一種移動通信基站使用情況的評估方法及系統與流程

2023-04-24 12:51:21 1

本發明涉及一種移動通信基站使用情況的評估方法與系統，屬於移動通信技術領域。

背景技術：

目前，基於提高頻譜使用效率、釋放頻率資源的目標，英國、美國、日本、南非等國家已開展了頻率評估和頻譜審計相關的工作，各國頻率評估和頻譜審計的名稱有所不同，但評估的主要內容基本類似，各國鑑於國情有一些差別。

開展對無線電基站評估工作，在無線電頻率管理中對於科學決策和規划具有重要的現實意義。為了規範無線電基站和無線電發射設備的管理，有效減少幹擾隱患，需要建立基站評估系統和相應指標對基站的設置、使用等方面進行評估，來有效掌握各行業、各部門無線電基站的運行情況。

綜合看來國外的頻率評估，其評估內容主要包括頻率使用效率評估、基站評估、技術評估、業務評估、頻率需求評估和效益評估6個方面，覆蓋了頻率使用、規劃、管理各個方面，最終輸出頻率評估報告，供頻率規劃和管理使用。其中的基站評估是頻率評估的重要部分，其主要是基於通用基站評估的思路，結合寬帶無線通信系統的特點，來形成寬帶無線通信系統基站評估方法。

基站評估通過建立基站數據分析指標，直觀反映頻段在用基站的情況。根據基站申報及核查中掌握的基站地理信息、功率、頻率信息以及業務信息等，對基站設置和相應頻率使用強度進行評估，全面掌握寬帶無線基站(基站)的分布與使用情況。基站評估主要基於基站數據，從種類、數量、分布、信號覆蓋及使用等方面進行分析評估，掌握不同業務、不同頻率基站分布特點。目前主要以業務、頻段、地域為維度，以國家、省、區(市)為單位，基於時間建立基站評估分析指標，其中的業務包括移動業務、固定業務、航空業務、海事業務、衛星業務等。在實際使用中，基站評估的結果可與頻率使用效率評估結合，來形成基站使用效率結果。

但是從目前各國實施的基站評估來看，尚未有針對移動通信基站使用情況設計出的評估技術方案。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種移動通信基站使用情況的評估方法及系統，其 可從宏觀、微觀兩個方面上對評估區域內的移動通信基站的使用情況做出全面、準確、直觀的評估。

為了實現上述目的，本發明採用了以下技術方案：

一種移動通信基站使用情況的評估方法，其特徵在於，它包括步驟：

1)根據待評估的評估區域，從基站資料庫中採集相應的基站評估基礎數據，基站評估基礎數據分為宏觀指標數據和微觀指標數據；

2)針對採集的宏觀指標數據、微觀指標數據計算出宏觀指標、微觀指標；

3)將宏觀指標、微觀指標整理展現為相應的數據圖表；

4)針對宏觀指標數據、微觀指標數據以及整理展現出的數據圖表，對評估區域內基站的使用情況做出評估報告。

一種移動通信基站使用情況的評估系統，其特徵在於：它包括數據採集模塊、數據計算模塊、數據整理模塊、數據分析模塊，其中：

數據採集模塊根據待評估的評估區域，從基站資料庫中採集相應的基站評估基礎數據，基站評估基礎數據分為宏觀指標數據和微觀指標數據；

數據計算模塊針對採集的宏觀指標數據、微觀指標數據計算出宏觀指標、微觀指標；

數據整理模塊將宏觀指標、微觀指標整理展現為相應的數據圖表；

數據分析模塊針對宏觀指標數據、微觀指標數據以及整理展現出的數據圖表，對評估區域內基站的使用情況做出評估報告。

本發明的優點是：

本發明結合寬帶無線通信系統特點，基於基站資料庫所提供的宏觀指標數據和微觀指標數據，可從宏觀、微觀上對評估區域內的移動通信基站的使用情況做出全面、準確、直觀的評估，以時間、頻率、空間、技術不同維度對頻率使用效率等做出全面分析，真實、直觀地反映出基站寬帶無線頻率資源使用情況，為有效掌握移動通信基站的建設情況提供依據。

