專利名稱：基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
底層站是指利用燈桿、廣告牌、裙樓、交通桿等建設(shè)方法，通過精確覆蓋模式實(shí)現(xiàn)底層話務(wù)吸收及中層話務(wù)分擔(dān)的街道站，底層站的天線高度最高不超過15m，一般低于IOm0由于底層站天線位置低，且周邊具備樓宇建筑物等天然阻擋，因此可以使無線信號迅速衰減，可以降低底層站之間的信號干擾，從而實(shí)現(xiàn)底層頻率的緊密復(fù)用，提高頻譜利用效 率。目前，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案僅為針對傳統(tǒng)的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)模型制定，并沒有專門的針對底層站建設(shè)模型的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的方法和系統(tǒng)，通過本發(fā)明，能夠?yàn)閷?shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中底層站的工程建設(shè)提供有力支撐和評估依據(jù)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的方法，其包括步驟100，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同發(fā)展階段下話務(wù)分布的特點(diǎn)以及底層站的建設(shè)特征，確認(rèn)實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型；步驟200，依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，對移動(dòng)臺無線傳播信號所受鄰近底層站的干擾進(jìn)行分析，根據(jù)干擾分析數(shù)據(jù)確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系；步驟300，依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。其中，步驟100包括在區(qū)域性高話務(wù)分布且底層站需求量少的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為熱點(diǎn)分布底層站模型；在底層站覆蓋區(qū)域隨街道兩端線狀延伸且話務(wù)需求量高的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中期，確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為線狀分布底層站模型；在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、話務(wù)密度需要批量建設(shè)底層站的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后期，確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為網(wǎng)格分布底層站模型。其中，步驟200包括依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，計(jì)算底層站無線傳播信號的路徑損耗和移動(dòng)臺接收信號的載干比，根據(jù)該路徑損耗和載干比確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系；或者，依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，計(jì)算移動(dòng)臺接收信號的載干比，根據(jù)該載干比確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系。其中，步驟200中所述規(guī)劃關(guān)系包括底層站間距與單站最大覆蓋距離的對應(yīng)關(guān)系。其中，步驟200中所述規(guī)劃關(guān)系還包括底層站間距、平行相鄰街道間距和單站最大覆蓋距離之間的對應(yīng)關(guān)系。其中，步驟300包括依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，確定底層站的數(shù)量以及底層站間的間距，并依據(jù)所確定的建設(shè)模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；或者， 依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，確定該建設(shè)模型所需的頻率組數(shù)；依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系以及所述頻率組數(shù)，確定出底層站的數(shù)量以及底層站間的間距，并依據(jù)所確定的建設(shè)模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。本發(fā)明還提供一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的系統(tǒng)，其包括底層站模型確定單元，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同發(fā)展階段下話務(wù)分布的特點(diǎn)以及底層站的建設(shè)特征，確認(rèn)實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型；計(jì)算單元，用于依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，對移動(dòng)臺無線傳播信號所受鄰近底層站的干擾進(jìn)行分析，根據(jù)干擾分析數(shù)據(jù)確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系；規(guī)劃單元，用于依據(jù)所述計(jì)算單元所確定的規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過確定不同網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段下各種話務(wù)場景下的底層站建設(shè)模型，以滿足工程要求的c/Ι(載干比)為目標(biāo)，提供相應(yīng)底層站建設(shè)模型的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)系，從而為實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中底層站的工程建設(shè)和頻率資源占用提供有力支撐和評估依據(jù)。


