一种基于规划阶段测试数据评估网络性能的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种基于规划阶段测试数据评估网络性能的方法及其装置，其中该方法包括：步骤一，获取网络规划方案中每个小区的测试数据；步骤二，根据各小区的测试数据得到对应小区的路损覆盖；步骤三，根据各小区的路损覆盖得到对应小区在测试路线上各位置的信号覆盖；及步骤四，根据各小区在测试路线上各位置接收到的覆盖信号得到性能指标，并根据所述性能指标评估网络性能。采用本发明可以在规划设计阶段评估/明确规划方案是否达到要求，尽早发现问题，确保最终方案满足客户需求，避免设计不当引起方案无法满足要求或返工问题，提升规划方案的竞争力。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及无线网络规划过程中获取规划方案覆盖性能指标并进一步确认方案是否满足规划需求的方法及其装置。

背景技术

在无线通讯领域，网络规划设计的效果一般需要在网络建设完成后，通过实际网络的测试，才能准确评估。网络正式建设前，规划工程师只能通过网络仿真来初略评估网络规划质量。

网络仿真采用传播模型和电子地图估算信号衰减，主要存在如下不足：

1)传播模型中采用直线来勾画路损和对数距离的关系，除了地物因素，无其它手段区分不同方向信号传播的差别；而实际环境下不同方向地形等差别对信号传播影响很大；

2)传统模式下，仿真采用的模型是选择具有代表意义区域测试得到，然后应用到其它站点上的，和站点实际传播环境相差更大；

3)网络仿真使用的地图，由于精度的限制和时效性，和实际环境会有一定的差别，这样基于地图估算出来的路损不是非常准确；

4)仿真结果和实际网络测试结果偏差在8dB以内，则认为规划的精度比较高；这种规划结果可以评估出网络覆盖的趋势，比如哪些区域覆盖比较好，但无法准确给出网络的覆盖指标，比如满足不同等级覆盖需求的百分比是多少。

当前用户对无线通讯服务的要求越来越高，相应运营商对网络规划设计的质量要求也越来越高，一般会在规划设计阶段，提出明确的指标要求，这就要求规划设计工程师可以准确预测网络规划的设计质量，确保方案满足需求。

一般情况下，网络验收时，覆盖指标通常通过路测来获得的。测试工程师在约定的条件下，沿规划好的测试路线组织测试，收集实际系统在现实环境下的表现。也就是说如果规划设计阶段，可以准确的收集到规划方案在道路上的覆盖效果，则网络验收时测试指标是可控的。

传统规划流程中，规划阶段的场强测试可以收集到站点在道路上的路损信息，根据路损信息可以准确得到站点的实际覆盖效果。场强测试的局限是每次只能收集一个站点的信息，如果所有站点组织测试，效率低下。

中国专利申请号分别为10005632.7和10086815.6的发明中，提出了一种硬仿真的思路，是一种通过反向覆盖测试提高仿真精度的方法，可以一次性完成所有小区的测试，可以一次性收集到所有小区的路损覆盖信息，解决了传统场强测试效率低下的问题。

中国专利申请号为00133821，名称为《无线网参数基于道路的评估和内插》的发明中，提出了一种对优化区域分片，根据路测数据，通过插值得到部分区域的覆盖效果的方法。该方法只能应用于网络优化。

中国专利申请号为200310112566，名称为《一种CDMA系统的无线网络优化方法》的发明中，提出了基于实际网络路测数据，分离出单个小区测试数据的方法。这种方法同样只能应用于优化阶段。

综上所述，对于网络规划阶段设计方案的评估，当前只有仿真一种手段，无法满足准确衡量网络性能指标的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于规划阶段测试数据评估网络性能的方法及其装置，用于解决现有技术无法准确评估网络性能的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于规划阶段测试数据评估网络性能的方法，其特征在于，包括：