本發明適用於LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM等網絡下的移動通信基站使用情況的評估。

附圖說明

圖1是本發明方法的實施流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明移動通信基站使用情況的評估方法包括如下步驟：

1)根據待評估的評估區域(評估區域確定後即會得到關於評估區域範圍 的一些參數)，從基站資料庫(基站資料庫為一種用於存儲基站評估基礎數據的資料庫)中採集相應的基站評估基礎數據，基站評估基礎數據分為宏觀指標數據和微觀指標數據；

2)針對採集的宏觀指標數據、微觀指標數據計算出若干宏觀指標、若干微觀指標；

3)將宏觀指標、微觀指標整理展現為相應的數據、圖表；

4)針對宏觀指標數據、微觀指標數據以及3)中整理展現出的數據、圖表，對評估區域內基站的使用情況做出評估報告，實現對評估區域內基站使用情況的有效評估，對評估區域內基站的未來發展趨勢給出準確預測。

在本發明中，基站即是指移動通信基站。

在本發明中，較佳地，宏觀指標數據包括按不同維度反映評估區域內基站數量的基站數量數據、反映評估區域內人口總數的人口數據、反映評估區域內不同頻段內基站所佔用帶寬的頻率帶寬數據、反映評估區域面積的區域面積數據，其中：基站數量數據又包括：

●基站總量；

●2G、3G、4G業務基站數量；

●不同子區域內的基站數量；

●不同頻段內的基站數量；

●不同運營商所屬的基站數量；

●不同技術指標(主要有功率、天線高度、技術制式等)下的基站數量。

在本發明中，較佳地，微觀指標數據包括基站微觀技術數據，基站微觀技術數據又包括基站發射/接收功率、基站工作頻段、天線高度、天線增益、方向圖等技術參數數據。

在本發明中，宏觀指標包括：

針對宏觀指標數據中的基站總量，按照每年基站的總數量，計算出基站總量變化指標(單位：個)。

針對宏觀指標數據中的2G、3G、4G業務基站數量，按照每年2G/3G/4G基站的數量，計算出2G/3G/4G業務基站數量變化指標(單位：個)。

針對宏觀指標數據中的不同子區域內的基站數量，按照各子區域內每年的基站數量，計算出不同子區域內基站數量變化指標(單位：個)。在實際設計中，根據評估區域的不同，劃分的子區域的顆粒度不同，例如，若評估全國的基站，則以省為單位進行各子區域內基站數量變化分析。

針對宏觀指標數據中的不同頻段內的基站數量，按照設定若干頻段內每年的基站數量，計算出不同頻段基站數量變化指標(單位：個)。在實際中，一般頻段進行如下表1所示劃分：

表1

針對宏觀指標數據中的不同運營商所屬的基站數量，按照不同運營商所屬基站每年的數量，計算出不同運營商所屬基站數量變化指標(單位：個)。

針對宏觀指標數據中的不同技術指標下的基站數量中的不同功率、天線高度、技術制式技術指標下的基站數量，按照設定的不同功率、天線高度、技術制式條件下每年的基站數量，分別計算出不同功率、天線高度、技術制式技術指標基站數量變化指標(單位：個)。

針對宏觀指標數據中的基站總量和人口數據，基於評估區域內基站數量/人口總數這一計算公式，計算出單位人口基站數指標(單位：個/萬人)。

針對宏觀指標數據中的不同頻段內的基站數量和頻率帶寬數據，基於同頻段內基站數量/基站所佔用的帶寬這一計算公式，計算出單位帶寬基站數指標(單位：個/MHz)。

針對宏觀指標數據中的基站總量和區域面積數據，基於評估區域內基站數量/區域面積這一計算公式，計算出單位面積基站數指標(單位：個/平方公裡)。

在本發明中，微觀指標包括：單站覆蓋面積指標、2G/3G/4G業務基站覆蓋面積指標、不同頻段基站覆蓋面積指標、不同運營商所屬基站覆蓋面積指標、不同技術指標基站覆蓋面積指標，其中：

