专利名称：无线精确规划模测系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信网络无线规划领域，通过邻区分析对新建站进行小区覆盖和话务 量的预测，从而实现新站的科学规划。
背景技术：
在目前网络业务迅猛发展、基站建设规模日益增大，网络设备投资随之增加的 环境下，如何确保在基站建设的前期规划中，每一个规划站址都能发挥其最大效能， 防止出现"大投入，小产出"的现象，从而进一步提高公司的投资效益比，这需要网 络规划人员做出准确的无线网络建设的指导规划方案。发明或实用新型内容本无线精确规划模测系统可根据规划站址的实际位置、天线挂高，增益和发射功 率以及根据该区域内周边现网基站在一定时间内累计采集得到的MRR等各项网络数 据，例如基站的TA分布、手机的接收电平和路径损耗等各类网络统计数据等各项参 数对新建站进行模测，预估规划基站建设投产之后的信号覆盖情况和业务量吸收情 况，为基站建设效益的评估提供科学可靠的依据；反之可以根据预估业务量，调整规 划基站的站址，使其充分发挥效能，切实指导选址人员的选址工作。本无线精确规划模测系统可对批量新建基站一起导入，通过邻区分析进行小区覆 盖和话务量的预测，根据可人工设定的每线erl等参数，得到每个小区的载频数量， 从而得到每个基站开通时安装的机架类型和机架数量。本发明的有益效果本发明无线精确规划模测系统方法具有以下优点本系统可以对工程部找到的站址进行预评估，对新站进行邻区，覆盖，话务量的 预测，进行综合评估，如覆盖或话务量吸收达不到要求的可调整基站位置进行再评估
以便找到更优规划站址。随着目前工程建设的开展，基站规模相比以前是成数十倍增长，平均一个基站 的投资(包括主设备、配套设备，机房建设装修以及铁塔建设)基本在100万左右， 一期300个基站的工程就需要3亿以上的投资。通过该系统可以有效的保证基站选址 的准确性，为保证公司合理的投资创造了条件。该系统同样适合于网优简易基站的规划选址，可根据科学的规划模测，选用是通 过宏蜂窝基站还是网优简易基站等无线覆盖方案进行解决，通过该系统可更好的主动 对尚未有用户投诉的区域进行合理的规划，及时合理的通过各类无线覆盖方案进行解 决，真正提高用户满意度。
图1为本发明实施例的相邻基站判定示意图； 图2为本发明实施例的相邻基站位置示意图； 图3为本发明实施例的相邻基站切换示意图； 图4为本发明实施例的话务量预估算法模拟图； 图5为本发明实施例的邻区分析流程图； 图6为本发明实施例的小区覆盖流程图； 图7为本发明实施例的话务量预估流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。本发明无线精确规划模测系统，具体由以下三个模块组成邻区分析模块，小区 覆盖模块，话务量预估模块三个模块组成。 一. 邻区分析模块邻区分析实际上就是找出同一方向上相邻的最近的唯一小区，平常我们肉眼即可 看出，但若用程序来实现则有些难度，具体采用算法如下，经过实际测试，基本上与 我们肉眼观察的结果一致。1.相邻小区的判定如图l所示设有基站序列(Bl..Bm)满足条件
|BlB0i<iB2BO|<'"<|Bm-lBO|<|BmB0|,Bjas j芸m)、 Bi (i〉j)为序列中的基站， 且ZBj BO Bi〉90。如果Bi对于任意Bj,总满足(IB酬—间BOI) /|BiBj|^d (0<d<l)则Bi被判定为切换相邻基站。上述判定法则中的d为小于1的常数，本文称为相邻冗余参数。可以看出 不等式的左边是三角形两边之差(lBiBOl — lBjBOl)和第三边lBiBjl之比，比值反应 了Bi、 BO、 Bj间的相对位置(如图2所示)，例如Bi、 BO、 Bj在同一直线上时，比 值为l。可见d越小Bj对BO——Bi间的切换的影响也就越小，条件也更加苛刻，得 到的相邻基站数量也就越少。这样，就可以通过调整d的值来修改选出的相邻基站集 合，使之更符合我们的要求。 