專利名稱：一種估算基站間干擾概率的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信技術領域，更具體地，本發(fā)明涉及一種估算基站間干擾概率 的方法和裝置。
背景技術：
在全球移動通信(GSM)網(wǎng)絡中，頻率規(guī)劃的好壞直接影響了網(wǎng)絡的表現(xiàn)性能。當 前應用于GSM網(wǎng)絡頻率規(guī)劃優(yōu)化主要有四種技術(1)、基于傳統(tǒng)蜂窩理論的頻率復用技 術；⑵、基于覆蓋預測的自動頻率規(guī)劃技術；⑶、基于測量統(tǒng)計的自動頻率優(yōu)化技術；和 (4)、基于切換統(tǒng)計的自動頻率優(yōu)化技術。
在第一種技術中奠定了頻率規(guī)劃的理論基礎。第二種技術在目前的規(guī)劃工具中大 量應用，但由于電子地圖及傳播模型的不準確，并且基于覆蓋的預測不能真實反映用戶話 務的分布情況，所得到的頻率規(guī)劃結果并不能最大程度上的避免對于用戶的干擾。第三種 技術是基于網(wǎng)絡實際測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)來進行頻率的自動優(yōu)化，現(xiàn)有各大無線通信設備廠家基 本都提供了針對本廠家設備的自動頻率優(yōu)化工具，改善效果非常好，是人工優(yōu)化不能與之 比擬的。第四種技術是基于話務統(tǒng)計中的切換數(shù)據(jù)來進行頻率的自動優(yōu)化，由于切換過程 中各小區(qū)間的切換門限在現(xiàn)網(wǎng)中并不統(tǒng)一，影響數(shù)據(jù)統(tǒng)計的正確性。
在現(xiàn)有的各大通信設備廠家的自動頻率優(yōu)化技術中，通常利用移動終端的測量報 告作為測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，其干擾矩陣建立方法受移動終端的測量報告數(shù)量的限制。由于移動 終端的測量報告基于通話用戶的采樣點所取得，若某覆蓋重疊區(qū)域內(nèi)只有微量的通話用 戶，便無法合適估算基站間干擾概率，勢必影響干擾矩陣與現(xiàn)網(wǎng)的匹配度，從而進而影響自 動分頻效果。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施方式提出一種估算基站間干擾概率的方法，以提高估算干擾概率的準 確度。
本發(fā)明實施方式提出一種估算基站間干擾概率的裝置，以提高估算干擾概率的準 確度。
本發(fā)明實施方式的技術方案如下
一種估算基站間干擾概率的方法，包括
計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站間距矢量，并分別計算主基站天線和 相鄰基站天線的覆蓋距離；
根據(jù)主基站天線方向角、相鄰基站天線的方向角以及所述基站間距矢量，確定主 基站天線與相鄰基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的 距離；
根據(jù)所述主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離，以及所述交點分別到主基站天 線與相鄰基站天線的距離，估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概率。
一種估算基站間干擾概率的裝置，包括
間距矢量與覆蓋距離計算單元，用于計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站 間距矢量，以及分別計算主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離；
交點距離計算單元，用于根據(jù)主基站天線方向角、相鄰基站天線的方向角以及所 述基站間距矢量，確定主基站天線與相鄰基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站 天線與相鄰基站天線的距離；
干擾概率估算單元，用于根據(jù)所述主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離，以及 所述交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離，估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋 區(qū)的干擾概率。
從上述技術方案可以看出，在本發(fā)明實施方式中，首先計算主基站天線與相鄰基 站天線之間的基站間距矢量，并分別計算主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離；然后根 據(jù)主基站天線方向角、相鄰基站天線的方向角以及基站間距矢量，確定主基站天線與相鄰 基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離；最后根據(jù) 主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離，以及交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距 離，估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概率。