CN112584390B - 一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，包括以下步骤：步骤S1：地图栅格坐标化；步骤S2：覆盖PATH创建；步骤S3：把所有规划小区步骤S2的覆盖PATH放置到步骤S1的栅格坐标中，得到两两小区之间栅格重叠率；步骤S4：根据步骤S3两两小区之间栅格重叠率，获取重叠率最高的N个小区，重叠率越高表示小区之间信号覆盖率越高；获取规划小区对应的栅格重叠率最高的N个小区作为该小区的规划邻区。本发明基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，关联站点类型、频率、功率、最小接入电平综合设计不同场景的小区覆盖模型，各场景覆盖PATH通过可配置参数控制，准确率高，易于优化迭代。

Description

一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法
技术领域
本发明涉及应用软件系统开发及通信运营商网络优化领域，特别是一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法。
背景技术
随着4G网络、5G网络的广泛普及和使用，各大通信运营商投入了大量的资金和人力进行了基站基础建设，但随着近几年手机终端与手机APP的飞速发展，用户对带宽的要求不断增大，怎么合理规划基站、保证信号覆盖率及接通率、提升客户满意度变得越发重要，如何结合IT信息化技术管理基站、做好无线网络优化，也是当前较为热门的行业及课题。
所谓基站小区邻区，就是基站为了终端能顺利切换而设置的目标小区的集合。基站邻区设置错误或偏差过大，会导致信号切换成功率低、资源浪费、客户投诉，所以邻区的规划与计算非常重要，在移动通信系统中，邻区并不能简单类比于地图上的相邻的省份，这是由于以下三个原因：
1. 小区的覆盖范围是不规则的；
2. 小区的覆盖范围是动态变化的；
3. 小区的覆盖范围是重叠的；
随着基站频段的增加，各个基站功率设置不同，现有多层网组网场景越来越复杂。行业现有的技术方案大多基于方位角及小区经纬度进行邻区规划，仅关联方位角和经纬度，小区发射功率、最小接入点平等关键因素缺失，且存在不同距离的不同方位角规划逻辑繁冗，优化迭代难度大等问题，也最终导致准确性不高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，关联站点类型、频率、功率、最小接入电平综合设计不同场景的小区覆盖模型，各场景覆盖PATH通过可配置参数控制，准确率高，易于优化迭代。
本发明采用以下方案实现：一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，包括以下步骤：
步骤S1：地图栅格坐标化；
步骤S2：覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）创建；
步骤S3：把所有规划小区步骤S2的覆盖PATH放置到步骤S1的栅格坐标中，得到两两小区之间栅格重叠率；
步骤S4：根据步骤S3两两小区之间栅格重叠率，获取重叠率最高的N个小区，重叠率越高表示小区之间信号覆盖率越高；获取规划小区对应的栅格重叠率最高的N个小区作为该小区的规划邻区。
进一步地，所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：根据规划目标小区与邻区工参的经纬度选取规划目标区域的经纬度最大值和最小值：
经度最大值 = 目标小区与邻区工参的经度最大值；
经度最小值 = 目标小区与邻区工参的经度最小值；
纬度最大值 = 目标小区与邻区工参的纬度最大值；
纬度最小值 = 目标小区与邻区工参的纬度最小值；
步骤S12：建立直角坐标模型，以经度为横坐标，纬度为纵坐标；
步骤S13：通过坐标栅格化，将地图分割成以经纬度0.0001度即间距10米的栅格状结构；
步骤S14：以每个栅格经纬度坐标值作为各栅格的标识。
进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：根据站点类型、频率、功率、最小接入电平，生成室外站点小区覆盖PATH原型；
步骤S22：根据站点类型、频率、功率、最小接入电平生成室内站点小区覆盖PAT原型；
步骤S23：根据方向角执行覆盖PATH旋转；
步骤S24：根据经纬度执行覆盖PATH平移。
进一步地，所述步骤S21的具体内容为：
背瓣半圆PATH半径r0：(功率_offset + 最小接入电平_offset) + r0_base，r0_base为可调整静态参数，默认值为：50m；
正向半圆PATH半径r1：(功率_offset + 最小接入电平_offset) + r1_base，r1_base为可调整静态参数，默认值为：150m；
正向覆盖高度h：(频率_offset + 功率_offset + 最小接入电平_offset) + h_base，h_base为可调整静态参数，默认值为：500m。
进一步地，所述步骤S22的具体内容为：
室内圆形PATH半径r0：(频率_offset + 功率_offset + 最小接入电平_offset)* r0_base，r0_base为可调整静态参数，默认值为：100m。
进一步地，所述步骤S23的具体内容为：
new_angle = arctan2(室外PATH原型的y轴坐标,室外PATH原型的x轴坐标) +deg2rad(规划小区方向角 – 90)；
旋转后x值 = sqrt(室外PATH原型的x轴坐标**2 + 室外PATH原型的y轴坐标**2)* cos(new_angle)；
旋转后y值 = sqrt(室外PATH原型的x轴坐标**2 + 室外PATH原型的y轴坐标**2)* sin(new_angle)。
进一步地，所述步骤S24的具体内容为：
平移后x值 =旋转后x值+ 经度值；
平移后y值 =旋转后y值+ 纬度值；
各小区平移之后的x值和y值最终完成了该扇区实际的覆盖PATH的创建。
