CN110536307A - 一种基于泰森多边形的邻区规划的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于泰森多边形的邻区规划的方法及装置，其中方法包括以下步骤：(1)获取各小区工参数据；(2)根据所述步骤(1)中获取的工参数据调整小区经纬度；(3)构建Delaunay三角网：采用离散点构建三角网；(4)根据离散点生成泰森多边形；(5)再根据泰森多边形，计算每个小区的邻区，导出该区域小区邻区列表。该装置包括获取工参单元、计算小区离散点单元、构建Delaunay三角网单元、绘制泰森多边形单元、邻区生成单元和邻区输出单元。该基于泰森多边形的邻区规划的方法可以快速进行邻区规划，节约了人力和时间，避免了人工规划的不准确性，降低了邻区规划的成本，同时提高了邻区规划准确度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于泰森多边形的邻区规划的方法及装置。
背景技术
移动通信的无线网络规划是无线网络建设的基础，包括了覆盖预测、容量预测、干扰分析、话务分析、邻区规划、小区参数规划等。其中邻区规划的目的在于保证在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区，以保证通话的连续性、通话的质量和整网的性能，因此邻区规划是无线网络规划中非常重要的一个环节。
传统的邻区规划方式一般采用人工规划，即通过统计干扰分析的仿真结果，获得规划区域每一个小区的覆盖范围，以及每一点格的导频；根据设定的每点格的覆盖小区数N，通过覆盖预测获取每点能够收到的信号强度较高的前N个小区，建立每点的服务小区的邻区列表。随着移动网络规模的不断扩大，邻区规划工作需要投入大量的人力和时间，采用传统的方法，规划效率低，规划结果受人为因素影响较大，数据可靠性低。
因此，现在有必要开发一种基于泰森多边形的邻区规划的方法，可以快速进行邻区规划，节约了人力和时间，避免了人工规划的不准确性，降低了邻区规划的成本；同时提高了邻区规划准确度和效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种基于泰森多边形的邻区规划的方法，可以快速进行邻区规划，节约了人力和时间，避免了人工规划的不准确性，降低了邻区规划的成本；同时提高了邻区规划准确度和效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于泰森多边形的邻区规划的方法，包括以下步骤：
(1)获取各小区工参数据；
(2)根据所述步骤(1)中获取的工参数据调整小区经纬度；
(3)构建Delaunay三角网：采用离散点构建三角网；
(4)根据离散点生成泰森多边形；
(5)再根据泰森多边形，计算每个小区的邻区，导出该区域小区邻区列表。
采用上述技术方案，通过获取的工参数据构建Delaunay三角网，从而得到泰森多边形，计算出每个小区的邻区，再导出该小区的邻区列表，从而实现邻区规划，该基于泰森多边形的邻区规划的方法可以快速进行邻区规划，节约了人力和时间，避免了人工规划的不准确性，降低了邻区规划的成本；同时提高了邻区规划准确度和效率。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)中的所述工参数据包括小区标识、经纬度和方位角；根据现网的工参数据或采用邻区规划装置获取所述工参数据。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(2)根据获取的工参数据确认小区的位置，再将小区的位置向小区方位角方向平移进行调整小区经纬度，利用偏移量算法，具体通过以下公式进行调整：
X(c)＝Sin(Azimuth(c))*0.00001+Longitude(c)；
Y(c)＝Cos(Azimuth(c))*0.00001+Latitude(c)；
其中，X(c)表示小区C位移后的经度，Y(c)表示小区C位移后的纬度；
Azimuth(c)表示小区的方位角；
Sin(Azimuth(c))*0.00001表示小区C的经度位移量；
Cos(Azimuth(c))*0.00001表示小区C的纬度位移量；
Longitude(c)表示天线经度；
Latitude(c)表示天线纬度。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(3)构建Delaunay三角网就是由离散点构建三角网，根据所述工参数据，得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标，对于平面上n个离散点，其平面坐标为(xi，yi)，i＝1，2，…，n，将其中相近的三点构成最佳三角形，使每个离散点都成为三角形的顶点。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(4)的具体步骤包括：
S41计算所述步骤(3)中构建的每个所述三角形的外接圆周心；
S42连接每个所述离散点的相邻的三角形的外接圆圆心，从而得到三角网边缘的泰森多边形，对所述三角网边缘的泰森多边形作垂直平分线与图廓相交，且与图廓一起构成泰森多边形。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(3)中所构建的Delaunay三角网时通过离散点生成Delaunay三角形的原则为：
