一种移动通信基站使用情况的评估方法及系统与流程

本发明涉及一种移动通信基站使用情况的评估方法与系统，属于移动通信技术领域。

背景技术：

目前，基于提高频谱使用效率、释放频率资源的目标，英国、美国、日本、南非等国家已开展了频率评估和频谱审计相关的工作，各国频率评估和频谱审计的名称有所不同，但评估的主要内容基本类似，各国鉴于国情有一些差别。

开展对无线电基站评估工作，在无线电频率管理中对于科学决策和规划具有重要的现实意义。为了规范无线电基站和无线电发射设备的管理，有效减少干扰隐患，需要建立基站评估系统和相应指标对基站的设置、使用等方面进行评估，来有效掌握各行业、各部门无线电基站的运行情况。

综合看来国外的频率评估，其评估内容主要包括频率使用效率评估、基站评估、技术评估、业务评估、频率需求评估和效益评估6个方面，覆盖了频率使用、规划、管理各个方面，最终输出频率评估报告，供频率规划和管理使用。其中的基站评估是频率评估的重要部分，其主要是基于通用基站评估的思路，结合宽带无线通信系统的特点，来形成宽带无线通信系统基站评估方法。

基站评估通过建立基站数据分析指标，直观反映频段在用基站的情况。根据基站申报及核查中掌握的基站地理信息、功率、频率信息以及业务信息等，对基站设置和相应频率使用强度进行评估，全面掌握宽带无线基站(基站)的分布与使用情况。基站评估主要基于基站数据，从种类、数量、分布、信号覆盖及使用等方面进行分析评估，掌握不同业务、不同频率基站分布特点。目前主要以业务、频段、地域为维度，以国家、省、区(市)为单位，基于时间建立基站评估分析指标，其中的业务包括移动业务、固定业务、航空业务、海事业务、卫星业务等。在实际使用中，基站评估的结果可与频率使用效率评估结合，来形成基站使用效率结果。

但是从目前各国实施的基站评估来看，尚未有针对移动通信基站使用情况设计出的评估技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种移动通信基站使用情况的评估方法及系统，其 可从宏观、微观两个方面上对评估区域内的移动通信基站的使用情况做出全面、准确、直观的评估。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种移动通信基站使用情况的评估方法，其特征在于，它包括步骤：

1)根据待评估的评估区域，从基站数据库中采集相应的基站评估基础数据，基站评估基础数据分为宏观指标数据和微观指标数据；

2)针对采集的宏观指标数据、微观指标数据计算出宏观指标、微观指标；

3)将宏观指标、微观指标整理展现为相应的数据图表；

4)针对宏观指标数据、微观指标数据以及整理展现出的数据图表，对评估区域内基站的使用情况做出评估报告。

一种移动通信基站使用情况的评估系统，其特征在于：它包括数据采集模块、数据计算模块、数据整理模块、数据分析模块，其中：

数据采集模块根据待评估的评估区域，从基站数据库中采集相应的基站评估基础数据，基站评估基础数据分为宏观指标数据和微观指标数据；

数据计算模块针对采集的宏观指标数据、微观指标数据计算出宏观指标、微观指标；

数据整理模块将宏观指标、微观指标整理展现为相应的数据图表；

数据分析模块针对宏观指标数据、微观指标数据以及整理展现出的数据图表，对评估区域内基站的使用情况做出评估报告。

本发明的优点是：

本发明结合宽带无线通信系统特点，基于基站数据库所提供的宏观指标数据和微观指标数据，可从宏观、微观上对评估区域内的移动通信基站的使用情况做出全面、准确、直观的评估，以时间、频率、空间、技术不同维度对频率使用效率等做出全面分析，真实、直观地反映出基站宽带无线频率资源使用情况，为有效掌握移动通信基站的建设情况提供依据。

本发明适用于LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM等网络下的移动通信基站使用情况的评估。

附图说明

图1是本发明方法的实施流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明移动通信基站使用情况的评估方法包括如下步骤：

1)根据待评估的评估区域(评估区域确定后即会得到关于评估区域范围 的一些参数)，从基站数据库(基站数据库为一种用于存储基站评估基础数据的数据库)中采集相应的基站评估基础数据，基站评估基础数据分为宏观指标数据和微观指标数据；

2)针对采集的宏观指标数据、微观指标数据计算出若干宏观指标、若干微观指标；

3)将宏观指标、微观指标整理展现为相应的数据、图表；

4)针对宏观指标数据、微观指标数据以及3)中整理展现出的数据、图表，对评估区域内基站的使用情况做出评估报告，实现对评估区域内基站使用情况的有效评估，对评估区域内基站的未来发展趋势给出准确预测。

在本发明中，基站即是指移动通信基站。

在本发明中，较佳地，宏观指标数据包括按不同维度反映评估区域内基站数量的基站数量数据、反映评估区域内人口总数的人口数据、反映评估区域内不同频段内基站所占用带宽的频率带宽数据、反映评估区域面积的区域面积数据，其中：基站数量数据又包括：