一般d取0.6 0.8之间。要确定切换发生的具体小区需要通过基站间连线和小区的位置关系获得，如果连 线穿过小区，则切换就在该小区上发生。例如图3中1号站的c扇区和3号站的a 扇区存在切换相邻关系，b扇区和2号站的c扇区以及4号站的a扇区存在切换相邻 关系。2.计算相邻小区的算法步骤下面将以计算基站BO的相邻小区为例列出具体实施的算法步骤。 第一步计算所有基站与基站BO的距离第二步找出距离最小的前n个基站,并根据从小到大对基站排序排序，得到基 站序列(Bl,B2…Bn)，作为候选基站列表第三步从距离最小的基站开始B1开始，从候选列表中遍历选取Bi(i〉1并且Z BlB0Bi〈90度)，如果(lBiBOl —IBIBO!) /|BiBl|〉d (d为预设的小于1的数) 则将Bi从候选列表C中剔除。依次进行B2， B3…Bn，最终获得选中基站列表。 第四步计算选中列表中任一基站Bj跟BO的连线BjBO与BO的0方向之夹角， 以及与Bj的O方向之夹角，根据角度关系确定发生切换的具体扇区，全向小区 一定为切换相邻小区。最后计算选中列表中各基站Bj的扇区与BO的扇区方向根BjBO的夹角和是 否小于或等于180。判定干扰相邻小区。全向小区一定为干扰相邻小区。3.程序实现流程见流程图5二. 小区覆盖模块小区覆盖分析是选定某一基站，通过算法分析得到此基站的每个小区相对相邻小 区的信号覆盖区域。1. 小区覆盖算法选定一待分析小区A0，获取相邻基站Ai (i 〉 0)。由小区A0对Ai分别连接生成 线段Li，按逆时针顺序对Li做垂直平分线，垂直平分线围成的面Ri，其中与AO相 交的面即为小区覆盖区域。2. 小区覆盖分析算法步骤下面将以计算基站AO为例列出具体实施的算法步骤。 第一步计算所有AO的相邻基站Ai(i 〉 0)。第二步以A0为中心，对Ai按逆时针进行排序，并获取Ai的角度。第三步做LiO的垂直平分线。第四步计算相邻垂直平分线L(i,O) — L(i+1， O)交点pi，得到电集Ps。 第五步根据Ps生成多边形POLYGON。第六步对多边形的每个环面进行与AO进行相交计算，相交的环面既为基站的 信号覆盖区域Cell。第七步分别对AO的每个小区做角平分线，用这些角平分线去分割基站信号覆盖区域Cell，即得到这个基站每个小区的覆盖区域。3. 程序实现流程见流程图6三. 话务量预估模块话务量预估是将新投入的基站小区，通过算法预估得到此新的基站和小区能吸收多少话务量，吸收的话务量分别来自哪些个小区。1. 话务量预估算法如图4所示，A为新加小区，B为相邻小区。沿着A的一个小区做延长线。按照 Passloss从32—158做不同线段dl，在延长线上得到不同的点，将点与B小区的坐 标点相连得到不同线段d2，根据Mrr公式得到d2对应的不同passloss值，将dl 的passloss的值与d2的passloss的进行比较，按照比例吸收相邻小区的话务量。2. 计算话务量的算法步骤下面将以计算基站A为例列出具体实施的算法步骤。第一步计算所有A的相邻小区，以下步骤针对每个相邻小区做循环。 第二步按照A小区的类型得到很多dl值。 第三步根据dl值得到A小区延长线上不同点。 第三步将得到的点与相邻小区左边连接得到不同的d2。第四步根据相邻小区类型得到Passloss值，和对应的话务量。第五步根据dl的passloss和d2的passloss比较得到对应的话务量，比较的规则来自数据库3. 基站规划功能算法*基于系统的MRR统计数据；*基于小区的CDD参数主要是发射功率；*基于小区的工程参数主要是经纬度，天线高度，天线增益； 參基于小区的业务量统计数据。4. 详细算法1)无线传播模型-通用模型(城市)Lp=69. 55+26.綱og (f) -13. 82*log (Hb) + (44. 9-6. 55*log (Hb)) *log(d) _a(Hm)a(Hm) = (1. l*log (f) 一O. 7) Hm- (1. 