專利名稱：移動通信系統(tǒng)中的基站覆蓋區(qū)設計的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中的基站覆蓋區(qū)設計的方法和裝置，更具體而言，本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中諸如基站布局和基站參數(shù)設定等的基站覆蓋區(qū)設計技術。
背景技術：
以下用圖17來說明一種傳統(tǒng)的基站覆蓋區(qū)設計技術。將基站候選者布置在服務區(qū)A11上以黑方塊A02至A06顯示的位置，以評估上述基站候選者組要覆蓋的區(qū)域A01和A07至A10對服務區(qū)A11的比率，即區(qū)域覆蓋率。類似地，也對其它布置位置評估區(qū)域覆蓋率，以重復其評估直到獲得其中達到了希望的區(qū)域覆蓋率的基站布置圖案。如果像這樣進行試湊法(trial-and-error)最優(yōu)布置搜索型的基站安裝，那么只要給出了基站布置，就需要一個基站一個基站地對遍布整個服務區(qū)的無線電波傳播特性進行詳細評估。
有另外一種技術，即人預先縮小要評估的圖案，以實現(xiàn)計算時間的減少(例如專利文件1)。另外，還有采用遺傳算法，用于實現(xiàn)減少最優(yōu)布置搜索所需時間的另一種技術(例如專利文件2)。以下采用圖18來說明另一種技術(例如非專利文件1)。在此非專利文件1中，公開了一種這樣的基站覆蓋區(qū)設計技術，即將規(guī)則安放的基站預先布置在服務區(qū)B01內(nèi)以小黑點表示的位置B02中，以順序地刪除對所覆蓋的區(qū)域的增加不做貢獻的基站。需要對全部規(guī)則地預先布置的基站候選者進行整個服務區(qū)內(nèi)的高精度無線電波分析。
專利文件1JP-P1996-317458A(第2至3頁，圖1至圖3)專利文件2

JP-P2001-285923A(第2頁，圖1)專利文件3JP-P2002-107397A非專利文件1M.Kamenetsky等.“Coverage Planning for Outdoor Wireless LANSystem”(室外無線LAN系統(tǒng)的覆蓋規(guī)劃)，2002年蘇黎世國際寬帶通信研討會，通信，網(wǎng)絡，2002年2月，第49-1至49-6頁非專利文件2天線與傳播協(xié)會國際會議論文集，1991，卷3，第1540-1543頁已經(jīng)總結出，蜂窩式系統(tǒng)中的基站覆蓋區(qū)設計采用專門的工具；但是接入點(AP；等同于基站)的覆蓋區(qū)域極小，在傳統(tǒng)的蜂窩式系統(tǒng)設計中采用的簡單傳播損耗估算方程不可能應用于要安裝在視線所及的無線電波傳播區(qū)域內(nèi)存在許多諸如建筑物之類的傳播干擾物的環(huán)境中的無線LAN(局域網(wǎng))系統(tǒng)中，并且需要進行詳細的無線電波分析，該分析考慮了諸如目標區(qū)域的地理特征和建筑物之類的微觀結構。
通常用射線跟蹤技術作為高精度無線電波分析技術。但是，在可能出現(xiàn)的采用如圖17所示的通過試湊法搜索最優(yōu)布置的覆蓋區(qū)設計技術的情況下，可能要用不切實際的處理時間來獲取解決方案，因為上述技術需要許多計算。不用說，通過縮小要作為設計對象的服務區(qū)，就減少了必須布置的AP數(shù)量，這使得能夠減少處理時間；但是在像無線LAN這樣的微微蜂窩(picocell)環(huán)境中，與傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)中的宏蜂窩(macrocell)/微蜂窩(microcell)環(huán)境相比，每個區(qū)域要布置的基站數(shù)量變得極大，從而產(chǎn)生了這樣的問題，即可以在實際的處理時間內(nèi)設計的區(qū)域大小遠遠趕不上必要的區(qū)域大小。
換言之，在微微蜂窩系統(tǒng)的設計中必須解決的困難任務是，在采用需要許多計算并具有高精度的無線電波分析的同時應付基站布局密度的增加，即必須實現(xiàn)快速基站覆蓋區(qū)設計算法。
在采用專利文件1中所公開的基站覆蓋區(qū)設計技術時，因為人預先減少了位置候選者，所以可以減少計算時間。但是無論如何，結果隨首先選擇的AP布局候選者的不同而不同，而諸如設計者的感覺和經(jīng)驗之類的模糊要素決定了AP布局候選者的選擇，于是存在這樣的問題，即不能總是保證適當?shù)母采w區(qū)設計。
在專利文件2中公開的基站覆蓋區(qū)設計技術可以排除設計者的感覺/經(jīng)驗的模糊性；但是，指出了取決于諸如初始布局之類的參數(shù)的設定，解不收斂，這導致諸如發(fā)散和振蕩之類的不穩(wěn)定現(xiàn)象的發(fā)生，并且存在這樣的問題，即出現(xiàn)了解沒有希望收斂的情況時，工作不得不從頭開始重做。
在非專利文件1中所公開的基站覆蓋區(qū)設計技術中，在設計時沒有像專利文件1中所示的那樣的模糊要素，也不會發(fā)生如專利文件2所示的那樣的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是，進行有效的覆蓋區(qū)布局設計所需要的要預定的基站數(shù)量是最終要確定的基站數(shù)量的幾十倍或更多。于是最后，當在服務區(qū)內(nèi)將其全部的候選者點看作發(fā)射點，從平面的角度進行詳細的無線電波分析時，大量的計算時間成為必需。
另外，上述現(xiàn)有技術中的任何一種，其僅用于AP布局的最優(yōu)化目的，未示出各種設計參數(shù)(發(fā)射電功率、信道分配等)的設定方法。另外，如果通過多個站進行大范圍開發(fā)，取決于位置的業(yè)務密度的偏差就變得明顯；但是，在上述現(xiàn)有技術中任何一種的覆蓋區(qū)設計當中都沒有反映出業(yè)務密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種基站覆蓋區(qū)設計方法，在成為目標的服務區(qū)，給出了業(yè)務密度分布的情況下，布置多個基站以覆蓋上述服務區(qū)，其一個目的是提供基站覆蓋區(qū)設計方法和裝置，使得在將諸如射線跟蹤之類的詳細無線電波分析模擬器投入實際使用的前提下，能夠進行滿足希望的業(yè)務覆蓋率(已安裝的基站要承擔的業(yè)務對目標服務區(qū)內(nèi)全部業(yè)務的比率)的基站布置，以及參數(shù)(具體而言，信道分配和發(fā)射功率)的設定。
本發(fā)明的另一個目的是提供基站覆蓋區(qū)設計方法和裝置，使得在選擇基站位置候選者時，能夠在不需要人的感覺和經(jīng)驗的情況下排除模糊性。
