专利名称：Gsm－r中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法
技术领域：
本发明涉及铁路专用全球移动通信系统(GSM-R，GSM for Railway)技术领域，具体地说涉及GSM-R中用于基站容量配置规划的语音业务话务量的估算方法。
背景技术：
GSM-R是在GSM蜂窝系统上增加了铁路调度通信功能和适合高速环境下使用要素的系统，能够满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信的要求，可以实现跨越国界的高速列车和一般列车之间的通信。
在GSM-R中，话音业务可以分为个别呼叫、组呼叫以及广播呼叫三种，每种语音业务话务量的估算按照车站、区间站两种来考虑。其中车站处基站的语音业务主要来自通过列车、停靠列车和车站地面用户三个方面；区间站基站的语音业务主要来自通过列车和区间地面用户两个方面。
目前，在GSM-R无线网络规划中基站语音业务话务量的估算还没有一个比较准确的方法。其中停靠列车和地面用户由于相对比较固定，所以对于二者的语音业务话务量的估算比较简单，只需要根据假定的列车数和用户数，结合基站语音话务模型中每列车平均语音业务话务量和每用户平均语音业务话务量便可得到两者的语音业务话务量。
而基站处通过列车的数量由于是一个动态变量，所以很难准确把握。现有的很多基站处通过列车语音业务话务量的估算方法是假定一个基站处平均每小时通过列车数，再将其与每列车平均语音业务话务量相乘得到基站处通过列车的语音业务话务量，此种方法由于没有考虑到铁路业务和用户的特殊性，计算出的结果往往与实际偏离很大。
发明内容
本发明的目的是解决通过现有基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法计算出的基站处通过列车的语音业务话务量存在着准确度低的问题和不足，提供一种计算简单、准确度高的GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案该GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，所述基站处通过列车的语音业务话务量由基站的繁忙程度与每列通过列车平均语音业务话务量相乘得到；所述基站的繁忙程度为所述基站单小区覆盖范围内的平均列车数，具体为，通过C1＝(d/R)×n得到所述繁忙程度，其中d表示所述基站单小区的覆盖范围，R表示列车通过所述基站的车速，n表示基站处平均每小时通过列车数。
根据上述本发明技术方案，由于本发明中引入了一个参数——繁忙程度，即综合考虑列车通过基站的平均最高时速、基站单小区覆盖范围和基站处平均每小时通过列车数三个因素而得到的结果，由此可代替现有基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法中假定的基站处平均每小时通过列车数，即把一个动态变化的量转化为一个相对固定变化的值，再将繁忙程度与每列通过列车平均语音业务话务量相乘得到基站处通过列车的语音业务话务量，利用本发明的估算方法计算出的基站覆盖范围内通过列车的语音业务话务量更贴近于实际，由此可提高GSM-R中基站语音业务话务量估算值的准确度，并有效提高网络规划中基站容量配置的准确性。
具体实施例方式
本发明GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，该基站处通过列车的语音业务话务量由基站的繁忙程度与每列通过列车平均语音业务话务量相乘得到；所述繁忙程度定义为在该基站单小区覆盖范围内的平均列车数。繁忙程度是综合考虑了列车通过基站的车速、基站单小区覆盖范围和基站处平均每小时通过列车数三个因素而得到的结果，因而可以认为通过此参数估算出的基站处通过列车的语音业务话务量更接近实际情况。计算方法具体为，C1＝(d/R)×n (1)
其中，d表示所述基站单小区的覆盖范围，其取决于所在基站的站型以及链路预算计算出来的覆盖距离，一般采用的原则为，若基站为定向基站，则按照计算出来的单小区覆盖半径作为该基站单小区的覆盖范围d；若基站为全向基站或功分单小区基站，则按照计算出来的单小区覆盖直径作为该基站单小区的覆盖范围d。
R表示列车通过所述基站的车速，其按照列车通过该基站的平均最高时速来估算，若基站为区间站基站，则R按照该铁路线上列车的最高时速设计，若基站为车站处基站，则R按照该铁路线上列车最高时速的50％-100％来设计，此数据主要由铁路局对该线路的设计要求所决定，需根据实际情况来考虑。
n表示基站处平均每小时通过列车数，其根据车站实际的繁忙情况统计得到，同理也是由铁路局对该线路的设计要求所决定，一般是按照车站最繁忙的情况来设计。
