CN108112018B - 一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法及装置 - Google Patents

一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种移动通信网络待优化区域边界的确定办法及装置，能够提升边界确定的效率与准确度。所述方法包括：获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；对得到的封闭曲线进行外扩，得到边界。本发明涉及通信领域。

Description

一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是指一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法及装置。
背景技术
网络规划通常是指在初始阶段对移动通信中网络工程的粗略估计与布局的考虑；网络优化则是通过对规划中粗略估算的参数进行调优，以达到更好的覆盖效果。
覆盖效果通常是使用网络覆盖率来衡量，覆盖率越高，覆盖效果越好。网络覆盖率是指符合覆盖条件的区域占整体区域的比例。因此，整体区域边界的选定方法直接影响到覆盖率的计算。
现有技术一，采用人工描边的方法划分边界，没有统一的标准，只能勾勒出大体形状，误差较大。
现有技术二，可以利用凸包算法寻找最外侧基站，然后将最外侧基站相连，进行外扩，形成边界。采用凸包算法则由于在实际问题中遇到的图形大多不是凸多边形，利用凸包算法寻找出来的边界会包含了大量不应被计算在内的区域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法及装置，以解决现有技术所存在的边界误差较大的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法，包括：
获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；
对得到的封闭曲线进行外扩，得到边界。
进一步地，所述获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图包括：
获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
记录泰森多边形图的顶点、脊顶点对、脊点对、无穷远点集合；
其中，脊顶点对为泰森多边形图每条边的一对顶点，每个脊顶点对对应一个脊点对，脊点对是将泰森多边形图的每条边划分开的2个基站点，无穷远点为距离泰森多边形图的顶点超过预设距离的顶点。
进一步地，所述根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点包括：
以泰森多边形图的顶点为中心，按照预设的半径值作圆，若圆内不包含P中的任何一个点，则将该顶点添加到类无穷远点集合中；
判定脊顶点对i的两个顶点，如果存在一个顶点属于集合In∪Inl，另一个顶点不属于集合In∪Inl，则将脊顶点对i对应的脊点对中的两个基站点相连，得到边；
其中，In表示无穷远点集合，Inl表示类无穷远点集合，In∪Inl表示集合In和集合Inl的并集。
本发明实施例还提供一种移动通信网络待优化区域边界的确定装置，包括：
第一确定单元，获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
第二确定单元，根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；
第三确定单元，对得到的封闭曲线进行外扩，得到边界。
进一步地，所述第一确定单元包括：
确定模块，用于获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
记录模块，用于记录泰森多边形图的顶点、脊顶点对、脊点对、无穷远点集合；
其中，脊顶点对为泰森多边形图每条边的一对顶点，每个脊顶点对对应一个脊点对，脊点对是将泰森多边形图的每条边划分开的2个基站点，无穷远点为距离泰森多边形图的顶点超过预设距离的顶点。
进一步地，所述第二确定单元包括：
添加模块，用于以泰森多边形图的顶点为中心，按照预设的半径值作圆，若圆内不包含P中的任何一个点，则将该顶点添加到类无穷远点集合中；
连接模块，用于判定脊顶点对i的两个顶点，如果存在一个顶点属于集合In∪Inl，另一个顶点不属于集合In∪Inl，则将脊顶点对i对应的脊点对中的两个基站点相连，得到边；
其中，In表示无穷远点集合，Inl表示类无穷远点集合，In∪Inl表示集合In和集合Inl的并集。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；按照预设的外扩距离，对得到的封闭曲线进行外扩，自动生成包围基站点集p且符合外扩距离的边界；这样，不仅可以降低人工选定边界的工作量，还可以提升边界确定的效率与准确度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的移动通信网络待优化区域边界的确定方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的脊顶点对和脊点对示意图；
