专利名称：一种生成邻小区的方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种生成邻小区的方法。
背景技术：
在移动通信的长期发展过程中，随着用户不断增长，覆盖区不断扩大，而频率资源有限，因此，为了解决频率供求矛盾的问题，提出蜂窝分裂的概念。蜂窝分裂是指将全向基站区分裂为扇形小区，或将扇形小区分裂为若干个小小区。这些小区互相衔接，呈蜂窝状，几个小区构成一个区群。
在通话期间，当移动台从一个小区进入另一个小区时，网络能进行实时控制，将移动台从原小区所用的信道切换到新小区的某一个信道，并保证通话不间断。如果小区使用扇形天线，当移动台从一个扇区进入另一个扇区时，也要进行类似的切换，这种方式在空闲(Idle)模式下亦称为小区重选，以下将存在切换并且几何相邻的小区称切换相邻小区，简称邻小区。
在实际操作中，切换关系的定义往往是通过工作人员对照地图精挑细选切换相邻小区和干扰相邻小区，占用数据定义的大部分时间，同时，由于电波传播受地形起伏变化影响很大，通过这种方式定义的邻小区往往不够准确。
为了使移动台在各种条件下都能及时的发生切换，以保证移动用户的通话始终能够顺利进行，这就需要不同的触发条件使移动台进行相应的切换。触发条件可以包括信号电平、信号质量、距离和话务等变化。因此，邻小区列表是否准确、完整直接影响切换成功率。
目前，通常通过以下两种方式生成邻小区。
第一种方法根据地图人工挑选邻小区。比如将与服务小区具有共同地理边界而且在同一地平线上的基站加入到该小区的邻小区表中，为了避免掉话和乒乓切换，可以多定义一层相邻小区。但该方法将会导致邻小区列表中的小区数目过多，从而导致过多数量的切换，因此很容易造成信令负荷的过载。当然，也可以根据距离标准来定义，这需要利用指定的直径来定义一个圆周，将第一层邻小区都刚好归入该圆周中，然后将该圆周内的所有小区都定义在邻小区列表中。
图1为理想蜂窝分布图。图2为根据话务量分布得到的理想蜂窝分布图。此时如果通过人工定义根据话务量分布得到的理想蜂窝分布图的邻小区列表，考虑两层邻小区，得到相对服务小区61的邻小区列表包括71、291、281、481、551、251、81、301、111、101、631、691、471、541、461、31、41、261。但是，第一种方法不能结合实际的地理环境的衰落情况，并且依赖与小区覆盖的理想蜂窝模型。这样可能会漏掉信号好而实际地理位置不相邻的相邻小区，或者将地理位置相邻但信号传播受到阻挡而电平达不到切换阈值的小区设为了相邻小区，所以生成的相邻小区不够精确。因此，人工划分邻小区不能结合实际地理环境对电波传播的影响，并且费时费力。
第二种方法在一段时间上，通过测量在测量信道上发射和接收的信号，并根据测量结果生成一个有序的测量信道列表。然后通过将一定数目的干扰严重的测量信道的小区放到相邻小区列表中，产生一个具有所希望个数的小区的相邻小区列表。但是，这种方法需要增加移动台或基站的测量信息，导致移动台和基站间的信令负担。
综上所述，在目前的网络优化技术中，还没有一个能够综合考虑地理环境和信号强弱来挑选邻小区，因此得到的邻小区不够准确，因此可能会出现小区信道过于拥挤的情况，此时，移动台在切换过程中，由于邻小区不准确或小区信道拥挤而产生掉话，因此切换成功率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生成邻小区的方法，使其能提高移动台切换时的切换成功率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种生成邻小区的方法，该方法是这样实现的a.加载需要生成邻小区列表的规划区域的数字地图，利用区域的地理数据和基站数据计算该区域内所有小区的接收信号电平，按照接收信号电平生成服务小区覆盖图；b.在服务小区覆盖图中逐栅格循环生成每个服务小区的邻小区列表；c.确定每个邻小区在切换带的信号强度和话务量；d.根据每个邻小区在切换带的信号强度和话务量分别加权后进行排序，确定该服务小区的相邻小区列表中的优先级；按照确定的每个服务小区的要求的邻小区个数，为每个服务小区选择邻小区。
步骤b中生成每个服务小区的邻小区列表的步骤是根据预先配置的邻区准则逐栅格循环，并在每栅格处根据地理位置或信号强度判断是否满足邻区准则，并将满足邻区准则的小区加到服务小区的邻小区列表中。