由于基站语音业务可以分为个别呼叫、组呼叫和广播呼叫，因此基站语音业务话务量计算公式具体为，E＝∑Xi，其中i＝1，2，3 (2)其中Xi代表单种语音业务的话务量，X1、X2、X3分别代表个别呼叫、组呼叫和广播呼叫的话务量。
单种语音业务的话务量会根据语音业务的不同和基站环境的不同而变化，各自的考虑方法有较大的区别，下面结合下述具体实施例分别针对车站处基站和区间站基站来讨论基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法以及基于此估算方法的基站语音业务话务量的估算方法，进一步说明本发明的技术特征和功能特色，目的是能够更好地说明本发明，但不是用来限制本发明的保护范围。
参照中国铁道部发布的行业标准《铁路GSM-R数字移动通信工程设计暂行规定》中的基站语音话务模型，如表一所示，设计一个贴近实际的基站语音话务模型。
表一
实施例一本发明的实施例一为车站处基站语音业务话务量的估算方法，其中车站一般分为大型枢纽站和普通车站两种，二者的主要差别在于用户、列车以及业务上的数量不同，而语音业务话务量的估算方法基本相同。
车站处基站的语音业务主要来自三个方面，即通过列车、停靠列车和车站地面用户；对于三种不同的语音业务，其计算方法基本相同，即Xi＝C1×E1i+C2×E2i+C3×E3i，i＝1、2、3， (3)由此分别计算出个别呼叫、组呼叫和广播呼叫的话务量，并利用公式(2)将其叠加得到车站处基站语音业务话务量。
其中，C1表示基站的繁忙程度，可由公式(1)计算得出，其中由于车站处基站一般采用定向基站，所以其单小区的覆盖范围d根据计算出来的单小区覆盖半径得到；C2表示停靠列车数，主要是由铁路局的统计数据得到的，按照数量最大的情况来考虑。
C3表示车站地面用户数，主要是由铁路局的统计数据得到的，按照数量最大的情况来考虑。
E1i表示通过列车平均每列车的呼叫话务量，E11、E12、E13分别代表个别呼叫、组呼叫和广播呼叫的平均每通过列车的话务量，由基站语音话务模型给定。
E2i表示停靠列车平均每列车的呼叫话务量，E21、E22、E23分别代表个别呼叫、组呼叫和广播呼叫的平均每停靠列车的话务量，由基站语音话务模型给定。
E3i表示地面用户平均每用户的呼叫话务量，E31、E32、E33分别代表个别呼叫、组呼叫和广播呼叫的平均每用户的话务量，由基站语音话务模型给定。
采用上述方法，估算车站处基站语音业务话务量，具体包括如下步骤步骤1，结合车站处的实际情况设定输入参数假设某个车站处基站平均每小时通过列车数n＝10列/小时，列车通过所述基站的平均时速R＝80km/h，其中车站处基站为定向基站，单小区覆盖范围d＝4km，同时停靠列车数C2＝3列，并且车站地面用户数C3＝50户；步骤2，将步骤1中设定的输入参数代入公式(1)中，并计算出车站处基站的繁忙程度C1＝(d/R)×n＝(4/80)×10＝0.5列；步骤3，根据表一中设计的基站语音话务模型、步骤1中设定的输入参数以及计算出的繁忙程度，如表二所示，利用公式(3)估算出车站处基站的语音业务话务量表二
实施例二
本发明的实施例二为区间站基站语音业务话务量的估算方法，区间站基站根据单小区覆盖距离的大小可以采用不同的站型，一般分为全向区间站、功分单小区区间站和远距离区间站三种。三者的主要差别在于站间距的不同，一般若站间距在5公里以内的基站采用全向站，在5～10公里以内的基站采用功分单小区基站，而在10公里以上的远距离区间站采用两个小区的定向站。
由于不存在来自停靠列车的语音业务话务量，所以区间站基站语音业务话务量主要来自通过列车和区间地面用户两个方面。各语音业务话务量的计算方法具体为个别呼叫的话务量X1＝C1×E11+C3×E31(4)组呼叫的话务量X2＝C3×E32(5)广播呼叫的话务量X3＝C3×E3(6)由此分别计算出个别呼叫、组呼叫和广播呼叫的话务量，并利用公式(2)将其叠加得到区间站基站语音业务话务量。
其中，C1表示基站的繁忙程度可由公式(1)计算得出，其中由于采用不同的站型其单小区覆盖范围是不同的，一般全向基站和功分单小区基站的单小区覆盖范围是按照覆盖直径计算，而两个小区的定向基站的单小区覆盖范围是按照该小区覆盖半径计算，所以它们将直接影响到话务量计算中繁忙程度的计算结果；C3表示区间地面用户数，主要是由铁路局的统计数据得到的，按照数量最大的情况来考虑。
E11表示区间站通过列车平均每列车的呼叫话务量，由基站语音话务模型给定。
E31表示区间地面用户平均每用户的个别呼叫话务量，由基站语音话务模型给定。
E32表示区间地面用户平均每用户的组呼叫话务量，由基站语音话务模型给定。