图3为本发明实施例提供的vdtr取值较大时，基站之间的相关性示意图；
图4为本发明实施例提供的vdtr取值较小时，基站之间的相关性示意图；
图5为本发明实施例提供的基于某一具体的基站点集绘制的Voronoi示意图；
图6为本发明实施例提供的利用边界确定方法绘制的边界示意图一；
图7为本发明实施例提供的利用凸包算法绘制的边界示意图一；
图8为本发明实施例提供的利用边界确定方法绘制的边界示意图二；
图9为本发明实施例提供的利用凸包算法绘制的边界示意图二；
图10为本发明实施例提供的外扩后的边界示意图一；
图11为本发明实施例提供的外扩后的边界示意图二；
图12为本发明实施例提供的vtdr＝1.5时的边界示意图；
图13为本发明实施例提供的buffer＝0.5时的边界示意图；
图14为本发明实施例提供的buffer＝0.5时的局部放大边界示意图；
图15为本发明实施例提供的buffer＝0.7时的边界示意图。
图16为本发明实施例提供的buffer＝0.7时的局部放大边界示意图；
图17为本发明实施例提供的buffer＝1.0时的边界示意图；
图18为本发明实施例提供的buffer＝1.0时的局部放大边界示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的边界误差较大的问题，提供一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法及装置。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的移动通信网络待优化区域边界的确定方法，包括：
S101，获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
S102，根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；
S103，对得到的封闭曲线进行外扩，得到边界。
本发明实施例所述的移动通信网络待优化区域边界的确定方法，获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；按照预设的外扩距离，对得到的封闭曲线进行外扩，自动生成包围基站点集p且符合外扩距离的边界；这样，不仅可以降低人工选定边界的工作量，还可以提升边界确定的效率与准确度。
本实施例中，泰森多边形(Voronoi)图是由一组由连接两邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形组成。
在前述移动通信网络待优化区域边界的确定方法的具体实施方式中，进一步地，所述获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图包括：
获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
记录泰森多边形图的顶点、脊顶点对、脊点对、无穷远点集合；
其中，脊顶点对为泰森多边形图每条边的一对顶点，每个脊顶点对对应一个脊点对，脊点对是将泰森多边形图的每条边划分开的2个基站点，无穷远点为距离泰森多边形图的顶点超过预设距离的顶点。
本实施例中，脊顶点对(ridge_vertices)为Voronoi图每条边的一对顶点，如图2中的圆形，记脊顶点对集合为RV，每一个脊顶点对为RVi(i＝1，2，3…,n),每一个脊顶点对的点为RVij(j＝1，2)。
本实施例中，脊点对(ridge_points)为将Voronoi图每条边划分开的2个基站点，如图2中的三角形，每一个脊顶点对对应一个脊点对。记脊点对集合为RP，每一个脊点对为RPi(i＝1，2，3…,n),每一个脊点对的点为RPij(j＝1，2)，RPi与RVi对应。
本实施例中，无穷远点为脊顶点中的特殊顶点，距离Voronoi图的顶点无穷远(也就是说，预设距离为无穷大)的脊顶点，记无穷远点集合为In。
在前述移动通信网络待优化区域边界的确定方法的具体实施方式中，进一步地，所述根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点包括：
以泰森多边形图的顶点为中心，按照预设的半径值作圆，若圆内不包含P中的任何一个点，则将该顶点添加到类无穷远点集合中；
判定脊顶点对i的两个顶点，如果存在一个顶点属于集合In∪Inl，另一个顶点不属于集合In∪Inl，则将脊顶点对i对应的脊点对中的两个基站点相连，得到边；
其中，In表示无穷远点集合，Inl表示类无穷远点集合，In∪Inl表示集合In和集合Inl的并集。
本实施例中，预设的半径值可以用vtdr表示；类无穷远点：虽不是无穷远点，但由于距离voronoi图较远，被特殊标识的顶点，记无穷远点集合为Inl。
本实施例所述的移动通信网络待优化区域边界的确定方法可以用算法简单表示为：
