專(zhuān)利名稱(chēng)：一種微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)，具體涉及為微波傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供了一種基于成本最優(yōu)導(dǎo)向的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)字微波通信是在微波頻段(300MHz 30GHz)通過(guò)地面視距傳播進(jìn)行數(shù)字信息傳輸?shù)囊环N無(wú)線通信手段，目前隨著移動(dòng)業(yè)務(wù)的大規(guī)模部署和發(fā)展，微波通信因?yàn)槠洳渴鹧杆?，成本低廉等特點(diǎn)，成為電信接入網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)回傳的重要組成部分。在實(shí)際的工程中，微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要在不斷變化的需求中，迅速的完成微波網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃及參數(shù)配置，確保既能滿(mǎn)足目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)容量及KPI，又達(dá)到總體建網(wǎng)成本最低?，F(xiàn)有技術(shù)中微波網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建通常是局限于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如，公開(kāi)號(hào)CN102130737A的專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)視通分析及遺傳算法構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其重點(diǎn)在于如何應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行方案搜索；公開(kāi)號(hào)CN 102137405 A的專(zhuān)利申請(qǐng)側(cè)重于先規(guī)劃骨干網(wǎng)，然后規(guī)劃支路網(wǎng)，支持環(huán)路規(guī)劃，其思路和傳統(tǒng)的人工規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)類(lèi)似?？梢钥闯瞿壳皹I(yè)界已有的解決方案中，微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃大多是根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助視通分析，協(xié)助人工進(jìn)行單跳或者局部的拓?fù)湟?guī)劃，其設(shè)計(jì)方案僅僅停留在滿(mǎn)足視通以及最基本的建網(wǎng)要求，且設(shè)計(jì)方案受個(gè)人經(jīng)驗(yàn)影響非常大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法及系統(tǒng)，基于微波網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本組成分析，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本模型，并基于該模型利用成本最優(yōu)搜索算法獲取微波網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供方案如下一種微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，應(yīng)用于包括中心站點(diǎn)和非中心站點(diǎn)的站點(diǎn)組,其中各 非中心站點(diǎn)均通過(guò)鏈路連接至中心站點(diǎn)，其特征在于，該方法包括建立站點(diǎn)組中的每一個(gè)站點(diǎn)的鐵塔參數(shù)與鐵塔建設(shè)成本之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的鐵塔建設(shè)成本模型，其中鐵塔參數(shù)包括鐵塔天線掛高和鐵塔方向數(shù)，以及建立用于配置鏈路設(shè)備及鏈路參數(shù)和計(jì)算鏈路設(shè)備成本的鏈路配置模板庫(kù)；對(duì)站點(diǎn)組內(nèi)每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的鏈路進(jìn)行分析，確定站點(diǎn)組內(nèi)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)微波工程規(guī)劃要求的候選鏈路集合；通過(guò)搜索所述候選鏈路集合中的候選鏈路，生成一滿(mǎn)足預(yù)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用鏈路配置模板庫(kù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)配置，并在對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整網(wǎng)天線掛高優(yōu)化后，利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