一種TD‑LTE230無線專網電力基站規劃方法與流程
2023-05-01 01:41:16 3
本發明涉及一種通信技術領域，特別涉及一種td-lte230無線專網電力基站規劃方法。
背景技術：
td-lte230無線專網具有覆蓋廣、傳輸速率高、實時性和頻譜適應性強等特點，是終端通信接入網的主要技術手段。隨著智能電網時代的到來，建設電力無線專網勢在必行，無線通信技術中，我國擁有td-lte技術體制的智慧財產權，可以滿足電力當前及未來一定時期的業務發展需求，未來還可以向5g演進，極具發展潛力。
移動通信在網絡建設的初期，用戶量少，站點較少，基站覆蓋半徑較大，較少考慮投資控制和後期維護，那時基站建設主要解決網絡覆蓋問題，基站站址的選擇自由度大，往往不經過科學的論證和分析，指示憑經驗和直覺選擇基站站址，只要天線掛的足夠高，信號傳播夠遠即可，由此易造成基站運行的安全穩定性差，建設維護難度大等問題。因此對於td-lte230無線專網基站的建設規劃，應吸取以前的經驗教訓，綜合考慮基站建設的難易程度、基站開通後的維護等，在保證網絡覆蓋和流量需求的前提下，進行合理規劃，充分考慮建設方已有的基礎設施，確定基站建設的位置和數量，對於電力行業來說還要充分考慮變電站、營業廳以及可租用基站的位置。
此外，在基站建設的過程中，如何評估基站的優先級，即哪些區域的需要優先建站，哪些區域可以暫時不建站，都是在基站規劃初期就應該考慮的問題。現有基站建設規劃方案中，運營單純的將用戶數量與地區發展水平作為用戶需求的評判標準，並作為基站規劃和建設的主要依據。即在用戶數量較多、用戶質量較好的地區先行建設基站，相應的，在用戶數量較少、用戶質量較差的地區後建設基站。用戶數量的多少和地區發展水平雖然能夠在一定程度上體現出該地區的用戶需求，但是這種感性認識對用戶的網絡需求並未具體細化，並未真正反映出潛在用戶的需求，因此，現有的這種基站建設規劃方案缺少準確的判斷依據和科學的規劃手段，可能會導致真正有需求的地區的基站建設優先級較為靠後。因此，亟需一種基站規劃方案以解決上述問題。
中國專利公開號cn104378769，公開日2015年2月25日，發明創造的名稱為基於覆蓋預測的td-scdma基站規劃點自動選點方法，該申請案公開了基站規劃點自動選點方法核心步驟包括：採集宏基站小區信息，得到集合a；計算集合a內小區經緯度最大值和最小值並按步長進行取整；將經緯度從最小到最大值按步長分割；按照經緯度配對，得到集合b；對集合b屬性初始化；採集集合b的柵格地物信息等。其不足之處是對於選定的基站點未能給出建設優先級的合理建議，不利於基站建設工作的開展，不能及時為網絡需求量大的區域提供網絡覆蓋。
技術實現要素：
本發明的目的在於解決上述現有技術存在的基站站址選擇往往不經過科學的論證和分析，只是憑經驗和直覺進行選擇的問題，以及評估基站建設優先級的標準問題，提供了一種td-lte230無線專網基站規劃方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：
一種td-lte230無線專網電力基站規劃方法，包括：
步驟11：統計規劃範圍內的預選基站並對每個基站進行編號，對規劃範圍進行柵格劃分並對每個柵格編號，i表示基站號，j表示柵格號；
步驟12：計算每個柵格的流量密度；
步驟13：按流量密度的大小將柵格劃分為h個等級,每個等級分配相應的權重；
步驟14：選擇與柵格j距離最小的f個基站，aj為所述f個基站的集合，通過計算aj中的基站到柵格j的功率大小，確定柵格j最終落入的基站i；
步驟15：統計基站i覆蓋範圍內所包含的不同等級的柵格的個數；
步驟16：計算每個基站的優先權重，並按照優先權重對基站進行排序；
步驟17：根據規劃範圍的網絡覆蓋率結合所述優先權重，確定組成基站規劃方案的基站以及基站建設的優先順序。
本發明中，將規劃範圍內的所有可用基站納入基站規劃考慮的範圍，對規劃範圍進行柵格劃分，根據每個柵格的流量密度將所有柵格劃分為多個等級(本發明中對規劃範圍採用等面積柵格劃分)，考慮路徑損耗的前提下，根據基站到各柵格的功率大小決定同一柵格最終劃入哪個基站，統計每個基站覆蓋範圍內所包含的各等級柵格的個數，結合對應柵格的權重得到每個基站的優先權重，按照覆蓋比重由大到小將可用基站進行排序，選擇滿足網絡覆蓋率閾值的前若干個基站組成基站規劃方案，並依照之前的排序決定不同基站建設的優先級。本發明從基站規劃的基本目的(滿足網絡覆蓋率)出發，通過計算每個基站覆蓋範圍內的網絡需求(通過優先權重來定義)，形成最終的基站規劃方案，並以此評估各個基站建設的優先級。由此所作出的規劃方案從合理性和可行性上都遠遠優於之前未經科學論證和分析就得出的基站規劃方案，對基站的規劃提供了理論依據和可評估的標準。
作為優選，在進行步驟12之前，先將規劃範圍內的網絡業務類型劃分為n類，步驟12所述流量密度為toaj：其中：tc:是c類業務的單終端速率需求；kc：是c類業務的並發係數；nc:是柵格j範圍內c類業務的終端數目；s：柵格j的面積。