A1、根据基站点集P，计算Vorono图，记录RV、RP、无穷远点集合In。
A2、For i in(0,1,2,…,n-1):
for j in(1,2):
以RVij(非无穷远点)/泰森多边形图的顶点为圆心，以vtdr为半径做圆区域S，
则将RVij/所述泰森多边形图的顶点添加至类无穷远点集合Inl中。
A3、For i in(0,1,2,…,n-1):
则将RPi1和RPi2相连。
其中，则将RPi1和RPi2相连这句算法表示：对于脊顶点对RVi的两个点，如果存在一个点属于集合In∪Inl，另一个点不属于集合In∪Inl，则将对应的RPi1和RPi2相连。
A4、将A3得到封闭曲线外扩，得到边界。
为了更好地理解本发明，对实施例所述的移动通信网络待优化区域边界的确定方法进行详细说明：
B1、记基站点集为P，根据P绘制Voronoi图，将包含Voronoi图顶点坐标的集合记为vertices，将包含Voronoi图每条边的一对顶点的集合记为RV(为了方便描述，每个顶点以其在vertices中的索引值记录下来，将无穷远点记为-1)，将P中是划分Voronoi图每条边的哪一对点的集合记为RP(根据记录的是哪条边，存储顺序与RV一致)。
根据实际情况设定vdtr，例如，当vdtr较大时，认为3个基站互相有关，如图3所示；当vdtr较小时，认为只有2个基站互相有关，基站ab之间无关，如图4所示。
本实施例中，假设基站点集P是(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2)，则绘制的Voronoi图如图5所示，Voronoi图顶点坐标集合vertices是(0.5,0.5),(1.5,0.5),(0.5,1.5),(1.5,1.5)。
本实施例中，RV是(-1,0),(-1,0),(-1,1),(-1,1),(0,1),(-1,3),(-1,2),(2,3),(-1,3),(-1,2),(0,2),(1,3)，其中，RV中的索引值-1表示无穷远点，RV中的索引值0、1、2、3分别表示Voronoi图顶点坐标(0.5,0.5),(1.5,0.5),(0.5,1.5),(1.5,1.5)。
本实施例中，RP是(0,1),(0,3),(6,3),(6,7),(3,4),(5,8),(5,2),(5,4),(8,7),(2,1),(4,1),(4,7)，其中，RP中的索引值0、1、2、3、4、5、6、7、8分别表示基站点集P中的(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2)。
B2、遍历vertices(也可以是RV中的非无穷远点)中的元素(即Voronoi图的顶点)，以该顶点为中心，以vdtr为半径画圆，如果在圆内不包含P中的任何一个点，则RV中该顶点的索引值也记录为-1(也可以：将该顶点添加到类无穷远点集合中，类无穷远点集合中的顶点虽不是无穷远点，但是在本实施例中和无穷远点的作用类似)。
B3、遍历RV中的元素(即一条Voronoi图边的顶点对)，如果元素中的值一个为-1，另一个大于等于0(索引值大于等于0)，则记录该元素在RV中的位置为index，将RP中index位置的值放入列表bp中
B4、bp中的每一个元素都是P中的一对点，遍历bp，将每一个元素中的两点相连，即为边界图形中的一条边。
B5、将bp中的值去重后即为P的边界顶点
B6、根据需要进行外扩(例如，寻找距最外侧基站x m 的边界)。
本实施例提出的移动通信网络待优化区域边界的确定方法，适应凸或非凸等各种多边形，可以逐点判定，从而精细的勾勒出基站点集边界形状，用于实际应用的边界确定。
本实施例中，图6和图7是典型的凹多边形，图6是利用本实施例提出的边界确定方法自动化绘制的边界，图7是利用凸包算法绘制的边界。图8和图9是某城市地形图，图8是通过本实施例提出的边界确定方法自动化绘制的基站覆盖参考区域，图9中是利用凸包算法绘制的边界。由此可见，相比于凸包算法，本实施例提出的边界确定方法得到的边界更加拟合原始图形。图10和图11是经过外扩后的边界示意图。
本实施例中，vtdr为基站相关性判定参数，间接影响边界点数。以兰州为例，图12为vtdr＝1.5时的边界示意图；其中，vtdr＝1.5时有138个边界点。
本实施例中，可以用buffer代表外扩距离，数字越大，外扩越多，图13，15，17分别为buffer＝0.5、buffer＝0.7、buffer＝1.0的边界示意图，图14,16,18为分别为buffer＝0.5、buffer＝0.7、buffer＝1.0的同一位置局部放大边界示意图。
实施例二
本发明还提供一种移动通信网络待优化区域边界的确定装置的具体实施方式，由于本发明提供的移动通信网络待优化区域边界的确定装置与前述移动通信网络待优化区域边界的确定方法的具体实施方式相对应，该移动通信网络待优化区域边界的确定装置可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述移动通信网络待优化区域边界的确定方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的移动通信网络待优化区域边界的确定装置的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。