圖I為本發(fā)明第一實(shí)施例的流程圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例中的熱點(diǎn)分布底層站模型示意圖；圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例中的線性分布底層站模型示意圖；圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中的網(wǎng)格分布底層站模型示意圖；圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中的無線信號傳播路徑示意圖；圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例中的兩階段路徑損耗及路徑損耗拐點(diǎn)示意圖；圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例中的雙頻作用下路徑損耗變化示意圖；圖8為本發(fā)明第一實(shí)施例中的熱點(diǎn)分布鄰近底層站站間距與單站最大覆蓋距離對應(yīng)關(guān)系不意圖；圖9為本發(fā)明第一實(shí)施例中的線性分布模型同頻載干比及干擾示意圖；圖10為本發(fā)明第一實(shí)施例中的線性分布底層站同頻載干比變化趨勢示意圖；圖11為本發(fā)明第一實(shí)施例中的包含衍射傳播的底層街道無線信號傳播模型示意圖；圖12為本發(fā)明第一實(shí)施例中的線性分布同頻底層站間距D與單站最大覆蓋距離d的變化趨勢圖；圖13為本發(fā)明第一實(shí)施例中的使用3個(gè)頻率組時(shí)網(wǎng)格分布模型示意圖；圖14為本發(fā)明第一實(shí)施例中的無效干擾信號示意圖；圖15為本發(fā)明第一實(shí)施例中的相同頻率組干擾源及干擾方向示意圖；圖16為本發(fā)明第一實(shí)施例中的水平方向干擾示意圖；圖17為本發(fā)明第一實(shí)施例中的垂直方向干擾示意圖；圖18為本發(fā)明第一實(shí)施例中的正對角方向干擾不意圖；圖19為本發(fā)明第一實(shí)施例中的反對角方向干擾示意圖；
圖20為本發(fā)明第一實(shí)施例中的網(wǎng)格分布底層站模型在不同底層站間距下最大覆蓋間距d與平行相鄰街道間距s的對應(yīng)關(guān)系示意圖；圖21為本發(fā)明第一實(shí)施例中的D彡4d時(shí)2組頻率連續(xù)覆蓋示意圖；圖22為本發(fā)明第一實(shí)施例中的D > 4d時(shí)覆蓋空洞示意圖；圖23為本發(fā)明第一實(shí)施例中的站間距與覆蓋距離比值變化示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明實(shí)施例中，以GSM(Global System for Mobile communication,全球移動(dòng)通信系統(tǒng))無線通信網(wǎng)絡(luò)為例，對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行描述，但是，應(yīng)當(dāng)說明的是，本發(fā)明所指的通信網(wǎng)絡(luò)，也包括各種現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，如CDMA (Code Division MultipleAccess，碼分多址接入)，WCDMA(Wireless CDMA，無線 CDMA)，CDMA2000, TD-SCDMA(時(shí)分同步CDMA系統(tǒng)，是3GPP組織定義的3G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之一)，本發(fā)明同樣適用這些網(wǎng)絡(luò)，具體實(shí)施例只是以GSM無線通信網(wǎng)絡(luò)為例，并不是對本發(fā)明的限制。本發(fā)明第一實(shí)施例舉的一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的方法和系統(tǒng)，作為一種可實(shí)施方式，其流程如圖I所示，包括如下步驟步驟S100，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同發(fā)展階段下話務(wù)分布的特點(diǎn)以及底層站的建設(shè)特征，確認(rèn)實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型。目前底層站可以劃分為三種模型熱點(diǎn)分布模型(Hotspot)、線狀分布模型(Linear)和網(wǎng)格分布模型(Grid)。下面對這三種底層站模型進(jìn)行詳細(xì)介紹I)熱點(diǎn)分布模型(Hotspot)由于區(qū)域性高話務(wù)分布原因，中層基站的配置無法實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)話務(wù)的充分吸收，通過中層基站的過度擴(kuò)容或新建則容易導(dǎo)致區(qū)域頻率干擾加劇、通話質(zhì)量惡化，因此需要通過其它方式緩解中層基站容量壓力。在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，一般采用熱點(diǎn)分布的底層站來緩解中層基站容量壓力。如圖2所示給出了底層站熱點(diǎn)分布模型。建設(shè)初期，由于網(wǎng)內(nèi)只有較少的底層站，此時(shí)底層站具有底層站之間相距較遠(yuǎn)、彼此關(guān)聯(lián)性較低的建設(shè)特征，因此可利用這些底層站來吸收區(qū)域熱點(diǎn)話務(wù)，實(shí)現(xiàn)話務(wù)下沉，緩解中層基站容量壓力。