所述邻小区准则可以是根据信号强度值确定。
所述邻小区准则也可以为将强制共站的小区为邻小区，或将接收信号电平为次大的小区为邻小区。
步骤b可以包括b1、选择一个栅格作为当前栅格，确定该栅格的服务小区，将该栅格的话务量累加到该栅格对应服务小区的话务量中，b2、判断该服务小区电平是否低于切换阈值，如果不低于切换阈值，继续将下一栅格作为当前栅格，返回步骤b1；如果低于，则执行步骤b3；b3、选择除服务小区之外的下一个小区，判断选择的该小区的信号电平是否超过切换阈值，如果超过，执行步骤b4；如果没有超过，则返回步骤b3；b4、将该小区加入到步骤b1得到服务小区的邻小区列表中，并累计此栅格处的话务量到此小区的话务量中；
b5、判断小区循环是否结束，如果结束，则执行步骤b6，否则，执行步骤b3；b6、判断规划区域中栅格循环是否完毕，如果没有，则执行步骤b1，否则，继续步骤c。
步骤d中根据每个邻小区在切换带的信号强度和话务量分别加权后进行排序的步骤可以根据如下的加权函数计算fi(x)=f1i(x)·w1+f2i(x)·w2=Σx=0,y=0x=m,y=nP(t=i,Gxy)IfHO(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nP(t,Gxy)IfHO(t,Gxy)·w1]]>+Σx=0,y=0x=n1,y=nTr(t=i,Gxy)IfCov(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nTr(t,Gxy)IfCov(t,Gxy)·(1-w2)]]>其中，f1i(x)为小区i的信号能量在切换带的分布的条件函数，f2i(x)为话务量的条件函数，信号能量的权重为0＜w1＜1，话务量的权重为0＜w2＜1，设规划区宽为m，高为n，服务小区的相邻小区有T个，f1i(x)的一种具体表现形式为f1i(x)＝小区i在切换带处的能量/此服务小区的所有邻小区在切换带处的能量之和；设某小区t在某栅格Gxy处的信号能量为P(t，Gxy)，此栅格Gxy是否属于此小区t的切换带为IfHO(t，Gxy)，则f1i(x)=Σx=0,y=0x=m,y=nP(t=i,Gxy)IfHO(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nP(t,Gxy)IfHO(t,Gxy)]]>f2i(x)的一种具体表现形式为f2i(x)＝小区i的话务量/此服务小区的所有邻小区的话务量之和；设某小区t在某栅格Gxy处的话务量为Tr(t，Gxy)，此栅格Gxy是否属于此小区t的服务范围为IfCov(t，Gxy)，则f2i(x)=Σx=0,y=0x=n1,y=nTr(t=i,Gxy)IfCov(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nTr(t,Gxy)IfCov(t,Gxy).]]>步骤d中按照确定的每个邻小区的优先级，为每个服务小区选择邻小区的步骤可以为按照优先级顺序，在该服务小区的相邻小区列表中选择预先设定个数的小区。
本发明的方法，在网络规划中，引入表征地理环境的数字地图来实际计算各个小区在覆盖范围内的信号电平，同时根据相邻小区的信号能量在切换带的分布和各小区负荷的话务量分别加权后确定各个邻小区的优先级，得到相对准确的邻小区关系，进而可以选择精确的小区，使网络质量得到优化。
按照本发明得到的小区覆盖范围并不是一个六角形的理想蜂窝，而是根据实际的地理环境得到的更合乎实际的不规则的覆盖范围，在RNC中使用本发明生成的邻小区列表比人工定义的邻小区更精确和有效，能减少因为邻小区关系的定义不合理而造成的掉话，并且，不会造成邻小区定义过多而增加移动台或基站的信令负担。
图1示出了理想六角形蜂窝分布图；图2示出了根据话务量分布得到的理想蜂窝分布图；图3示出了本发明生成邻小区流程示意图；图4示出了本发明生成邻小区的具体实施例流程示意图；图5为本发明生成的实际的小区覆盖图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
为了克服人工划分邻小区不能结合实际地理环境对电波传播的影响，本发明提供了一种通过引入数字地理地图，在网络规划中自动规划邻小区的方法。本发明引入表征地理环境的数字地图来实际计算各个小区在覆盖范围内的接收信号电平，同时根据相邻小区的接收信号电平在切换带的分布和各小区负荷的话务量分别加权后确定各个邻小区的优先级，得到相对准确的邻小区关系，进而可以生成精确的邻小区列表，使网络质量得到优化。