1)任一所述Delaunay三角形的外接圆内不能包含其它离散点；
2)相邻两个Delaunay三角形构成凸四边形，在交换凸四边形的对角线之后，六个内角的最小者不再增大。
本发明要解决的技术问题是，提供一种基于泰森多边形的邻区规划的装置，可以快速进行邻区规划，节约了人力和时间，避免了人工规划的不准确性，降低了邻区规划的成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于泰森多边形的邻区规划的装置，包括获取工参单元、计算小区离散点单元、构建Delaunay三角网单元、绘制泰森多边形单元、邻区生成单元和邻区输出单元，所述获取工参单元将数据单向传输给所述计算小区离散单元，所述计算小区离散单元将数据单向传输给构建Delaunay三角网单元，所述构建Delaunay三角网单元将数据单向传输给所述绘制泰森多边形单元，所述绘制泰森多边形单元将数据单向传输给所述邻区生成单元；所述邻区生成单元将数据单向传输给邻区输出单元；
其中，
所述获取工参单元用于获取各小区的工参数据，所述工参数据包括小区标识、经纬度和方位角；
所述计算小区离散点单元用于利用偏移量算法公式，根据获取的工参数据，得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标；
所述构建Delaunay三角网单元，用于离散点构建Delaunay三角网；
所述绘制森泰多边形单元用于根据得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标绘制三角网；
所述邻区生成单元用于根据绘制完成的泰森多边形的特性获取每个小区的规划邻区数据；
所述邻区输出单元用于生成包含小区标识的邻区列表，其中每个小区映射多个邻区。
现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
该基于泰森多边形的邻区规划的方法可以快速进行邻区规划，节约了人力和时间，避免了人工规划的不准确性，降低了邻区规划的成本；同时提高了邻区规划准确度和效率。
附图说明
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：
图1为本发明实施例1～2的基于泰森多边形的邻区规划方法示意图；
图2为本发明实施例1的小区位置及方向示意图；
图3为本发明实施例1的小区位置平移示意图；
图4为本发明实施例1的构建Delaunay三角网示意图；
图5为本发明实施例1的计算Delaunay三角形外接圆圆心示意图；
图6为本发明实施例1的泰森多边形示意图；
图7为本发明实施例1的基于泰森多边形的邻区规划装置示意图；
图8为本发明实施例2中的获取小区的工参数据后在地图上进行标识的示意图；
图9为本发明实施例2中的调整小区的经纬度后在地图上进行标识的示意图；
图10为本发明实施例2中的Delaunay三角网后在地图上进行标识的示意图；
图11为本发明实施例2中的泰森多边形的顶点经纬度在地图上进行标识的示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例1：如图1所示，该基于泰森多边形的邻区规划的方法，包括以下步骤：
(1)获取各小区的工参数据，各小区的工参数据可以直接根据现网的工程参数表获得，工参数据包括：小区标识、经纬度和方位角；
当需要进行邻区规划时，邻区规划装置可以获取到这些工参数据；
(2)根据工参数据调整小区经纬度；
每个基站一般包含3个小区，这3个小区的经纬度完全相同，这会导致无法绘制以小区为单位的泰森多边形，如图2所示；因此需要对小区的经纬度进行调整，使3个小区的经纬度完全不同，如图3所示；通过小区实际位置，向小区方位角方向平移一小段距离，利用偏移量算法，具体通过如下公式进行调整小区的经纬度：
X(c)＝Sin(Azimuth(c))*0.00001+Longitude(c)；
Y(c)＝Cos(Azimuth(c))*0.00001+Latitude(c)；
其中，X(c)表示小区C位移后的经度，Y(c)表示小区C位移后的纬度；
Azimuth(c)表示小区的方位角；
Sin(Azimuth(c))*0.00001表示小区C的经度位移量；
Cos(Azimuth(c))*0.00001表示小区C的纬度位移量；
Longitude(c)表示天线经度；
Latitude(c)表示天线纬度；
(3)构建Delaunay三角网：
Delaunay三角网的构建也称为不规则三角网的构建，就是由离散点构建三角网，如图2，即确定哪三个数据点构成一个三角形，也称为自动联接三角网；根据所述工参数据，得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标，对于平面上n个离散点，其平面坐标为(xi，yi)，i＝1，2，…，n，将其中相近的三点构成最佳三角形，使每个离散点都成为三角形的顶点；
自动联接三角网的结果为所有三角形的三个顶点的标号，如:1,2,3；1,2,6；2,6,7；……如图4所示；
为了获得最佳三角形，在构三角网时，应尽可能使三角形的三内角均成锐角，即符合Delaunay三角形产生的原则：
1)任何一个Delaunay三角形的外接圆内不能包含任何其它离散点；
2)相邻两个Delaunay三角形构成凸四边形，在交换凸四边形的对角线之后，六个内角的最小者不再增大；该性质即为最小角最大准则；