本；在預(yù)定搜索終止條件滿(mǎn)足后，從多次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇并輸出成本最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其鏈路參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)，包括建模單元，用于建立站點(diǎn)組中的每一個(gè)站點(diǎn)的鐵塔參數(shù)與鐵塔建設(shè)成本之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的鐵塔建設(shè)成本模型，其中鐵塔參數(shù)包括鐵塔天線掛高和鐵塔方向數(shù)，以及建立用于配置鏈路設(shè)備及鏈路參數(shù)和計(jì)算鏈路設(shè)備成本的鏈路配置模板庫(kù)，其中所述站點(diǎn)組包括中心站點(diǎn)和非中心站點(diǎn)的站點(diǎn)組,各非中心站點(diǎn)均通過(guò)鏈路連接至中心站點(diǎn)；鏈路選擇單元，用于對(duì)站點(diǎn)組內(nèi)每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的鏈路進(jìn)行分析，確定站點(diǎn)組內(nèi)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)微波工程規(guī)劃要求的候選鏈路集合；搜索計(jì)算單元，用于通過(guò)搜索所述候選鏈路集合中的候選鏈路，生成一滿(mǎn)足預(yù)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用鏈路配置模板庫(kù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)配置，并在對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整網(wǎng)天線掛高優(yōu)化后，利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本；
輸出單元，用于在預(yù)定搜索終止條件滿(mǎn)足后，從所述搜索計(jì)算單元多次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇并輸出成本最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其鏈路參數(shù)。從以上所述可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法及系統(tǒng)，可以生成一個(gè)滿(mǎn)足微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求，且成本較優(yōu)的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。并且，本發(fā)明實(shí)施例不僅能自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃，而且同時(shí)完成對(duì)鏈路的設(shè)備及參數(shù)自動(dòng)配置，并估算網(wǎng)絡(luò)總建設(shè)成本，從而大大降低了人工規(guī)劃的工作量，而且還實(shí)現(xiàn)了人工規(guī)劃難以做到的基于全網(wǎng)搜索建設(shè)成本最低的設(shè)計(jì)配置方案。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例中的示例網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法的總體流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鐵塔成本模型示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)計(jì)方案的搜索流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨傅乃阉髁鞒虉D；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。在可借鑒的理論研究領(lǐng)域，類(lèi)似的問(wèn)題有城市水管網(wǎng)或者城市間高速公路網(wǎng)規(guī)劃，通用的方法是采用最小生成樹(shù)算法或者遺傳搜索算法找到一個(gè)最優(yōu)的方案。這類(lèi)方法在理論上有了非常多的研究和積累，但要運(yùn)用于實(shí)際的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，還有諸多關(guān)鍵的問(wèn)題需要解決，其中一個(gè)問(wèn)題就是如何評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)值。本發(fā)明實(shí)施例基于微波網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本組成分析，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本模型，并基于該模型利用成本最優(yōu)搜索算法獲取理想的微波網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。