WO2014063525A1

WO2014063525A1 - 微波网络规划的方法及系统

Info

Publication number: WO2014063525A1
Application number: PCT/CN2013/082113
Authority: WO
Inventors: 欧阳俊; 邵燃; 孙继勇; 朱振明; 苏兴明
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2014-05-01
Also published as: CN102946610A; CN102946610B

Abstract

本发明实施例公开了一种微波网络规划的方法及系统，通过建站点的铁塔参数与铁塔建设成本之间对应关系的铁塔建设成本模型，对站点组站点之间的链路进行分析，确定站点组内满足预设微波工程规划要求的候选链路集合，利用链路配置模板库对生成的网络拓扑结构进行参数配置，并计算网络拓扑结构对应的整网建造成本；从多次搜索得到的网络拓扑结构中选择并输出成本最优的网络拓扑结构及其链路参数。如此，可以生成一个满足微波网络规划要求，且成本较优的微波网络规划方案。

Description

微波网络规划的方法及系统技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种微波网络规划的方法及系统。背景技术

数字微波通信是在微波频段 300兆赫兹 ~ 30吉赫兹（ 300MHz ~ 30GHz ) 通过地面视距传播进行数字信息传输的一种无线通信手段，目前随着移动业务的大规模部署和发展，微波通信因为其部署迅速，成本低廉等特点，成为电信接入网络中业务回传的重要组成部分。在实际的工程中，微波网络规划需要在不断变化的需求中，迅速的完成微波网络拓朴规划及参数配置，确保既能满足目标网络容量及关键业绩指标（KPI, Key Performance Indication ), 又达到总体建网成本最低。

相关技术中微波网络构建通常是局限于网络拓朴结构，例如如何应用遗传算法进行方案搜索，或者先规划骨干网，然后规划支路网，支持环路规划，其思路和传统的人工规划经验类似。

综上所述，相关技术微波网络构建的解决方案中，微波网络规划大多是根据计算机辅助视通分析，协助人工进行单跳或者局部的拓朴规划，其设计方案仅仅停留在满足视通以及最基本的建网要求，且设计方案受个人经验影响非常大。发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种微波网络规划的方法及系统，基于微波网络建设成本组成分析，构建网络建设成本模型，并基于该模型利用成本最优搜索算法获取微波网络建设方案。为解决上述技术问题，本发明实施例提供方案如下：

一种^波网络规划的方法，应用于包括中心站点和非中心站点的站点组，其中各非中心站点均通过链路连接至中心站点，所述方法包括：

建立站点组中的每一个站点的铁塔参数与铁塔建设成本之间对应关系的铁塔建设成本模型，其中铁塔参数包括铁塔天线挂高和铁塔方向数，以及建立用于配置链路设备及链路参数和计算链路设备成本的链路配置模板库；

对站点组内每两个站点之间的链路进行分析，确定站点组内满足预设微波工程规划要求的候选链路集合；

通过搜索所述候选链路集合中的候选链路，生成满足预定网络规划要求的网络拓朴结构，利用链路配置模板库对该网络拓朴结构进行参数配置，并在对该网络拓朴结构进行整网天线挂高优化后，利用链路配置模板库和铁塔建设成本模型计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本；

在预定搜索终止条件满足后，从多次搜索得到的网络拓朴结构中选择并输出成本最优的网络拓朴结构及其链路参数。

优选地，所述生成满足预定网络规划要求的网络拓朴结构，包括：计算候选链路的权值，其中所述权值与所述候选链路对应的铁塔建设成本、链路长度、链路深度、站点建设难度系数中的至少一个因素相关，且所述权值随所述因素的变优而减小；

从中心站点出发，基于最小树生成算法，每次以预定随机选择策略选择一条候选链路尝试加入网络拓朴结构，其中候选链路被选择到的可能性随着其权值减小而增大，并在被选择的候选链路满足网络规划要求时将该候选链路正式加入网络拓朴结构；