本發(fā)明的另一個目的是提供基站覆蓋區(qū)設計方法和裝置，使得能夠通過減少占基站覆蓋區(qū)設計處理絕大部分的無線電波分析處理量來進行快速基站覆蓋區(qū)設計。
根據(jù)本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計方法是一種基站覆蓋區(qū)設計方法，在移動通信系統(tǒng)中的基站安裝設計中，在服務區(qū)內(nèi)給出多個基站候選者位置，以在使用無線電波傳播特性估計技術時將這些基站候選者位置中的任何一個決定為基站布局，其特征在于包括以下步驟使用具有第一精度的第一無線電波傳播特性估計技術作為在所述服務區(qū)內(nèi)將所述基站候選者位置中的每一個看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術，以增加地安裝所述基站；以及使用具有高于所述第一精度的精度的第二無線電波傳播特性估計技術，作為在所述服務區(qū)內(nèi)在安裝了基站之后將所述基站的增加安裝位置看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術。
根據(jù)本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計裝置是一種基站覆蓋區(qū)設計裝置，在移動通信系統(tǒng)中基站安裝的設計中，在服務區(qū)內(nèi)給出多個基站候選者位置，以在使用無線電波傳播特性估計技術時將這些基站候選者位置中的任何一個決定為基站布局，其特征在于包括用于以下用途的裝置使用具有第一精度的第一無線電波傳播特性估計技術，作為在所述服務區(qū)內(nèi)將所述基站候選者位置中的每一個看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術，以安裝所述基站；以及使用具有高于所述第一精度的精度的第二無線電波傳播特性估計技術，作為在所述服務區(qū)內(nèi)在安裝了基站之后將所述基站安裝位置看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術。
根據(jù)本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計方法，上述方法用于順序地增加基站，此外，還采用了定義其自變量是業(yè)務承擔量和通信質量值中至少一個的目標函數(shù)的方法，以增加對應于此目標函數(shù)的基站，從而在選擇基站布置位置時，可以進行數(shù)量上正確的判斷。
另外，在增加基站時要進行的無線電波傳播特性評估中，采用了處理量小的技術；而在增加之后要進行的無線電波傳播特性評估中，應用了處理量大但精度高的技術，更具體而言，諸如射線跟蹤之類的技術。將在增加之后進行的高精度無線電波傳播特性評估的結果投入實際使用，以在選擇要新增加的基站的布置位置時估計干擾量。這容許減少占基站覆蓋區(qū)設計處理絕大部分的無線電波分析處理量，從而使得可以進行快速基站覆蓋區(qū)設計。
此外，根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計方法，上述方法用于從上述增加的基站組中順序地刪除對業(yè)務覆蓋率的增加不做貢獻的基站，并且在順序地刪除基站時，不需要對此增加地安裝了的已安裝基站組進行新的無線電波分析，因為已經(jīng)完成了在整個服務區(qū)內(nèi)將每個基站看作發(fā)射點的高精度無線電波分析。
具有上述特征的本發(fā)明可以排除專利文件1中有風險的模糊性，因為在選擇位置候選者時應用了不需要人的感覺和經(jīng)驗的機械的處理，并且可以提供不引起專利文件2中有風險的不穩(wěn)定現(xiàn)象的基站安裝設計算法，可是使得能夠以相對于最終要布置的基站數(shù)量至多幾倍的無線電波傳播特性評估等來進行基站覆蓋區(qū)設計。


通過閱讀以下詳細描述和附圖，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點會變得更清楚，其中圖1是示出服務區(qū)、基站設置候選者點和業(yè)務分布的說明的視圖；圖2是示出本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計算法的第一實施例的操作的流程圖；圖3是示出在每個基站候選者點處的業(yè)務承擔量T、質量值Q和目標函數(shù)O的存儲器上所記錄的內(nèi)容的例子的視圖；圖4是示出目標函數(shù)O的一個例子的視圖；圖5是示出本發(fā)明實施例的模型化視圖；圖6是示出涉及業(yè)務承擔量T的說明的附加實施例的視圖；圖7是示出涉及業(yè)務承擔量T的說明的另一個實施例的視圖；圖8是示出涉及質量值Q的說明的附加實施例的視圖；圖9是示出涉及質量值Q的說明的另一個實施例的視圖；圖10是示出本發(fā)明第一實施例的裝置結構的功能方框圖；圖11是示出本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計算法的第二實施例的操作的流程圖；圖12是示出本發(fā)明第二實施例的裝置結構的功能方框圖；圖13是用于解釋在本發(fā)明實施例中進行了更廣范圍的覆蓋區(qū)設計的情況的例子的視圖；圖14是示出在每個基站候選者點處的業(yè)務承擔量T、質量值Q和目標函數(shù)O的存儲器上所記錄的內(nèi)容的另一個例子的視圖；圖15是示出使用多個計算機來并行執(zhí)行本發(fā)明實施例中的處理的情況的例子的視圖；圖16是示出使用多個計算機來并行執(zhí)行本發(fā)明實施例中的處理的情況的另一個例子的視圖；圖17是用于解釋現(xiàn)有技術的視圖；圖18是用于解釋附加現(xiàn)有技術的視圖。
具體實施例方式
以下參考附圖，對本發(fā)明的實施例進行詳細解釋。首先，本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計算法假定給出了服務區(qū)、基站位置候選者點和業(yè)務分布(例如，可以根據(jù)服務區(qū)Z000-1內(nèi)的道路上存在的業(yè)務量等估計業(yè)務分布)。圖1是示出其每個參數(shù)的設定例子的視圖。Z000-1代表服務區(qū)，而小黑圓Z000-2代表基站位置候選者點中的一個。另外，還存在三維地指定位置候選者點的情況，并且存在指定了多個具有相同XY坐標但各自具有不同Z軸坐標的觀測點的情況。此外，存在對甚至具有在使用定向天線時考慮的基站方向的位置候選者進行設定的情況，等等。即，例如與此相對應的一種情況，其中為相同XYZ坐標的點增添了涉及基站方向的信息，并且設定了多個位置候選者點。
