一种规划无线网络目标覆盖区域的方法

焦燕鸿，赵旭凇，程日涛，朱强

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

1 前言

在无线网络建设中，首先要确定目标覆盖区域。目前采用的方法主要是，搜集现网话务量和数据流量，找出业务热点区域，然后由人工根据热点分布的情况，选择连续区域作为目标覆盖区域。采用现有技术，主要存在以下几个方面的缺点：

业务热点区域的定义缺乏较统一的标准，考核指标没有形成体系，不够全面；最终选择覆盖区域的主要工作是由人工来完成，存在较大的主观性；人工的工作量比较大。当目标覆盖区域的选择需求发生变化时，需要人工重复工作。

本文提出一种新的目标覆盖区域规划方法，通过该方法，可更加全面、准确、系统、便捷的完成网络覆盖区域规划。

2 区域特征考核指标体系

为了全面系统的评估目标规划区域特性，需要建立统一的考核指标体系，综合考虑业务量、业务特点、场景类型、VIP等级等多方面信息，对覆盖区域进行综合评估。

2.1 根据业务量定义小区类别

中国移动目前运营GSM、TD-SCDMA两张移动网络，其中GSM网络在覆盖深度和覆盖广度上都做得非常好，因此，具有丰富的现网业务量数据资源。结合现网数据，可分析出覆盖区域的业务情况，并为网络覆盖规划提供参考依据。下面介绍一种根据业务量定义热点小区类别的方法。

（1）利用现网规划工具确定现网各宏基站的最佳服务小区，确定各小区的覆盖面积，记为Si（i为小区编号）。

（4）若Di/D≥j1，则该小区为1级热点小区；

若j1>Di/D≥j2，则该小区为2级热点小区；

若j2>Di/D≥j3，则该小区为3级热点小区；

若j3>Di/D≥j4，则该小区为4级热点小区；

若Di/D

j为指标常数，可由用户自行取定，初始建议值为j1＝2、j2＝1.5、j3＝1、j4＝0.5。

2.2 根据业务特点定义小区类别

根据业务特点定义小区类别，首先分别为话音和数据业务指定高、中、低3档，根据组合，可定义出9个类型。各个业务区域，可根据实际业务量的情况，在9种类型中进行定位，如表1所示。

根据输入的小区业务量信息以及用户取定的判断指标a、b、x、y，依据上述分类表，可统计出小区的区域类型。

例如，如果话音业务量≥xErl，aMbit/s>数据业务量≥bMbit/s，则输出小区类别为“数据业务中，话音业务高”小区。

如果话音业务量数据业务量≥bMbit/s，则输出小区类别为“数据业务中，话音业务低”小区。

2.3 根据小区的场景类型定义小区类别

通常，对覆盖场景的定义有很多种，如根据大的范围可划分为密集市区、普通市区、郊区、高速公路等场景，也可更加精细的划分为商务区、居民区、大型园区、景区、乡村以及一些特殊场景等几类，在每类场景中又可划分出多个小类，如表2所示。在实际网络运营中，用户也可能采用其他的方法对场景进行定义。

无论采用何种场景定义方式，均可根据其重要程度划分多个级别，满足不同时期或不同范围的建设目标。在本方案中，暂将场景划分为一类重要场景、二类重要场景、三类重要场景等3类，如表2所示。

2.4 小区的VIP等级

为满足用户个性化的需求，并为重要用户提供更好的服务，网络建设方通常会定义小区的重要等级。在进行目标区域规划时，需将小区的VIP等级考虑在内，作为一个评估指标。

表1 业务热点区域分类表

表2 场景划分

关于VIP小区的选取及其定义，各个网络建设方均有所不同。在本评估系统中，将VIP等级定义为1级VIP区域、2级VIP区域、3级VIP区域、4级VIP区域和非VIP区域，评估系统使用者需将自己定义的VIP等级对应到上述5个等级中。

2.5 小区信息整合表

上述4个方面的考核指标形成了区域特征考核指标体系。将上述4种小区属性信息进行整合，可输出小区属性表，如表3所示。

3 根据区域特征考核指标体系计算目标覆盖区域

3.1 设计思路

以特定基站为中心，由小到大的划定计算区域，当该区域中满足特定考察指标的小区数量大于一定的考核门限，就认为该区域符合特定的区域特征，按照上述规则，由小到大的轮询计算，直到找出最大的符合考核门限的区域，将该区域定义为特定的业务区域。

3.2 涉及到的术语

目标区域：本功能的最终输出结果。根据目标区域的重要程度，由高到低将目标区域划分为一级目标区域、二级目标区域、三级目标区域、四级目标区域和非目标区域。

指标池：为考察小区是否符合某一特定目标区域的特点而定义的多个指标项，小区满足指标池中的任何一项，就认为该小区具有特定目标区域的特点。与目标区域相对应，定义了一级指标池、二级指标池、三级指标池、四级指标池、五级指标池。

比例参数T（0≤T≤1）：目标区域的考核门限，当区域中满足指标池指标要求的小区数量相对区域中小区总数的比例大于T，就认为该区域可定义为目标区域。与目标区域相对应，定义了T1、T2、T3、T4、T5。该值可由用户自行取定。