重复上述选择及加入处理，直至所有候选链路都尝试完毕或所有站点都已存在于网络拓朴结构中。

优选地，所述候选链路对应的铁塔建设成本是：根据候选链路两端站点的铁塔建设成本模型所确定的最小的链路两端铁塔建设的总成本。

优选地，所述链路配置模板库中的链路模板包括以下字段信息：用于指示该链路模板可应用的链路的长度区间、链路容量区间、链路类型及雨区信息的索引字段信息；

用于指示该链路模板可配置的天线设备型号、天线型号、频率、调制方式、保护方式及性能参数配置信息的配置字段信息；

用于计算该链路模板对应的设备总成本的链路设备成本信息。

优选地，所述利用链路配置模板库对该网络拓朴结构进行参数配置，包括：

计算该网络拓朴结构中每条链路的链路类型、链路容量、链路长度及雨区信息，并与链路配置模板库中的链路模板相匹配，利用匹配到的链路模块，配置链路的参数及设备。

优选地，所述利用链路配置模板库和铁塔建设成本模型计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本，包括：

利用链路配置模板库，确定本次搜索得到的网络拓朴结构中各个链路的链路设备成本；以及利用铁塔建设成本模型，确定在天线挂高优化后各个链路两端的铁塔建设成本；

基于各个链路的链路设备成本及链路两端的铁塔建设成本，计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本。

本发明实施例还提供了一种微波网络规划系统，包括：

建模单元，配置为建立站点组中的每一个站点的铁塔参数与铁塔建设成本之间对应关系的铁塔建设成本模型，其中铁塔参数包括铁塔天线挂高和铁塔方向数，以及建立配置为配置链路设备及链路参数和计算链路设备成本的链路配置模板库，其中所述站点组包括中心站点和非中心站点的站点组，各非中心站点均通过链路连接至中心站点；

链路选择单元，配置为对站点组内每两个站点之间的链路进行分析，确定站点组内满足预设微波工程规划要求的候选链路集合；

搜索计算单元，配置为通过搜索所述候选链路集合中的候选链路，生成满足预定网络规划要求的网络拓朴结构，利用链路配置模板库对该网络拓朴结构进行参数配置，并在对该网络拓朴结构进行整网天线挂高优化后，利用链路配置模板库和铁塔建设成本模型计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本；

输出单元，配置为在预定搜索终止条件满足后，从所述搜索计算单元多次搜索得到的网络拓朴结构中选择并输出成本最优的网络拓朴结构及其链路参数。

优选地，所述搜索计算单元包括：

权值计算子单元，配置为计算候选链路的权值，其中所述权值与所述候选链路对应的铁塔建设成本、链路长度、链路深度、站点建设难度系数中的至少一个因素相关，且所述权值随所述因素的变优而减小；

选择子单元，配置为从中心站点出发，基于最小树生成算法，每次以预定随机选择策略选择一条候选链路尝试加入网络拓朴结构，其中候选链路被选择到的可能性随着其权值减小而增大，并在被选择的候选链路满足网络规划要求时将该候选链路正式加入网络拓朴结构；

控制子单元，配置为控制所述选择单元重复上述选择及加入处理，直至所有候选链路都尝试完毕或所有站点都已存在于网络拓朴结构中。

优选地，所述搜索计算单元，还配置为计算该网络拓朴结构中每条链路的链路类型、链路容量、链路长度及雨区信息，并与链路配置模板库中的链路模板相匹配，利用匹配到的链路模块，配置链路的参数及设备。

优选地，所述搜索计算单元，还配置为利用链路配置模板库，确定本次搜索得到的网络拓朴结构中各个链路的链路设备成本；以及利用铁塔建设成本模型，确定在天线挂高优化后各个链路两端的铁塔建设成本；并基于各个链路的链路设备成本及链路两端的铁塔建设成本，计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本。