單站覆蓋面積指標計算步驟為：判斷基站類型是全向站還是三扇區：若為全向站基站，則單站覆蓋面積指標通過公式2.598×R2計算出；若為三扇區基 站，則單站覆蓋面積指標通過公式1.949×R2計算出，其中：R為覆蓋區域半徑，R可視為等於表示基站天線與終端天線之間水平距離的傳輸距離d，即R＝d。

2G/3G/4G業務基站覆蓋面積指標計算步驟為：篩選區分出2G、3G、4G業務類型的基站，基於單站覆蓋面積指標計算步驟，通過仿真軟體(已有仿真軟體)對各業務類型的基站的覆蓋範圍進行計算。

不同頻段基站覆蓋面積指標計算步驟為：按照設定的頻段劃分篩選區分出不同頻段內的基站，基於單站覆蓋面積指標計算步驟，通過仿真軟體對處於各頻段內的基站的覆蓋範圍進行計算。

不同運營商所屬基站覆蓋面積指標計算步驟為：篩選區分出各運營商所屬的基站，基於單站覆蓋面積指標計算步驟，通過仿真軟體對各運營商所屬的基站的覆蓋範圍進行計算。

不同技術指標基站覆蓋面積指標包括不同發射功率技術指標基站覆蓋面積指標、不同天線高度技術指標基站覆蓋面積指標、不同技術制式技術指標基站覆蓋面積指標，其中：按照設定的發射功率、天線高度、技術制式劃分，分別篩選區分出不同發射功率、天線高度、技術制式技術指標所對應的基站，基於單站覆蓋面積指標計算步驟，通過仿真軟體分別對不同發射功率、不同天線高度、不同技術制式技術指標所對應的基站的覆蓋範圍進行計算，以完成不同發射功率、不同天線高度、不同技術制式技術指標基站覆蓋面積指標的計算。

當然，在實際實施中，技術指標並不局限於上述，還可根據實際評估需求來靈活設定，並可計算出此技術指標所對應的基站覆蓋面積指標。

在實際實施中，傳輸距離d優選採用如下計算步驟：

當基站的工作頻段fc處於2.6GHz、2.3GHz或1.9GHz時，傳輸距離d基於如下Cost231-Hata模型路徑損耗計算經驗公式計算：

L＝46.3+33.911g fc-13.821g hte-α(hre)+(44.9-6.551g hte)lg d+Ccell+CM

其中：L為路徑損耗，fc為基站的工作頻段，hte為基站天線有效高度，α(hre)為有效天線修正因子，hre為終端天線有效高度，Ccell、CM為環境校正因子；

當基站的工作頻段處於700MHz時，傳輸距離d基於如下Okumura-hata模型路徑損耗計算經驗公式計算：

L＝69.55+26.161g fc-13.821g hte-α(hre)+(44.9-6.551g hte)lg d+Ccell

其中：L為路徑損耗，fc為基站的工作頻段，hte為基站天線有效高度，α(hre)為有效天線修正因子，hre為終端天線有效高度，Ccell為環境校正因子；

路徑損耗L為基站的發射功率與接收功率兩者之間差值的絕對值。

在3)中：

對於基站總量變化指標，分析並以圖表形式反映出每年基站總量隨時間的變化趨勢及增長率。

對於2G/3G/4G業務基站數量變化指標，分析並以圖表形式反映出每年2G/3G/4G業務類型的基站數量隨時間的變化趨勢及增長率，以及分析出每年2G/3G/4G業務類型基站的類型組成(指每年基站所涉及的業務類型有哪些)及變化情況(指每年業務類型的增加、減少情況)。

對於不同子區域內基站數量變化指標，分析並以圖表形式反映出每年各子區域內的基站數量隨時間的變化趨勢及增長率。

對於不同頻段基站數量變化指標，分析並以圖表形式反映出每年各頻段內的基站數量隨時間的變化趨勢及增長率，以及分析出每年各頻段內基站的組成(指每年基站所涉及的頻段有哪些)及變化情況(指每年頻段的增加、減少情況)。

