CN108462965A - 一种铁塔需求站址共享规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线网络铁塔需求站点共享规划方法,包括步骤:1)结合数字地图,确定地图矩阵与地理信息;(2)根据需求站点工参表与存量站点工参表,确定各网络拓扑结构;(3)根据各站点在网络拓扑结构的距离关系及在地图中对应的地理信息,分别计算各站点的搜索半径及覆盖场景;(4)根据各站点覆盖场景,自动为各站点配置缺省的传播模型和发射天线等仿真参数;(5)将共享存量站搜索集内的候选站点进行站点等级,仿真指标,网络结构及复用度的评分,选择确定最佳共享规划方案。本发明着眼于无线网络铁塔需求站点共享规划算法的有效性和可衡量性上,设计了一种快速有效,可衡量的铁塔共享规划的方法。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,具体涉及快速有效的无线通信铁塔站址共享规划的方法。
背景技术
无线网络规划设计的质量直接影响移动通讯网络的各项指标,而各网络运营商往往分别分析各网络状态得到相应需求站点规划,而不会分析各网络站点之间的共享和利旧,造成各网络运营商之间铁塔等站点资源的浪费。
现阶段铁塔公司刚刚成立,业务主要被动接受电信运营商对站址的内部规划和需求。主要借助运营商各自的规划需求,人工进行整理和现场勘查,人工进行站址的合并,站址规划环节较多,不同环节人员沟通没有系统化,效率低。而且运营商各自经营理念、方式和需求不同,对站址的要求各不同,各有各的站址规划方式,不考虑资源的整合,而铁塔人工进行整合工作量大,难度较大,而且规划结果缺少有效性和可衡量性。
目前业界在铁塔站址规划上进行了一定的研究,但大多数都是人工半经验半确定性的规划方法,几乎成为目前铁塔共享规划的事实标准。但是在规划结果中如何快速有效的,可衡量的最优算法方面,目前还没有发现深入的专利研究成果。涉及这方面的专利主要有:
中国专利,专利号CN105338537A,<一种新增基站站址共享分析的方法及终端>。该专利讲述到了利用泰森多边形寻找不同运营商站址的计算流程,但该专利只利用泰森多边形简单搜索,没有利用仿真对规划资源进行结果评估,没有考虑边缘站点搜索办法,运算过程,没有考虑同网过近,强制新建等共享状态及站点等级的处理,运算资源没有考虑同运营商不同网络资源利用,所以无法得到最优的站址共享规划方案。
因此,本领域迫切需要开发一种快速有效、便于统一规划、批量统筹的铁塔共享规划方法。
发明内容
本发明提供了一种快速有效的,可衡量的铁塔共享规划的方法。深入剖析现网结构,详细了解运营商需求,基于全局成本,综合考虑被动需求及仿真验证,完成站址资源整合规划。真正实现“了解需求、统一规划、批量统筹、仿真评估”。
为了解决上述问题,本发明提出一种铁塔需求站址共享规划方法,主要包括以下步骤:
(1)结合数字地图,确定地图矩阵与地理信息;
(2)根据需求站点工参表与存量站点工参表,确定各网络拓扑结构;
(3)根据各站点在网络拓扑结构的距离关系及在地图中对应的地理信息,分别计算各站点的搜索半径及覆盖场景;
(4)根据各站点覆盖场景,自动为各站点配置缺省的传播模型和发射天线等仿真参数;
(5)将共享存量站搜索集内的候选站点进行站点等级,仿真指标,网络结构及复用度的评分,选择确定最佳共享规划方案。
本发明所述方法,上述步骤(3)中进一步包括步骤:
(31)取需求站点距离最近的一定数量同运营商、同制式站点来计算平均站间距D,并与搜索半径系数X1进行运算,得到搜索半径Ra;
(32)利用泰森多边形得到需求站点的覆盖面积,进而算得覆盖半径Rc,以覆盖半径Rc作为搜索半径Rv;
(33)倘若需求站点为边缘站点,以搜索半径Rv为基础,然后采用Ra与校正系数X2运算得到校正半径Rx;如果Rv>Rx,则以Rx为搜索半径,否则仍以Rv为搜索半径;
(34)通过覆盖半径Rc推算出该站点的覆盖场景。
本发明所述方法,上述步骤(4)中进一步包括步骤:
(41)检查各站点仿真相关参数配置;
(42)对缺省仿真参数的站点,根据计算所得的覆盖场景进行仿真参数自动配置。
上述仿真参数包括人体损耗,噪声系数、边缘覆盖率、传播模型,天线类型和发射功率。如仿真相关参数可以只包括人体损耗,噪声系数、边缘覆盖率,则配置时也配置相应的仿真参数即可。
本发明所述方法,上述步骤(5)中进一步包括步骤:
(51)处理强制新建站点;
(52)遍历每个需求站点,尝试找到可利旧的站点;
(53)处理搜索集为空的“落单”需求站点;
本发明所述方法中,上述步骤(51)中所述的强制新建站点和存量站点均作为其他需求站点搜索集内的候选站点。
本发明所述方法中,上述步骤(52)中进一步包括步骤:
(521)取出一个需求站点,根据其搜索半径,确定该需求站点的搜索集;
(522)如果该需求站点搜索集为空,标记该站点,略过后续步骤,回到上一步继续;否则,依次考察搜索集内的候选站点,根据评分规则打分排序,筛选出最好的候选站点作为优选方案;
(523)将该需求站点优选方案产生的影响应用到网络中,并继续遍历剩余需求站点;
上述步骤(522)中还将次好的候选站点作为备选方案。
本发明所述方法中,上述步骤(521)中进一步包括步骤:
判断站点是否为以下情况,如是,则虽然在搜索半径范围内,但该站点仍不能加入搜索集:
(5211)该站点与需求站点同运营商、且同制式;
(5212)该站点禁止共享;
(5213)该站点可共享,但不能共享给该需求站点;
(5214)如果需求站点和该站点共享,那么需求站点和附近某一同运营商,同制式站点的站间距将会小于200米。
本发明所述方法中,上述步骤(522)中进一步包括对搜索集内搜索到的站点的结构指数、覆盖指数、复用指数进行评分。
上述步骤(522)中还包括对候选站点的改造或新建成本、站点价值和紧急程度进行评分。
本发明所述方法中,步骤(53)中进一步包括:
(531)按照与其他“落单”需求站点的距离,挑选出距离值最小的一对“落单”新建站点,比较这一对站点:A和B的站点等级,取等级高的A作为处理对象;
(532)找到所有搜索半径内包含A,且A是其距离最近的候选站点的其他“落单”需求站点,将这些站点同A站点共建;若A站点不在任何“落单”需求站点的搜索半径内,则单独新建;
(532)回到第一步迭代,直至处理完所有“落单”需求站点。
本发明所述“落单”需求站点是指步聚(52)搜索半径内没有找到可利旧站点的需求站点。
本发明上述的技术方案,着眼于需求站点共享算法的准确度,可衡量性和人工时间成本上,设计了一种快速有效的铁塔站址规划方法;同时,也设计了一系列调整因子可以很方便的控制共享规划结果的严谨度。
本发明方法减少了人工进行整理和现场勘查,减少了人工进行站址的合并的繁琐而且结果无法衡量的过程,提高了算法效率,可以快速有效的完成铁塔共享规划方案的确定和规划,而且通过一系列调整因子可以灵活控制规划方案的适用性。
附图说明
图1为本发明所述无线网络铁塔需求站点共享规划方法的流程图;
图2为本发明实施站点评分体系的示意图;
图3为本发明实施例所述的方法中利旧站址方案的示意图;
图4为本发明实施例所述的方法中需求共建和单独新建的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的原理和构思作进一步说明:
本发明具体实施例中,铁塔共享的规划方法包括以下步骤:
(1)结合数字地图,确定地图矩阵与地理信息;
(2)根据需求站点工参表与存量站点工参表,确定各网络拓扑结构;
(3)根据各站点在网络拓扑结构的距离关系及在地图中对应的地理信息,分别计算各站点的搜索半径及覆盖场景;
(4)根据各站点覆盖场景,自动为各站点配置缺省的传播模型和发射天线等仿真参数;
(5)如一搜索半径内有一个以上共享存量站,则将共享存量站搜索集内的候选站点进行站点等级,仿真指标,网络结构及复用度的评分,选择并确定最佳共享规划方案;如无,选择并确定最佳共享规划方案。
步骤(3)中具体包括以下步骤:
(31)取需求站点距离最近的一定数量同运营商、同制式站点来计算平均站间距D,并与搜索半径系数X1进行运算,,得到搜索半径Ra;
(32)利用泰森多边形得到需求站点的覆盖面积,进而算得覆盖半径Rc,并与搜索半径系数X2进行运算得到搜索半径Rv;
(33)倘若需求站点为边缘站点,搜索半径以步骤(32)算得的值Rv为基础,然后步骤(31)算出的值Ra与校正系数Y运算得到校正半径Rx;如果Rv>Rx,则以Rx作为搜索半径,否则仍以Rv为搜索半径;
(34)通过覆盖半径Rc推算出需求站点的覆盖场景。
搜索半径系数、校正系数是在系统里预设好的,用户也可以根据实际要求自行设定;搜索半径就是步骤(31)中D*X1=Ra,步骤(32)中Rc*X2=Rv,最后通过步骤(34)进行校正,Ra*Y=Rx,如果Rv>Rx,则Rx为搜索半径,否则仍以Rv为搜索半径。
步骤(4)中包括以下步骤:
(41)检查各站点仿真相关参数配置;
(42)对缺省仿真参数的站点,根据计算所得的覆盖场景进行仿真参数自动配置。
仿真参数包括人体损耗,噪声系数、边缘覆盖率、传播模型,天线类型和发射功率,也可以只包括人体损耗,噪声系数、边缘覆盖率。如上述仿真相关参数配置中可以仅包括人体损耗,噪声系数、边缘覆盖率。
本发明所述方法,步骤(5)中进一步包括:
(51)处理强制新建站点;
(52)遍历每个需求站点,尝试找到可利旧的站点;
(53)处理搜索集为空的“落单”需求站点;