本发明实施例提供的微波网络规划的方法及系统，可以生成一个满足微波网络规划要求，且成本较优的微波网络规划方案。并且，本发明实施例不仅能自动完成网络拓朴规划，而且同时完成对链路的设备及参数自动配置，并估算网络总建设成本，从而大大降低了人工规划的工作量，而且还实现了人工规划难以做到的基于全网搜索建设成本最低的设计配置方案。附图说明

图 1为本发明实施例中的示例网络拓朴结构图；

图 2为本发明实施例记载的微波网络规划方法的总体流程图；图 3为本发明实施例记载的一种铁塔成本模型示意图；

图 4为本发明实施例中设计方案的搜索流程图；

图 5为本发明实施例中网络拓朴方案的搜索流程图；图 6为本发明实施例记载的微波网络规划系统的结构示意图；图 7为本发明实施例记载的微波网络规划系统中搜索计算单元 63的结构示意图。具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明实施例基于微波网络建设成本组成分析，构建网络建设成本模型，并基于该模型利用成本最优搜索算法获取理想的微波网络建设方案。本发明实施例基于已有的站点信息生成一个满足规划要求的、基于成本最优原则的微波网络规划设计方案，该设计方案包括链路拓朴规划和链路参数及设备配置。由于影响网络最终建设成本的因素是非常复杂的，涉及到设备选型、网络规划、工程实施和网络交付等多个阶段，而本发明实施例重点关注网络设计阶段相关的、对网络建设成本具有重大影响的因素，主要包括铁塔建造成本和设备成本两部分。

本发明实施例可以通过软件模块计算来完成微波网络设计，需要输入的信息包括站点信息（如站点位置信息、所需的业务容量信息等），地图高程信息、微波设备信息、以及与微波网络规划相关的工程配置信息等。

本发明实施例所指的微波规划方案是针对一个站点组而言的，该站点组包括中心站点和非中心站点，其中所有非汇集站点都需要通过链路连接到中心站点。非中心站点既可以是直接与中心站点连接，也可以是经由其他非中心站点连接至中心站点，图 1 为本发明实施例中的示例网络拓朴结构图，如图 1所示，其中圆圈代表站点，圆圈中的数字代表站点标号，图 1 中站点 1为中心站点，站点 2 ~站点 21均为非中心站点。本发明实施例同样适用于站点组中包括有部分利旧链路的情况。另外，如果需要对多个站点组进行规划，则可以依次使用本发明实施例的规划方案。图 2为本发明实施例记载的微波网络规划方法的总体流程图，如图 2 所示，本发明实施例记载的微波网络规划的方法，应用于上述站点组，包括以下步驟：

步驟 21 , 对于站点组内的每一个站点，建立铁塔建设成本模型。该模型主要是建立铁塔天线挂高和铁塔方向数这两个因素与铁塔建设成本之间的对应关系，其中方向数是指与该站点直接相连的链路条数。

图 3为本发明实施例记载的一种铁塔成本模型示意图，如图 3所示，在一个特定方向数下，一个特定站点的天线挂高与铁塔建设成本的一种曲线图。对于已有的铁塔，其建设成本可以设为 0或者非常低的数值。

步驟 22, 建立链路配置模板库，配置为链路设备及链路参数自动配置和计算链路的设备成本。

可见，链路配置模板库的作用主要有 2个，即用于链路设备及链路参数的自动配置，以及用于计算链路设备成本。链路参数及链路设备的配置主要由链路的长度、容量、类型、雨区等关键因素决定。因此，对应这些关键字段，建立链路配置模板库。对于新规划的链路，可以通过索引字段从模板库中找到匹配的链路模板，从而利用找到的链路模板中的配置字段信息，对新建链路进行参数和设备信息的配置。本实施例记载的一种链路模板信息库的字段信息可以包括以下三部分：