参见图3所示，实现本发明的方法包括以下步骤
步骤301加载需要生成邻小区列表的规划区域的数字地图，利用规划区域的地理数据和基站数据计算该区域内所有小区的接收信号电平，按照接收信号电平生成服务小区覆盖图。
步骤302在服务小区覆盖图中逐栅格循环生成每个服务小区的邻小区列表。
生成每个服务小区的邻小区列表是这样实现的根据预先配置的邻区准则逐栅格循环，并在每栅格处根据地理位置或信号强度判断是否满足邻区准则，并将满足邻区准则的小区加到服务小区的邻小区列表中。所述邻区准则是根据信号强度值确定，当然也可以将强制共站的小区为邻小区、接收信号电平为次大的小区为邻小区等。
步骤303确定每个邻小区在切换带的信号强度和话务量。
步骤304根据每个邻小区在切换带的信号强度和话务量分别加权后进行排序，确定该服务小区的相邻小区列表中的优先级；按照确定的每个服务小区的要求的邻小区个数，为每个服务小区选择邻小区。
根据邻小区优先级保存预先设定个数的邻小区标识。
在本发明中，将信号强度和话务量进行加权的方法如下设某小区i的信号能量在切换带的分布的条件函数为f1i(x)，话务量的条件函数为f2i(x)，信号能量的权重为0＜w1＜1，话务量的权重为0＜w2＜1，则此小区i总的加权函数可表示为fi(x)＝f1i(x)·w1+f2i(x)·(1-w2)；设规划区的宽为m，高为n，某服务小区的相邻小区有T个，f1i(x)的一种具体表现形式为f1i(x)＝小区i在切换带处的能量/此服务小区的所有邻小区在切换带处的能量之和；设某小区t在某栅格Gxy处的信号能量为P(t，Gxy)，此栅格Gxy是否属于此小区t的切换带为IfHO(t，Gxy)，则f1i(x)=Σx=0,y=0x=m,y=nP(t=i,Gxy)IfHO(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nP(t,Gxy)IfHO(t,Gxy);]]>
f2i(x)的一种具体表现形式为f2i(x)＝小区i的话务量/此服务小区的所有邻小区的话务量之和；设某小区t在某栅格Gxy处的话务量为Tr(t，Gxy)，此栅格Gxy是否属于此小区t的服务范围为IfCov(t，Gxy)，则f2i(x)=Σx=0,y=0x=m,y=nTr(t=i,Gxy)IfCov(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nTr(t,Gxy)IfCov(t,Gxy).]]>所以小区i总的加权函数可表示为fi(x)=f1i(x)·w1+f2i(x)·w2=Σx=0,y=0x=m,y=nP(t=i,Gxy)IfHO(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nP(t,Gxy)IfHO(t,Gxy)·w1]]>+Σx=0,y=0x=m,y=nTr(t=i,Gxy)IfCov(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nTr(t,Gxy)IfCov(t,Gxy)·(1-w2)]]>参见图4所示，本实施例生成邻小区列表的具体步骤如下步骤401加载需要生成邻小区列表的规划区域的数字地图，并记录规划区内的话务量分布信息。
这里，加载数字地图可以利用现有的软件实现。此数字地图记录该规划区域的地理数据和基站数据。地理数据包括地形起伏的信息、地表覆盖物的信息、建筑物位置分布以及建筑物高度的信息；基站数据包括基站的经度、纬度、发射天线高度、发射功率、所用天线的方向图等。
话务量分布可表示为Erl/km^2。话务量分布信息可以利用话务密度表示。例如，规划区分为三个密度区域，不同密度区域对应不同的覆盖半径。
步骤402利用数字地图中记录的地理数据和基站数据计算所有小区的接收信号电平，生成服务小区覆盖图。
目前，利用数字地图生成服务小区覆盖图是现有技术可以实现的。生成服务小区覆盖图的基本原理是这样的根据基站所用的传播模型，计算基站到需要规划区域内每个栅格的电磁传播损耗；并根据基站所使用的天线以及公共信道的发射功率等信息，计算公共信道在预测区域内每个点的信号强度，即接收信号电平，最后对数字地图中的栅格进行循环，根据在栅格处接收的每个小区的接收信号电平排序，每栅格最大接收信号电平对应的小区就是此栅格的服务小区，进而得到服务小区覆盖图。这里，栅格为数字地图的进度，如每栅格为20×20个单位，一个栅格可以作为一个点。