(4)根据离散点生成泰森多边形，再根据泰森多边形，计算每个小区的邻区，导出该区域小区邻区列表；
S41计算所述步骤(3)中构建的每个所述三角形的外接圆周心；如图5所示，其中空心圆点为所有三角形的外接圆圆心；
S42连接每个所述离散点的相邻的三角形的外接圆圆心，从而得到三角网边缘的泰森多边形，对所述三角网边缘的泰森多边形作垂直平分线与图廓相交，且与图廓一起构成泰森多边形；如图6所示；
(5)再根据泰森多边形，计算每个小区的邻区，导出该区域小区邻区列表。
如图7所示，该基于泰森多边形的邻区规划的装置，包括获取工参单元401、计算小区离散点单元402、构建Delaunay三角网单元403、绘制泰森多边形单元404、邻区生成单元405和邻区输出单元406，所述获取工参单元401将数据单向传输给所述计算小区离散单元402，所述计算小区离散单元402将数据单向传输给构建Delaunay三角网单元403，所述构建Delaunay三角网单元403将数据单向传输给所述绘制泰森多边形单元404，所述绘制泰森多边形单元404将数据单向传输给所述邻区生成单元405；所述邻区生成单元405将数据单向传输给邻区输出单元406；
其中，
所述获取工参单元401用于获取各小区的工参数据，所述工参数据包括小区标识、经纬度和方位角；
所述计算小区离散点单元402用于利用偏移量算法公式，根据获取的工参数据，得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标；
所述构建Delaunay三角网单元403，用于离散点构建Delaunay三角网；
所述绘制森泰多边形单元404用于根据得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标绘制三角网；
所述邻区生成单元405用于根据绘制完成的泰森多边形的特性获取每个小区的规划邻区数据；
所述邻区输出单元406用于生成包含小区标识的邻区列表，其中每个小区映射多个邻区。
实施例2：以图6为例，设定小区2为主小区，则和小区2的多边形边界相邻的多边形对应的小区为一层邻区，即小区1、3、6、7、9为小区2的一层邻区，如图6的白色小区，其中小区1、3为同站邻区；和小区2一层邻区相邻的为小区2的二层邻区，即小区4、5、8为小区2的二层邻区，如图6的黑色虚线填充的小区。
(1)从现网的工程参数表获取小区标识、经纬度和方位角信息；下表1为某市3个基站的9个小区信息，并标记在地图的对应位置，如图8所示；
(2)对小区的经纬度进行调整，使3个小区的经纬度完全不同；使用下列公式计算小区需要调整的偏移量，最终得到小区调整之后的经纬度；
X(c)＝Sin(Azimuth(c))*0.00001+Longitude(c)；
Y(c)＝Cos(Azimuth(c))*0.00001+Latitude(c)；
下表2为调整后的小区经纬度信息，并对应到地图的相关位置，如图9所示；
表1某市3个基站的9个小区信息
| 小区标识 | 小区名称 | 经度 | 纬度 | 方向角 |
| 21055-3394561 | 1 | 117.19838 | 34.27009 | 0 |
| 21055-3394562 | 2 | 117.19838 | 34.27009 | 120 |
| 21055-3394563 | 3 | 117.19838 | 34.27009 | 240 |
| 21055-3394561 | 4 | 117.17 | 34.28 | 0 |
| 21055-3394562 | 5 | 117.17 | 34.28 | 120 |
| 21055-3394563 | 6 | 117.17 | 34.28 | 240 |
| 21055-3394561 | 7 | 117.16 | 34.26 | 0 |
| 21055-3394562 | 8 | 117.16 | 34.26 | 120 |
| 21055-3394563 | 9 | 117.16 | 34.26 | 240 |
表2某市3个基站的9个小区调整后的小区经纬度信息
| 小区标识 | 小区名称 | 经度 | 纬度 | 方向角 |
| 21055-3394561 | 1 | 13047104 | 4064979 | 0 |
| 21055-3394562 | 2 | 13047121 | 4064949 | 120 |
| 21055-3394563 | 3 | 13047087 | 4064949 | 240 |
| 21055-3394561 | 4 | 13043950 | 4066321 | 0 |
| 21055-3394562 | 5 | 13043967 | 4066291 | 120 |
| 21055-3394563 | 6 | 13043933 | 4066291 | 240 |
| 21055-3394561 | 7 | 13042839 | 4063628 | 0 |
| 21055-3394562 | 8 | 13042856 | 4063598 | 120 |
| 21055-3394563 | 9 | 13042821 | 4063598 | 240 |
(3)调整位置后的9个小区作为构建构建Delaunay三角网的9个点，根据Delaunay三角网构建原则，完成Delaunay三角网的构建；