步骤一，获取网络规划方案中每个小区的测试数据；

步骤二，根据各小区的测试数据得到对应小区的路损覆盖；

步骤三，根据各小区的路损覆盖得到对应小区在测试路线上各位置的信号覆盖；及

步骤四，根据各小区在测试路线上各位置接收到的覆盖信号得到性能指标，并根据所述性能指标评估网络性能。

所述的方法，其中，所述步骤一中，进一步包括：所述测试数据包括以下几种数据中的一种或多种：

21，通过硬仿真测试，一次性获得各小区/站点的场强测试数据；

22，通过多次分小区/站点场强测试，分别获得每个小区/站点的测试数据；

23，利用其它网络的测试数据，处理后得到规划系统每个小区的测试数据；

24，扩容网络，已有站点采用现有网络的测试数据，新增或调整站点采用硬仿真或传统场强测试数据。

所述的方法，其中，所述步骤二具体包括：

当所述测试数据是21中的数据时，各小区基于所述测试数据和硬仿真测试设置的参数，得到对应小区测试路线上的路损覆盖信息；和/或

当所述测试数据是22中的数据时，各小区根据所述测试数据和该小区场强测试设置的参数，得到对应小区测试路线上的路损覆盖信息；和/或

当所述测试数据是23中的数据时，各小区根据所述测试数据和设置的参数，得到对应小区测试路线上的路损覆盖信息；和/或

当所述测试数据是24中的数据时，各小区根据所述测试数据和设置的参数，得到对应小区测试路线上的路损覆盖信息。

所述的方法，其中，所述步骤二中，所述参数包括天线的方向图、高度、朝向、下倾角，小区发射功率中的一个或多个。

所述的方法，其中，所述步骤三中，进一步包括：

步骤31，根据各小区设置的小区负载获取各小区的发射功率，所述网络规划方案中设置的参数，及各小区在测试路线上的路损覆盖信息，得到各小区在测试路线不同位置上的信号强度、导频信号强度，根据该信号强度、该导频信号强度得到各小区在不同位置的导频；

步骤32，对各个位置，根据覆盖该位置的各导频信号强度得到服务该位置的小区信息；及

步骤33，对各个位置，根据服务该位置的小区信息得到该位置各小区的有效信号及有效信号强度。

所述的方法，其中，所述小区负载根据所述网络规划方案中的客户需求确定，并当客户需求未确定时按照业界常用参数设定；所述服务该位置的小区信息包括各小区的导频信号强度、路损和分配给用户的资源；所述各小区的有效信号根据业务类型、提供服务的信道类型的变化而变化，包括基于路损得到的信号。

所述的方法，其中，所述步骤四中，进一步包括以下步骤中的一个或多个：

第一指标判断步骤，对各个位置，根据服务该位置的多个小区的信号得到多个小区同时工作时总的性能指标，并通过与客户需求对比确认是否满足要求；

第二指标判断步骤，根据各个位置的切换关系得到整个网络道路上的软切换比例指标，并通过与客户需求对比确认是否满足要求；

第三指标判断步骤，对数据业务，根据各个位置提供的数据业务速率，得到道路上平均速率、不同速率比例，并通过与客户需求对比确认是否满足要求。

所述的方法，其中，所述总的性能指标包括前向接收功率、反向发射功率、导频及基于路损得到的指标；所述基于路损得到的指标包括接通率、切换成功率、掉话率；所述基于路损得到的指标根据运营商的需求确定。

所述的方法，其中，所述步骤四中，进一步包括：

当所述第一指标判断步骤、所述第二指标判断步骤、所述第三指标判断步骤中的一个或多个步骤确认满足需求时，则所述网络规划方案满足需求；否则执行步骤：

调整所述网络规划方案，并当站点发生变更时，对调整后的站点重新组织测试，利用调整后的站点的测试数据和其它站点的测试数据重新组织分析；或当站点未发生变更时，则更改分析工具中的射频参数后直接进行分析。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于规划阶段测试数据评估网络性能的装置，其特征在于，包括：