步骤403选择一个栅格作为当前栅格。
步骤404将该栅格的话务量累加到该栅格对应服务小区的话务量中。
步骤405判断该服务小区电平是否低于切换阈值，如果不低于切换阈值，继续将下一栅格作为当前栅格，执行步骤403；如果低于，则执行步骤406。
将该栅格的话务量累加到对应的服务小区的话务量中是这样实现的根据业务密度图层读取该栅格的话务量，栅格话务量等于业务密度乘以栅格面积，将该栅格的话务量累加到步骤402中得到该栅格的服务小区中。
步骤406选择下一个小区作为当前小区，即除服务小区之外的小区。
步骤407判断选择的该小区的信号电平是否超过切换阈值，如果超过，执行步骤408；如果没有超过，则返回步骤406。
步骤408将该小区加入到当前栅格对应的服务小区的邻小区列表中，并累计此栅格处的话务量到此小区的话务量中。
步骤409判断小区循环是否结束，如果结束，则执行步骤410，否则，执行步骤406。
步骤410判断规划区中栅格循环是否完毕，如果没有，则执行步骤403，否则，继续步骤411。
步骤411对每个服务小区的相邻小区列表根据信号能量在切换带的大小和话务量分别加权后进行排序，确定每个服务小区的所有邻小区的优先级。
对服务小区的相邻小区列表根据信号能量在切换带的大小和话务量分别加权的方法根据前面介绍的单个小区的加权函数来加权，如下fi(x)=f1i(x)·w1+f2i(x)·w2=Σx=0,y=0x=m,y=nP(t=i,Gxy)IfHO(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nP(t,Gxy)IfHO(t,Gxy)·w1]]>+Σx=0,y=0x=m,y=nTr(t=i,Gxy)IfCov(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nTr(t,Gxy)IfCov(t,Gxy)·(1-w2)]]>
步骤412根据邻小区优先级保存要求个数的邻小区信息。
参见图5所示，计算得到服务小区61的邻小区列表为481、251、281、71、291、261、551、471、31、691、101、41、271、51、541、461、11、631。
在图5中，邻小区481和251和服务小区61的相邻的面积比较大，同时，从邻小区481和251到服务小区61的路径上建筑物比邻小区281、71、291到服务小区61的路径上建筑物低，所以邻小区481和251的优先级高。邻小区81、301、111到服务小区61的路径上受到高大建筑物的阻挡，又处在高密度话务区，所以虽然在第二层邻小区，但被信号传播条件好的第三层邻小区11(同时处在中密度话务区)、51、271代替。
从上述例子可以看出，本发明的生成邻小区方法能充分考虑地理环境对电波传播的影响，同时也能考虑各小区的话务量承载，生成的邻小区列表更合乎实际。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种生成邻小区的方法，其特征在于该方法包括以下步骤a.加载需要生成邻小区列表的规划区域的数字地图，利用区域的地理数据和基站数据计算该区域内所有小区的接收信号电平，按照接收信号电平生成服务小区覆盖图；b.在服务小区覆盖图中逐栅格循环生成每个服务小区的邻小区列表；c.确定每个邻小区在切换带的信号强度和话务量；d.根据每个邻小区在切换带的信号强度和话务量分别加权后进行排序，确定该服务小区的相邻小区列表中的优先级；按照确定的每个服务小区的要求的邻小区个数，为每个服务小区选择邻小区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中生成每个服务小区的邻小区列表的步骤是根据预先配置的邻区准则逐栅格循环，在每个栅格处根据地理位置或信号强度判断是否满足邻区准则，并将满足邻区准则的小区加到服务小区的邻小区列表中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述邻区准则是根据信号强度值确定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述邻区准则为将接收信号电平为次大的小区为邻小区。