在選擇位置候選者點時，將位置候選者點預先排除了在物理上不可能安裝基站的位置。另外，還存在設定每個位置候選者點的安裝優(yōu)先級順序的情況，因為可能存在應該有意去安裝基站的位置。在圖1中，假定在服務區(qū)Z000-1內(nèi)詳細說明了在圖中省略了其顯示的諸如地理特征、道路、建筑物結構數(shù)據(jù)等的地理信息，以估計高精度無線電波傳播特性。
地域Z000-3和Z000-4代表業(yè)務密度分布，并且假設具有不同業(yè)務密度的業(yè)務在每個地域內(nèi)均勻地發(fā)生。存在非均勻地給出業(yè)務分布的情況。在圖1所示的業(yè)務分布模型中，假定在地域Z000-3和Z000-4之外的區(qū)域中沒有業(yè)務發(fā)生。還存在一種情況，其中排除了其中無業(yè)務發(fā)生的區(qū)域的基站位置候選者點，以降低進行傳播特性估計的計算量。例如，在想到其中存在河流、池塘等的地域中沒有業(yè)務發(fā)生時，就可以將基站位置候選者點從這些地域排除。但是，對于可能在其中安裝基站的地域，即使沒有業(yè)務發(fā)生，也不排除其基站位置候選者點(例如圖5的Z1-6)。
圖2是示出本發(fā)明所示出的基站覆蓋區(qū)設計算法的第一實施例的流程圖。由于在圖1中示出了一個例子，假定給出了N(N是等于或大于2的整數(shù))個基站位置候選者點，并假定對基站位置候選者點分別分配了指針號1至N。
在步驟Z0-1中，將指針變量A設定為1(一)。在步驟Z0-2中，在應該將基站候選者安裝在指針號A的基站位置候選者點處以增加覆蓋區(qū)的情況下，將業(yè)務承擔量設定為T(A)，并將通信質量值(在下文中簡稱質量值)設定為Q(A，k)，并計算各個值。此處k指信道號。例如，在四個信道可用的情況下，對四個信道中的每一個計算質量值Q(A，k)。
將基站要在位置候選者處形成的覆蓋區(qū)的形狀設定為確定的形狀，或通過采用第一無線電波傳播特性估計技術來設定。對于此第一無線電波傳播特性估計技術，采用估計精度低但計算量小的無線電波傳播特性估計技術。例如，與距離的冪成比例衰減的無線電波傳播特性估計模型等對應于此。在此情況下，對應于進行基站覆蓋區(qū)設計處的傳播環(huán)境來決定距離衰減的傳播常數(shù)?；蛘?，存在利用降低了精度的射線跟蹤技術作為第一估計技術的情況。
射線跟蹤技術是在進行高精度傳播估計時要采用的技術，并且在例如天線與傳播協(xié)會國際會議論文集，1991，卷3，第1540-1543頁(非專利文件2)、JP-P2002-107397A(專利文件3)等當中公開的已知技術可以用于被認為是其一種封裝技術(packing technique)的射線發(fā)射技術。如果需要此無線電波傳播估計技術具有高精度，就需要許多計算量；但是降低精度容許減小計算量。作為降低精度的方法，列舉了減少無線電波的反射量等。
對于業(yè)務承擔量T(A)，存在其表示業(yè)務量被基站候選者所形成的覆蓋區(qū)承擔的情況、其表示業(yè)務量的總量分別被上述基站候選者所形成的全部覆蓋區(qū)和已安裝的基站所形成的覆蓋區(qū)承擔的情況、采用了在要用業(yè)務密度分布來計算的增加的基站候選者所要覆蓋的區(qū)域內(nèi)所發(fā)生的業(yè)務量的情況、采用了在要用業(yè)務密度分布來計算的增加的基站候選者所要覆蓋的區(qū)域當中已安裝的基站所覆蓋的區(qū)域之外的區(qū)域中所發(fā)生的業(yè)務量的情況，等等。另外，還存在每個所述的量都以相對于在服務區(qū)內(nèi)發(fā)生的總業(yè)務量的比率的形式給出的情況。
對于質量值Q(A，k)，存在其表示在基站候選者所形成的覆蓋區(qū)中要觀測的質量值的平均值的情況、其表示分別在上述基站候選者所形成的覆蓋區(qū)和已安裝的基站所形成的覆蓋區(qū)中要觀測的質量滿足希望的值的程度的情況以及其表示上述質量的平均值的情況。在此，對于所謂的質量值，存在其以在觀測點處的希望的接收信號功率/(不希望的接收信號功率+噪聲信號功率)的形式給出的情況、其以在觀測點處的希望的接收信號功率/不希望的接收信號功率的形式給出的情況以及其以在觀測點處的諸如位錯誤率和幀錯誤率之類的各種錯誤率的形式給出的情況。對于質量值Q(A，k)，存在其由在質量滿足希望的值的區(qū)域中所發(fā)生的業(yè)務量來指定的情況，其中所述質量是分別在上述基站候選者所形成的覆蓋區(qū)和已安裝的基站所形成的覆蓋區(qū)中觀測的，以及其由所述的量對在整個服務區(qū)中發(fā)生的業(yè)務量的比率來指定的情況。檢查系統(tǒng)可以分配的全部信道的質量值Q。
接著，在步驟Z0-3中，計算其自變量是業(yè)務承擔量T(A)和質量值Q(A，k)的目標函數(shù)O(T(A)，Q(A，k))，以將其存儲在存儲器中。在此情況下，記錄在存儲器中的內(nèi)容是如圖3所示的內(nèi)容。即分別對應于在每個以指針號A(示為A1、A2、……)示出的基站候選者點處的四個信道k＝1至4，要分別記錄T(A)、Q(A，k)和O(T(A)，Q(A，k))。
在此，對于要記錄的目標函數(shù)O的值，存在其只由業(yè)務承擔量T來指定的情況，以及其只由質量值Q來指定的情況。下文將參考圖4，對目標函數(shù)O的例子進行描述。
在步驟Z0-4中，判斷指針變量A是否小于基站位置候選者點數(shù)量N，如果A＜N，在步驟Z0-5中，則在將A增加1(一)之后，重復接在步驟Z0-2之后的步驟。如果在步驟Z0-4中A≥N，則過程前進至步驟Z0-6。在步驟Z0-6中，要從全部已記錄的那些當中選擇其值變?yōu)樽畲蟮哪繕撕瘮?shù)，以決定將基站設置在具有上述目標函數(shù)的指針號的基站布置位置候選者點，并將上述目標函數(shù)的信道號分配給上述基站。
在步驟Z0-7中，將在步驟Z0-6中新決定其安裝的基站看作發(fā)射點，在整個服務區(qū)中估計無線電波傳播特性以記錄之。在此，采用第二無線電波傳播特性估計技術以估計無線電波傳播特性。采用估計計算量大但與第一無線電波傳播特性估計技術相比具有高估計精度的技術作為第二無線電波傳播特性估計技術。例如，諸如射線跟蹤之類的高精度無線電波傳播特性分析技術對應于此。將估計結果記錄在存儲器、磁盤等中。作為估計結果的一個例子，列舉了接收電功率(或傳播損耗)、或者接收電功率(或傳播損耗)和延遲擴展、或者由延遲時間和在每個觀測點處對每個到達的傳遞的接收電功率(或傳播損耗)所組成的路徑輪廓，等等。
在步驟Z0-8中，通過參考通過第二無線電波傳播特性估計技術計算并存儲的無線電波傳播特性的估計結果，其涉及目前為止已決定安裝的全部基站，得到每個基站的發(fā)射功率和每個基站覆蓋的區(qū)域(覆蓋區(qū))，以計算業(yè)務覆蓋率RC。將覆蓋區(qū)定義為一組在其中分割服務區(qū)的微小區(qū)域。當所述微小區(qū)域對一個基站具有最小傳播損耗和希望的接收質量時，這些微小區(qū)域屬于由該基站所覆蓋的覆蓋區(qū)。