本发明实施例还提供一种移动通信网络待优化区域边界的确定装置，包括：
第一确定单元，获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
第二确定单元，根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；
第三确定单元，对得到的封闭曲线进行外扩，得到边界。
本发明实施例所述的移动通信网络待优化区域边界的确定装置，获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；按照预设的外扩距离，对得到的封闭曲线进行外扩，自动生成包围基站点集p且符合外扩距离的边界；这样，不仅可以降低人工选定边界的工作量，还可以提升边界确定的效率与准确度。
在前述移动通信网络待优化区域边界的确定装置的具体实施方式中，进一步地，所述第一确定单元包括：
确定模块，用于获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
记录模块，用于记录泰森多边形图的顶点、脊顶点对、脊点对、无穷远点集合；
其中，脊顶点对为泰森多边形图每条边的一对顶点，每个脊顶点对对应一个脊点对，脊点对是将泰森多边形图的每条边划分开的2个基站点，无穷远点为距离泰森多边形图的顶点超过预设距离的顶点。
在前述移动通信网络待优化区域边界的确定装置的具体实施方式中，进一步地，所述第二确定单元包括：
添加模块，用于以泰森多边形图的顶点为中心，按照预设的半径值作圆，若圆内不包含P中的任何一个点，则将该顶点添加到类无穷远点集合中；
连接模块，用于判定脊顶点对i的两个顶点，如果存在一个顶点属于集合In∪Inl，另一个顶点不属于集合In∪Inl，则将脊顶点对i对应的脊点对中的两个基站点相连，得到边；
其中，In表示无穷远点集合，Inl表示类无穷远点集合，In∪Inl表示集合In和集合Inl的并集。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种移动通信网络待优化区域边界的确定方法，其特征在于，包括：
获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；
对得到的封闭曲线进行外扩，得到边界；
其中，所述获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图包括：
获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
记录泰森多边形图的顶点、脊顶点对、脊点对、无穷远点集合；
其中，脊顶点对为泰森多边形图每条边的一对顶点，每个脊顶点对对应一个脊点对，脊点对是将泰森多边形图的每条边划分开的2个基站点，无穷远点为距离泰森多边形图的顶点超过预设距离的顶点；
其中，所述根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点包括：
以泰森多边形图的顶点为中心，按照预设的半径值作圆，若圆内不包含p中的任何一个点，则将该顶点添加到类无穷远点集合中；
判定脊顶点对i的两个顶点，如果存在一个顶点属于集合In∪Inl，另一个顶点不属于集合In∪Inl，则将脊顶点对i对应的脊点对中的两个基站点相连，得到边；
其中，In表示无穷远点集合，Inl表示类无穷远点集合，In∪Inl表示集合In和集合Inl的并集。
2.一种移动通信网络待优化区域边界的确定装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
第二确定单元，根据确定的泰森多边形图，判定p中的两个基站点是否相关，若相关，则连接相关的两个基站点，得到封闭曲线；
第三确定单元，对得到的封闭曲线进行外扩，得到边界；
其中，所述第一确定单元包括：
确定模块，用于获取基站点集p，确定p对应的泰森多边形图；
记录模块，用于记录泰森多边形图的顶点、脊顶点对、脊点对、无穷远点集合；
其中，脊顶点对为泰森多边形图每条边的一对顶点，每个脊顶点对对应一个脊点对，脊点对是将泰森多边形图的每条边划分开的2个基站点，无穷远点为距离泰森多边形图的顶点超过预设距离的顶点；
其中，所述第二确定单元包括：
添加模块，用于以泰森多边形图的顶点为中心，按照预设的半径值作圆，若圆内不包含p中的任何一个点，则将该顶点添加到类无穷远点集合中；
连接模块，用于判定脊顶点对i的两个顶点，如果存在一个顶点属于集合In∪Inl，另一个顶点不属于集合In∪Inl，则将脊顶点对i对应的脊点对中的两个基站点相连，得到边；
其中，In表示无穷远点集合，Inl表示类无穷远点集合，In∪Inl表示集合In和集合Inl的并集。
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