本發(fā)明實(shí)施例基于已有的站點(diǎn)信息生成一個(gè)滿(mǎn)足規(guī)劃要求的、基于成本最優(yōu)原則的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，該設(shè)計(jì)方案包括鏈路拓?fù)湟?guī)劃和鏈路參數(shù)及設(shè)備配置。由于影響網(wǎng)絡(luò)最終建設(shè)成本的因素是非常復(fù)雜的，涉及到設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程實(shí)施和網(wǎng)絡(luò)交付等多個(gè)階段，而本發(fā)明實(shí)施例重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)階段相關(guān)的、對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本具有重大影響的因素，主要包括鐵塔建造成本和設(shè)備成本兩部分。本發(fā)明實(shí)施例可以通過(guò)軟件模塊計(jì)算來(lái)完成微波網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，需要輸入的信息包括站點(diǎn)信息(如站點(diǎn)位置信息、所需的業(yè)務(wù)容量信息等)，地圖高程信息、微波設(shè)備信息、以及與微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃相關(guān)的工程配置信息等。本發(fā)明實(shí)施例所指的微波規(guī)劃方案是針對(duì)一個(gè)站點(diǎn)組而言的，該站點(diǎn)組包括中心站點(diǎn)和非中心站點(diǎn)，其中所有非匯集站點(diǎn)都需要通過(guò)鏈路連接到中心站點(diǎn)。非中心站點(diǎn)既可以是直接與中心站點(diǎn)連接，也可以是經(jīng)由其他非中心站點(diǎn)連接至中心站點(diǎn)，圖I示出了站點(diǎn)組的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其中圓圈代表站點(diǎn)，圓圈中的數(shù)字代表站點(diǎn)標(biāo)號(hào)，圖I中站點(diǎn)I 為中心站點(diǎn)，站點(diǎn)2 站點(diǎn)21均為非中心站點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例同樣適用于站點(diǎn)組中包括有部分利舊鏈路的情況。另外，如果需要對(duì)多個(gè)站點(diǎn)組進(jìn)行規(guī)劃，則可以依次使用本發(fā)明實(shí)施例的規(guī)劃方案。請(qǐng)參照?qǐng)D2，本發(fā)明實(shí)施例提供的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，應(yīng)用于上述站點(diǎn)組，具體包括以下步驟步驟21，對(duì)于站點(diǎn)組內(nèi)的每一個(gè)站點(diǎn)，建立鐵塔建設(shè)成本模型。該模型主要是建立鐵塔天線掛高和鐵塔方向數(shù)這兩個(gè)因素與鐵塔建設(shè)成本之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中方向數(shù)是指與該站點(diǎn)直接相連的鏈路條數(shù)。圖3示出了在某個(gè)方向數(shù)下，某個(gè)站點(diǎn)的天線掛高與鐵塔建設(shè)成本的一種曲線圖。對(duì)于已有的鐵塔，其建設(shè)成本可以設(shè)為O或者非常低的數(shù)值。步驟22，建立鏈路配置模板庫(kù)，用于鏈路設(shè)備及鏈路參數(shù)自動(dòng)配置和計(jì)算鏈路的設(shè)備成本?？梢?jiàn)，鏈路配置模板庫(kù)的作用主要有2個(gè)，即用于鏈路設(shè)備及鏈路參數(shù)的自動(dòng)配置，以及用于計(jì)算鏈路設(shè)備成本。鏈路參數(shù)及鏈路設(shè)備的配置主要由鏈路的長(zhǎng)度、容量、類(lèi)型、雨區(qū)等關(guān)鍵因素決定。因此，對(duì)應(yīng)這些關(guān)鍵字段，建立鏈路配置模板庫(kù)。對(duì)于新規(guī)劃的鏈路，可以通過(guò)索引字段從模板庫(kù)中找到匹配的鏈路模板，從而利用找到的鏈路模板中的配置字段信息，對(duì)新建鏈路進(jìn)行參數(shù)和設(shè)備信息的配置。本實(shí)施例提供的一種鏈路模板信息庫(kù)的字段信息可以包括3部分I)鏈路模板的索引字段信息可以包括該鏈路模板可應(yīng)用的鏈路長(zhǎng)度區(qū)間、鏈路容量區(qū)間、鏈路類(lèi)型、雨區(qū)等；2)鏈路模板的配置字段信息可以包括設(shè)備型號(hào)、天線型號(hào)、頻率、調(diào)制方式、保護(hù)方式、性能參數(shù)配置等；3)鏈路設(shè)備成本信息計(jì)算該鏈路模板對(duì)應(yīng)鏈路的設(shè)備總成本。步驟23，根據(jù)微波工程規(guī)劃要求，對(duì)站點(diǎn)組內(nèi)每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的鏈路進(jìn)行分析，確定站點(diǎn)組內(nèi)滿(mǎn)足要求的候選鏈路集合。根據(jù)工程實(shí)際要求，可以設(shè)定整網(wǎng)或者某些站點(diǎn)必須要滿(mǎn)足的要求，具體包括但不限于以下要求中的至少一種站點(diǎn)天線最大掛高、鏈路視通、單跳鏈路最大長(zhǎng)度、禁連鏈路等。