1 )链路模板的索引字段信息：可以包括该链路模板可应用的链路长度区间、链路容量区间、链路类型、雨区等；

2 )链路模板的配置字段信息：可以包括设备型号、天线型号、频率、调制方式、保护方式、性能参数配置等；

3 )链路设备成本信息：计算该链路模板对应链路的设备总成本。

步驟 23 , 根据微波工程规划要求，对站点组内每两个站点之间的链路进行分析，确定站点组内满足要求的候选链路集合。根据工程实际要求，可以设定整网或者某些站点必须要满足的要求，包括但不限于以下要求中的至少一种：站点天线最大挂高、链路视通、单跳链路最大长度、禁连链路等。根据这些要求以及地图高程信息，对站点组内每 2个站点之间的链路进行分析，如果满足要求，则纳入候选链路集合；否则，排除在候选链路集合之外。

步驟 24, 通过搜索所述候选链路集合中的候选链路，生成一满足预定网络规划要求的网络拓朴结构，利用链路配置模板库对该网络拓朴结构进行参数配置，并在对该网络拓朴结构进行整网天线挂高优化后，利用链路配置模板库和铁塔建设成本模型计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本。

步驟 25 , 在预定搜索终止条件满足后，从多次搜索得到的网络拓朴结构中选择并输出成本最优的网络拓朴结构及其链路参数。

上述步驟 24及步驟 25中，采用最小生成树以及随机选择策略，搜索满足网络规划要求的成本最优网络设计方案。

上述步驟 24中，首先通过搜索的方式生成一个网络拓朴结构，然后根据链路参数及设备的自动匹配对网络进行参数配置，再进行整网天线高度优化，最后计算该方案的总成本。上述步驟 25中，通过设定搜索终止条件来结束方案搜索，终止条件可以是运算时间达到预定时限、搜索次数达到预定次数、总成本小于预定数值，当然还可以是上述条件的组合。

在执行步驟 24中的网络规划方案搜索之前，可以预先设定网络规划要求，如单条链路最大容量、链路最大深度、以及根据链路模板库自动配置链路设备及参数的规则等。

其中，步驟 24还可以通过步驟 241 ~步驟 245实现：

步驟 241 , 从中心站点出发，基于最小树生成算法（即 Prim算法），结合一定的随机选择策略，生成一个满足要求的拓朴结构。图 5 为本发明实施例中网络拓朴方案的搜索流程图，如图 5所示，步驟 241还可以通过步驟 2411〜步驟 2417实现：

步驟 2411 , 计算候选链路的权值。

候选链路的权值影响到该条链路被选中的概率。从策略上来说，有利的因素可以在权值上有所体现，比如：链路铁塔建设成本，链路的距离等。

作为一种实施方式，所述权值与所述候选链路对应的铁塔建设成本、链路长度、链路深度、站点建设难度系数中的至少一个因素相关，且所述权值随所述因素的变优而减小。其中，所述候选链路对应的铁塔建设成本是根据候选链路两端站点的铁塔建设成本模型所确定的最小的链路两端铁塔建设的总成本。例如，可以基于成本最优的原则，计算每条候选链路的天线最佳挂高以及对应的铁塔建设成本：对于每条候选链路，取两端站点的铁塔建设成本模型，结合链路视通条件和高程剖面图，计算最优天线挂高。最优天线挂高是指链路两端铁塔建设总成本最小，例如可以采用逐步试探法计算最优天线挂高，通过设定合理步长，或者步长逐步求精的方式，提高计算效率；同时，计算该链路的铁塔建造总成本。

步驟 2412 , 新建初始的站点集合 U和链路集合 TE。

步驟 2413, 在所有 u U, v e V-U的边中按照一定的随机策略尝试选一条边（ ιιθ,νθ )并入集合 TE, 同时将 νθ并入 U。

初始时， U只包含中心站点， ΤΕ=φ, V为所有站点集合；基于 Prim算法，从中心站点出发，每次以预定的随机策略选择一条边（候选链路）加入网络，权值越小则被选择的可能性就越大。