步骤(51)中强制新建站点和存量站点可作为其他需求站点搜索集内的候选站点。在实际工作中,有的需求站被强制要求新建,那么就不需要管它附近有没有可利用的站点,优先把这类站点直接单独新建。
步骤(52)中具体步骤如下:
(521)取出一个需求站点,根据其搜索半径,确定该需求站点的搜索集;
(522)如果该需求站点搜索集为空,标记该站点,略过后续步骤,回到上一步继续;否则,依次考察搜索集内的候选站点,根据评分规则打分排序,筛选出最好的候选站点作为优选方案,次好的作为备选方案;
(523)将该需求站点优选方案产生的影响应用到网络中,并继续遍历剩余需求站点。
本发明方法的备选方案是当优选方案因算法数据无法考虑的现场环境影响无法实施时进行使用的方案,如我们把需求站优选方案是共享到存量站B,备选方案是共享到存量站C,当方案实施时,现场勘察发现存量站B因机房空间或电源等等某一项不具备共享条件,则可以考虑备选方案的实施;这样一次规划,充分考虑到情况变化,可以采取备选方案,便于节约时间,提高效率。
步骤(521)中,如有以下情况,虽然在搜索半径范围内,但仍不能加入搜索集:
(5211)该站点与需求站点同运营商、同制式;
(5212)该站点禁止共享;
(5213)该站点可共享,但不能共享给该需求站点;
(5214)如果需求站点和该站点共享,那么需求站点和附近某一同运营商,同制式站点的站间距将会小于200米;
步骤(522)中进一步包括对搜索集内搜索到的站点按照项目进行评分,评分项目包括结构指数、复用度、覆盖指数。进一步的评分项目还包括改造或新建成本、站点价值、覆盖用户数或弱覆盖栅格数和紧急程度。如图2所示,覆盖指数可以通过覆盖用户数或弱覆盖栅格数来计算得出。具体定义如下:
(5221)结构指数:站点的结构特征。可以取该站点及其周围指定数目的站点作为分析计算对象,计算出的站间距/站点半径相对于该站点所在地物环境的基准站间距/基准站点半径。给出偏离值和结构指数的打分关系。分值越高,说明其结构特征越好,否则说明该站点结构性差。
)复用度指数(复用指数):该站点被别的站点搜索到次数。该站点被别的站点搜索到(按照一定的搜索条件,比如搜索其周围不超过基准站间距1/4范围内),则该站点的复用度可加1分。
(5223)覆盖指数:也称弱覆盖栅格数,即已有站点可以取站点承载用户数;新建站点则取规划设计容量用户数和弱覆盖栅格数。
(5224)改造或新建成本(需求站点等级):该站点如果别的站点共享,改造需要的成本,具体成本值可自定义,比如:
成本大:接近或相当于单独新建站点
成本一般:比单独新建站点节省50%以上
成本小:比单独新建站点节省80%以上
(5225)站点价值(存量站点等级):高级商务区等VIP区域、一般城区、学校、居民区等按照区域特征赋予不同价值,价值及等级越高,被利用的价值越高,评分也越高。
(5226)紧急程度:可以分为一般/紧急,比如客户投诉严重运营商急需新加的站点。
仿真指标即结构指数;网络结构对应结构指数。
步骤(53)中包括以下步骤:
(531)按照与其他“落单”需求站点的距离,挑选出距离值最小的一对“落单”新建站点,比较这一对站点:A和B的站点等级,取等级高的A作为处理对象;
(532)找到所有搜索半径内包含A,且A是其距离最近的候选站点的其他“落单”需求站点,将这些站点同A站点共建;若A站点不在任何“落单”需求站点的搜索半径内,则单独新建;
(532)回到第一步迭代,直至处理完所有“落单”需求站点;
本发明上述的技术方案,着眼于提高需求站点共享算法的准确度,可衡量性和节约人工时间成本上,设计了一种快速有效的铁塔站址规划方法;同时,也设计了一系列调整因子可以很方便的控制共享规划结果的严谨度,并充分考虑到了各种因素及可能性。
此外应理解,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (15)
1.一种铁塔需求站点共享规划方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)结合数字地图,确定地图矩阵与地理信息;
(2)根据需求站点工参表与存量站点工参表确定各网络拓扑结构;
(3)根据各站点在网络拓扑结构的距离关系及在地图中对应的地理信息,分别计算各站点的搜索半径及覆盖场景;
(4)根据各站点覆盖场景,自动为各站点配置缺省的传播模型和发射天线等仿真参数;
(5)将共享存量站搜索集内的候选站点进行仿真指标,网络结构及复用度的评分,有效选择最佳共享规划方案。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)包括步骤:
(31)取需求站点距离最近的一定数量同运营商、同制式站点来计算平均站间距D,并与搜索半径系数X1进行运算,得到搜索半径Ra;