由此可見，應用本發(fā)明實施方式 后，可以直接根據(jù)基站的位置信息等物理屬性來估算基站間干擾概率，而無需基于移動終 端測量報告，因此干擾概率估算的客觀性非常強，能夠顯著提高干擾概率估算的準確度，并 由此提高分頻的效果。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的估算基站間干擾概率的方法流程圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的主基站小區(qū)與相鄰基站小區(qū)的象限判定示意圖3為根據(jù)本發(fā)明實施方式的主基站天線到相鄰基站天線的站間距矢量示意圖4為根據(jù)本發(fā)明實施方式的站間距矢量角的計算示意圖5為根據(jù)本發(fā)明實施方式的天線覆蓋距離計算示意圖6為根據(jù)本發(fā)明實施方式的估算基站間干擾概率的裝置結構圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點表達得更加清楚明白，下面結合附圖及具體 實施方式對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的估算基站間干擾概率的方法流程圖。
如圖1所示，該方法包括
步驟101 計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站間距矢量，并分別計算主 基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離。
在這里，首先詳細說明如何計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站間距矢 量。所謂矢量基站間距矢量，是指由基站間距的地表距離以及基站間距的矢量角確定的一 種物理量?；鹃g距包括地表距離和矢量角兩個值。下面分別介紹這兩個值的計算和判斷 方法。
首先，詳細說明地表距離的計算。
地球是一個近乎標準的橢球體，它的赤道半徑為6378. 140千米，極半徑為 6356. 755千米，平均半徑6371. 004千米。如果假設地球是一個完美的球體，那么它的半徑 就是地球的平均半徑，記為R。如果以0度經(jīng)線為基準，那么根據(jù)地球表面任意兩點的經(jīng)緯 度就可以計算出這兩點間的地表距離(這里忽略地球表面地形對計算帶來的誤差，僅僅是 理論上的估算值)。
假設第一點A的經(jīng)緯度為(LonA，LatA)，第二點B的經(jīng)緯度為(LonB，LatB)。那么 根據(jù)三角推導，可以得到計算兩點距離D的如下公式
D = R*Arccos(C)*Pi/180，其中
C = sin (LatA' ) *sin (LatB' ) +cos (LatA' ) *cos (LatB' ) *cos ((LonA' -LonB'))；
其中LonA，，LatA，，LonB，，LatB，用弧度來表示(LonA，= LonA*Pi/180，LatA，= LatA^Pi/180, LonB，= LonB*Pi/180，LatB，= LatB*Pi/180)；
R采用6371. 004千米作為半徑，Pi可以取值3. 141592654，得出的距離D的單位 也是千米。
通過簡單的三角變換就可以推出
C = sin (LatA/57. 3)*sin (LatB/57. 3)+cos(LatA/57. 3)*cos(LatB/57. 3)*cos(( LonA-LonB)/57. 3)；
D = R*Arccos (C) = 6371. 004*Arccos (C)。
下面再詳細說明矢量角的計算。
從地球的某個微小的區(qū)域來看，可以近似認為是一個平面。所以，可以通過距離的 計算，估算出從某基站到其相鄰基站的連線方向角
首先計算經(jīng)度方向的距離DLon，
C = cos ((LonA-LonB)/57. 2958)
DLon = R*Arccos(C) = 6371. 004*Arccos (C)公里；
其次計算緯度方向的距離DLat，
C = sin(LatA/57. 2958)*sin(LatB/57. 2958)+ +cos(LatA/57. 2958)*cos(La tB/57. 2958)
DLat = R*Arccos(C) = 6371. 004*Arccos (C)公里。
同時，為了簡化計算，可以根據(jù)經(jīng)緯度判斷相鄰基站小區(qū)在主基站小區(qū)的象限。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的主基站小區(qū)與相鄰基站小區(qū)的象限判定示意圖。
如圖2所示，
當相鄰基站小區(qū)經(jīng)度 > 主基站小區(qū)經(jīng)度，相鄰基站小區(qū)緯度>主基站小區(qū)緯度 時，相鄰小區(qū)位置在第1象限；當相鄰基站小區(qū)經(jīng)度>主基站小區(qū)經(jīng)度，相鄰基站小區(qū)緯度 <主基站小區(qū)緯度時，相鄰小區(qū)位置在第2象限；當相鄰基站小區(qū)經(jīng)度<主基站小區(qū)經(jīng)度， 相鄰基站小區(qū)緯度<主基站小區(qū)緯度時，相鄰小區(qū)位置在第3象限；當相鄰基站小區(qū)經(jīng)度 <主小區(qū)經(jīng)度，相鄰基站小區(qū)緯度>主基站小區(qū)緯度時，相鄰小區(qū)位置在第4象限。
至此，可以通過圖形表示主基站天線至相鄰基站天線的站間距矢量。
圖3為根據(jù)本發(fā)明實施方式的主基站天線至相鄰基站天線的站間距矢量示意圖。 可以依據(jù)圖3確定主基站小區(qū)與相鄰基站小區(qū)的矢量距離(Dlon' ,Dlat')。