在此，每個覆蓋區(qū)的大小/形狀不僅隨無線電波傳播特性，也隨每個基站的發(fā)射功率和接收閾值的設定而變化。在此所謂的接收閾值是在接收器中進行解調(diào)處理的閾值，并且只有當接收到的信號滿足上述閾值時才進行解調(diào)。在無線LAN等中投入實際使用的載波監(jiān)聽多址(CSMA)技術中，接收閾值被稱為CSMA閾值、接收器閾值等。在得到每個基站的覆蓋區(qū)域時，必須同時設定基站的發(fā)射功率和(或)接收閾值。發(fā)射功率越高，接收閾值越低，覆蓋區(qū)就擴展得越大，導致在覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)生的業(yè)務的增加。
但是，能在一個基站中處理的業(yè)務量存在上限。因此通過操縱發(fā)射功率和(或)接收閾值，將覆蓋區(qū)內(nèi)部的業(yè)務量設定為小于能在一個基站中處理的最大業(yè)務量。此外，對于發(fā)射功率和接收閾值，存在其范圍，其中可以設定各自的值，借以在操縱兩個參數(shù)時，在各自的設定范圍內(nèi)進行調(diào)整。
在計算此業(yè)務覆蓋率RC時，也可以重檢查對新決定安裝的基站的信道分配。其原因在于，采用根據(jù)第二傳播特性估計技術的更精確的傳播特性的信道重分配可以提供更強的抗干擾性。因為新決定安裝的信道分配采用第一傳播估計技術。信道分配的重檢查處理按如下所述的方式進行。首先，在假設新安裝的基站根據(jù)第二傳播特性估計技術所估計的傳播特性來使用每個信道的基礎上，重計算目標函數(shù)。在各個信道當中，使用其目標函數(shù)變得最大的信道。
在決定了如上所述安裝的每個基站的發(fā)射功率以及上述基站所覆蓋的區(qū)域的大小/形狀之后，得到?jīng)Q定安裝的基站組要承擔的總業(yè)務對整個服務區(qū)內(nèi)發(fā)生的總業(yè)務量的比率，以將此指定為業(yè)務覆蓋率RC。
在步驟Z0-9中，將業(yè)務覆蓋率RC與需要的業(yè)務覆蓋率Rth相比較，如果RC≤Rth，則處理返回到步驟Z0-1，而如果滿足RC＞Rth，則基站安裝處理完成(步驟Z0-10)。
用圖2來解釋的本發(fā)明第一實施例的特征在于順序地逐個增加基站。在增加基站的階段考慮業(yè)務量，使得能夠對應于業(yè)務量的粗糙/精細而進行適當?shù)幕靖采w區(qū)設計，從而容許防止傳播質量由于擁塞而惡化。另外，使具有高抗干擾性的覆蓋區(qū)設計成為可能，因為以諸如高精度預測的射線跟蹤之類的第二無線電波傳播特性估計來進行考慮了干擾量的覆蓋區(qū)設計。在決定了基站布置位置之后，進行具有高精度但需要許多計算量的第二無線電波傳播特性估計評估，而在增加的基站的搜索處理時，采用計算量小的第一無線電波特性估計技術。
即，根據(jù)本發(fā)明，遍布整個服務區(qū)的高精度無線電波傳播特性評估只對最終要安裝的基站執(zhí)行，這與需要對全部基站候選者點的遍及整個服務區(qū)的高精度無線電波傳播特性評估的非專利文件1的技術相比，使得能夠減少基站布置設計所需的時間。此外，與專利文件1中所公開的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明使得覆蓋區(qū)設計能夠在沒有設計專家的經(jīng)驗/感覺幫助的情況下一直具有恒定的效果。另外，與專利文件2中所公開的現(xiàn)有技術相比，和與非專利文件1的相比類似，實現(xiàn)了大大減少設計處理時間的效果。
圖4是示出以業(yè)務承擔量T和質量值Q為自變量的目標函數(shù)O的一個例子的視圖。這樣進行設定，使得業(yè)務承擔量T越高，質量值Q越高，目標函數(shù)就變得越大。圖4所示的目標函數(shù)的引入容許在基站覆蓋區(qū)設計時，將業(yè)務承擔量和質量值這兩個評估指標結合起來用于處理。
此外，作為目標函數(shù)O的例子，可以假定O＝Q*T，或O＝a*Q+b*T(a和b是常數(shù))，或O＝α*Q+(1-α)*T(α是加權系數(shù)，且0＜α＜1)，等等；但是它并不局限于此。此外，在上述每個方程中，*表示乘法。
此外，如果設定了每個位置候選者點的安裝優(yōu)先級P，則存在一種情況，其中將上述目標函數(shù)O進一步乘以安裝優(yōu)先級P(或在加權之后增加安裝優(yōu)先級P)，以采用其作為目標函數(shù)?？赡艹霈F(xiàn)雖然A(位置候選者點)和其k(信道)分別不同，但是目標函數(shù)O具有相同的值的情況。這可能發(fā)生，因為每個基站的業(yè)務承擔量被限制在基站可以容納的最大業(yè)務。因此，作為輔助判斷材料，有時采用不同的目標函數(shù)O’(T’，Q’)。例如，通過在目標函數(shù)O’中的T’中不考慮AP所能容納的最大業(yè)務，就可以采用與目標函數(shù)O不同的O’作為輔助判斷材料。
接著，將對如何對某個基站候選者得到目標函數(shù)O進行具體解釋。圖5是以模型化方式解釋在本發(fā)明中決定目標函數(shù)O的情況的視圖。在圖5中，給出了服務區(qū)Z1-1，并在服務區(qū)Z1-1內(nèi)給出了像以斜線示出的地域Z1-7和Z1-8這樣的業(yè)務分布。地域Z1-7和Z1-8的業(yè)務發(fā)生密度不同。小黑圓Z1-9表示基站位置候選者點，黑方塊Z1-4至Z1-6表示已安裝的基站，或通過采用涉及本發(fā)明的方法在圖2的步驟Z0-6決定安裝的基站。白方塊Z1-2表示安裝在某個位置候選者點處的基站候選者，以下將對如何能對基站候選者得到目標函數(shù)O進行解釋。
首先，指定上述基站候選者Z1-2所形成的覆蓋區(qū)Z1-3。此時，覆蓋區(qū)Z1-3的形狀可以在圖2的步驟Z0-2中得到。對于覆蓋區(qū)Z1-3，存在為其預先分配了確定的形狀的情況，以及用上述基站候選者Z1-2所放射的發(fā)射功率和要通過所述第一無線電波傳播特性估計技術獲得的傳播損耗來決定的情況。在后一種情況下，以如下所述的方法決定發(fā)射功率。即，發(fā)射功率是經(jīng)調(diào)整以使得覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)生的業(yè)務量變?yōu)橐粋€基站可以處理的最大業(yè)務量的發(fā)射功率和最大發(fā)射功率中的較小者。