●基站总量；

●2G、3G、4G业务基站数量；

●不同子区域内的基站数量；

●不同频段内的基站数量；

●不同运营商所属的基站数量；

●不同技术指标(主要有功率、天线高度、技术制式等)下的基站数量。

在本发明中，较佳地，微观指标数据包括基站微观技术数据，基站微观技术数据又包括基站发射/接收功率、基站工作频段、天线高度、天线增益、方向图等技术参数数据。

在本发明中，宏观指标包括：

针对宏观指标数据中的基站总量，按照每年基站的总数量，计算出基站总量变化指标(单位：个)。

针对宏观指标数据中的2G、3G、4G业务基站数量，按照每年2G/3G/4G基站的数量，计算出2G/3G/4G业务基站数量变化指标(单位：个)。

针对宏观指标数据中的不同子区域内的基站数量，按照各子区域内每年的基站数量，计算出不同子区域内基站数量变化指标(单位：个)。在实际设计中，根据评估区域的不同，划分的子区域的颗粒度不同，例如，若评估全国的基站，则以省为单位进行各子区域内基站数量变化分析。

针对宏观指标数据中的不同频段内的基站数量，按照设定若干频段内每年的基站数量，计算出不同频段基站数量变化指标(单位：个)。在实际中，一般频段进行如下表1所示划分：

表1

针对宏观指标数据中的不同运营商所属的基站数量，按照不同运营商所属基站每年的数量，计算出不同运营商所属基站数量变化指标(单位：个)。

针对宏观指标数据中的不同技术指标下的基站数量中的不同功率、天线高度、技术制式技术指标下的基站数量，按照设定的不同功率、天线高度、技术制式条件下每年的基站数量，分别计算出不同功率、天线高度、技术制式技术指标基站数量变化指标(单位：个)。

针对宏观指标数据中的基站总量和人口数据，基于评估区域内基站数量/人口总数这一计算公式，计算出单位人口基站数指标(单位：个/万人)。

针对宏观指标数据中的不同频段内的基站数量和频率带宽数据，基于同频段内基站数量/基站所占用的带宽这一计算公式，计算出单位带宽基站数指标(单位：个/MHz)。

针对宏观指标数据中的基站总量和区域面积数据，基于评估区域内基站数量/区域面积这一计算公式，计算出单位面积基站数指标(单位：个/平方公里)。

在本发明中，微观指标包括：单站覆盖面积指标、2G/3G/4G业务基站覆盖面积指标、不同频段基站覆盖面积指标、不同运营商所属基站覆盖面积指标、不同技术指标基站覆盖面积指标，其中：

单站覆盖面积指标计算步骤为：判断基站类型是全向站还是三扇区：若为全向站基站，则单站覆盖面积指标通过公式2.598×R²计算出；若为三扇区基 站，则单站覆盖面积指标通过公式1.949×R²计算出，其中：R为覆盖区域半径，R可视为等于表示基站天线与终端天线之间水平距离的传输距离d，即R＝d。

2G/3G/4G业务基站覆盖面积指标计算步骤为：筛选区分出2G、3G、4G业务类型的基站，基于单站覆盖面积指标计算步骤，通过仿真软件(已有仿真软件)对各业务类型的基站的覆盖范围进行计算。

不同频段基站覆盖面积指标计算步骤为：按照设定的频段划分筛选区分出不同频段内的基站，基于单站覆盖面积指标计算步骤，通过仿真软件对处于各频段内的基站的覆盖范围进行计算。

不同运营商所属基站覆盖面积指标计算步骤为：筛选区分出各运营商所属的基站，基于单站覆盖面积指标计算步骤，通过仿真软件对各运营商所属的基站的覆盖范围进行计算。

不同技术指标基站覆盖面积指标包括不同发射功率技术指标基站覆盖面积指标、不同天线高度技术指标基站覆盖面积指标、不同技术制式技术指标基站覆盖面积指标，其中：按照设定的发射功率、天线高度、技术制式划分，分别筛选区分出不同发射功率、天线高度、技术制式技术指标所对应的基站，基于单站覆盖面积指标计算步骤，通过仿真软件分别对不同发射功率、不同天线高度、不同技术制式技术指标所对应的基站的覆盖范围进行计算，以完成不同发射功率、不同天线高度、不同技术制式技术指标基站覆盖面积指标的计算。

当然，在实际实施中，技术指标并不局限于上述，还可根据实际评估需求来灵活设定，并可计算出此技术指标所对应的基站覆盖面积指标。

在实际实施中，传输距离d优选采用如下计算步骤：

当基站的工作频段f_c处于2.6GHz、2.3GHz或1.9GHz时，传输距离d基于如下Cost231-Hata模型路径损耗计算经验公式计算：

L＝46.3+33.911g f_c-13.821g h_te-α(h_re)+(44.9-6.551g h_te)lg d+C_cell+C_M

其中：L为路径损耗，f_c为基站的工作频段，h_te为基站天线有效高度，α(h_re)为有效天线修正因子，h_re为终端天线有效高度，C_cell、C_M为环境校正因子；