进一步地，所述步骤S3的具体内容为：
步骤S31：小区覆盖栅格集合生成；根据步骤S24输出的各小区覆盖PATH，确定各小区所包含的栅格编号；
步骤S32：根据步骤S31各小区所包含的栅格编号计算小区间覆盖栅格重叠率：根据各小区所包含的栅格编号，输出两两邻区栅格编号重叠率；
栅格重叠率 = 重叠栅格数 / 规划小区栅格总数。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，关联站点类型、频率、功率、最小接入电平综合设计不同场景的小区覆盖模型，各场景覆盖PATH通过可配置参数控制，准确率高，易于优化迭代。
附图说明
图1为本发明实施例的算法流程图。
图2为本发明实施例的栅格坐标图。
图3为本发明实施例的室外覆盖PATH原型图。
图4为本发明实施例的室内覆盖PATH原型图。
图5为本发明实施例的室外覆盖栅格图。
图6为本发明实施例的室外覆盖重叠栅格图。
图7为本发明实施例的室外规划效果图。
图8为本发明实施例的室内规划效果图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，主要包括四大组成部分：地图栅格坐标化、小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）创建、小区覆盖包含栅格生成、小区间覆盖栅格重叠率计算、获取重叠率TOPN作为规划邻区。
包括以下步骤：
步骤S1：地图栅格坐标化；
步骤S2：覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）创建；
步骤S3：把所有规划小区步骤S2的覆盖PATH放置到步骤S1的栅格坐标中，得到两两小区之间栅格重叠率；
步骤S4：根据步骤S3两两小区之间栅格重叠率，获取重叠率最高的N个小区，重叠率越高表示小区之间信号覆盖率越高；获取规划小区对应的栅格重叠率最高的N个小区作为该小区的规划邻区。
在本实施例中，N默认取值为32。
在本实施例中，所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：根据规划目标小区与邻区工参的经纬度选取规划目标区域的经纬度最大值和最小值：
经度最大值 = 目标小区与邻区工参的经度最大值；
经度最小值 = 目标小区与邻区工参的经度最小值；
纬度最大值 = 目标小区与邻区工参的纬度最大值；
纬度最小值 = 目标小区与邻区工参的纬度最小值；
步骤S12：建立直角坐标模型，以经度为横坐标，纬度为纵坐标；
步骤S13：通过坐标栅格化，将地图分割成以经纬度0.0001度即间距10米的栅格状结构；
步骤S14：以每个栅格经纬度坐标值作为各栅格的标识。如图2所示。
在本实施例中，所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：根据站点类型、频率、功率、最小接入电平生成室外站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）原型；室外站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）原型创建，室外站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）示意图：如图3所示。
步骤S22：根据站点类型、频率、功率、最小接入电平生成室内站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）原型；室内站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）原型创建，室外站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）示意图：如图3所示。
步骤S23：根据方向角执行覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）旋转；
步骤S24：根据经纬度执行覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）平移。
在本实施例中，所述步骤S21的具体内容为：
背瓣半圆PATH半径r0：(功率_offset + 最小接入电平_offset) + r0_base，r0_base为可调整静态参数，默认值为：50m；
正向半圆PATH半径r1：(功率_offset + 最小接入电平_offset) + r1_base，r1_base为可调整静态参数，默认值为：150m；
正向覆盖高度h：(频率_offset + 功率_offset + 最小接入电平_offset) + h_base，h_base为可调整静态参数，默认值为：500m。
在本实施例中，所述步骤S22的具体内容为：
室内圆形PATH半径r0：(频率_offset + 功率_offset + 最小接入电平_offset)* r0_base，r0_base为可调整静态参数，默认值为：100m。
在本实施例中，室内站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）原型创建，室内站点小区覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）示意图，如图4：
所述步骤S23的具体内容为：
new_angle = arctan2(室外PATH原型的y轴坐标,室外PATH原型的x轴坐标) +deg2rad(规划小区方向角 – 90)；
旋转后x值 = sqrt(室外PATH原型的x轴坐标**2 + 室外PATH原型的y轴坐标**2)* cos(new_angle)；
旋转后y值 = sqrt(室外PATH原型的x轴坐标**2 + 室外PATH原型的y轴坐标**2)* sin(new_angle)。
在本实施例中，所述步骤S24的具体内容为：