根據(jù)這些要求以及地圖高程信息，對(duì)站點(diǎn)組內(nèi)每2個(gè)站點(diǎn)之間的鏈路進(jìn)行分析，如果滿(mǎn)足要求，則納入候選鏈路集合；否則，排除在候選鏈路集合之外。步驟24，通過(guò)搜索所述候選鏈路集合中的候選鏈路，生成一滿(mǎn)足預(yù)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用鏈路配置模板庫(kù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)配置，并在對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整網(wǎng)天線掛高優(yōu)化后，利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本。步驟25，在預(yù)定搜索終止條件滿(mǎn)足后，從多次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇并輸出成本最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其鏈路參數(shù)。 上述步驟24及步驟25中，采用最小生成樹(shù)以及隨機(jī)選擇策略，搜索滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的成本最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案。上述步驟24中，首先通過(guò)搜索的方式生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后根據(jù)鏈路參數(shù)及設(shè)備的自動(dòng)匹配對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)配置，再進(jìn)行整網(wǎng)天線高度優(yōu)化，最后計(jì)算該方案的總成本。上述步驟25中，通過(guò)設(shè)定搜索終止條件來(lái)結(jié)束方案搜索，終止條件可以是運(yùn)算時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)限、搜索次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)、總成本小于預(yù)定數(shù)值，當(dāng)然還可以是上述條件的組
口 ο在執(zhí)行步驟24中的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案搜索之前，可以預(yù)先設(shè)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求，如單條鏈路最大容量、鏈路最大深度、以及根據(jù)鏈路模板庫(kù)自動(dòng)配置鏈路設(shè)備及參數(shù)的規(guī)則等。上述步驟24又可以包括下面5個(gè)小步驟步驟241,從中心站點(diǎn)出發(fā)，基于最小樹(shù)生成算法(Prim算法)，結(jié)合一定的隨機(jī)選擇策略，生成一個(gè)滿(mǎn)足要求的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。參考圖5，步驟241又具體可以包括以下步驟 241Γ2417 步驟2411，計(jì)算候選鏈路的權(quán)值。候選鏈路的權(quán)值影響到該條鏈路被選中的概率。從策略上來(lái)說(shuō)，有利的因素可以在權(quán)值上有所體現(xiàn)，比如鏈路鐵塔建設(shè)成本，鏈路的距離
坐寸ο作為一種實(shí)施方式,所述權(quán)值與所述候選鏈路對(duì)應(yīng)的鐵塔建設(shè)成本、鏈路長(zhǎng)度、鏈路深度、站點(diǎn)建設(shè)難度系數(shù)中的至少一個(gè)因素相關(guān)，且所述權(quán)值隨所述因素的變優(yōu)而減小。其中，所述候選鏈路對(duì)應(yīng)的鐵塔建設(shè)成本是根據(jù)候選鏈路兩端站點(diǎn)的鐵塔建設(shè)成本模型所確定的最小的鏈路兩端鐵塔建設(shè)的總成本。具體的，可以基于成本最優(yōu)的原則，計(jì)算每條候選鏈路的天線最佳掛高以及對(duì)應(yīng)的鐵塔建設(shè)成本對(duì)于每條候選鏈路，取兩端站點(diǎn)的鐵塔建設(shè)成本模型，結(jié)合鏈路視通條件和高程剖面圖，計(jì)算最優(yōu)天線掛高。最優(yōu)天線掛高是指鏈路兩端鐵塔建設(shè)總成本最小，具體可以采用逐步試探法計(jì)算最優(yōu)天線掛高，通過(guò)設(shè)定合理步長(zhǎng)，或者步長(zhǎng)逐步求精的方式，提高計(jì)算效率。同時(shí)，計(jì)算該鏈路的鐵塔建造總成本。步驟2412 2413，新建初始的站點(diǎn)集合U和鏈路集合TE。初始時(shí)，U只包含中心站點(diǎn)，]Ρ-φ, V為所有站點(diǎn)集合；基于Prim算法,從中心站點(diǎn)出發(fā),每次以預(yù)定的隨機(jī)策略選擇一條邊(候選鏈路)加入網(wǎng)絡(luò)，權(quán)值越小則被選擇的可能性就越大。步驟241Γ2416，每次有新的邊加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，進(jìn)行拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的深度計(jì)算和容量計(jì)算，對(duì)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的合法性進(jìn)行檢查，如果不滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃規(guī)則就重新選擇另外一條候選邊，如果滿(mǎn)足則正式加入網(wǎng)絡(luò)將改變并入集合TE。