测试数据模块，用于获取网络规划方案中每个小区的测试数据；

数据分析模块，用于根据所述测试数据得到性能指标，并根据所述性能指标评估网络性能，包括：

路损覆盖子模块，连接所述测试数据模块，用于根据各小区的测试数据得到对应小区的路损覆盖；

信号覆盖子模块，连接所述路损覆盖子模块，用于根据各小区的路损覆盖得到对应小区在测试路线上各位置的信号覆盖；及

覆盖指标子模块，连接所述信号覆盖子模块，用于根据各小区在测试路线上各位置接收到的覆盖信号得到所述性能指标，并根据所述性能指标评估网络性能。

本发明的有益技术效果在于：

1)获取性能指标的测试路线和验收测试路线基本一致，二者可比性很强；

2)每个位置的数据都是根据该位置的测试数据得到，不经过拟合预测，准确度高；

3)覆盖指标是基于测试所得路损推导得出，不会受到仿真中地图精度不够或信号传播模型和实际环境不够吻合问题的影响，准确度高；

4)可以在规划设计阶段明确给出实际网络的性能指标，避免设计不当引起方案无法满足要求或返工问题，提升规划方案的竞争力。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明基于规划阶段测试数据评估网络性能的方法流程图；

图2为本发明实施例流程图；

图3为本发明实施例示例位置和站点分布示意图；

图4为本发明基于规划阶段测试数据评估网络性能的装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。

如图1所示，为本发明基于规划阶段测试数据评估网络性能的方法流程图，该方法是一种基于规划阶段测试数据获得网络性能指标的方法，利用这些指标可以评估网络规划方案是否满足客户需求，其中规划阶段测试数据通过场强测试或其它途径获得，方法流程具体步骤包括：

步骤101，获得网络规划方案中每个小区的测试数据；

该步骤中，测试数据包括如下几个来源中的一个或多个得到的数据：

a1)通过硬仿真测试，一次性获得各小区/站点的场强测试数据；

a2)通过多次分小区/站点场强测试，分别获得每个小区/站点的测试数据；

a3)利用其它网络的测试数据，处理后得出规划系统每个小区的测试数据；

a4)扩容网络，已有站点采用现有网络测试数据，新增或调整站点采用硬仿真或传统场强测试数据。

该步骤中，在获取测试数据时，要求包括的测试路线尽可能包含规划区域所有可以跑到的道路，需要和验收测试约定的测试路线尽可能一致。

步骤102，根据各小区测试数据，得到每个小区的路损覆盖；

对于上述a1情况，各小区基于测试数据和硬仿真测试设置的参数，得到对应小区测试路线上路损覆盖信息；

对于上述a2情况，各小区根据测试数据和该小区场强测试设置的参数，得到对应小区测试路线上路损覆盖信息；

对于上述a3情况，各小区根据测试数据和设置的参数，得到对应小区测试路线上路损覆盖信息；

对于上述a4情况，各小区根据测试数据和设置的参数，得到对应小区测试路线上的路损覆盖信息。

对于上述a1、a2、a3和a4情况，获取路损覆盖信息的步骤中，设置的参数包括天线的方向图、高度、朝向、下倾角，小区发射功率等中的一项或多项，但不限于这些参数。

步骤103，根据各小区的路损覆盖，得到各小区在测试路线上各位置的信号覆盖；该步骤可以具体为：

步骤c1，根据设置的小区负载，可明确每个小区的发射功率，结合各小区在测试路线上的路损覆盖信息，以及设计方案中设置的参数，可以得出各小区在测试路线不同位置上的信号强度，包括导频信号功率和总的信号强度，从而得出总的Io，得出各导频Ec/Io；