56*log (f) -0. 8) (城镇)Lp=Lp-2* (log (f/28)) 2-5. 4 (乡村)Lp=Lp-4. 78*log (f) 2+18. 33*log (f) -40. 94 (爱立信)Lp=A-13. 82*log (Hb) + (44. 9-6. 551og (Hb)) *log (d) -a 0i)a(Hm)=3. 2*(log(11.75*Hm)) 2-4. 97 ap为路径损耗，Hb为天线高度，Hm为手机高度(L6m)， d为基站天线至手机天
线的直线距离，d的单位为km，H单位为m) A(x)取值分以下几种情况x代表系统类型 A(900)=146.8,A(1800)=153. 8城市(109， 118) A(900)=136. 9, A(1800)=146. 2乡镇(209' 218) A(900)=118. 3， A(1800)=124. 3农村(309' 318)2) MRR中的Pathloss根据pathloss值，分25%， 50%， 75%,以及剩余比例，在图中进行分比例和不同 颜色的扇形显示，由于此Pathloss是理论的空间自由传播，需要提供人工修正的界 面，比如说人为加入10-20个DB的值，进行计算。3) MRR中的Rxlev Rxlev=BTSEirp-LpBTSEi rp=BSPWRB-Lc-Lf+Ga {BSPWRB为小区参数，Lc为合路器损耗(4db)， Lf为馈线损耗(3db)， Ga为基 站天线的发射增益〉因此，根据Lp的公式和Rxlev、 BTSEirp的公式，可推算出不同分布比例Rxlev 下的d值。4) 如何决定取哪一项的A值① 根据MRR中的TA平均值，先计算平均距离D， D=553. 92WA(单位为m);② 根据此小区的系统类型(900or1800)，分别取A值三次(例如城市、乡镇、农村)， 将通过A值计算出的D值代入LP公式，得出LP值后再结合BTSErip计算出Rxlev 值(有三个值)；③ 将计算出的三个rxlev值于MRR中此小区的平均Rxlev值进行比较，取误差最小 的Rxlev值(误差在10%之内，平均在5%左右)，相应可决定取哪一个比较合适 的A值。5) 计算不同比例分布的D值根据取定的A值，可根据MRR的Rxlev分布比例，计算不同D值的分布比例；6) 计算地面距离的分布 地面距离二SQRT(D2-(Hb-Hm)2)7) 计算业务分布根据地面距离的分布比例和此小区的业务量，可计算距离基站不同距离的业务分
布情况。(暂时取四个区间60dbm以下，61 70dbm， 71 80dbm， 80dbm以上)。 8) GIS呈现根据小区的天线方位角以及天线的波瓣宽度，画出扇形区域，不同区间用不同颜 色表示)。5.程序实现流程见流程图7虽然本发明巳以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟习 此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明 的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
权利要求
1、一种无线精确规划模测系统，它包括邻区分析模块，小区覆盖模块，话务量预估模块，其特征在于所述邻区分析模块根据新站规划位置和现网基站数据，自动找出合理的相邻基站和切换邻区，相邻小区的算法能够有效的剔除多余的周围基站，保留最有效的相邻基站和小区；所述小区覆盖模块根据邻区分析模块得到的相邻基站，通过算法分析得到此基站的每个小区相对相邻小区的信号覆盖区域，并可以通过GIS呈现在地图上，小区覆盖算法能够有效的将每个小区的覆盖范围，小区边界尽可能准确的显示在地图上，供工程，规划，网优，维护等各类人员参考。所述话务量预估模块将新投入的基站小区，通过算法预估得到此新的基站和小区能吸收多少话务量，吸收的话务量分别来自哪些个小区，从而得到新站每个小区需要配置的载频，最终通过频点干扰自动挑选出频点。