E33表示区间地面用户平均每用户的广播呼叫话务量，由基站语音话务模型给定。
若GSM-R采用远距离区间站，采用上述方法，估算区间站基站语音业务话务量，具体包括如下步骤步骤1，结合区间站的实际情况设定输入参数假设某个区间站基站平均每小时通过列车数n＝10列/小时，列车通过所述基站的平均时速R＝100km/h，其中区间站基站为定向基站，单小区覆盖范围d＝6km，并且区间地面用户C3＝20户；步骤2，将步骤1中设定的输入参数代入公式(1)，并计算出区间站基站的繁忙程度C1＝(d/R)×n＝(6/100)×10＝0.6列；步骤3，根据表一中设计的基站语音话务模型、步骤1中设定的输入参数以及计算出的繁忙程度，如表三所示，利用公式(4)，公式(5)和公式(6)估算出区间站基站的语音业务话务量表三
若GSM-R采用一般的区间站，采用上述方法，估算区间站基站语音业务话务量，具体包括如下步骤步骤1，结合区间站的实际情况设定输入参数假设某个区间站基站平均每小时通过列车数n＝10列/小时，列车通过所述基站的平均时速R＝100km/h，其中区间站基站为功分单小区站，单小区覆盖范围d＝8km，并且区间地面用户C3＝20户；步骤2，将步骤1中设定的输入参数代入公式(1)，并计算出区间站基站的繁忙程度C1＝(d/R)×n＝(8/100)×10＝0.8列；步骤3，根据表一中设计的基站语音话务模型、步骤1中设定的输入参数以及计算出的繁忙程度，如表四所示，利用公式(4)，公式(5)和公式(6)估算出区间站基站的语音业务话务量表四
上述具体实施方式
以较佳实施例对本发明进行了说明，但这只是为了便于理解而举的一个形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，可以做出各种可能的等同改变或替换，而所有这些改变或替换都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，其特征在于，所述基站处通过列车的语音业务话务量由基站的繁忙程度与每列通过列车平均语音业务话务量相乘得到；所述基站的繁忙程度为所述基站单小区覆盖范围内的平均列车数，具体为，通过C1＝(d/R)×n得到所述繁忙程度，其中d表示所述基站单小区的覆盖范围，R表示列车通过所述基站的车速，n表示基站处平均每小时通过列车数。
2.如权利要求1所述的GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，其特征在于，所述基站包括定向基站，全向基站以及功分单小区基站；若所述基站为定向基站，则基站单小区的覆盖范围d为所述基站单小区的覆盖半径；若所述基站为全向基站或功分单小区基站，则基站单小区的覆盖范围d为所述基站单小区的覆盖直径。
3.如权利要求1所述的GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，其特征在于，所述基站若为区间站基站，则列车通过所述基站的车速R为该列车所处铁路线上列车的最高时速；所述基站若为车站处基站，则列车通过所述基站的车速R为该列车所处铁路线上列车最高时速的50％-100％。
4.如权利要求1所述的GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，其特征在于，所述每列通过列车平均语音业务话务量包括个别呼叫的每列通过列车平均话务量，组呼叫的每列通过列车平均话务量以及广播呼叫的每列通过列车平均话务量。
5.如权利要求4所述的GSM-R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，其特征在于，所述个别呼叫、组呼叫或广播呼叫的每列通过列车平均话务量依据基站语音话务模型设定。
全文摘要
本发明公开了一种GSM－R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法。为解决由于基站处通过列车数量的动态变化，现有方法估算的基站处通过列车语音业务的话务量存在准确度低的问题而提出。本发明提出了一种GSM－R中基站处通过列车的语音业务话务量的估算方法，所述基站处通过列车的语音业务话务量由基站的繁忙程度与每列通过列车平均语音业务话务量相乘得到；所述基站的繁忙程度为所述基站单小区覆盖范围内的平均列车数，具体为，通过C
文档编号H04Q7/34GK1933514SQ20051010298
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月16日 优先权日2005年9月16日
发明者郝瑞晶, 郑浩, 杜忠达, 王雪宏 申请人:中兴通讯股份有限公司