该步骤中，小区负载根据设计方案中客户需求确定，客户需求中无明确约定时，按照业界常用参数设定；

该步骤中，计算某个位置接收到信号的各小区导频Ec/Io时，Io为所有小区在该位置信号强度的总和；

步骤c2，对于测试路线上每个位置，根据覆盖该位置各导频信号强度，可得出服务该位置的小区信息；

该步骤中，每个位置服务小区的数量，与系统制式相关，如支持软切换的系统，可提供服务小区数量受限于允许的切换方数量、导频信号强度及预设的切换参数；

步骤c3，对于每个位置，根据服务该位置各小区的导频信号强度、路损和可分配给用户的资源，得到该位置各小区的有效信号强度；

该步骤中，根据业务类型，提供服务的信道类型相应有变化，有效信号也有所不同；

该步骤中，各小区的有效信号可以包括各种基于路损得到的各种信号；

该步骤中，对于数据业务，根据路损和可提供的信道功率，可进一步得到不同位置可提供的数据业务速率；

步骤104，根据各位置接收到的覆盖信号，得到总的性能指标，根据性能指标评估网络性能。该步骤可以进一步包括以下步骤中的一个或多个步骤：

步骤d1，对于每个位置，根据服务该位置的多个小区的信号，可得到多个小区同时工作时总的覆盖指标；对比规划需求，确认是否满足需求；

该步骤中，性能指标包括前反向的覆盖指标，比如前向接收功率、反向发射功率、导频Ec/Io，以及其它基于路损得到的各种指标；

基于路损得到的指标包括接通率(呼叫成功率、寻呼成功率)、切换成功率、掉话率等；且基于路损得到的指标根据运营商的需求确定。

步骤d2，根据每个位置的切换关系，可以得出整个网络道路上的软切换比例，确认是否满足设计需求；

步骤d3，对于数据业务，根据每个位置可提供的数据业务速率，得出道路上平均速率、不同速率比例等指标，确认是否满足需求；

步骤d4，其它可以基于路损得到的指标，比如仿真软件中的各种输出；确认是否满足需求。

根据运营商的需要可选择上述步骤d1、d2、d3、d4中的一个或多个步骤获取相应的指标，并根据该指标确认是否满足需求。

上述步骤104还可以进一步包括如下操作：

步骤d5，如果指标达到验收标准或预定义指标，则网络规划方案满足需求；否则需要调整网络规划方案中的部分区域设计方案；

步骤d6，调整设计方案时，如果站点发生变更，需要对调整后站点重新组织测试，利用新站点的测试数据，结合其它站点的数据重新组织分析；如果只是调整射频参数，则更改分析工具中射频参数后直接进行分析。

本发明可以通过专门的工具来实现，也可以集成在常用的规划设计工具中。

如图2所示，为本发明实施例流程图，该实施例是以CDMA话音业务覆盖规划为例，对本发明作进一步的说明，图3为本发明实施例示例位置和站点分布示意图。

在图2中，实施例流程包括如下步骤：

步骤201，规划工程师基于客户需求组织预规划，提出初步规划方案，初步确定规划站点；

步骤202，对初步方案各站点组织硬仿真测试，每个规划小区一个接收机，接收天线高度和规划方案中小区天线高度尽可能一致；测试路线根据规划需求验收测试部分关于路线的要求确定；

步骤203，根据硬仿真输出的每个小区的场强测试数据，结合天馈参数指标、安装参数，以及小区发射功率等参数，推导出每个小区在测试路线上的路损；删除场强测试中底噪附近的数据；

该步骤中，根据测试数据推导出路损数据采用专用工具完成。

步骤204，根据规划需求，验收指标基于50％负载提出；分析工具中设置负载为50％，基站发射功率根据站型进行对应设置；对于每个小区，根据有效发射功率和路损，得到测试路线上信号覆盖，包括导频信号功率覆盖和小区总的信号强度覆盖；

步骤205，对于测试路线上的每个位置，根据接收到的各小区的信号强度，得到总的信号强度Io；

如图3中的A位置，可以接收到S1、S2、S3、S4四个小区的信号，四个小区到A位置的总的信号强度为Io＝EA1+EA2+EA3+EA4；其中EAi为第i个小区在位置A的信号强度；