步驟2417，直到所有的站點(diǎn)都連入到網(wǎng)絡(luò)，或者雖然有站點(diǎn)沒(méi)有連入網(wǎng)絡(luò)，但沒(méi)有合適的候選鏈路供選擇了。步驟242，根據(jù)鏈路配置模板庫(kù)，完成鏈路參數(shù)及設(shè)備的配置。對(duì)于步驟241生成的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，計(jì)算每條鏈路的容量、長(zhǎng)度、類(lèi)型、雨區(qū)等信息。根據(jù)步驟22中的鏈路配置模板庫(kù)，對(duì)每一條邊都進(jìn)行自動(dòng)匹配，利用匹配到的鏈路模塊，完成網(wǎng)絡(luò)的鏈路參數(shù)和設(shè)備配置。步驟243，對(duì)整網(wǎng)鐵塔天線掛高整體優(yōu)化。對(duì)于非末端站點(diǎn)，天線掛高的成本是多條鏈路共享式的，鐵塔的成本只取決于最高天線掛高和方向數(shù)。所以天線掛高是相互影響的，需要進(jìn)行整網(wǎng)優(yōu)化。采用遺傳算法或者類(lèi)似搜索算法對(duì)天線掛高進(jìn)行優(yōu)化，確保該設(shè)計(jì)方案的鐵塔建造成本最優(yōu)。步驟244，計(jì)算整網(wǎng)建造成本。網(wǎng)絡(luò)建造成本主要由鐵塔建造成本和設(shè)備成本兩部分組成。利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算，重新計(jì)算每條鏈路的設(shè)備成本以及每個(gè)站點(diǎn)的鐵塔建設(shè)成本，再計(jì)算整網(wǎng)建設(shè)總成本。步驟245，是否達(dá)搜索終止條件如果沒(méi)有達(dá)到就返回到步驟241，重新搜索一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案；如果達(dá)到，則進(jìn)入步驟25。上述微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法還可以包括步驟26，通過(guò)人機(jī)交互的方式，提供合適的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案供用戶(hù)選擇，接受用戶(hù)選擇的方案作為最終建設(shè)方案。為了進(jìn)一步對(duì)以上步驟進(jìn)行說(shuō)明，下面通過(guò)以某具體網(wǎng)絡(luò)為示例進(jìn)一步闡述本發(fā)明實(shí)施例的方法。步驟I、如圖I所示，獲取21個(gè)站點(diǎn)的信息，其中站點(diǎn)I為中心站點(diǎn)，其它20個(gè)站點(diǎn)都需要通過(guò)鏈路匯集到站點(diǎn)I。如圖3所示，根據(jù)勘站報(bào)告，建立每個(gè)站點(diǎn)的鐵塔成本模型，并輸入每個(gè)站點(diǎn)的限制條件，如鐵塔的最高高度(天線最高掛高)必須低于70米，鏈路長(zhǎng)度必須小于100公里以及方向數(shù)限制等。一種可能的鐵塔成本模型的“站高&建設(shè)成本”對(duì)應(yīng)表格如下表I所示，可以基于該表生成成本模型曲線圖
權(quán)利要求
1.一種微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，應(yīng)用于包括中心站點(diǎn)和非中心站點(diǎn)的站點(diǎn)組，其中各非中心站點(diǎn)均通過(guò)鏈路連接至中心站點(diǎn)，其特征在于，該方法包括 建立站點(diǎn)組中的每一個(gè)站點(diǎn)的鐵塔參數(shù)與鐵塔建設(shè)成本之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的鐵塔建設(shè)成本模型，其中鐵塔參數(shù)包括鐵塔天線掛高和鐵塔方向數(shù)，以及建立用于配置鏈路設(shè)備及鏈路參數(shù)和計(jì)算鏈路設(shè)備成本的鏈路配置模板庫(kù)； 對(duì)站點(diǎn)組內(nèi)每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的鏈路進(jìn)行分析，確定站點(diǎn)組內(nèi)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)微波工程規(guī)劃要求的候選鏈路集合； 通過(guò)搜索所述候選鏈路集合中的候選鏈路，生成一滿(mǎn)足預(yù)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用鏈路配置模板庫(kù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)配置，并在對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整網(wǎng)天線掛高優(yōu)化后，利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本； 在預(yù)定搜索終止條件滿(mǎn)足后，從多次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇并輸出成本最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其鏈路參數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 