一种确定基站的最优服务范围的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种确定基站的最优服务范围的方法及系统，该方法包括以下步骤：获取预设区域中的各个基站的位置信息；将所述各个基站作为基点，根据所述各个基站的位置信息，生成Voronoi图，所述Voronoi图由一组以所述各个基站作为生成元的Voronoi多边形构成；将所述各个基站所在的Voronoi多边形内的区域，分别作为所述各个基站在所述预设区域中的最优服务范围。本发明根据基站的位置信息生成Voronoi图，并根据该Voronoi图确定基站的最优服务范围，降低了计算方法的复杂度，缩短了计算周期，减少了实现成本。
【专利说明】一种确定基站的最优服务范围的方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，具体涉及一种确定基站的最优服务范围的方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着移动通信技术的发展，手机等移动设备已经成为日常生活中必不可少的一部分。而移动设备的正常工作，依赖于基站为其传送移动通信信号。一旦进入基站所无法覆盖的区域，移动设备将无法正常工作。基站发送和接收信号的范围直接关系到移动通信信号的好坏以及移动设备能否正常使用。因此，确定基站的最优服务范围至关重要。
[0003]现有技术中，通常先确定不同业务链路预算参数，通过链路预算求取最大允许路径损耗，再通过电磁环境测试结果，获得校正的无线传播模型，根据该无线传播模型和最大允许路径损耗，计算小区覆盖半径和小区覆盖面积，从而得到基站的最优服务范围。
[0004]然而，上述方法实现复杂，需要综合考虑很多因素和参数，且不同的模拟算法可能得到不同的结果，导致计算周期较长，实现成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种确定基站的最优服务范围的方法及系统，以解决现有技术中计算周期较长和实现成本较高的缺陷。
[0006]本发明提供了一种确定基站的最优服务范围的方法，包括以下步骤:
[0007]获取预设区域中的各个基站的位置信息；
[0008]将所述各个基站作为基点，根据所述各个基站的位置信息，生成VOTonoi图，所述Voronoi图由一组以所述各个基站作为生成元的Voronoi多边形构成；
[0009]将所述各个基站所在的Voronoi多边形内的区域，分别作为所述各个基站在所述预设区域中的最优服务范围。
[0010]可选地，所述将所述各个基站作为基点，根据所述各个基站的位置信息，生成Voronoi图，具体包括:
[0011]根据所述各个基站的位置信息，获取基点事件和环路事件；
[0012]根据所述基点事件和所述环路事件，确定所述VOTonoi图中的顶点和边的位置信息；
[0013]根据所述顶点和边的位置信息，生成所述Voronoi图。
[0014]可选地，所述基点事件和所述环路事件存储在事件队列中。
[0015]可选地，所述Voronoi图中的顶点和边的位置信息存储在双向边链表中。
[0016]可选地,所述根据所述顶点和边的位置信息,生成Voronoi图，具体包括:
[0017]根据所述Voronoi图中的顶点的位置信息计算出一个足以容下所述Voronoi图中的所有顶点的包围框，并根据所述VOTonoi图中的顶点和边的位置信息，在所述包围框中生成所述Voronoi图。
[0018]本发明还提供了一种确定基站的最优服务范围的系统，包括:
[0019]获取模块，用于获取预设区域中的各个基站的位置信息；
[0020]生成模块，用于将所述各个基站作为基点，根据所述获取模块获取到的所述各个基站的位置信息，生成Voronoi图，所述Voronoi图由一组以所述各个基站作为生成元的Voronoi多边形构成；
[0021]设置模块，将所述生成模块生成的所述VOTonoi图中的所述各个基站所在的Voronoi多边形内的区域，分别作为所述各个基站在所述预设区域中的最优服务范围。
[0022]可选地，所述生成模块，包括:
[0023]获取子模块，用于根据所述获取模块获取到的所述各个基站的位置信息，获取基点事件和环路事件；
[0024]确定子模块，用于根据所述获取子模块获取到的所述基点事件和所述环路事件，确定所述Voronoi图中的顶点和边的位置信息；
[0025]生成子模块，用于根据所述确定子模块确定的所述顶点和边的位置信息，生成所述 Voronoi 图。
[0026]可选地，所述基点事件和所述环路事件存储在事件队列中。
[0027]可选地，所述Voronoi图中的顶点和边的位置信息存储在双向边链表中。
[0028]可选地，所述生成子模块，具体用于根据所述VOTonoi图中的顶点的位置信息计算出一个足以容下所述Voronoi图中的所有顶点的包围框,并根据所述Voronoi图中的顶点和边的位置信息，在所述包围框中生成所述Voronoi图。
[0029]本发明实施例根据基站的位置信息生成Voronoi图，并根据该Voronoi图确定基站的最优服务范围，降低了计算方法的复杂度，缩短了计算周期，减少了实现成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例中的一种确定基站的最优服务范围的方法流程图；
[0031]图2为本发明实施例中的基点事件的不意图；