綜上所述，在區(qū)域性高話務(wù)分布且底層站需求量少的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，可以確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為熱點(diǎn)分布底層站模型。底層站選址主要是依據(jù)熱點(diǎn)話務(wù)需求區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃。2)線狀分布模型(Linear)底層站線性分布模型圖3所示，這種線狀分布的底層站建設(shè)特征是基于重要街道的覆蓋需求或人流密集街道的容量需求而建設(shè)，覆蓋區(qū)域隨街道兩端線狀延伸。由于覆蓋區(qū)域隨街道兩端線狀延伸，當(dāng)話務(wù)需求較高時(shí)，單個(gè)底層站信源無法充分吸收話務(wù)，此時(shí)需要建設(shè)多個(gè)底層站進(jìn)行連續(xù)覆蓋。目前主要通過GRRU/RRU (GeneralRegenerative Repeater Unit,通用再生中繼單兀/Regenerative Repeater Unit,再生中繼單元)拉遠(yuǎn)方式實(shí)現(xiàn)獨(dú)立信源多天線的連續(xù)覆蓋方式建設(shè)，從而達(dá)到提升道路覆蓋質(zhì)量，分擔(dān)中層基站話務(wù)容量的目的。綜上所述，在底層站覆蓋區(qū)域隨街道兩端線狀延伸且話務(wù)需求量高的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中 期，可以確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為線狀分布底層站模型；由于城市街道具有明顯的波導(dǎo)效應(yīng)，連續(xù)覆蓋的多個(gè)底層站信源信號之間容易產(chǎn)生相互疊加影響，為保證系統(tǒng)切換正常、滿足載干比要求，需要對線狀分布的底層站的路徑損耗及規(guī)劃方式進(jìn)行研究。3)網(wǎng)格分布模型(Grid)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至較大規(guī)模、話務(wù)密度不斷增加時(shí)，需要批量建設(shè)底層站來進(jìn)行整體話務(wù)下沉，利用底層站的高效頻率復(fù)用優(yōu)勢，避免對中層基站的過度擴(kuò)容導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量急劇惡化，因此在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、話務(wù)密度需要批量建設(shè)底層站的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后期，確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為網(wǎng)格分布底層站模型。如圖4所示的底層站網(wǎng)格分布模型，可以看出，這種網(wǎng)格分布模型兼有熱點(diǎn)分布及線狀分布的底層站的特點(diǎn)，因此它也就兼有熱點(diǎn)分布及線狀分布的底層站的需求及功能。在目標(biāo)三維立體網(wǎng)建設(shè)的中后期，此時(shí)底層站建站密度較大，使整體話務(wù)得以下沉吸收，由于底層站具有高效的頻率復(fù)用優(yōu)勢，因此評估網(wǎng)格分布模型時(shí)，必須充分考慮跨街區(qū)的相同頻率組底層站產(chǎn)生的多重干擾余量疊加。網(wǎng)格分布的底層站模型兼有熱點(diǎn)分布及線狀分布需求及功能，建模時(shí)并非是二者的簡單疊加，需要考慮多方面的因素。步驟S200，依據(jù)所確定的底層站模型中底層站的覆蓋特征，對移動(dòng)臺所受鄰近底層站信號干擾進(jìn)行分析，根據(jù)該分析結(jié)果確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系。I)熱點(diǎn)分布模型(Hotspot)I. I)熱點(diǎn)分布模型(Hotspot)路徑損耗分析在熱點(diǎn)分布底層站建設(shè)環(huán)境中，無線信號傳播路徑包括空間直線傳播及路面反射傳播，如圖5所示。根據(jù)菲涅耳反射特性，反射強(qiáng)度與入射角度Θ有關(guān)，Θ越小反射越強(qiáng)烈，當(dāng)垂直入射時(shí)，反射強(qiáng)度最弱。因此當(dāng)移動(dòng)臺距離底層站較近時(shí)，移動(dòng)臺主要接收直射傳播信號，受反射信號影響較??；而當(dāng)移動(dòng)臺距離底層站較遠(yuǎn)時(shí)，移動(dòng)臺所接收信號則由直射及反射信號疊加而成，此時(shí)的路徑損耗預(yù)算需考慮多徑效應(yīng)。因此，無線電路徑損耗將根據(jù)移動(dòng)臺與底層站距離X的大小劃分為兩階段衰落過程當(dāng)距離X < dbrk時(shí)，路徑損耗預(yù)測近似為自由空間傳播損耗；當(dāng)X > cU時(shí)，路徑損耗預(yù)算需考慮路面或建筑反射的影響。Dbrk也被稱作路徑損耗拐點(diǎn)。在自由空間環(huán)境下，無線信號傳播路徑損耗Lbf[dB]的計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的方法，其特征在于，包括 步驟100，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同發(fā)展階段下話務(wù)分布的特點(diǎn)以及底層站的建設(shè)特征，確認(rèn)實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型； 步驟200，依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，對移動(dòng)臺無線傳播信號所受鄰近底層站的干擾進(jìn)行分析，根據(jù)干擾分析數(shù)據(jù)確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系； 步驟300，依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟100包括 