作為如何得到發(fā)射功率的一個例子，可以考慮以下內(nèi)容。首先，假設覆蓋區(qū)在將發(fā)射功率最大化以計算上述覆蓋區(qū)內(nèi)要承擔的業(yè)務量時，如果此計算出的業(yè)務量小于一個基站可以處理的最大業(yè)務量，則假定該發(fā)射功率是此基站的最大功率，并假定覆蓋區(qū)是上述的已計算的覆蓋區(qū)。另外，當上述計算出的業(yè)務量大于一個基站可以處理的最大業(yè)務量時，將足以覆蓋承擔對應于此最大業(yè)務量的業(yè)務的覆蓋區(qū)的發(fā)射功率假定為此基站的發(fā)射功率。
業(yè)務承擔量T相當于在覆蓋區(qū)Z1-3內(nèi)部發(fā)生的業(yè)務總量。即，它是在地域Z1-7和Z1-8各自包括在覆蓋區(qū)Z1-3內(nèi)部的部分中發(fā)生的業(yè)務量。
這樣定義質量值Q，使得干擾量的總和越小，Q越大，Q作為在位置候選者Z1-2中接收到的來自己安裝的基站Z1-4至Z1-6的干擾量總和的函數(shù)給出。例如，將質量值Q定義為與干擾量的總和成反比例。來自已安裝的基站Z1-4至Z1-6的干擾量由到位置候選者處的那些干擾發(fā)射功率和傳播損耗來決定。對于干擾波發(fā)射功率，存在對其采用已確定的值的情況，以及將其設定為與要負擔到上述已安裝的基站上的業(yè)務的大小成比例的情況。將通過所述第二無線電波傳播特性估計技術計算并存儲的高精度傳播損耗估計的結果應用于從上述已安裝的基站中的每一個直到位置候選者點的傳播損耗。
在如上所述得到業(yè)務承擔量T和質量值Q之后，用圖4所例示的目標函數(shù)O來進行計算。
根據(jù)圖5中所說明的涉及目標函數(shù)O的決定的實施例，考慮了在由基站候選者形成的覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)生的業(yè)務量和在上述基站中接收到的干擾量的基站覆蓋區(qū)設計變?yōu)榭赡?。此實施例的特征在于，如果基站安裝在基站位置候選者點處，則對于其中上述基站處理的業(yè)務量越大或者干擾量越小的安裝位置，使基站安裝越優(yōu)先。
圖6是示出涉及圖5中的業(yè)務承擔量T的說明的附加實施例的視圖。在圖6中，Z2-1、Z2-4和Z2-5分別表示已安裝的基站，或者采用涉及本發(fā)明的方法在圖2的步驟Z0-6決定安裝的基站，并且Z2-9表示基站候選者。要由已安裝的基站Z2-1、Z2-4和Z2-5形成的覆蓋區(qū)分別是Z2-2、Z2-3和Z2-6，并且要由基站候選者Z2-9形成的覆蓋區(qū)是Z2-10。
假設，在決定要由已安裝的基站(Z2-1、Z2-4和Z2-5)形成的覆蓋區(qū)時，應用了通過所述第二無線電波傳播特性估計技術(圖2的Z0-7)計算并存儲的高精度傳播損耗估計的結果，并且，在服務區(qū)內(nèi)的每個微小區(qū)域中都采用了適當?shù)幕具x擇。在此，如果假定在某個微小區(qū)域內(nèi)存在終端，則所謂的對每個微小區(qū)域的基站選擇表示與滿足希望的接收質量并具有最小傳播損耗的基站相連接的行動，或者與滿足可以實現(xiàn)接收質量或接收信號功率高的通信的希望的接收質量的基站相連接的行動。即，進行上述基站選擇，借以容許覆蓋區(qū)邊界的形成，使得在服務區(qū)內(nèi)的每個位置都可以確保最好的通信質量。
但是，每個微小區(qū)域在選擇基站時都不選擇基站候選者Z2-9，并將基站候選者Z2-9的覆蓋區(qū)邊界假定為已確定的形狀，或像Z2-10這樣的要通過所述第一無線電波傳播特性估計技術得到的形狀。以這樣的方式形成的覆蓋區(qū)內(nèi)所發(fā)生的業(yè)務要由負責上述覆蓋區(qū)的基站來承擔。
此外，將限制值設定為一個基站可以容納的業(yè)務量，并且可以將在上述所得到的覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)生的業(yè)務量和基站的可容許業(yè)務量中的較低者假定為上述覆蓋區(qū)中要容納的業(yè)務量。
圖6所示的涉及業(yè)務承擔量T的說明的附加實施例的特征在于，在對覆蓋區(qū)Z2-10計算業(yè)務承擔量T時，排除在已安裝的基站Z2-4和Z2-5已經(jīng)覆蓋的地域Z2-7和Z2-8中所發(fā)生的業(yè)務。從要負擔到新增加的基站上的業(yè)務量中排除已安裝的基站已經(jīng)承擔的業(yè)務容許估計出更準確的業(yè)務量T。
圖7表示涉及業(yè)務承擔量T的說明的另一個實施例。在圖7中，Z6-1、Z6-4和Z6-5分別表示已安裝的基站，或者采用涉及本發(fā)明的方法在圖2的步驟Z0-6決定安裝的基站，并且Z6-9表示基站候選者。要由已安裝的基站Z6-1、Z6-4和Z6-5形成的覆蓋區(qū)分別是Z6-2、Z6-3和Z6-6，并且要由基站候選者Z6-9形成的覆蓋區(qū)是Z6-10。在決定要由已安裝的基站所形成的覆蓋區(qū)時，應用了通過所述第二無線電波傳播特性估計技術(圖2的Z0-7)計算并存儲的高精度傳播損耗估計的結果。另外，通過采用通過所述第一無線電波傳播特性估計技術計算的傳播特性估計的結果來得到要由基站候選者Z6-9形成的覆蓋區(qū)。假設在服務區(qū)內(nèi)的每個微小區(qū)域中都采用了適當?shù)幕具x擇。
在此，如果假定在某個微小區(qū)域內(nèi)存在終端，則所謂的對每個微小區(qū)域的基站選擇表示與滿足希望的接收質量并具有最小傳播損耗的基站相連接的行動，或者與滿足可以實現(xiàn)接收質量或接收信號功率高的通信所希望的接收質量的基站相連接的行動。即，采用上述基站選擇，借以容許覆蓋區(qū)邊界的形成，以使在服務區(qū)內(nèi)的每個位置都可以確保最好的通信質量。以這樣的方式形成的覆蓋區(qū)內(nèi)所發(fā)生的業(yè)務要由負責上述覆蓋區(qū)的基站來承擔。
此外，將限制值設定為一個基站可以容納的業(yè)務量，并且可以將在上述所得到的覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)生的業(yè)務量和基站的可容許業(yè)務量中的較低者假定為上述覆蓋區(qū)中要容納的業(yè)務量。
圖7所示的涉及業(yè)務承擔量T的說明的另一個實施例的特征在于，將已安裝的基站Z6-1、Z6-4和Z6-5和基站候選者Z6-9要承擔的總業(yè)務量假定為業(yè)務承擔量T。
將業(yè)務承擔量T定義為服務區(qū)內(nèi)已安裝的基站和基站候選者要承擔的業(yè)務總量。因此，選擇新增加能伴隨已安裝的基站承擔最大業(yè)務量的基站候選者。