其中，當主基站天線與相鄰基站天線的站間距矢量在第一象限時主基站天線與相鄰基站天線的矢量距離為(DLon，DLat)；當主基站天線與相鄰基站天線的站間距矢量 在第二象限時主基站天線與相鄰基站天線的矢量距離為(DLon，-DLat)；當主基站天線 與相鄰基站天線的站間距矢量在第三象限時主基站天線與相鄰基站天線的矢量距離為 (-DLon, -DLat)；當主基站天線與相鄰基站天線的站間距矢量在第四象限時主基站天線 與相鄰基站天線的矢量距離為(-DLon，Dlat)。
由此，可以根據(jù)主基站天線與相鄰基站天線的矢量距離(Dlon’，Dlat’)，通過以 下公式確定主基站至相鄰基站的矢量角θ (其中以主小區(qū)為中心，y軸(正北)方向為O 度)
當 ATAN2(Dlon，，Dlat，)< O 時，返回 θ = 360+180*ATAN2 (Dion，，Dlat，)/Pi ；
當 ATAN2(Dlon，，Dlat，)>= O 時，返回 θ = 180*ATAN2 (Dion，，Dlat，)/Pi ；
其中函數(shù)ATAN2(Dlon’，Dlat，)為根據(jù)給定點坐標(Dlon，，Dlat，)返回反正切 值，范圍在-Pi至Pi間。
至此，完成計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站間距矢量。下面再詳細說 明計算主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離。
圖5為根據(jù)本發(fā)明實施方式的天線覆蓋距離計算示意圖。
如圖5所示，根據(jù)幾何公式，可以估算出該天線的覆蓋距離R。
R = H/TAN(B-A/2)；
其中B = arctg(H/R) +A/2 ；
天線高度為H，天線垂直半功率角為A，天線的下傾角為B。
對于有些小區(qū)天線的下傾角B可能小于A/2的情形，這時需要通過自由空間損耗 來估算天線的覆蓋距離，可以利用如下公式
L = 32. 45+201gF+201gD，其中F表示所使用的頻段，單位為MHz (比如，GSM為 900MHz)；
D為表示覆蓋距離，單位為km。
舉例，對于定向天線覆蓋距離，根據(jù)不同的基礎天線參數(shù)，可以列出一張傾角與覆 蓋距離的表格，比如下表1所示。
表 權利要求
1.一種估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，包括計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站間距矢量，并分別計算主基站天線和相鄰 基站天線的覆蓋距離；根據(jù)主基站天線方向角、相鄰基站天線的方向角以及所述基站間距矢量，確定主基 站天線與相鄰基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距 1 ；根據(jù)所述主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離，以及所述交點分別到主基站天線與 相鄰基站天線的距離，估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概率。
2.根據(jù)權利要求1所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，該方法進一步包括根據(jù)估算出的所述主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概率，建立主基站天線與 相鄰基站天線之間的干擾矩陣，并利用所述干擾矩陣在主基站天線與相鄰基站之間分頻。
3.根據(jù)權利要求1所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述計算主基站 天線與相鄰基站天線之間的基站間距矢量包括確定主基站天線以及相鄰基站天線的經(jīng)緯度；根據(jù)所述主基站天線以及相鄰基站天線的經(jīng)緯度，計算主基站天線與相鄰基站天線的 地表距離D以及主基站天線與相鄰基站天線的矢量角θ，并由D和θ構成所述基站間距矢量。
4.根據(jù)權利要求3所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述主基站天線的經(jīng)緯度為(LonA，LatA)，相鄰基站天線的經(jīng)緯度為(LonB，LatB)；則 D = R*Arccos(C)*Pi/180，其中C = sin(LatA' )*sin(LatB' )+cos (LatA' )*cos(LatB' )*cos((LonA' -LonB'))，胃中 LonA，，LatA，，LonB，，LatB，用弧度表示，且 LonA，= LonA*Pi/180，LonB，= LonB*Pi/180， LatA，= LatA*Pi/180，LatB，= LatB*Pi/180，而且當 ATAN2(Dlon，，Dlat，)< O 時，θ = 360+180*ATAN2 (Dion，，Dlat，)/Pi, 當 ATAN2(Dlon，，Dlat，)>= O 時，θ = 180*ATAN2 (Dion，，Dlat，)/Pi ； 其中函數(shù)ATAN2(Dl0n，，Dlat，)為根據(jù)給定點坐標(Dion’，Dlat’ )返回反正切值，范 圍在-Pi至Pi間；DLon = R^Arccos(cos ((LonA-LonB)/57. 2958))；DLat = R^Arccos(sin(LatA/57. 2958)*sin(LatB/57. 2958)+cos(LatA/57. 2958)*cos (LatB/57. 2958))；R為地球的平均半徑，Pi為圓周率；其中當主基站天線與相鄰基站天線的站間距矢量在第一象限時，Dlon' = Dion, Dlat'= Dlat ；當主基站天線與相鄰基站天線的站間距矢量在第二象限時，Dlon' = Dion, Dlat' =-Dlat ；當主基站天線與相鄰基站天線的站間距矢量在第三象限時，Dlon' = -Dion, Dlat' =-Dlat ；當主基站天線與相鄰基站天線的站間距矢量在第四象限時，Dlon' = -Dion, Dlat'=Dlat0