(32)利用泰森多边形得到需求站点的覆盖面积,进而算得覆盖半径Rc,并与搜索半径系数X2进行运算得到搜索半径Rv;
(33)倘若需求站点为边缘站点,以搜索半径Rv为基础,然后采用Ra与校正系数Y运算得到校正半径Rx;如果Rv>Rx,则以Rx为搜索半径,否则仍以Rv为搜索半径;
(34)通过覆盖半径Rc推算出该需求站点的覆盖场景。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)包括步骤:
(41)检查各站点仿真相关参数配置;
(42)对缺省仿真参数的站点,根据计算所得的覆盖场景进行仿真参数自动配置。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述仿真相关参数包括人体损耗,噪声系数和边缘覆盖率。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述仿真参数包括人体损耗,噪声系数、边缘覆盖率、传播模型,天线类型和发射功率。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(5)包括:
(51)处理强制新建站点;
(52)遍历每个需求站点,尝试找到可利旧的站点;
(53)处理搜索集为空的“落单”需求站点。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(51)中所述先处理强制新建站点和存量站点均可作为其他需求站点搜索集内的候选站点。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,步骤(52)中进一步包括:
(521)取出一个需求站点,根据其搜索半径,确定该需求站点的搜索集;
(522)如果该需求站点搜索集为空,标记该站点,略过后续步骤,回到上一步继续;否则,依次考察搜索集内的候选站点,根据评分规则打分排序,筛选出最好的候选站点作为优选方案;
(523)将该需求站点优选方案产生的影响应用到网络中,并继续遍历剩余需求站点。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(522)中还将次好的候选站点作为备选方案。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(521)中如所述站点虽然在搜索半径范围内,但仍不能加入搜索集:
(5211)该站点与需求站点同运营商、且同制式;
(5212)该站点禁止共享;
(5213)该站点可共享,但不能共享给该需求站点;
(5214)如果需求站点和该站点共享,那么需求站点和附近某一同运营商,同制式站点的站间距将会小于200米。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤(522)中还将次好的候选站点作为备选方案。
12.如权利要求9、10或11所述的方法,其特征在于,步骤(522)中,对候选站点的结构指数、覆盖指数、复用指数进行评分。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤(522)中,还对候选站点的改造或新建成本、站点价值和紧急程度进行评分。
14.如权利要求1-7、9-11、或13任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述步骤(53)中进一步包括步骤:
(531)按照与其他“落单”需求站点的距离,挑选出距离值最小的一对“落单”新建站点,比较这一对站点:A和B的站点等级,取等级高的A作为处理对象;
(532)找到所有搜索半径内包含A,且A是其距离最近的候选站点的其他“落单”需求站点,将这些站点同A站点共建;若A站点不在任何“落单”需求站点的搜索半径内,则单独新建;
(532)回到第一步迭代,直至处理完所有“落单”需求站点。
15.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述步骤(53)中进一步包括步骤:
(531)按照与其他“落单”需求站点的距离,挑选出距离值最小的一对“落单”新建站点,比较这一对站点:A和B的站点等级,取等级高的A作为处理对象;
(532)找到所有搜索半径内包含A,且A是其距离最近的候选站点的其他“落单”需求站点,将这些站点同A站点共建;若A站点不在任何“落单”需求站点的搜索半径内,则单独新建;
(532)回到第一步迭代,直至处理完所有“落单”需求站点。
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