步驟 2414, 判断 TE是否满足网络规划的规则，如果满足，则执行步驟 2416并重新执行步驟 2413; 否则，执行步驟 2415。

步驟 2415, 正式将（ιιθ,νθ ) 并入集合 TE, 同时将 νθ并入 U 。

步驟 2416, 放弃加入 ( u0,v0 )和 v0。步驟 2414〜步驟 2416中，每次有新的边加入网络时，进行拓朴网络的深度计算和容量计算，对拓朴网络的合法性进行检查，如果不满足网络规划规则就重新选择另外一条候选边，如果满足则正式加入网络将改变并入集合 TE。

步驟 2417, 判断是否满足以下条件中的一个： U=V, 再无有效边可选择；如果满足，则结束当前处理，否则重新执行步驟 2413直至满足以上条件中的一个。

步驟 2417的判断条件中， U=V标识所有的站点都连入到网络，再无有效边可选择标识虽然有站点没有连入网络，但没有更合适的候选链路可供选择。

步驟 242, 根据链路配置模板库，完成链路参数及设备的配置。

对于步驟 241 生成的拓朴网络，计算每条链路的容量、长度、类型、雨区等信息。根据步驟 22中的链路配置模板库，对每一条边都进行自动匹配，利用匹配到的链路模块，完成网络的链路参数和设备配置。

步驟 243, 对整网铁塔天线挂高整体优化。对于非末端站点，天线挂高的成本是多条链路共享式的，铁塔的成本只取决于最高天线挂高和方向数。所以天线挂高是相互影响的，需要进行整网优化。采用遗传算法或者类似搜索算法对天线挂高进行优化，确保该设计方案的铁塔建造成本最优。

步驟 244, 计算整网建造成本。

网络建造成本主要由铁塔建造成本和设备成本两部分组成。利用链路配置模板库和铁塔建设成本模型计算，重新计算每条链路的设备成本以及每个站点的铁塔建设成本，再计算整网建设总成本。

步驟 245, 是否达搜索终止条件：如果没有达到就返回到步驟 241 , 重新搜索一个新的网络设计方案；如果达到，则执行步驟 25。

上述微波网络规划的方法还可以包括：步驟 26, 通过人机交互的方式，提供合适的网络规划方案供用户选择，接受用户选择的方案作为最终建设方案。

为了进一步对以上步驟进行说明，下面通过以图 1 所示网络为例进一步阐述本发明实施例的方法，主要包括以下六个步驟（步驟 1〜步驟 6 ): 步驟 1 , 如图 1所示，获取 21个站点的信息，其中站点 1为中心站点，其它 20个站点都需要通过链路汇集到站点 1。如图 3所示，根据勘站报告，建立每个站点的铁塔成本模型，并输入每个站点的限制条件，如铁塔的最高高度（天线最高挂高）必须低于 70米，链路长度必须小于 100公里以及方向数限制等。

一种可能的铁塔成本模型的站高与建设成本的对应表格如下表 1所示，可以基于该表生成成本模型曲线图：

表 1

步驟 2, 根据工程的要求，建立链路配置模板库：确定可用的频段、设备、天线、雨区、以及对应的性能要求。链路模板要求能覆盖所有可能的范围，如链路距离，容量等，或者有默认的模板链路。链路模板库可以包括以下内容：链路容量范围、链路长度范围、雨区、频段、保护方式、设备名称、天线名称、设备总成本等字段。

步驟 3, 分析候选链路。

其中，步驟 3可以通过步驟 3.1〜步驟 3.3实现：

步驟 3.1 , 限制条件过滤：对示例中 21个站点的每 2个站点组合进行分析，如果距离超过 100公里，则不需要纳入链路视通分析。如果用户指定某 2个站点禁止建链路，那么也不需要纳入链路视通分析。

步驟 3.2, 视通分析，即根据地理信息系统（GIS ) 高程剖面图，分析每两个站点之间的链路在允许的最高铁塔挂高范围内是否视通。

步驟 3.3建立视通矩阵。

一种可能的视通矩阵如下表 2所示:

表 2 步驟 4,基于成本最低原则，计算每条候选链路的天线最佳挂高以及对应的铁塔建设成本。

如示例中的 Site 1和 Site 2的候选链路，取 Site 1和 Site 2的铁塔建设成本模型，结合链路视通条件和高程剖面图，计算最优天线挂高。最优天线挂高是指链路两端铁塔建设总成本最小。可以采用逐步试探法计算最优天线挂高，上表中当 Site 1的挂高为 25米， Site 2的挂高为 40米时，该条链路的建塔成本最低，为 12.5万元。

步驟 5, 采用最小生成树和随机选择策略，搜索满足网络规划要求的成本最优网络设计方案。

其中，步驟 5可以通过步驟 5.0〜步驟 5.1实现：

步驟 5.0, 计算候选链路的权值。

步驟 5.1 , 从中心站点出发，基于最小生成树算法（Prim算法），结合一定的随机选择策略，生成一个满足要求的拓朴结构。

其中，步驟 5.1还可以通过步驟 5.1.1 ~步驟 5.1.4实现：

步驟 5.1.1 , 设站点集合 V, U 和链路集合 TE, 初始 U={Sitel }， V={Site2, ,Site21 } , ΤΕ= φ。

步驟 5.1.2, 计算所有 u U,v V-U的边的权值，即计算所有 u、 V站点之间的边的权值，权值计算主要需要考虑的因素有：铁塔建塔成本、链路长度、链路深度、站点建设的难度系数。本实施例中采用的计算权值的公式如下：（Cost_a * f_a+Cost_b * f_b)*L* ( l+k*d ); 其中，上式中各参数的含义如以下所述：

Cost_a, Cost_b: 链路两端站点的建站成本，即铁塔建设成本；链路的链接距离系数 L,通常具有较大距离的链路的系数，不小于具有较小距离的链路的系数，例如 0 ~ 5公里的链路的系数为 1,5 ~ 10公里的系数为 1.2; f_a, f_b:每个站点的建站难度系数，可以根据实际建站环境自行设置； k: 链路深度系数，可以由用户自行设置；

d: 链路离中心站点的跳数，根据 TE拓朴结构计算得出；

当然本发明并不局限于此，本领域技术人员可以根据工程特点对公式和因子进行调整。

如图 1 所示，每条链路上的数字代表该链路的权值。权值决定着拓朴方案搜索时该条链路被选择的概率。

步驟 5.1.3, 采用俄罗斯转盘的规则，权值越小的链路，意味着综合成本越小，被选中的概率越大。选取一条边（ ιιθ,νθ ), 其中 u( U, v( V-U, 将该边尝试加入 TE, 并检查 TE网络是否满足网络规划的要求，如容量限制，深度限制等。如果满足则将（ιιθ,νθ )加入 TE, 同时将 νθ并入 U, 并从 V中删除；如果不满足则选取另外一条边。

步驟 5丄 4,重复执行步驟 5丄 3,直到 V为空，或者没有合适的（ιιθ,νθ ) 边可供选择。

步驟 5.2, 根据模板匹配技术，完成链路参数及设备的配置。

对于步驟 5.1生成的拓朴网络，计算每条链路的容量、长度、雨区等信息。然后，根据步驟 22中的链路模板库，对每一条边都进行自动匹配，完成网络的链路参数和设备配置。

步驟 5.3 , 天线挂高整体优化。

铁塔的成本只取决于最高天线挂高和方向数，而对于非末端站点，天线挂高的成本是多条链路共享式的，所以天线挂高是相互影响的，必须进行整网优化。本实施例可以采用遗传算法或者类似算法对天线挂高进行优化，确保该设计方案的铁塔建造成本最优。