步骤206，对于每个位置，各小区根据在该位置的导频信号功率和Io，得出各小区的导频Ec/Io；

仍以图3中的A位置为例，四个小区在该位置的导频信号强度分别为Ec1、Ec2、Ec3和Ec4；其中Eci为第i个小区在位置A的导频信号强度；

则四个小区的导频Ec/Io分别为Ec1/Io、Ec2/Io、Ec3/Io和Ec4/Io。

步骤207，对每个位置，根据各小区导频Ec/Io，结合系统切换参数，得出对应位置的服务小区；本实施例中最多允许4方软切换，T_add为-13dB。

仍以图3中A位置为例，四个小区的Ec/Io分别为-9dB、-7dB、-11dB和-15dB，可知为该位置提供服务的小区为S1、S2和S3。

步骤208，对各位置，每个服务小区根据导频Ec/Io、业务信道可提供的发射功率、软切换增益、路损等，得出各小区在该位置的前向业务信道信号强度Rxi。

该过程和仿真软件中的处理过程基本相同，区别是不需要根据地图和传播模型计算路损。

步骤209，对各位置，根据接收到的每个小区的接收功率，计算得到总的接收功率，得到道路上Rx覆盖；根据服务小区推出反向发射功率Tx。

步骤210，Pilot Ec/Io和Rx、Tx达到一定门限视为可以覆盖，统计道路上已覆盖位置的比例。

本项目覆盖标准为：同时满足Pilot Ec/Io>-13dB，Rx>-85dBm，Tx<13dBm的点视为覆盖；为了避免快衰落的影响，同时确保不同位置具有相同的权重，在一定大小的Bin内多个测试点的数据求平均，最终给出覆盖Bin的数量。

步骤211，根据每个位置覆盖导频数量，得出各位置软切换状态和软切换比例。

根据服务小区的数量，每个位置都可以得出处于软切换状态还是非切换状态；根据各位置用户占用业务信道的数量，统计得出软切换比例。

步骤212，比较方案覆盖比例和客户需求中覆盖比例需求，确认是否满足要求；比较方案软切换比例和客户需求，确认是否满足要求。当都满足要求时，继续步骤213，否则分情况进行不同处理。

b1)对于无法满足覆盖需求的情况，找出不满足覆盖需求点数比较多的区域，对相关小区进行相应调整。首先确认调整射频参数是否可以解决问题；当确认调整射频参数可以解决问题时，在参数调整后，返回步骤204，重新分析确认是否满足要求。可调整的射频参数包括朝向、下倾角、天线类型、发射功率等。分析调整后的覆盖效果时，需要同时关注其它位置的变化，最终是否满足需要确认整个网络的效果；同时需要关注软切换比例等其它指标。

如果调整以上参数无法满足需求，则分析调整天线挂高、站点位置或/和增减站点是否可以满足需求，根据预规划了解到的情况和当前方案的问题，调整设计方案，返回步骤202，重新组织调整站点的硬仿真测试，并利用新收集的数据替换对应站点数据，重新进行分析，确认是否满足需求。

b2)对于软切换比例超出门限的情况，首先同样调整射频参数，确认调整射频参数是否可以满足需求，并当调整射频参数可以满足需求时，返回步骤204，分析调整后的效果，需要同时关注覆盖指标。如果调整射频参数无法满足需求，可能需要调整天线挂高、站点位置或/和站点数量，返回步骤202，分析是否可以满足需求。

步骤213，客户所要求的所有指标都达到客户的需求，规划设计完成，输出最终的规划方案。

如图4所示，为本发明基于规划阶段测试数据评估网络性能的装置结构图。该装置400包括：

测试数据模块52，用于获取每个小区的测试数据；

数据分析模块54，连接测试数据模块52，对测试数据进行分析得到各种性能指标，根据性能指标评估网络性能；该模块具体包括：

路损覆盖子模块62，连接所述测试数据模块52，用于根据各小区的测试数据得到对应小区的路损覆盖；

信号覆盖子模块64，连接所述路损覆盖子模块62，用于根据各小区的路损覆盖得到对应小区在测试路线上各位置的信号覆盖；及

覆盖指标子模块66，连接所述信号覆盖子模块64，用于根据各小区在测试路线上各位置接收到的覆盖信号得到覆盖指标及其它基于路损得到的性能指标，并根据这些指标评估网络性能。

本发明针对现有技术存在的缺陷和不足，提供了一种在无线通信系统规划设计阶段根据规划设计阶段的测试数据，推导出各种网络指标的方法，可以准确提出设计方案性能指标，利用该方法，可以在规划设计阶段评估/明确规划方案是否达到要求，尽早发现问题，确保最终方案满足客户需求。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。