下表3为Delaunay三角网每个三角形的三个顶点经纬度，并对应到地图的相应位置，如图10所示；
(4)计算每个三角形的外接圆圆心，根据每个离散点的相邻三角形，连接这些相邻三角形的外接圆圆心，即得到泰森多边形；对于三角网边缘的泰森多边形，可作垂直平分线与图廓相交，与图廓-起构成泰森多边形。
下表4为泰森多边形的顶点经纬度，并标识在地图的相应位置，如图11所示，根据规则连接相应的顶点。
(5)在生成泰森多边形后，计算每个小区的邻区；设定小区3为主小区，则和小区3的多边形边界相邻的多边形对应的小区为一层邻区，即小区1、2、5、8为小区3的一层邻区，其中小区1、2为同站邻区。和小区3一层邻区相邻的为小区3的二层邻区，即小区4、6、7、9为小区3的二层邻区。
上述图8～图11中的地名不影响方案的具体实施，仅是一个标识示意图。
表3小区Delaunay三角网每个三角形的三个顶点经纬度
表4泰森多边形的顶点经纬度
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于泰森多边形的邻区规划的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取各小区工参数据；
(2)根据所述步骤(1)中获取的工参数据调整小区经纬度；
(3)构建Delaunay三角网：采用离散点构建三角网；
(4)根据离散点生成泰森多边形；
(5)再根据泰森多边形，计算每个小区的邻区，导出该区域小区邻区列表。
2.根据权利要求1所述的基于泰森多边形的邻区规划的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的所述工参数据包括小区标识、经纬度和方位角；根据现网的工参数据或采用邻区规划装置获取所述工参数据。
3.根据权利要求2所述的基于泰森多边形的邻区规划的方法，其特征在于，所述步骤(2)根据获取的工参数据确认小区的位置，再将小区的位置向小区方位角方向平移进行调整小区经纬度，利用偏移量算法，具体通过以下公式进行调整：
X(c)＝Sin(Azimuth(c))*0.00001+Longitude(c)；
Y(c)＝Cos(Azimuth(c))*0.00001+Latitude(c)；
其中，X(c)表示小区C位移后的经度，Y(c)表示小区C位移后的纬度；
Azimuth(c)表示小区的方位角；
Sin(Azimuth(c))*0.00001表示小区C的经度位移量；
Cos(Azimuth(c))*0.00001表示小区C的纬度位移量；
Longitude(c)表示天线经度；
Latitude(c)表示天线纬度。
4.根据权利要求1所述的基于泰森多边形的邻区规划的方法，其特征在于，所述步骤(3)构建Delaunay三角网就是由离散点构建三角网，根据所述工参数据，得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标，对于平面上n个离散点，其平面坐标为(xi，yi)，i＝1，2，…，n，将其中相近的三点构成最佳三角形，使每个离散点都成为三角形的顶点。
5.根据权利要求4所述的基于泰森多边形的邻区规划的方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体步骤包括：
S41计算所述步骤(3)中构建的每个所述三角形的外接圆周心；S42连接每个所述离散点的相邻的三角形的外接圆圆心，从而得到三角网边缘的泰森多边形，对所述三角网边缘的泰森多边形作垂直平分线与图廓相交，且与图廓一起构成泰森多边形。
6.根据权利要求5所述的基于泰森多边形的邻区规划的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所构建的Delaunay三角网时通过离散点生成Delaunay三角形的原则为：
1)任一所述Delaunay三角形的外接圆内不能包含其它离散点；
2)相邻两个Delaunay三角形构成凸四边形，在交换凸四边形的对角线之后，六个内角的最小者不再增大。
7.一种基于泰森多边形的邻区规划的装置，其特征在于，包括获取工参单元、计算小区离散点单元、构建Delaunay三角网单元、绘制泰森多边形单元、邻区生成单元和邻区输出单元，所述获取工参单元将数据单向传输给所述计算小区离散单元，所述计算小区离散单元将数据单向传输给构建Delaunay三角网单元，所述构建Delaunay三角网单元将数据单向传输给所述绘制泰森多边形单元，所述绘制泰森多边形单元将数据单向传输给所述邻区生成单元；所述邻区生成单元将数据单向传输给邻区输出单元；
其中，所述获取工参单元用于获取各小区的工参数据，所述工参数据包括小区标识、经纬度和方位角；
所述计算小区离散点单元用于利用偏移量算法公式，根据获取的工参数据，得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标；
所述构建Delaunay三角网单元，用于离散点构建Delaunay三角网；
所述绘制森泰多边形单元用于根据得到构建Delaunay三角网的离散点的平面坐标绘制三角网；
所述邻区生成单元用于根据绘制完成的泰森多边形的特性获取每个小区的规划邻区数据；
所述邻区输出单元用于生成包含小区标识的邻区列表，其中每个小区映射多个邻区。
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