当基站的工作频段处于700MHz时，传输距离d基于如下Okumura-hata模型路径损耗计算经验公式计算：

L＝69.55+26.161g f_c-13.821g h_te-α(h_re)+(44.9-6.551g h_te)lg d+C_cell

其中：L为路径损耗，f_c为基站的工作频段，h_te为基站天线有效高度，α(h_re)为有效天线修正因子，h_re为终端天线有效高度，C_cell为环境校正因子；

路径损耗L为基站的发射功率与接收功率两者之间差值的绝对值。

在3)中：

对于基站总量变化指标，分析并以图表形式反映出每年基站总量随时间的变化趋势及增长率。

对于2G/3G/4G业务基站数量变化指标，分析并以图表形式反映出每年2G/3G/4G业务类型的基站数量随时间的变化趋势及增长率，以及分析出每年2G/3G/4G业务类型基站的类型组成(指每年基站所涉及的业务类型有哪些)及变化情况(指每年业务类型的增加、减少情况)。

对于不同子区域内基站数量变化指标，分析并以图表形式反映出每年各子区域内的基站数量随时间的变化趋势及增长率。

对于不同频段基站数量变化指标，分析并以图表形式反映出每年各频段内的基站数量随时间的变化趋势及增长率，以及分析出每年各频段内基站的组成(指每年基站所涉及的频段有哪些)及变化情况(指每年频段的增加、减少情况)。

对于不同运营商所属基站数量变化指标，分析并以图表形式反映出每年各运营商所属的基站数量随时间的变化趋势及增长率。

对于不同功率、天线高度、技术制式技术指标基站数量变化指标，分析并以图表形式反映出每年不同功率、天线高度、技术制式的基站数量随时间的变化趋势及增长率。

对于单位人口基站数指标，分析并以图表形式反映出每万人的基站密度随时间的变化趋势。

对于单位带宽基站数指标，分析并以图表形式反映出每MHz的基站密度随时间的变化趋势。

对于单位面积基站数指标，分析并以图表形式反映出每平方公里的基站密度随时间的变化趋势。

对于单站覆盖面积指标，通过地图反映出各单站的覆盖区域，并以数据形式显示出各单站的覆盖面积结果。

对于2G/3G/4G业务基站覆盖面积指标，通过地图反映出2G/3G/4G业务类型对应的基站的覆盖区域，并以数据形式显示出2G/3G/4G业务类型对应的基站的覆盖面积结果。

对于不同频段基站覆盖面积指标，通过地图反映出不同频段内的基站的覆盖区域，并以数据形式显示出不同频段内的基站的覆盖面积结果。

对于不同运营商所属基站覆盖面积指标，通过地图反映出不同运营商所属 的基站的覆盖区域，并以数据形式显示出不同运营商所属的基站的覆盖面积结果。

对于不同技术指标基站覆盖面积指标，通过地图反映出不同发射功率、不同天线高度、不同技术制式技术指标所对应的基站的覆盖区域，并以数据形式显示出不同发射功率、不同天线高度、不同技术制式技术指标所对应的基站的覆盖面积结果。

在实际实施中，评估报告的内容优选包括：

按照时间维度，以年为单位总结评价所述评估区域内基站的频率使用效率的变化趋势；

按照频率维度，总结评价所述评估区域内处于不同频段的基站的频率空间、时间的使用情况；

按照空间维度，总结评价所述评估区域内不同频段、不同技术制式的基站的使用面积，以及不同频段的基站的空间复用程度；

按照技术维度，总结评价所述评估区域内2G、3G、4G业务类型的基站的频率使用范围和发展趋势，以及2G、3G、4G业务类型的基站的功率、天线等技术参数的使用情况。

当然，评估报告的内容并不局限于上述，还可有其它形式的内容。

针对上述本发明移动通信基站使用情况的评估方法，本发明还提出了一种移动通信基站使用情况的评估系统，它包括数据采集模块、数据计算模块、数据整理模块、数据分析模块，其中：

数据采集模块根据待评估的评估区域，从基站数据库中采集相应的基站评估基础数据，基站评估基础数据分为宏观指标数据和微观指标数据；

数据计算模块针对采集的宏观指标数据、微观指标数据计算出宏观指标、微观指标；

数据整理模块将宏观指标、微观指标整理展现为相应的数据、图表；

数据分析模块针对宏观指标数据、微观指标数据以及整理展现出的数据、图表，对评估区域内基站的使用情况做出评估报告。

本发明的优点是：

本发明结合宽带无线通信系统特点，基于基站数据库所提供的宏观指标数据和微观指标数据，可从宏观、微观上对评估区域内的移动通信基站的使用情况做出全面、准确、直观的评估，以时间、频率、空间、技术不同维度对频率使用效率等做出全面分析，真实、直观地反映出基站宽带无线频率资源使用情 况，为有效掌握移动通信基站的建设情况提供依据。

本发明适用于LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM等网络下的移动通信基站使用情况的评估。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。