圖8是以模型化方式示出涉及圖5中的質量值Q的說明的附加實施例的視圖。假設用白三角表示的評估終端Z3-6，其與用白方塊表示的基站候選者Z3-5相連接，以要在上述評估終端Z3-6中觀測的希望的接收信號功率和不希望的接收信號功率的比率(DU率)來指定質量值Q。在計算希望的信號功率時，采用了通過所述第一無線電波傳播特性估計技術計算的傳播損耗。如果采用與距離的冪成正比衰減的距離衰減值作為第一無線電波傳播特性估計技術，則采用從基站候選者Z3-5直到評估終端Z3-6的直線距離作為所述距離。
Z3-1至Z3-3分別表示已安裝的基站，或者采用涉及本發(fā)明的方法在圖2的步驟Z0-6決定安裝的基站。從基站Z3-1至Z3-3中的每一個直到評估終端Z3-6的傳播損耗和每個已安裝的基站所放射的不希望的信號發(fā)射功率決定了不希望的信號功率。對于要從已安裝的基站Z3-1至Z3-3中的每一個放射的不希望的信號發(fā)射功率，存在假定其已確定的情況，以及對應于要負擔到每個已安裝的基站上的業(yè)務量來決定其的情況。對于從每個已安裝的基站直到評估終端的傳播損耗，采用了通過所述第二無線電波傳播特性估計技術估計并存儲的高精度傳播損耗值。
假定所述評估終端Z3-6位于所述基站候選者Z3-5所形成的覆蓋區(qū)Z3-4內(nèi)的每個位置，以得到所述DU率，并且通過將其平均來指定質量值Q。此時，存在未將上述覆蓋區(qū)Z3-4內(nèi)無業(yè)務發(fā)生的位置假定為平均操作的對象的情況?；蛘?，存在為將其平均而對應于上述覆蓋區(qū)Z3-4內(nèi)的業(yè)務量大小來進行加權的情況。
根據(jù)圖8所示的涉及圖5中的質量值Q的說明的附加實施例，采用在虛擬評估終端中要觀測的DU率作為質量值，以在基站候選者所形成的覆蓋區(qū)內(nèi)將其平均，使得能夠進行從平面的角度在覆蓋區(qū)內(nèi)廣泛觀測的更嚴格的質量評估。
圖9是以模型化方式示出涉及圖5中的質量值Q的說明的另一個實施例的視圖。用評估終端Z4-4對服務區(qū)內(nèi)的整個地區(qū)進行掃描，以得到每個評估終端布置位置中的DU率，并將一個滿足希望的DU率的比率指定為質量值Q。假定評估終端與已安裝的基站，或者能進行通信以使來自安裝上述終端的位置的接收信號功率最高的基站候選者相連接，并且干擾信號功率是來自已安裝的基站和被假定與上述終端相連接的基站之外的基站候選者的不希望的信號功率的總和。這樣定義上述質量值，使得此總和越小，質量值就變得越高。
在圖9的例子中，評估終端Z4-4與已安裝的基站Z4-2相連接，于是干擾信號從已安裝的基站Z4-1和Z4-3，以及基站候選者Z4-5到達評估終端Z4-4。存在未將服務區(qū)內(nèi)無業(yè)務發(fā)生的位置假定為用于測量質量值Q的評估對象的情況?；蛘?，存在通過對應于服務區(qū)內(nèi)業(yè)務量的大小而進行DU率的加權加法來指定質量值Q的情況。
用通過所述第一無線電波傳播特性估計技術計算的傳播損耗來給出從基站候選者到評估終端的傳播損耗。通過所述第二無線電波傳播特性估計技術估計并存儲已安裝的基站與評估終端之間的傳播損耗值。對于每個已安裝的基站和基站候選者的不希望的信號發(fā)射，存在假定其已確定的情況，或者對應于要負擔到每個基站上的業(yè)務量來決定其的情況。
根據(jù)圖9所示的涉及圖5中的質量值Q的說明的另一個實施例，在增加基站候選者時，所述的基站覆蓋區(qū)設計實現(xiàn)了不僅考慮了要在基站候選者內(nèi)觀測的質量值，而且考慮了要在其它覆蓋區(qū)中觀測的由上述基站候選者的增加而引起的質量惡化的影響。
圖10是以功能方框圖的形式示出用于實現(xiàn)圖2所示的操作流程的覆蓋區(qū)設計裝置D001的視圖。作為輸入信息1，列舉了服務區(qū)的地圖信息、業(yè)務分布信息、基站安裝候選者點信息和所需要的業(yè)務覆蓋率Rth(見圖2的步驟Z0-9)。目標函數(shù)O測量記錄部分2采用用于執(zhí)行前面所述的第一無線電波傳播估計技術的第一無線電波傳播估計裝置3來計算業(yè)務承擔量T和質量值Q，計算對應于這些T和Q的目標函數(shù)O，并以如圖3所示這樣的方式將其記錄在存儲器部分(特別地，圖中未示出)中。
基站安裝/無線電波傳播特性估計部分4決定在具有所獲得的最大目標函數(shù)O的基站位置候選者點處安裝基站，采用第二無線電波傳播估計裝置5以執(zhí)行前面所述的第二無線電波傳播估計技術，在將新決定安裝的基站看作發(fā)射點的情況下估計服務區(qū)內(nèi)的無線電波傳播特性，并將其記錄在存儲器部分中。
業(yè)務覆蓋率評估部分6得到每個基站的發(fā)射功率和每個基站覆蓋的區(qū)域，并計算業(yè)務覆蓋率RC。覆蓋區(qū)設計完成判斷部分7判斷業(yè)務覆蓋率RC是否超過需要的業(yè)務覆蓋率Rth，如果其超過了，則做出對于覆蓋區(qū)設計完成的判斷。并且，將諸如基站布置結果、信道和發(fā)射功率之類的參數(shù)設定結果作為輸出信息8輸出。
圖11是示出本發(fā)明的基站覆蓋區(qū)設計算法的第二實施例的流程圖。此第二實施例的特征在于，其在圖2的第一實施例中所描述的處理之后被連續(xù)執(zhí)行。步驟Z5-1表示圖2中所描述的第一實施例的整個處理。在第一實施例中所描述的處理完成之后，在步驟Z5-2中，計算作為在刪除已安裝的基站中的每一個的情況下的業(yè)務覆蓋率的修改業(yè)務覆蓋率Rm，以得到來自圖2的第一實施例的最終結果的業(yè)務覆蓋率RC與Rm之間的差，并得到其RC-Rm最小的基站D。
此時，通過采用在圖2的Z0-7通過采用第二無線電波傳播估計技術而得到的估計結果，得到了Rm。作為一個例子，可以按如下所述的方法計算Rm。首先，假定刪除了一個已安裝的基站。則Rm是其余全部已安裝的基站所覆蓋的業(yè)務總量對整個服務區(qū)中的總業(yè)務量的比率。
作為此步驟Z5-2的替代者，即，不是選擇其RC-Rm最小的基站，而是可以計算在刪除了每個基站的情況下的目標函數(shù)O(T，Q)，以選擇在其作為刪除候選者基站而被刪除時目標函數(shù)O最大的基站。在此情況下，計算在刪除了基于目標函數(shù)的基站情況下的業(yè)務覆蓋率Rm，并且處理前進到下一步驟。
在步驟Z5-3中，判斷在假定刪除了基站D的情況下的修改業(yè)務覆蓋率Rm是否仍大于業(yè)務覆蓋率的閾值Rth。如果滿足Rm＞Rth，則在步驟Z5-4中將基站D從已安裝的基站組中刪除，而如果不滿足，則處理前進到步驟Z5-6，并且基站覆蓋區(qū)設計完成。
在步驟Z5-4中刪除了基站D之后，在步驟Z5-5中再一次得到每個基站的發(fā)射功率和每個基站所覆蓋的面積，以重計算業(yè)務覆蓋率RC。步驟Z5-5中的詳細處理與圖2中所描述的第一實施例中的步驟Z0-8的處理相同。在完成了步驟Z5-4之后，再重復一次接在Z5-2后面的步驟。
