动选点方法，该申请案公开了基站规划点自动选点方法核心步骤包括：采集宏基站小区信息，得到集合A；计算集合A内小区经纬度最大值和最小值并按步长进行取整；将经纬度从最小到最大值按步长分割；按照经纬度配对，得到集合B；对集合B属性初始化；采集集合B的栅格地物信息等。其不足之处是未考虑选定的基站点的网络覆盖情况，不利于评估所选基站的优劣以及后期覆盖率的优化工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于覆盖率评估的基站建设方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于覆盖率评估的基站建设方法，对规划范围内的预选基站进行组合，根据覆盖率情况得到若干种基站组合方案，以基站规划目标函数为依据，选择满足基站规划目标函数的基站组合方案为基站规划方案，对覆盖率进行修正，根据满足覆盖需求的基站规划方案建造基站。

本发明中，通过对基站类型和规划区域的划分，对不同基站进行组合，考虑不同组合的覆盖率情况，从而得到若干种基站组合方案，根据不同的目标函数选择最优的组合方案作为基站规划方案，再去修正覆盖率，将修正后的覆盖率与规划区域的覆盖需求进行对比，如果满足规划区域的覆盖需求，则该基站规划方案有效，可依照此基站规划方案建造基站；如果不满足，再选择其他组合方案作为基站规划方案。所谓规划区域的覆盖需求因区域的不同而有所不同。

作为优选，所述基站组合的方法，包括：步骤11：将规划范围内的预选基站分为M类，每类基站赋予相应的优选系数，并对每个基站编号，i表示基站号；步骤12：对规划范围进行栅格划分并对每个栅格编号，j表示栅格号；步骤13：选择与栅格j距离最小的f个基站，A_j为所述f个基站的集合，通过计算A_j中的基站到栅格j的功率，按照所述功率从大到小对A_j中的基站排序得到集合B_h,h∈[1,f]；步骤14：将栅格j划入B₁基站；步骤15：统计基站i覆盖范围内所包含的栅格的个数；步骤16：按照基站组合原则，对基站进行组合，得到若干种基站组合方案。

本发明中，首先明确规划范围内包括哪些可用的基站，包括变电站、营业厅等，对基站可按照不同的标准进行分类，例如从基站建设和维护成本的角度考虑，将基站分为现有基站和可租用的基站，还可以从网络信号稳定性的角度出发，按照基站周围环境将基站进行分类，并为不同类别的基站赋予不同的优选系数。其次将规划范围划分成若干栅格，以利于后期的统计计算，栅格的划分可以等面积划分也可以不等面积划分，根据实际规划的需求决定，本发明中对规划范围采用等面积栅格划分。

作为优选，步骤13所述基站到栅格j的功率为P_k*L_kj，其中k∈A_j，P_k为基站k的发射功率，L_kj表示基站k到栅格j的路径损耗，L_kj＝|d_kj|^α*l₀；其中l₀为路径损耗系数，α∈[2,5]，α的值代表相应的网络场景，d_kj为栅格j的中心到基站k的距离。

本发明中，α∈[2,5]，α不同的取值代表不同的网络场景，由此区别基站周围场景对基站功率的损耗。P_k*L_kj表示考虑路径损耗的情况下，最终落入目标栅格的基站功率的大小，以此为依据对A_j中的基站排序得到集合B_h。

作为优选，步骤16所述基站组合原则为，基站组合方案满足规划范围的网络覆盖率的要求，如果基站组合方案的网络覆盖率大于规划区域的网络覆盖率阈值，则该基站组合方案有效。

本发明中，将某一组合方案所包含的每个基站所覆盖到的栅格的总数进行统计，将统计结果占规划范围内的栅格总数的比例作为该组合方案的网络覆盖率，如果基站组合方案的网络覆盖率大于规划区域的网络覆盖率阈值，则该基站组合方案有效，规划区域的网络覆盖率阈值可根据具体情况设定。由这种方式所计算出的网络覆盖率实际是小于实际覆盖率的，可以通过后期算法进行修正。