[0032]图3为本发明实施例中的环路事件的示意图；
[0033]图4为本发明实施例中的一种生成Voronoi图的方法流程图；
[0034]图5为本发明实施例中的一种确定基站的最优服务范围的系统结构图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0037]如图1所示，为本发明实施例中的一种确定基站的最优服务范围的方法流程图，包括以下步骤:
[0038]步骤101，获取预设区域中的各个基站的位置信息。
[0039]具体地，可以从存储有基站经纬度信息的数据库中获取各个基站的经纬度信息，并将各个基站的经纬度信息转换为平面坐标，将转换得到的平面坐标作为各个基站的位置信息。
[0040]步骤102，将各个基站作为基点，根据各个基站的位置信息，生成VOTonoi图。
[0041]其中，Voronoi图是对空间邻近关系的客观、全面、准确的体现，可以由一组以各个基站作为生成元的Voronoi多边形构成。每个Voronoi多边形内仅有一个生成元,每个VOTonoi多边形内的点与该VOTonoi多边形内的生成元之间的距离短于该点与其他Voronoi多边形内的生成元之间的距离，且Voronoi多边形的边界上的点分别与生成此边界的多个生成元之间的距离相等。
[0042]步骤103，将各个基站所在的Voronoi多边形内的区域，分别作为各个基站在预设区域中的最优服务范围。
[0043]为清楚地阐述本发明实施例中的VOTonoi图的生成过程，需要先解释以下概念:
[0044]基点:平面上的点,用于作为Voronoi多边形内的生成元；
[0045]基点集合:平面上多个互异的基点的集合；
[0046]扫描线:按照自上而下的顺序，对基点集合中的所有基点进行扫描的直线；
[0047]抛物线:到某一基点的距离与到扫描线的距离相等的点的集合；
[0048]断点:抛物线之间的交点；
[0049]海滩线:由多个基点对应的抛物线相交的多段抛物线弧构成抛物线弧的集合，海滩线上各个断点的运动轨迹形成VOTonoi图的各边；
[0050]本实施例使用平衡二叉树记录海滩线的状态信息，该状态信息包括海滩线上的断点和抛物线弧的位置信息。平衡二叉树中，每个叶子结点表示海滩线中的一段抛物线弧；每个非叶子结点表示海滩线中的相邻两段抛物线弧的交点，即，断点。
[0051]基点事件:当扫描线扫描到基点时，海滩线中产生新的抛物线弧的事件；
[0052]如图2所示，扫描线I触及基点时，发生基点事件，基点与一条宽度为零的退化抛物线相对应，即，将该基点与扫描线I联接起来的垂直线段。随着扫描线I继续下移，上述抛物线将逐渐伸展开来。每发生一次基点事件，就会生成两个新的断点，随着扫描线I继续下移，上述两个新的断点会逐渐地勾勒出Voronoi图的同一条新边。
[0053]环路事件:海滩线中原有的某段抛物线弧收缩为一点并即将消失的事件。
[0054]如图3所示，海滩线包括三段连续的弧β,，上述三段弧必然分别对应于三个不同的基点P1、Pj和Pk，上述三个基点P1、Pj和Pk确定一个外接圆。随着扫描线I的逐渐下移，β j逐渐缩小，当扫描线I触及由上述三个基点P1、Pj和Pk确定的外接圆的最低点时，发生环路事件。在即将消失的一刻，上述三个基点所对应的抛物线将相交于同一点q，β?和β k汇合起来，相应地，Voronoi图中的两条边汇合成为一条新的边。
[0055]基于上述概念的阐述，本发明实施例提供了一种生成VOTonoi图的方法，如图4所示，包括以下步骤:
[0056]步骤401，根据各个基站的位置信息，获取基点事件和环路事件。
[0057]其中，基点事件和环路事件存储在事件队列中，该事件队列用于记录扫描线的状态信息，包括基点事件和环路事件。
[0058]具体地，在扫描线开始扫描之前，将基点事件存储到事件队列中；当环路事件发生时，在事件队列中记录由三个基点确定的外接圆的最低点，即该外接圆与扫描线的切点，并在事件队列中设置一个指针，该指针指向平衡二叉树中与环路事件发生时消失的抛物线弧对应的叶子。
[0059]步骤402，根据基点事件和环路事件，确定VOTonoi图中的顶点和边的位置信息。
[0060]其中，Voronoi图中的顶点和边的位置信息存储在双向边链表中。
[0061]步骤403,根据Voronoi图中的顶点和边的位置信息,生成Voronoi图。
[0062]具体地,根据Voronoi图中的顶点的位置信息计算出一个足以容下Voronoi图中的所有顶点的包围框，并根据VOTonoi图中的顶点和边的位置信息，在该包围框中生成Voronoi 图。
[0063]本发明实施例根据基站的位置信息生成Voronoi图，并根据该Voronoi图确定基站的最优服务范围，降低了计算方法的复杂度，缩短了计算周期，减少了实现成本。
[0064]基于上述确定基站的最优服务范围的方法，本发明实施例还提供了一种确定基站的最优服务范围的系统，如图5所示，包括:
[0065]获取模块510，用于获取预设区域中的各个基站的位置信息；
[0066]生成模块520，用于将各个基站作为基点，根据获取模块510获取到的所述各个基站的位置信息，生成Voronoi图。
[0067]其中，Voronoi图由一组以所述各个基站作为生成元的Voronoi多边形构成。
[0068]设置模块530，将生成模块520生成的Voronoi图中的各个基站所在的Voronoi多边形内的区域，分别作为各个基站在预设区域中的最优服务范围。