本發明中，考慮將規劃範圍所包含的業務分為c類，不同類型的業務具有不同的網絡速率需求tc和不同的並發係數kc，統計每個柵格範圍內不同業務終端的個數nc，通過公式計算該柵格所有業務的總的流量需求，通過與該柵格覆蓋面積的比值得到該柵格的流量密度。
作為優選，步驟14，所述集合aj中的基站k到柵格j的功率為pk*lkj，其中k∈aj，pk為基站k的發射功率，lkj表示基站k到柵格j的路徑損耗，lkj＝|dkj|α*l0，其中l0為路徑損耗係數，α∈[2,5]，α的取值代表相應的網絡場景，dkj為柵格j的中心到基站k的距離；
根據i＝argmax{pk*lkj},確定柵格j最終落入的基站i。
本發明中，通過α的不同取值區分基站周圍環境不同對基站功率的損耗。pk*lkj表示考慮路徑損耗的情況，最終落入目標柵格的基站功率的大小，argmax{pk*lkj}通過不同基站到目標柵格的功率的對比，選擇其中分配到規劃範圍的功率最大的基站為目標柵格最終落入的基站。
作為優選，步驟16，所述基站i的優先權重wi＝γ1*ni1+γ2*ni2+…+γh*nih,其中γ1，γ2，…，γh分別表示等級為1,2，…，h的柵格的權重值；ni1，ni2，…，nih分別表示基站i包含的等級為1,2，…，h的柵格的個數；按照優先權重wi由大到小對各基站進行排序。
本發明中，為每個基站定義一個優先權重，用以作為基站選擇的依據，基站的優先權重由其所包含的柵格的權重以及個數決定，根據優先權重的大小對基站進行排序。
作為優選，所述步驟17，所述其中表示前q個基站所包含的柵格數的總和，ni為基站i所包含的柵格總數，ni＝ni1+ni2+…+nih；當網絡覆蓋率大於規劃範圍的網絡覆蓋率閾值時，對應的q個基站組合成基站規劃方案並按照q個基站的排序安排基站建設的優先權重。
本發明中，根據規劃範圍網絡覆蓋率的要求來決定選擇優先權重最高的若干個基站組成最終的基站規劃方案，基站的優先權重也同樣反映了基站的重要程度，所以可以此作為評價基站建站的優先級的標準。
本發明的實質性效果：本發明從基站規劃的基本目的(滿足網絡覆蓋率)出發，通過計算每個基站覆蓋範圍內的網絡需求(通過優先權重來定義)，形成最終的基站規劃方案，並評估各個基站建設的優先級。由此所作出的規劃方案從合理性和可行性上都遠遠優於之前未經科學論證和分析就得出的基站規劃方案，對基站的規劃提供了理論依據和可評估的標準，具有一定的前瞻性。
附圖說明
圖1為本發明的一種整體規劃流程圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。
一種td-lte230無線專網電力基站規劃方法，如圖1所示，包括：
步驟11：統計規劃範圍內的預選基站並對每個基站進行編號，對規劃範圍進行柵格劃分並對每個柵格編號，i表示基站號，j表示柵格號；
步驟12：計算每個柵格的流量密度；
在此之前，先將規劃範圍內的網絡業務類型劃分為n類，所述流量密度為toaj：其中：tc:是c類業務的單終端速率需求；kc：是c類業務的並發係數；nc:是柵格j範圍內c類業務的終端數目；s：柵格j的面積。
步驟13：按流量密度的大小將柵格劃分為h個等級,每個等級分配相應的權重；
步驟14：選擇與柵格j距離最小的f個基站，aj為所述f個基站的集合，通過計算aj中的基站到柵格j的功率大小，確定柵格j最終落入的基站i；
所述集合aj中的基站k到柵格j的功率為pk*lkj，其中k∈aj，pk為基站k的發射功率，lkj表示基站k到柵格j的路徑損耗，lkj＝|dkj|α*l0，其中l0為路徑損耗係數，α∈[2,5]，α的取值代表相應的網絡場景，dkj為柵格j的中心到基站k的距離；根據i＝argmax{pk*lkj},確定柵格j最終落入的基站i。
步驟15：統計基站i覆蓋範圍內所包含的不同等級的柵格的個數；
步驟16：計算每個基站的優先權重，並按照優先權重對基站進行排序；
所述基站i的優先權重wi＝γ1*ni1+γ2*ni2+…+γh*nih,其中γ1，γ2，…，γh分別表示等級為1,2，…，h的柵格的權重值；ni1，ni2，…，nih分別表示基站i包含的等級為1,2，…，h的柵格的個數；按照優先權重wi由大到小對各基站進行排序。
步驟17：根據規劃範圍的網絡覆蓋率結合所述優先權重，確定組成基站規劃方案的基站以及基站建設的優先順序；
所述其中表示前q個基站所包含的柵格數的總和，ni為基站i所包含的柵格總數，ni＝ni1+ni2+…+nih；當網絡覆蓋率大於規劃範圍的網絡覆蓋率閾值時，對應的q個基站組合成基站規劃方案並按照q個基站的排序安排基站建設的優先權重。
以上所述實施例只是本發明的一種較佳的方案，並非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其他的變體及改型。