作为优选，所述基站规划目标函数为:max(W₁,W₂,...,W_g)，其中W_q为第q种基站组合方案的优选比重， w_rq为第q种基站组合方案所包含的第r类基站的优选系数，N_rq为第q种基站组合方案所包含的第r类基站的个数，g表示总共产生的基站组合方案的个数；优选比重最大的基站组合方案为基站规划方案。

本发明中，不同基站的优选系数，可以是综合考虑建设成本和维护成本得到的优选系数，也可以是考虑基站周围环境对传输信号的影响的得到的优选系数。每个基站组合方案所包含的各类基站的数目各不相同，可以包含某一类基站，也可能不包括某一类基站。通过对比所有基站组合方案的优选比重，选择其中优选比重最高的基站组合方案，作为最终的基站规划方案。当修正后的覆盖率不满足规划范围内的覆盖需求，可根据max(W₁,W₂,...,W_g-1)重新选择优选比重最大的基站组合方案为新的基站规划方案，其中W₁,W₂,...,W_g-1中不包括已经评估过的基站规划方案。

作为优选，所述基站覆盖率的修正方法，包括：步骤31：检验栅格j落入的基站B_h是否属于基站规划方案；步骤32：如果栅格j落入的基站不属于基站规划方案，将栅格j划入B_h+1基站；步骤33：判断所有栅格是否检验完毕，如果是，重新统计基站i覆盖范围内所包含的栅格的个数，计算覆盖率；步骤34：如果修正后的覆盖率满足规划范围内的覆盖需求，则依照该基站规划方案建造基站；如果修正后的覆盖率不满足规划范围内的覆盖需求，重新构建基站规划方案。

本发明的实质性效果：本发明将覆盖率与基站规划方案相结合，综合考虑规划区域内不同基站的优选情况，每个基站的覆盖情况等，通过对覆盖率的不断修正，既保证所选择的基站属于规划方案内的优选方案，又保证实际的覆盖率满足该区域的实际需求。根据此方法所选择建设的基站，能够准确指导无线网络的覆盖规划或覆盖优化，提高无线网络的性能，同时所作出的方案从合理性和可行性上都远远优于之前未经科学论证和分析就得出的基站规划方案和覆盖率测试结果，对基站的规划和覆盖率评估提供了理论依据，具有一定的前瞻性。

附图说明

图1为本发明的一种整体设计流程图；

图2为本发明的一种覆盖率修正方法流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

一种基于覆盖率评估的基站建设方法，包括：

第一步：对规划范围内的预选基站进行组合，根据覆盖率情况得到若干种基站组合方案；

所述基站组合的方法，包括：

步骤11：将规划范围内的预选基站分为M类，每类基站赋予相应的优选系数，并对每个基站编号，i表示基站号；

步骤12：对规划范围进行栅格划分并对每个栅格编号，j表示栅格号；

步骤13：选择与栅格j距离最小的f个基站，A_j为所述f个基站的集合，通过计算A_j中的基站到栅格j的功率，按照所述功率从大到小对A_j中的基站排序得到集合B_h,h∈[1,f]；所述基站到栅格j的功率为P_k*L_kj，其中k∈A_j，P_k为基站k的发射功率，L_kj表示基站k到栅格j的路径损耗，L_kj＝|d_kj|^α*l₀；其中l₀为路径损耗系数，α∈[2,5]，α的值代表相应的网络场景，d_kj为栅格j的中心到基站k的距离。

步骤14：将栅格j划入B₁基站；

步骤15：统计基站i覆盖范围内所包含的栅格的个数；

步骤16：按照基站组合原则，对基站进行组合，得到若干种基站组合方案；所述基站组合原则为，基站组合方案满足规划范围的网络覆盖率的要求，

如果基站组合方案的网络覆盖率大于规划区域的网络覆盖率阈值，则该基站组合方案有效。

第二步：以基站规划目标函数为依据，选择满足基站规划目标函数的基站组合方案为基站规划方案；

所述基站规划目标函数为:max(W₁,W₂,...,W_g)，其中W_q为第q种基站组合方案的优选比重，w_rq为第q种基站组合方案所包含的第r类基站的优选系数，N_rq为第q种基站组合方案所包含的第r类基站的个数，g表示总共产生的基站组合方案的个数；优选比重最大的基站组合方案为基站规划方案。