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述邻区准则为将强制共站的小区为邻小区。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b包括b1、选择一个栅格作为当前栅格，确定该栅格的服务小区，将该栅格的话务量累加到该栅格对应服务小区的话务量中；b2、判断该服务小区电平是否低于切换阈值，如果不低于切换阈值，继续将下一栅格作为当前栅格，返回步骤b1；如果低于，则执行步骤b3；b3、选择除服务小区之外的下一个小区，判断选择的该小区的信号电平是否超过切换阈值，如果超过，执行步骤b4；如果没有超过，则返回步骤b3；b4、将该小区加入到步骤b1得到的服务小区的邻小区列表中，并累计此栅格处的话务量到此小区的话务量中；b5、判断小区循环是否结束，如果结束，则执行步骤b6，否则，执行步骤b3；b6、判断规划区域中栅格循环是否完毕，如果没有，则执行步骤b1，否则，继续步骤c。
7.根据权利要求1～6中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，步骤d中根据每个邻小区在切换带的信号强度和话务量分别加权后进行排序的步骤是根据如下的加权函数计算fi(x)=f1i(x)·w1+f2i(x)·w2=Σx=0,y=0x=m,y=nP(t=i,Gxy)IfHO(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nP(t,Gxy)IfHO(t,Gxy)·w1]]>+Σx=0,y=0x=m,y=nTr(t=i,Gxy)IfCov(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nTr(t,Gxy)IfCov(t,Gxy)·(1-w2)]]>其中，f1i(x)为小区i的信号能量在切换带的分布的条件函数，f2i(x)为话务量的条件函数，信号能量的权重为0＜w1＜1，话务量的权重为0＜w2＜1，设规划区宽为m，高为n，服务小区的相邻小区有T个，f1i(x)＝小区i在切换带处的能量/此服务小区的所有邻小区在切换带处的能量之和；设某小区t在某栅格Gxy处的信号能量为P(t，Gxy)，此栅格Gxy是否属于此小区t的切换带为IfHO(t，Gxy)，则f1i(x)=Σx=0,y=0x=m,y=nP(t=i,Gxy)IfHO(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nP(t,Gxy)IfHO(t,Gxy)]]>f2i(x)＝小区i的话务量/此服务小区的所有邻小区的话务量之和；设某小区t在某栅格Gxy处的话务量为Tr(t，Gxy)，此栅格Gxy是否属于此小区t的服务范围为IfCov(t，Gxy)，则f2i(x)=Σx=0,y=0x=m,y=nTr(t=i,Gxy)IfCov(t=i,Gxy)/Σt=1TΣx=0,y=0x=m,y=nTr(t,Gxy)IfCov(t,Gxy).]]>
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d中按照确定的每个邻小区的优先级，为每个服务小区选择邻小区的步骤为按照优先级顺序，在该服务小区的相邻小区列表中选择预先设定个数的小区。
全文摘要
本发明公开了一种生成邻小区的方法，该方法为加载需要生成邻小区列表的规划区域的数字地图，利用区域的地理数据和基站数据计算该区域内所有小区的接收信号电平，按照接收信号电平生成服务小区覆盖图；在服务小区覆盖图中逐栅格循环生成每个服务小区的邻小区列表；确定每个邻小区在切换带的信号强度和话务量；根据每个邻小区在切换带的信号强度和话务量分别加权后进行排序，确定该服务小区的相邻小区列表中的优先级；按照确定的每个服务小区的要求的邻小区个数，为每个服务小区选择邻小区。利用本发明，在网络规划中可以得到相对准确的邻小区关系，进而可以选择精确的小区，使网络质量得到优化。
文档编号H04W8/00GK101083831SQ200610081290
公开日2007年12月5日 申请日期2006年5月29日 优先权日2006年5月29日
发明者莫莉 申请人:大唐移动通信设备有限公司, 上海大唐移动通信设备有限公司