5.根據(jù)權利要求3所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述確定主基站 天線與相鄰基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離 包括將主基站天線與相鄰基站天線的天線方向角的基準零度從正北零度調(diào)整為矢量角θ， 以獲得調(diào)整后的主基站天線方向角和相鄰基站天線方向角；根據(jù)調(diào)整后的主基站天線方向角和相鄰基站天線方向角，確定主基站天線與相鄰基站 天線在天線主瓣中心線上相交的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離。
6.根據(jù)權利要求3所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述確定主基站 天線與相鄰基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離 包括將主基站天線與相鄰基站天線的天線方向角的基準零度從正北零度調(diào)整為矢量角θ， 以獲得調(diào)整后的主基站天線方向角和相鄰基站天線方向角；根據(jù)調(diào)整后的主基站天線方向角和相鄰基站天線方向角，確定主基站天線與相鄰基站 天線在半功率角上相交的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離。
7.根據(jù)權利要求1所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述分別計算主 基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離為根據(jù)R = Η/ΤΑΝΦ-Α/2)分別計算主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離，其中B = arctg(H/R)+A/2, H為天線高度，R為天線的覆蓋距離，A為天線垂直半功率角，B為天線的 下傾角。
8.根據(jù)權利要求5所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述估算主基站 天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概率包括當所述主瓣中心線上相交的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離之和小于 主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離之和的兩倍時，如果所述主瓣中心線上相交的交點 到主基站天線的距離小于相鄰基站天線的覆蓋距離，判定主基站天線對相鄰基站天線有 干擾概率，如果主瓣中心線上相交的交點到相鄰基站天線的距離小于主基站小區(qū)的覆蓋距 離，判定相鄰基站天線對主基站天線有干擾概率。
9.根據(jù)權利要求5所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述估算主基站 天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概率包括當所述主瓣中心線上相交的交點分別到主基 站天線與相鄰基站天線的距離之和大于主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離之和的兩 倍時，判定相鄰基站天線和主基站天線之間沒有干擾概率。
10.根據(jù)權利要求6所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述主基站天線 與相鄰基站天線的主瓣中心線相交，其中所述估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干 擾概率包括當主基站天線至半功率角上相交的交點距離小于相鄰基站天線的覆蓋距離的0. 71倍 時，判定主基站天線對相鄰基站天線有干擾概率；當相鄰基站天線至半功率角上相交的交點距離小于主基站天線的覆蓋距離的0. 71倍 時，判定相鄰基站天線對主基站天線有干擾概率。
11.根據(jù)權利要求6所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述主基站天線與相鄰基站天線的主瓣中心線相交，所述估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概 率包括當所述半功率角上相交的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離之和大于主 基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離之和的兩倍時，判定相鄰基站天線和主基站天線之間 沒有干擾概率。