步驟 5.4, 计算整网建造成本。

网络建造成本主要考虑铁塔建设成本和设备成本两部分。基于步驟 3, 重新计算每条链路的设备成本以及每个站点的铁塔成本。

步驟 5.5 , 判断是否满足搜索终止条件：如果满足，则执行步驟 6; 否贝从步驟 5.1开始重新执行，重新搜索一个新的网络设计方案。

步驟 6, 通过人机交互的方式，选择满足拓朴要求，成本最优的方案作为最终建设方案。

从以上所述可以看出，本发明实施例记载的微波网络规划的方法，可以生成一个满足微波网络规划要求，且成本较优的微波网络规划方案。并且，本发明实施例不仅能自动完成网络拓朴规划，而且同时完成对链路的设备及参数自动配置，并估算网络总建设成本，从而大大降低了人工规划的工作量，而且还实现了人工规划难以做到的基于全网搜索建设成本最低的设计配置方案。

基于以上实施例所记载的微波网络规划方法，本发明实施例还记载了一种微波网络规划系统，图 6为本发明实施例记载的微波网络规划系统的结构示意图，如图 6所示，所述系统包括：

建模单元 61 , 配置为建立站点组中的每一个站点的铁塔参数与铁塔建设成本之间对应关系的铁塔建设成本模型，其中铁塔参数包括铁塔天线挂高和铁塔方向数，以及建立用于配置链路设备及链路参数和计算链路设备成本的链路配置模板库，其中所述站点组包括中心站点和非中心站点的站点组，各非中心站点均通过链路连接至中心站点；

链路选择单元 62,配置为对站点组内每两个站点之间的链路进行分析，确定站点组内满足预设微波工程规划要求的候选链路集合；

搜索计算单元 63 , 配置为通过搜索所述候选链路集合中的候选链路，生成一满足预定网络规划要求的网络拓朴结构，利用链路配置模板库对该网络拓朴结构进行参数配置，并在对该网络拓朴结构进行整网天线挂高优化后，利用链路配置模板库和铁塔建设成本模型计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本；

输出单元 64, 配置为在预定搜索终止条件满足后，从所述搜索计算单元多次搜索得到的网络拓朴结构中选择并输出成本最优的网络拓朴结构及其链路参数。

图 7为本发明实施例记载的微波网络规划系统中搜索计算单元 63的结构示意图，如图 7所示，搜索计算单元 63包括：

权值计算子单元 631 , 配置为计算候选链路的权值，其中所述权值与所述候选链路对应的铁塔建设成本、链路长度、链路深度、站点建设难度系数中的至少一个因素相关，且所述权值随所述因素的变优而减小；

选择子单元 632, 配置为从中心站点出发，基于最小树生成算法，每次以预定随机选择策略选择一条候选链路尝试加入网络拓朴结构，其中候选链路被选择到的可能性随着其权值减小而增大，并在被选择的候选链路满足网络规划要求时将该候选链路正式加入网络拓朴结构；

控制子单元 633 , 配置为控制所述选择单元重复上述选择及加入处理，直至所有候选链路都尝试完毕或所有站点都已存在于网络拓朴结构中。

优选地，所述候选链路对应的铁塔建设成本是：根据候选链路两端站点的铁塔建设成本模型所确定的最小的链路两端铁塔建设的总成本。所述链路配置模板库中的链路模板包括以下字段信息：

用于指示该链路模板可应用的链路的长度区间、链路容量区间、链路类型及雨区信息的索引字段信息；

优选地，所述搜索计算单元 63 , 还配置为计算该网络拓朴结构中每条链路的链路类型、链路容量、链路长度及雨区信息，并与链路配置模板库中的链路模板相匹配，利用匹配到的链路模块，配置链路的参数及设备。优选地，所述搜索计算单元 63 , 还配置为计利用链路配置模板库，确定本次搜索得到的网络拓朴结构中各个链路的链路设备成本；以及利用铁塔建设成本模型，确定在天线挂高优化后各个链路两端的铁塔建设成本；并基于各个链路的链路设备成本及链路两端的铁塔建设成本，计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本。