所述生成一滿(mǎn)足預(yù)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括 計(jì)算候選鏈路的權(quán)值，其中所述權(quán)值與所述候選鏈路對(duì)應(yīng)的鐵塔建設(shè)成本、鏈路長(zhǎng)度、鏈路深度、站點(diǎn)建設(shè)難度系數(shù)中的至少一個(gè)因素相關(guān)，且所述權(quán)值隨所述因素的變優(yōu)而減小; 從中心站點(diǎn)出發(fā)，基于最小樹(shù)生成算法，每次以預(yù)定隨機(jī)選擇策略選擇一條候選鏈路嘗試加入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中候選鏈路被選擇到的可能性隨著其權(quán)值減小而增大，并在被選擇的候選鏈路滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求時(shí)將該候選鏈路正式加入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 重復(fù)上述選擇及加入處理，直至所有候選鏈路都嘗試完畢或所有站點(diǎn)都已存在于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 所述候選鏈路對(duì)應(yīng)的鐵塔建設(shè)成本是根據(jù)候選鏈路兩端站點(diǎn)的鐵塔建設(shè)成本模型所確定的最小的鏈路兩端鐵塔建設(shè)的總成本。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 所述鏈路配置模板庫(kù)中的鏈路模板包括以下字段信息 用于指示該鏈路模板可應(yīng)用的鏈路的長(zhǎng)度區(qū)間、鏈路容量區(qū)間、鏈路類(lèi)型及雨區(qū)信息的索引字段信息； 用于指示該鏈路模板可配置的天線設(shè)備型號(hào)、天線型號(hào)、頻率、調(diào)制方式、保護(hù)方式及性能參數(shù)配置信息的配置字段信息； 用于計(jì)算該鏈路模板對(duì)應(yīng)的設(shè)備總成本的鏈路設(shè)備成本信息。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 所述利用鏈路配置模板庫(kù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)配置，包括 計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每條鏈路的鏈路類(lèi)型、鏈路容量、鏈路長(zhǎng)度及雨區(qū)信息，并與鏈路配置模板庫(kù)中的鏈路模板相匹配，利用匹配到的鏈路模塊，配置鏈路的參數(shù)及設(shè)備。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 所述利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本，包括 利用鏈路配置模板庫(kù)，確定本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各個(gè)鏈路的鏈路設(shè)備成本；以及利用鐵塔建設(shè)成本模型，確定在天線掛高優(yōu)化后各個(gè)鏈路兩端的鐵塔建設(shè)成本； 基于各個(gè)鏈路的鏈路設(shè)備成本及鏈路兩端的鐵塔建設(shè)成本，計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本。
7.一種微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括 建模單元，用于建立站點(diǎn)組中的每一個(gè)站點(diǎn)的鐵塔參數(shù)與鐵塔建設(shè)成本之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的鐵塔建設(shè)成本模型，其中鐵塔參數(shù)包括鐵塔天線掛高和鐵塔方向數(shù)，以及建立用于配置鏈路設(shè)備及鏈路參數(shù)和計(jì)算鏈路設(shè)備成本的鏈路配置模板庫(kù)，其中所述站點(diǎn)組包括中心站點(diǎn)和非中心站點(diǎn)的站點(diǎn)組，各非中心站點(diǎn)均通過(guò)鏈路連接至中心站點(diǎn)； 鏈路選擇單元，用于對(duì)站點(diǎn)組內(nèi)每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的鏈路進(jìn)行分析，確定站點(diǎn)組內(nèi)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)微波工程規(guī)劃要求的候選鏈路集合； 搜索計(jì)算單元，用于通過(guò)搜索所述候選鏈路集合中的候選鏈路，生成一滿(mǎn)足預(yù)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用鏈路配置模板庫(kù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)配置，并在對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整網(wǎng)天線掛高優(yōu)化后，利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本； 輸出單元，用于在預(yù)定搜索終止條件滿(mǎn)足后，從所述搜索計(jì)算單元多次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇并輸出成本最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其鏈路參數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述搜索計(jì)算單元包括 權(quán)值計(jì)算單元，用于計(jì)算候選鏈路的權(quán)值，其中所述權(quán)值與所述候選鏈路對(duì)應(yīng)的鐵塔建設(shè)成本、鏈路長(zhǎng)度、鏈路深度、站點(diǎn)建設(shè)難度系數(shù)中的至少一個(gè)因素相關(guān)，且所述權(quán)值隨所述因素的變優(yōu)而減??