12.根據(jù)權利要求6所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述主基站天線 與相鄰基站天線的主瓣中心線不相交，所述估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾 概率包括當主基站天線到半功率角上相交的交點的距離小于相鄰基站天線覆蓋距離的0. 71倍 時，判定主基站天線對相鄰基站天線有干擾概率；當相鄰基站天線至所述半功率角上相交的交點的距離小于主基站天線覆蓋距離0. 71 倍時，判定相鄰基站天線對主基站天線有干擾概率。
13.根據(jù)權利要求6所述的估算基站間干擾概率的方法，其特征在于，所述主基站天線 與相鄰基站天線的主瓣中心線不相交，所述估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾 概率包括當所述半功率角上相交的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離之和大于主 基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離之和的1. 42倍時，判定相鄰基站天線和主基站天線 之間沒有干擾概率。
14.一種估算基站間干擾概率的裝置，其特征在于，包括間距矢量與覆蓋距離計算單元，用于計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站間距 矢量，以及分別計算主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離；交點距離計算單元，用于根據(jù)主基站天線方向角、相鄰基站天線的方向角以及所述基 站間距矢量，確定主基站天線與相鄰基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站天線 與相鄰基站天線的距離；干擾概率估算單元，用于根據(jù)所述主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離，以及所述 交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離，估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的 干擾概率。
15.根據(jù)權利要求14所述的估算基站間干擾概率的裝置，其特征在于，該裝置進一步 包括分頻單元，所述分頻單元，用于根據(jù)估算出的所述主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概 率，建立主基站天線與相鄰基站天線之間的干擾矩陣，并利用所述干擾矩陣在主基站天線 與相鄰基站之間分頻。
16.根據(jù)權利要求14所述的估算基站間干擾概率的裝置，其特征在于，所述間距矢量與覆蓋距離計算單元，用于確定主基站天線以及相鄰基站天線的經(jīng)緯 度，并根據(jù)所述主基站天線以及相鄰基站天線的經(jīng)緯度，計算主基站天線與相鄰基站天線 的地表距離D以及主基站天線與相鄰基站天線的矢量角θ，并由D和θ構成所述基站間距 矢量。
17.根據(jù)權利要求16所述的估算基站間干擾概率的裝置，其特征在于，所述交點距離計算單元，用于將主基站天線與相鄰基站天線的天線方向角的基準零度從正北零度調(diào)整為矢量角θ，以獲得調(diào)整后的主基站天線方向角和相鄰基站天線方向角， 并根據(jù)調(diào)整后的主基站天線方向角和相鄰基站天線方向角，確定主基站天線與相鄰基站天 線在天線主瓣中心線上相交的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離。
18.根據(jù)權利要求16所述的估算基站間干擾概率的裝置，其特征在于， 所述交點距離計算單元，用于將主基站天線與相鄰基站天線的天線方向角的基準零度 從正北零度調(diào)整為矢量角θ，以獲得調(diào)整后的主基站天線方向角和相鄰基站天線方向角， 并當確定主基站天線與相鄰基站天線在天線主瓣中心線上不相交時，根據(jù)調(diào)整后的主基站 天線方向角和相鄰基站天線方向角，確定主基站天線與相鄰基站天線在半功率角上相交的 交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離。
全文摘要
本發(fā)明實施方式公開了一種估算基站間干擾概率的方法，包括計算主基站天線與相鄰基站天線之間的基站間距矢量，并分別計算主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離；根據(jù)主基站天線方向角、相鄰基站天線的方向角以及基站間距矢量，確定主基站天線與相鄰基站天線在天線覆蓋方向上的交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離；根據(jù)主基站天線和相鄰基站天線的覆蓋距離，以及交點分別到主基站天線與相鄰基站天線的距離，估算主基站天線與相鄰基站天線覆蓋區(qū)的干擾概率。本發(fā)明實施方式還公開了一種估算基站間干擾概率的裝置。應用本發(fā)明實施方式后，提高了估算干擾概率的準確度，提升了網(wǎng)絡的質(zhì)量指標。
文檔編號H04W16/18GK102036253SQ20091009314
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者周鐵健, 楊健, 熊宙實, 黃建平 申請人:中國移動通信集團浙江有限公司