在圖11中說明的本發(fā)明第二實施例容許將無用的基站從第一實施例中所安裝的基站當中刪除。在圖2中所描述的第一實施例中，存在這樣的可能，即由于采用了需要小的計算量并具有低的估計精度的第一無線電波傳播特性估計技術，而產(chǎn)生了導致被無用地安裝的基站，即，對增進業(yè)務覆蓋率的貢獻不那么大的基站。通過刪除這樣的無用基站，第二實施例容許實現(xiàn)具有最少足夠數(shù)量的基站布置。
圖12是以功能方框圖的形式示出用于實現(xiàn)圖11所示的操作流程的覆蓋區(qū)設計裝置D002的視圖，并且與圖10相同的部分以相同的標號表示。覆蓋區(qū)設計裝置D002與圖10所示的覆蓋區(qū)設計裝置D001的后級相連接用于操作，刪除基站決定部分9接收圖10的覆蓋區(qū)設計裝置D001的輸出，并決定應該刪除哪個基站。此刪除基站決定的技術是圖11的流程中步驟Z5-2至Z5-5的處理。
覆蓋區(qū)設計完成判斷部分10判斷刪除基站決定的完成，并且，基站刪除部分11刪除在刪除基站決定部分9中決定的基站。以這樣的方式獲得最終輸出信息8’，并且獲得諸如基站布置結果、信道和發(fā)射功率之類的參數(shù)設定結果。參數(shù)設定結果由圖10所示的輸出信息8通過在基站刪除部分11中刪除一些基站而做成。
存在應該對比通過采用圖5至圖9而說明的區(qū)域更寬的區(qū)域進行覆蓋區(qū)設計的情況。對于在這種情況下本發(fā)明的覆蓋區(qū)設計技術，將通過采用圖13來說明其一個例子。圖13是示出對比圖5等的區(qū)域更寬的區(qū)域進行覆蓋區(qū)設計的情況的視圖。將圖13所示的設計區(qū)域分成彼此重疊的兩個區(qū)域X01和X02。首先，通過上述本發(fā)明的覆蓋區(qū)設計技術來執(zhí)行對區(qū)域X01的覆蓋區(qū)設計。以這樣的方式設計的基站組在圖13中示為X03-i(i＝1至4)。
在設計區(qū)域X01之后，接著，設計區(qū)域X02。以粗框示出的區(qū)域X02與以細框示出的區(qū)域X01相重疊，并且已經(jīng)在X01中設計的基站X03-4和X03-3包括在區(qū)域X02中。在設計區(qū)域X02時，將基站X03-3和X03-4看作已安裝的基站，以根據(jù)前面所述的覆蓋區(qū)設計過程來對上述基站安裝位置之外的位置候選者點進行覆蓋區(qū)設計。
例如，如果對整個地區(qū)進行覆蓋區(qū)設計，等等，則必須對大量基站位置候選者點進行覆蓋區(qū)設計，從而預見到存儲器和必要的計算量變得巨大。另外如果進行這樣的寬范圍覆蓋區(qū)設計，根據(jù)本發(fā)明，抽取多個被分成小塊的區(qū)域容許實現(xiàn)存儲器和計算量的減少。此時，在對某個覆蓋區(qū)A進行覆蓋區(qū)設計時，通過故意使互鄰的區(qū)域對重疊，就使得在與A相鄰的區(qū)域B內(nèi)進行考慮了來自已安裝的基站的干擾的覆蓋區(qū)設計成為可能。
另外，在將服務區(qū)內(nèi)事實上已安裝了的基站作為對象的情況下，如果在上述基站的預設位置信息、設定信道信息、發(fā)射功率信息等方面進行了根據(jù)本發(fā)明的前面所述的覆蓋區(qū)設計，在對這些干擾進行了應有的考慮之后的新增加基站的設計就變?yōu)榭赡堋?br> 另外，如上所述，存在將包括XYZ坐標和安裝方向的信息作為基站位置候選者點的信息給出的情況。但是，如果可用天線的類型是多個，則接收特性取決于天線的類型和安裝方向而不同。為此，如果可用天線的類型是多種，則將天線的類型和安裝方向作為參數(shù)來計算目標函數(shù)使得能夠進行更詳細的設計。在此情況下，如上所述，將通信質量值Q(A，k)定義為安裝基站的位置A和要使用的信道k的函數(shù)；但是，作為Q(A，k，t，d)，必須將基站的天線類型t和安裝方向d作為要素加入。
根據(jù)圖2，對將通信質量值假定為Q(A，k，t，d)的情況下的處理流程進行說明。在圖2的步驟Z0-2中，對基站位置候選者點A、信道k、天線類型t和安裝方向d的全部組合，計算質量值Q。另外，在步驟Z0-3中要計算的目標函數(shù)等于O(T(A)，Q(A，k，t，d))，并且記錄在存儲器中的內(nèi)容是圖14所示的內(nèi)容。即，對應于在分別以指針號A(示為A1、A2、……)表示的每個基站候選者點處的信道k、天線類型t和安裝方向d，要分別記錄T(A)、Q(A，k，t，d)和O(T(A)，Q(A，k，t，d))。
此例子示出了信道數(shù)量為3、天線類型數(shù)量為2、對于天線t＝1安裝方向的數(shù)量為2種模式并且對于天線t＝2安裝方向的數(shù)量為4種模式的情況。安裝方向的數(shù)量取決于天線方向性的銳度。例如，如果是無方向天線，則其模式只有一(1)個，因為使安裝方向改變沒有意義。在步驟Z0-6中，對上述基站設定在其上獲得最大目標函數(shù)的安裝位置候選者點、信道、天線類型和安裝方向。
另外，在圖10和圖12分別所示的覆蓋區(qū)設計裝置D001和D002中，如果將天線類型和安裝方向增加為質量值Q的要素，則在基站布置結果、信道、發(fā)射功率等之外，還將天線類型和安裝方向同時作為輸出信息8和8’輸出。
以上述方式對目標函數(shù)的計算容許從多個可選天線類型中選擇適當?shù)奶炀€，并決定適當?shù)奶炀€安裝方向。
另外，情況可能是，在本發(fā)明中，雖然與現(xiàn)有技術相比實現(xiàn)了計算處理時間的降低，但是取決于基站位置候選者點和接收質量觀測點的數(shù)量，仍出現(xiàn)了進行許多計算處理的必要性。為了進一步降低此處理所需的時間，可以將用于執(zhí)行本發(fā)明的處理程序修改為可并行計算的形式。在進行并行計算時，可以減少計算時間，因為可以通過采用多個計算機來同時進行計算。在進行并行計算之后，收集每個計算機獲得的結果以繼續(xù)處理。并行計算可以有效地執(zhí)行采用第一無線電波傳播特性估計技術來搜索用于獲得最大目標函數(shù)的參數(shù)的圖2中的步驟Z0-1至Z0-5中的處理項目。
存在通過第一傳播估計技術來計算全部在其上存在業(yè)務的點(假定為T點)與基站位置候選者點之間的傳播分析的必要性。這樣描述了圖2所示的流程，即只要計算出了質量值Q和業(yè)務承擔量T，就通過第一無線電波傳播特性估計技術來計算傳播特性；但是，其封裝(packing)以這樣的形式進行預計算傳播特性以記錄之，并在計算質量值Q和業(yè)務承擔量T時抽出所記錄的值以利用之?？梢栽诓⑿刑幚碇羞M行此采用將全部基站位置候選者點看作發(fā)射點的第一無線電波傳播估計技術的傳播特性計算，因為可以在每個基站位置候選者點處獨立地計算傳播特性。另外，對于目標函數(shù)的計算可以在并行處理中進行，因為可以對每個安裝條件獨立地計算目標函數(shù)。在下文中，將對并行處理的技術進行詳細描述。