；選擇單元，用于從中心站點(diǎn)出發(fā)，基于最小樹(shù)生成算法，每次以預(yù)定隨機(jī)選擇策略選擇一條候選鏈路嘗試加入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中候選鏈路被選擇到的可能性隨著其權(quán)值減小而增大，并在被選擇的候選鏈路滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求時(shí)將該候選鏈路正式加入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；控制單元，用于控制所述選擇單元重復(fù)上述選擇及加入處理，直至所有候選鏈路都嘗試完畢或所有站點(diǎn)都已存在于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述候選鏈路對(duì)應(yīng)的鐵塔建設(shè)成本是根據(jù)候選鏈路兩端站點(diǎn)的鐵塔建設(shè)成本模型所確定的最小的鏈路兩端鐵塔建設(shè)的總成本。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述鏈路配置模板庫(kù)中的鏈路模板包括以下字段信息 用于指示該鏈路模板可應(yīng)用的鏈路的長(zhǎng)度區(qū)間、鏈路容量區(qū)間、鏈路類(lèi)型及雨區(qū)信息的索引字段信息； 用于指示該鏈路模板可配置的天線設(shè)備型號(hào)、天線型號(hào)、頻率、調(diào)制方式、保護(hù)方式及性能參數(shù)配置信息的配置字段信息； 用于計(jì)算該鏈路模板對(duì)應(yīng)的設(shè)備總成本的鏈路設(shè)備成本信息。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述搜索計(jì)算單元，進(jìn)一步用于計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每條鏈路的鏈路類(lèi)型、鏈路容量、鏈路長(zhǎng)度及雨區(qū)信息，并與鏈路配置模板庫(kù)中的鏈路模板相匹配，利用匹配到的鏈路模塊，配置鏈路的參數(shù)及設(shè)備。
12.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述搜索計(jì)算單元，進(jìn)一步用于利用鏈路配置模板庫(kù)，確定本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各個(gè)鏈路的鏈路設(shè)備成本；以及利用鐵塔建設(shè)成本模型，確定在天線掛高優(yōu)化后各個(gè)鏈路兩端的鐵塔建設(shè)成本；并基于各個(gè)鏈路的鏈路設(shè)備成本及鏈路兩端的鐵塔建設(shè)成本，計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法及系統(tǒng)。其中所述方法包括建立鐵塔建設(shè)成本模型和鏈路配置模板庫(kù)；對(duì)站點(diǎn)組內(nèi)每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的鏈路進(jìn)行分析，確定候選鏈路集合；通過(guò)搜索所述候選鏈路集合中的候選鏈路，生成一滿(mǎn)足預(yù)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用鏈路配置模板庫(kù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)配置，并在對(duì)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整網(wǎng)天線掛高優(yōu)化后，利用鏈路配置模板庫(kù)和鐵塔建設(shè)成本模型計(jì)算本次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的整網(wǎng)建造成本；在預(yù)定搜索終止條件滿(mǎn)足后，從多次搜索得到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇并輸出成本最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其鏈路參數(shù)。本發(fā)明降低了人工規(guī)劃的工作量，并可以基于全網(wǎng)搜索建設(shè)成本最低的設(shè)計(jì)配置方案。
文檔編號(hào)H04W16/18GK102946610SQ20121041301
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者歐陽(yáng)俊, 邵燃, 孫繼勇, 朱振明, 蘇興明 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司