区域面积Aij：表示计算出的某一特定计算区域的面积，i表示目标区域类别，j表示该类中的第几个区域。

最小面积minA：为避免筛选出的目标区域面积太小，定义了最小面积常数minA，如果筛选出的目标区域面积小于该值，则放弃筛选结果，进入下一个计算周期。

站距不平衡系数W：在选择计算基站的范围时，用于滤除距中心基站偏差过大的基站。与目标区域相对应，定义了W1、W2、W3、W4、W5。该值可根据待计算区域基站分布特点自行取定，对于基站布局较符合蜂窝结构的区域，该值可以取的较小，相反，可取值较大。初始取值可暂定40%，后期根据网络结构进行参数优化。

3.3 定义指标池

在目标区域规划中，主要考虑小区的热点小区等级，小区业务特点、覆盖场景、VIP等级这4个方面的属性。根据上述4方面属性，定义了5个级别的指标池，每个指标池均涉及到4个方面的属性信息，如表4所示。

与目标区域相对应，定义了一级指标池、二级指标池、三级指标池、四级指标池、五级指标池。小区满足指标池中的任何一项，就认为该小区具有特定目标区域的特点。

3.4 目标区域的取定原则

根据目标区域的重要程度，由高到低将目标区域划分为一级目标区域、二级目标区域、三级目标区域、四级目标区域和非目标区域。

表3 小区信息整合表

表4 指标池定义表

一类目标区域：所有满足上表中“一级指标池”定义的特性之一的小区个数占计算区域（计算区域的取定方法在后文定义）中总小区数的比例超过比例参数T1（0≤T1≤1），即认为该区域为一类目标区域。T1可由用户在软件中输入，该值将影响筛选出的一类目标区域面积的大小，T1越大，筛选条件就越苛刻，筛选出的区域面积就越小。

二类目标区域：所有满足上表中“二级指标池”定义的特性之一的小区个数占计算区域（计算区域的取定方法在后文定义）中总小区数的比例超过比例参数T2（0≤T2≤1），即认为该区域为一类目标区域。T2可由用户在软件中输入，该值将影响筛选出的一类目标区域面积的大小，T2越大，筛选条件就越苛刻，筛选出的区域面积就越小。

三、四类区域取定方法与上面类似。

非目标区域：除一、二、三、四目标区域以外的区域。

3.5 目标区域的计算方法

目标区域的计算顺序根据级别由高到低，首先筛选一级目标区域，后面依此为二级目标区域，三级目标区域、四级目标区域。在筛选某等级目标区域时，需遍历所有符合计算条件的基站逐个进行计算，直到筛选出所有该等级目标区域特征的区域。已经计算出的区域中包含的基站将不再参加后续目标区域的计算，例如,已经筛选出的某个一级目标区域包含的基站，不再参与后续一级目标区域的计算；一级目标区域包含的基站将不再参加二级目标区域的计算。为了减少计算工作量，要求选取的基站必须满足同级别指标池的指标之一。例如，当计算一类目标区域时，选取计算的基站必须满足一级指标池的指标之一；计算二类目标区域时，选取计算的基站必须满足二级指标池的指标之一，以此类推。

选取某基站为中心基站，从该基站所在位置的0°方向开始，相隔40°扫描一次，找出距离基站最近的站点。在所选出的站点中筛除距离中心基站位置大于平均距离W的站点，剩余站点做为该基站的第一层邻区。计算第一层基站范围内，符合第i级指标池任一特征的小区比例是否大于Ti，如果大于Ti，则继续计算第二层。

基站第二层相邻基站的计算方法：首先，在基站池中删除已经计算过的第一层相邻基站，然后再采用第一层相邻基站的计算方法：以基站所在位置的0°方向开始，相隔40°扫描一次，找出距离基站最近的站点。在所选出的站点中筛除距离基站位置大于平均距离W的站点，剩余站点做为该基站的第二层邻区。计算第二层基站范围内，符合判决条件的小区比例是否大于Ti，如果大于Ti，则继续计算第三层。

第三、四以及更多层邻站取定方法同第二层。

以此类推，直到计算到第N层，小区中符合目标小区指标比例小于Ti。此时，查找第N层基站中，三小区均不满足第i级指标池特征的基站，并且从第N层开始，该基站所在方向不再选取基站参与目标区域计算。

继续计算中心基站的第N＋1层基站，计算时，不再包含上述已排除的方向。计算符合判决条件的小区比例是否大于Ti，如果大于Ti，则继续计算N+2层基站；如果小于Ti，则排除该层中三小区均不满足第i级指标池特征的基站所在方向，再继续计算N+2层基站。直到计算到第M圈，所有方向均被排除。则第M-1层基站覆盖的范围为第i类区域，该区域的面积定义为Aij（i表示目标区域类别，j表示该类中的第几个区域）。筛选出的区域中包含的基站将不再参与后续目标区域的计算。

定义目标区域最小面积mixA，当上述生成区域的Aij

3.6 流程示意图

流程示意图如图1所示。

图1 流程示意图

4 结束语

本文提出了统一考核指标体系的思路，建立了基站以及业务区域的统一考核指标体系，包括指标项的选取、考核标准制定思路、评估方法等内容。综合考虑业务量、业务特点、场景类型、VIP等级等多方面信息，对基站覆盖区域进行综合评估，使网络评估工作有据可依，且评估更加全面。

本文提出了计算目标覆盖区域的关键思路和关键算法，包括设计思路、关键指标定义、目标区域取定原则、计算方法和计算过程等内容，使目标覆盖区域规划工作可通过软件计算实现，大大节省了人力，并规避了人工操作的主观性。

[1] 中国移动通信集团设计院. TD-LTE规划分析工具软件开发需求研究[R]. 2011,7.