平移后x值 =旋转后x值+ 经度值；
平移后y值 =旋转后y值+ 纬度值；
各小区平移之后的x值和y值最终完成了该扇区实际的覆盖PATH的创建。
在本实施例中，所述步骤S3的具体内容为：
步骤S31：小区覆盖栅格集合生成；根据步骤S24输出的各小区覆盖PATH，确定各小区所包含的栅格编号，如图5；
例：
{(118.08929023999858, 24.470550470000088),
(118.08724084999866, 24.473425030000097),
(118.09085167999851, 24.470550470000088),
(118.08685048999868, 24.47117928000009),
……
(118.08714325999867, 24.473514860000098),
(118.0887046999986, 24.473514860000098),
(118.08899746999859, 24.47064030000009),
(118.09055890999852, 24.47064030000009)}
步骤S32：根据步骤S31各小区所包含的栅格编号计算小区间覆盖栅格重叠率：根据各小区所包含的栅格编号，输出两两邻区栅格编号重叠率，如图6。
栅格重叠率 = 重叠栅格数 / 规划小区栅格总数。
重叠率越高表示小区之间信号覆盖率越高;
获取规划小区对应的栅格重叠率最高的N个小区作为该小区的规划邻区，如图7、8所示。
较佳的本实施例要阐述基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法。采用通过栅格化地图，并通过各类基站建模，计算出来基站所覆盖的点，通过重叠率计算出邻区数据。
基于小区频段、功率、最小接入点平等因素构造覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）原型；经过旋转和平移PATH（信号强度衰减3分贝的路径）原型生成小区实际覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）；对规划小区和邻区生成覆盖PATH（信号强度衰减3分贝的路径）包含的栅格对象；计算邻区间的栅格重叠率得到两两邻区覆盖重叠程度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：地图栅格坐标化；
步骤S2：覆盖信号强度衰减3分贝的路径PATH创建；
步骤S3：把所有规划小区步骤S2的覆盖信号强度衰减3分贝的路径PATH放置到步骤S1的栅格坐标中，得到两两小区之间栅格重叠率；
步骤S4：根据步骤S3两两小区之间栅格重叠率，获取重叠率最高的N个小区，重叠率越高表示小区之间信号覆盖率越高；获取规划小区对应的栅格重叠率最高的N个小区作为该小区的规划邻区；
所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：根据站点类型、频率、功率、最小接入电平，生成室外站点小区覆盖PATH原型；
步骤S22：根据站点类型、频率、功率、最小接入电平生成室内站点小区覆盖PATH原型；
步骤S23：根据方向角执行覆盖PATH旋转；
步骤S24：根据经纬度执行覆盖PATH平移；
所述步骤S21的具体内容为：
背瓣半圆PATH半径r0：(功率_offset+最小接入电平_offset)+r0_base，r0_base为可调整静态参数，默认值为：50m；
正向半圆PATH半径r1：(功率_offset+最小接入电平_offset)+r1_base，r1_base为可调整静态参数，默认值为：150m；
正向覆盖高度h：(频率_offset+功率_offset+最小接入电平_offset)+h_base，h_base为可调整静态参数，默认值为：500m；
所述步骤S22的具体内容为：
室内圆形PATH半径r0：(频率_offset+功率_offset+最小接入电平_offset)*r0_base，r0_base为可调整静态参数，默认值为：100m；
所述步骤S23的具体内容为：
new_angle＝arctan2(室外PATH原型的y轴坐标,室外PATH原型的x轴坐标)+deg2rad(规划小区方向角–90)；
旋转后x值＝sqrt(室外PATH原型的x轴坐标**2+室外PATH原型的y轴坐标**2)*cos(new_angle)；
旋转后y值＝sqrt(室外PATH原型的x轴坐标**2+室外PATH原型的y轴坐标**2)*sin(new_angle)；
所述步骤S24的具体内容为：
平移后x值＝旋转后x值+经度值；
平移后y值＝旋转后y值+纬度值；
各小区平移之后的x值和y值最终完成了扇区实际的覆盖PATH的创建。
2.根据权利要求1所述的一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：根据规划目标小区与邻区工参的经纬度选取规划目标区域的经纬度最大值和最小值：
经度最大值＝目标小区与邻区工参的经度最大值；
经度最小值＝目标小区与邻区工参的经度最小值；
纬度最大值＝目标小区与邻区工参的纬度最大值；
纬度最小值＝目标小区与邻区工参的纬度最小值；
步骤S12：建立直角坐标模型，以经度为横坐标，纬度为纵坐标；
步骤S13：通过坐标栅格化，将地图分割成以经纬度0.0001度即间距10米的栅格状结构；
步骤S14：以每个栅格经纬度坐标值作为各栅格的标识。
3.根据权利要求1所述的一种基于覆盖栅格重叠率的自动开站邻区计算的方法，其特征在于：所述步骤S3的具体内容为：
步骤S31：小区覆盖栅格集合生成；根据步骤S24输出的各小区覆盖PATH，确定各小区所包含的栅格编号；
步骤S32：根据步骤S31各小区所包含的栅格编号计算小区间覆盖栅格重叠率：根据各小区所包含的栅格编号，输出两两邻区栅格编号重叠率；栅格重叠率＝重叠栅格数/规划小区栅格总数。
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