2、 根据根据权利要求1所述的无线精确规划模测系统，其特征在于 所述话务量预估模块通过算法能够较为准确的对新站开通后各小区话务量分担情况进行预测，对新站覆盖，话务量吸收的有效性进行评估。
3、 根据根据权利要求1所述的无线精确规划模测系统，其特征在于 系统还可以增加营业厅自动选址模块，根据区域话务量得出需要增加营业厅的位置，给市场经营提供依据。
4、 一种无线精确规划模测方法，它包括-邻区分析判定步骤，找出同一方向上相邻的最近的唯一小区；小区覆盖分析步骤，选定某一基站，通过算法分析得到此基站的每个小区相对相 邻小区的信号覆盖区域；话务量预估步骤，将新投入的基站小区，通过算法预估得到此新的基站和小区能 吸收多少话务量，吸收的话务量分别来自哪些个小区。
5、 根据根据权利要求4所述的无线精确规划模测系统，其特征在于所述邻区分析判定步骤，具体包括-第一步计算所有基站与基站BO的距离； 第二步找出距离最小的前II个基站,并根据从小到大对基站排序排序，得到基 站序列(Bl,B2…Bn)，作为候选基站列表；第三步从距离最小的基站开始B1开始，从候选列表中遍历选取Bi(i〉1并且ZBlB0Bi〈90度)，如果(|BiB0| — |BlB0|) /|BiBl|>d (d为预设的小于1的数)，则将 Bi从候选列表C中剔除，依次进行B2， B3.,.Bn，最终获得选中基站列表；第四步计算选中列表中任一基站Bj跟B0的连线BjBO与B0的0方向之夹角， 以及与Bj的0方向之夹角，根据角度关系确定发生切换的具体扇区，全向小区一定 为切换相邻小区；第五步计算选中列表中各基站Bj的扇区与B0的扇区方向根BjBO的夹角和是 否小于或等于180，判定干扰相邻小区，全向小区一定为干扰相邻小区。
6、 根据根据权利要求4所述的无线精确规划模测系统，其特征在于 所述小区覆盖分析步骤，具体包括第一步计算所有AO的相邻基站Ai(i > 0);第二步以A0为中心，对Ai按逆时针进行排序，并获取Ai的角度； 第三步做LiO的垂直平分线；第四步计算相邻垂直平分线L(i，O) - L(i+1， O)交点pi,得到电集Ps;第五步根据Ps生成多边形POLYGON;第六步对多边形的每个环面进行与AO进行相交计算，相交的环面既为基站的 信号覆盖区域Cdl;第七步分别对AO的每个小区做角平分线，用这些角平分线去分割基站信号覆盖区域Cell，即得到这个基站每个小区的覆盖区域。
7、 根据根据权利要求4所述的无线精确规划模测系统，其特征在于 所述话务量预估步骤，具体包括第一步计算所有A的相邻小区，以下步骤针对每个相邻小区做循环； 第二步按照A小区的类型得到很多dl值； 第三步根据dl值得到A小区延长线上不同点； 第四步将得到的点与相邻小区左边连接得到不同的d2; 第五步根据相邻小区类型搏到Passl0SS值，和对应的话务量；第六步根据dl的passloss和d2的passloss比较得到对应的话务量，比较的规则来自数据库。
全文摘要
本发明根据规划站址的实际位置、天线挂高和发射功率等各项参数对新建站进行模测，预估规划基站建设投产之后的信号覆盖情况和业务量吸收情况，为基站建设效益的评估提供科学可靠的依据，通过邻区计算，小区覆盖计算，话务量预估新站进行合理的规划，有效的减少了基站规划的盲目性，使投入产出比大大提高；反之根据预估业务量，调整规划基站的站址，使其充分发挥效能，切实指导选址人员的选址工作。
文档编号H04W16/18GK101150836SQ20071013501
公开日2008年3月26日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者冯晓冬, 吴维宏, 宗序梅, 江振波, 建 王, 鹰 王, 王皆顺, 许瑞华, 阎凌清, 顾一泓, 鲍一民 申请人:中国移动通信集团江苏有限公司