实际应用中，所述建模单元 61、链路选择单元 62、搜索计算单元 63 和输出单元 64 均可由微波网络规划系统中的中央处理器（CPU, Central Processing Unit )、数字信号处理器（DSP, Digital Signal Processor )或现场可编程门阵列（FPGA, Field Programmable Gate Array ) 实现；

所述权值计算单元 631、选择单元 632和控制单元 633均可由微波网络规划系统中的 CPU 、 DSP或 FPGA实现。

上面给出的仅仅是本发明的一个典型案例，用于说明本发明，而非用于限定本发明。同样，根据本发明的技术方案还可扩展到其它场景中，如网络扩容规划等。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例的技术方案的原则范围。

Claims

权利要求书

1、一种微波网络规划的方法，应用于包括中心站点和非中心站点的站点组，其中各非中心站点均通过链路连接至中心站点，所述方法包括：建立站点组中的每一个站点的铁塔参数与铁塔建设成本之间对应关系的铁塔建设成本模型，其中铁塔参数包括铁塔天线挂高和铁塔方向数，以及建立用于配置链路设备及链路参数和计算链路设备成本的链路配置模板库；

2、如权利要求 1所述的方法，其中，所述生成满足预定网络规划要求的网络拓朴结构，包括：

计算候选链路的权值，其中所述权值与所述候选链路对应的铁塔建设成本、链路长度、链路深度、站点建设难度系数中的至少一个因素相关，且所述权值随所述因素的变优而减小；

从中心站点出发，基于最小树生成算法，每次以预定随机选择策略选择一条候选链路尝试加入网络拓朴结构，其中候选链路被选择到的可能性随着其权值减小而增大，并在被选择的候选链路满足网络规划要求时将该候选链路正式加入网络拓朴结构；重复上述选择及加入处理，直至所有候选链路都尝试完毕或所有站点都已存在于网络拓朴结构中。

3、如权利要求 2所述的方法，其中，

所述候选链路对应的铁塔建设成本是：根据候选链路两端站点的铁塔建设成本模型所确定的最小的链路两端铁塔建设的总成本。

4、如权利要求 1所述的方法，其中，所述链路配置模板库中的链路模板包括以下字段信息：

5、如权利要求 4所述的方法，其中，所述利用链路配置模板库对该网络拓朴结构进行参数配置，包括：

6、如权利要求 1所述的方法，其中，

所述利用链路配置模板库和铁塔建设成本模型计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本，包括：

7、一种微波网络规划系统，包括：

建模单元，配置为建立站点组中的每一个站点的铁塔参数与铁塔建设成本之间对应关系的铁塔建设成本模型，其中铁塔参数包括铁塔天线挂高和铁塔方向数，以及建立用于配置链路设备及链路参数和计算链路设备成本的链路配置模板库，其中所述站点组包括中心站点和非中心站点的站点组，各非中心站点均通过链路连接至中心站点；

8、如权利要求 7所述的系统，其中，所述搜索计算单元包括：权值计算子单元，配置为计算候选链路的权值，其中所述权值与所述候选链路对应的铁塔建设成本、链路长度、链路深度、站点建设难度系数中的至少一个因素相关，且所述权值随所述因素的变优而减小；

9、如权利要求 8所述的系统，其中，

10、如权利要求 7所述的系统，其中，

所述链路配置模板库中的链路模板包括以下字段信息：

11、如权利要求 10所述的系统，其中，

所述搜索计算单元，还配置为计算该网络拓朴结构中每条链路的链路类型、链路容量、链路长度及雨区信息，并与链路配置模板库中的链路模板相匹配，利用匹配到的链路模块，配置链路的参数及设备。

12、如权利要求 7所述的系统，其中，

所述搜索计算单元，还配置为利用链路配置模板库，确定本次搜索得到的网络拓朴结构中各个链路的链路设备成本；以及利用铁塔建设成本模型，确定在天线挂高优化后各个链路两端的铁塔建设成本；并基于各个链路的链路设备成本及链路两端的铁塔建设成本，计算本次搜索得到的网络拓朴结构对应的整网建造成本。