[0069]进一步地，上述生成模块520，包括:
[0070]获取子模块521，用于根据获取模块510获取到的各个基站的位置信息，获取基点事件和环路事件；
[0071 ] 其中，基点事件和环路事件存储在事件队列中。
[0072]确定子模块522，用于根据获取子模块521获取到的基点事件和环路事件，确定Voronoi图中的顶点和边的位置信息；
[0073]其中，Voronoi图中的顶点和边的位置信息存储在双向边链表中。
[0074]生成子模块523，用于根据确定子模块522确定的顶点和边的位置信息，生成Voronoi 图。
[0075]具体地，上述生成子模块523，具体用于根据VOTonoi图中的顶点的位置信息计算出一个足以容下Voronoi图中的所有顶点的包围框,并根据Voronoi图中的顶点和边的位置信息，在包围框中生成Voronoi图。
[0076]本发明实施例根据基站的位置信息生成Voronoi图，并根据该Voronoi图确定基站的最优服务范围，降低了计算方法的复杂度，缩短了计算周期，减少了实现成本。
[0077]结合本文中所公开的实施例描述的方法中的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或【技术领域】内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0078]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种确定基站的最优服务范围的方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取预设区域中的各个基站的位置信息； 将所述各个基站作为基点，根据所述各个基站的位置信息，生成Voronoi图，所述Voronoi图由一组以所述各个基站作为生成元的Voronoi多边形构成； 将所述各个基站所在的VOTonoi多边形内的区域，分别作为所述各个基站在所述预设区域中的最优服务范围。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各个基站作为基点，根据所述各个基站的位置信息，生成Voronoi图，具体包括: 根据所述各个基站的位置信息，获取基点事件和环路事件； 根据所述基点事件和所述环路事件，确定所述VOTonoi图中的顶点和边的位置信息； 根据所述顶点和边的位置信息，生成所述VOTonoi图。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基点事件和所述环路事件存储在事件队列中。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述VOTonoi图中的顶点和边的位置信息存储在双向边链表中。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述顶点和边的位置信息，生成Voronoi图，具体包括: 根据所述Voronoi图中的顶点的位置信息计算出一个足以容下所述Voronoi图中的所有顶点的包围框，并根据所述VOTonoi图中的顶点和边的位置信息，在所述包围框中生成所述Voronoi图。
6.一种确定基站的最优服务范围的系统，其特征在于，包括: 获取模块，用于获取预设区域中的各个基站的位置信息； 生成模块，用于将所述各个基站作为基点，根据所述获取模块获取到的所述各个基站的位置信息，生成Voronoi图，所述Voronoi图由一组以所述各个基站作为生成元的Voronoi多边形构成； 设置模块，将所述生成模块生成的所述VOTonoi图中的所述各个基站所在的VOTonoi多边形内的区域，分别作为所述各个基站在所述预设区域中的最优服务范围。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述生成模块，包括: 获取子模块，用于根据所述获取模块获取到的所述各个基站的位置信息，获取基点事件和环路事件； 确定子模块，用于根据所述获取子模块获取到的所述基点事件和所述环路事件，确定所述Voronoi图中的顶点和边的位置信息； 生成子模块，用于根据所述确定子模块确定的所述顶点和边的位置信息，生成所述Voronoi 图。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述基点事件和所述环路事件存储在事件队列中。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述VOTonoi图中的顶点和边的位置信息存储在双向边链表中。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于， 所述生成子模块，具体用于根据所述VOTonoi图中的顶点的位置信息计算出一个足以容下所述Voronoi图中的所有顶点的包围框,并根据所述Voronoi图中的顶点和边的位置信息，在所述包围框中生成所述Voronoi图。
【文档编号】H04W16/22GK104202753SQ201410515347
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】朱英澍, 吴楠, 王恩东, 胡雷钧 申请人:浪潮(北京)电子信息产业有限公司