在區(qū)域性高話務(wù)分布且底層站需求量少的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為熱點(diǎn)分布底層站模型； 在底層站覆蓋區(qū)域隨街道兩端線狀延伸且話務(wù)需求量高的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中期，確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為線狀分布底層站模型； 在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、話務(wù)密度需要批量建設(shè)底層站的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后期，確定實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型為網(wǎng)格分布底層站模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述步驟200包括 依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，計(jì)算底層站無線傳播信號的路徑損耗和移動(dòng)臺接收信號的載干比，根據(jù)該路徑損耗和載干比確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系； 或者， 依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，計(jì)算移動(dòng)臺接收信號的載干比，根據(jù)該載干比確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟200中所述規(guī)劃關(guān)系包括 底層站間距與單站最大覆蓋距離的對應(yīng)關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟200中所述規(guī)劃關(guān)系還包括 底層站間距、平行相鄰街道間距和單站最大覆蓋距離之間的對應(yīng)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟300包括 依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，確定底層站的數(shù)量以及底層站間的間距，并依據(jù)所確定的建設(shè)模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)； 或者， 依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，確定該建設(shè)模型所需的頻率組數(shù)；依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系以及所述頻率組數(shù)，確定出底層站的數(shù)量以及底層站間的間距，并依據(jù)所確定的建設(shè)模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
7.一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的系統(tǒng)，其特征在于，包括 底層站模型確定單元，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同發(fā)展階段下話務(wù)分布的特點(diǎn)以及底層站的建設(shè)特征，確認(rèn)實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型； 計(jì)算單元，用于依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，對移動(dòng)臺無線傳播信號所受鄰近底層站的干擾進(jìn)行分析，根據(jù)干擾分析數(shù)據(jù)確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系； 規(guī)劃單元，用于依據(jù)所述計(jì)算單元所確定的規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于底層站建設(shè)模型對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的方法和系統(tǒng)，其根據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同發(fā)展階段下話務(wù)分布的特點(diǎn)以及底層站的建設(shè)特征，確認(rèn)實(shí)際需要建設(shè)的底層站模型；依據(jù)所述建設(shè)模型中底層站的覆蓋特征，對移動(dòng)臺無線傳播信號所受鄰近底層站的干擾進(jìn)行分析，根據(jù)該分析結(jié)果確定該建設(shè)模型對應(yīng)的規(guī)劃關(guān)系；依據(jù)該規(guī)劃關(guān)系，在滿足工程要求的同頻載干比條件下，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。通過本發(fā)明，能搭建不同網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段下各種話務(wù)場景下的底層站建設(shè)模型，以滿足GSM同頻C/I載干比為目標(biāo)，提供各種場景下的建模的規(guī)劃關(guān)系，從而為實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中底層站的工程建設(shè)和頻率資源占用提供有力支撐和評估依據(jù)。
文檔編號H04W16/18GK102821395SQ201110245140
公開日2012年12月12日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者古小璐, 古智超, 林綱, 黃濤, 陳勇, 郭雨, 彭章為, 黃奕桿 申請人:北京迪特卡得通信設(shè)備有限公司, 中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司