第三步：对覆盖率进行修正；

所述基站覆盖率的修正方法，包括：

步骤31：检验栅格j落入的基站B_h是否属于基站规划方案；

步骤32：如果栅格j落入的基站不属于基站规划方案，将栅格j

划入B_h+1基站；

步骤33：判断所有栅格是否检验完毕，如果是，重新统计基站i

覆盖范围内所包含的栅格的个数，计算覆盖率；

步骤34：如果修正后的覆盖率满足规划范围内的覆盖需求，则依照该基站规划方案建造基站；如果修正后的覆盖率不满足规划范围内的覆盖需求，重新构建基站规划方案。

第四步：根据满足覆盖需求的基站规划方案建造基站。

以上所述实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。

Claims (6)

1.一种基于覆盖率评估的基站建设方法，其特征在于：

对规划范围内的预选基站进行组合，根据覆盖率情况得到若干种基站组合方案，以基站规划目标函数为依据，选择满足基站规划目标函数的基站组合方案为基站规划方案，对覆盖率进行修正，根据满足覆盖需求的基站规划方案建造基站。

2.根据权利要求1所述的一种基于覆盖率评估的基站建设方法，其特征在于，所述基站组合的方法，包括：

步骤11：将规划范围内的预选基站分为M类，每类基站赋予相应的优选系数，并对每个基站编号，i表示基站号；

步骤12：对规划范围进行栅格划分并对每个栅格编号，j表示栅格号；

步骤13：选择与栅格j距离最小的f个基站，A_j为所述f个基站的集合，通过计算A_j中的基站到栅格j的功率，按照所述功率从大到小对A_j中的基站排序得到集合B_h,h∈[1,f]；

步骤14：将栅格j划入B₁基站；

步骤15：统计基站i覆盖范围内所包含的栅格的个数；

步骤16：按照基站组合原则，对基站进行组合，得到若干种基站组合方案。

3.根据权利要求2所述的一种基于覆盖率评估的基站建设方法，其特征在于，步骤13所述基站到栅格j的功率为P_k*L_kj，其中k∈A_j，P_k为基站k的发射功率，L_kj表示基站k到栅格j的路径损耗，L_kj＝|d_kj|^α*l₀；其中l₀为路径损耗系数，α∈[2,5]，α的值代表相应的网络场景，d_kj为栅格j的中心到基站k的距离。

4.根据权利要求2所述的一种基于覆盖率评估的基站建设方法，其特征在于，步骤16所述基站组合原则为，基站组合方案满足规划范围的网络覆盖率的要求，

如果基站组合方案的网络覆盖率大于规划区域的网络覆盖率阈值，则该基站组合方案有效。

5.根据权利要求1所述的一种基于覆盖率评估的基站建设方法，其特征在于，所述基站规划目标函数为:max(W₁,W₂,...,W_g)，其中W_q为第q种基站组合方案的优选比重， w_rq为第q种基站组合方案所包含的第r类基站的优选系数，N_rq为第q种基站组合方案所包含的第r类基站的个数，g表示总共产生的基站组合方案的个数；优选比重最大的基站组合方案为基站规划方案。

6.根据权利要求1所述的一种基于覆盖率评估的基站建设方法，其特征在于，所述基站覆盖率的修正方法，包括：

步骤31：检验栅格j落入的基站B_h是否属于基站规划方案；

步骤32：如果栅格j落入的基站不属于基站规划方案，将栅格j划入B_h+1基站；

步骤33：判断所有栅格是否检验完毕，如果是，重新统计基站i覆盖范围内所包含的栅格的个数，计算覆盖率；

步骤34：如果修正后的覆盖率满足规划范围内的覆盖需求，则依照该基站规划方案建造基站；如果修正后的覆盖率不满足规划范围内的覆盖需求，重新构建基站规划方案。