對於不同運營商所屬基站數量變化指標，分析並以圖表形式反映出每年各運營商所屬的基站數量隨時間的變化趨勢及增長率。

對於不同功率、天線高度、技術制式技術指標基站數量變化指標，分析並以圖表形式反映出每年不同功率、天線高度、技術制式的基站數量隨時間的變化趨勢及增長率。

對於單位人口基站數指標，分析並以圖表形式反映出每萬人的基站密度隨時間的變化趨勢。

對於單位帶寬基站數指標，分析並以圖表形式反映出每MHz的基站密度隨時間的變化趨勢。

對於單位面積基站數指標，分析並以圖表形式反映出每平方公裡的基站密度隨時間的變化趨勢。

對於單站覆蓋面積指標，通過地圖反映出各單站的覆蓋區域，並以數據形式顯示出各單站的覆蓋面積結果。

對於2G/3G/4G業務基站覆蓋面積指標，通過地圖反映出2G/3G/4G業務類型對應的基站的覆蓋區域，並以數據形式顯示出2G/3G/4G業務類型對應的基站的覆蓋面積結果。

對於不同頻段基站覆蓋面積指標，通過地圖反映出不同頻段內的基站的覆蓋區域，並以數據形式顯示出不同頻段內的基站的覆蓋面積結果。

對於不同運營商所屬基站覆蓋面積指標，通過地圖反映出不同運營商所屬 的基站的覆蓋區域，並以數據形式顯示出不同運營商所屬的基站的覆蓋面積結果。

對於不同技術指標基站覆蓋面積指標，通過地圖反映出不同發射功率、不同天線高度、不同技術制式技術指標所對應的基站的覆蓋區域，並以數據形式顯示出不同發射功率、不同天線高度、不同技術制式技術指標所對應的基站的覆蓋面積結果。

在實際實施中，評估報告的內容優選包括：

按照時間維度，以年為單位總結評價所述評估區域內基站的頻率使用效率的變化趨勢；

按照頻率維度，總結評價所述評估區域內處於不同頻段的基站的頻率空間、時間的使用情況；

按照空間維度，總結評價所述評估區域內不同頻段、不同技術制式的基站的使用面積，以及不同頻段的基站的空間復用程度；

按照技術維度，總結評價所述評估區域內2G、3G、4G業務類型的基站的頻率使用範圍和發展趨勢，以及2G、3G、4G業務類型的基站的功率、天線等技術參數的使用情況。

當然，評估報告的內容並不局限於上述，還可有其它形式的內容。

針對上述本發明移動通信基站使用情況的評估方法，本發明還提出了一種移動通信基站使用情況的評估系統，它包括數據採集模塊、數據計算模塊、數據整理模塊、數據分析模塊，其中：

數據採集模塊根據待評估的評估區域，從基站資料庫中採集相應的基站評估基礎數據，基站評估基礎數據分為宏觀指標數據和微觀指標數據；

數據計算模塊針對採集的宏觀指標數據、微觀指標數據計算出宏觀指標、微觀指標；

數據整理模塊將宏觀指標、微觀指標整理展現為相應的數據、圖表；

數據分析模塊針對宏觀指標數據、微觀指標數據以及整理展現出的數據、圖表，對評估區域內基站的使用情況做出評估報告。

本發明的優點是：

本發明結合寬帶無線通信系統特點，基於基站資料庫所提供的宏觀指標數據和微觀指標數據，可從宏觀、微觀上對評估區域內的移動通信基站的使用情況做出全面、準確、直觀的評估，以時間、頻率、空間、技術不同維度對頻率使用效率等做出全面分析，真實、直觀地反映出基站寬帶無線頻率資源使用情 況，為有效掌握移動通信基站的建設情況提供依據。

本發明適用於LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM等網絡下的移動通信基站使用情況的評估。

以上所述是本發明較佳實施例及其所運用的技術原理，對於本領域的技術人員來說，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，任何基於本發明技術方案基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬於本發明保護範圍之內。