用于得到傳播特性的主題數(shù)量包括業(yè)務的發(fā)生點數(shù)量N和基站安裝位置候選者點數(shù)量M。像圖15那樣，存在N*M種要得到的傳播特性，從傳播特性11排列至傳播特性NM(*表示乘法)。將其除以可并行處理的計算機數(shù)量P，以分別計算傳播特性的N*M/P部分。通過將各個計算機獲得的結果連接起來，就可以獲得傳播特性11至NM的全部結果。為了連接并行處理的結果，要有用于通信的開銷，從而在圖中的計算時間上增加了α。
另外，如果用于進行并行處理的計算機的計算能力不同，則當為進行分配而均分了處理量時，獲得結果的時間大大不同，并且直到計算速度慢的計算機獲取了結果，其它計算機資源在一段時間內(nèi)變得無用。為此，可以采用對每個計算機將需要計算的對象分成更小的單元(至少每一個傳播特性一個單元)的方法，以在獲得了小單元的結果的階段，順序地處理還未計算的其它單元(見圖16)。
對于每個安裝參數(shù)的目標函數(shù)計算必須進行的次數(shù)是安裝位置候選者點數(shù)量(M)×信道數(shù)量(C)×天線種類數(shù)量(T)×安裝方向數(shù)量(D)的模式數(shù)量。為了以高速度進行此計算，與前面所述類似，進行計算機的并行處理。全部模式數(shù)量總計M*C*A*D，從而如果采用具有相同處理能力的計算機組(計算機數(shù)量P)，則對每個計算機分配處理的M*C*A*D/P用于計算。如果使用具有不同處理能力的計算機，則與圖16類似地進行處理。
如上所述，通過采用第一傳播特性估計技術的估計，并且通過以并行計算來進行目標函數(shù)的計算，可以實現(xiàn)計算時間的減少。
另外，也可以將本發(fā)明用于決定實際上已預先安裝的基站的信道、發(fā)射電功率、天線類型、安裝方向等。這可以通過以下方式實現(xiàn)，即將已安裝的基站的布局指定為基站位置候選者點，以假定圖2中的步驟Z0-9的判斷標準不是業(yè)務覆蓋率，而是全部基站位置候選者點的安裝的完成。結果，可以設計在每個基站處的信道、發(fā)射電功率、天線類型和安裝方向，以使其分別具有適當?shù)闹怠?br> 在此方法中，因為已經(jīng)預先決定了基站的安裝位置，所以無需進行將大量基站位置候選者點看作發(fā)射點的傳播估計。于是，通過不采用第一傳播估計技術而僅采用步驟Z0-2中的第二傳播估計技術來進行傳播估計，可以反映出更準確的傳播估計結果。
此外，在上述實施例中，將服務區(qū)說明為二維的；但是這是用于方便掌握內(nèi)容的例子，其可以類似地應用于三維空間。不用說，可以這樣進行配置，使得在記錄介質中將上述的每個操作處理的流程預先存檔為使計算機讀取其以用于執(zhí)行的程序。
本發(fā)明的設計方法不需要人的感覺和經(jīng)驗，因為該方法可以通過定義并使用其自變量是業(yè)務承擔量和通信質量值中的至少一個的目標函數(shù)來進行定量判斷，以增加基站。
另外，根據(jù)本發(fā)明，存在以下效果減少占覆蓋區(qū)設計處理主要部分的無線電波分析處理的量，并使得能夠進行快速基站覆蓋區(qū)設計。因為，本發(fā)明采用計算量小的技術用于要在應從全部基站候選者中選擇增加的基站時使用的無線電波傳播特性估計，并且采用計算量大但提供高精度的技術用于要在該選擇之后進行的無線電波傳播特性估計，并將要為估計干擾量而進行的高精度無線電波傳播特性估計的結果用于選擇隨后要增加的基站的布置位置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，從上述增加的基站組中順序地刪除對業(yè)務覆蓋率的增加不做貢獻的基站容許實現(xiàn)具有最小足夠數(shù)量的基站布置。并且由于無需對此已安裝的基站組進行新的無線電波分析，在順序地刪除基站時因為在整個服務區(qū)中已經(jīng)完成了將每個已安裝的基站看作發(fā)射點的高精度無線電波分析，所以本發(fā)明的設計能以高速度進行。
權利要求
1.一種基站覆蓋區(qū)設計方法，在移動通信系統(tǒng)中的覆蓋區(qū)設計中，在服務區(qū)內(nèi)給出多個基站候選者位置，以在使用無線電波傳播特性估計技術時將這些基站候選者位置中的任何一個決定為基站布局，所述基站覆蓋區(qū)設計方法包括以下步驟使用具有第一精度的第一無線電波傳播特性估計技術，作為在所述服務區(qū)內(nèi)將所述基站候選者位置中的每一個看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術；以及使用具有高于所述第一精度的精度的第二無線電波傳播特性估計技術，作為在所述服務區(qū)內(nèi)在決定了基站之后將所述基站位置看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術。
2.如權利要求1所述的基站覆蓋區(qū)設計方法，所述基站覆蓋區(qū)設計方法的特征在于采用電功率與距離的冪成比例衰減的技術，作為所述第一無線電波傳播特性估計技術；以及采用射線跟蹤技術，作為所述第二無線電波傳播特性估計技術。
3.一種基站覆蓋區(qū)設計裝置，在移動通信系統(tǒng)中基站安裝的設計中，在服務區(qū)內(nèi)給出多個基站候選者位置，以在使用無線電波傳播特性估計技術時將這些基站候選者位置中的任何一個決定為基站布局，所述基站覆蓋區(qū)設計裝置的特征在于包括用于以下用途的裝置使用具有第一精度的第一無線電波傳播特性估計技術，作為在所述服務區(qū)內(nèi)將所述基站候選者位置中的每一個看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術，以安裝所述基站；以及使用具有高于所述第一精度的精度的第二無線電波傳播特性估計技術，作為在所述服務區(qū)內(nèi)將在安裝了基站之后的所述基站安裝位置看作發(fā)射點的無線電波傳播特性估計技術。
全文摘要
本發(fā)明所公開的基站覆蓋區(qū)設計方法用于順序地增加基站，在此增加過程中，采用處理量小的技術來進行無線電波傳播特性評估，并在增加過程之后，應用處理量大但精度高的技術，更具體而言，諸如射線跟蹤之類的技術來進行無線電波傳播特性評估。將在此增加過程之后要進行的高精度無線電波傳播特性評估的結果投入實際使用，用于在選擇要新增加的基站的布置位置時估計干擾量。這使得可以減少占基站覆蓋區(qū)設計處理的絕大部分的無線電波分析處理量，從而使得可以進行快速基站覆蓋區(qū)設計。
文檔編號H04W16/18GK1829375SQ20061005847
公開日2006年9月6日 申請日期2003年10月23日 優(yōu)先權日2002年10月23日
發(fā)明者古川浩, 江幡光市 申請人:日本電氣株式會社