[发明专利]一种LPWA网络的网络规划方法

权利要求书

1.一种基于空间地理信息数据的网络规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)获取网络规划区域的空间地理信息数据；

2）根据空间地理信息和设备参数，使用方法A确定基站的候选区域；所述方法A包括以下步骤：

计算所需基站数量的区间：首先，根据设备数量计算基站数量，即，其中M为设备总数，A为基站可接入设备个数；随后，根据覆盖区域计算基站数量，即，其中XY分别为设备坐标的横坐标值和纵坐标值，S为基站可覆盖的区域圆形的内接正方形面积，如上，即得基站数量的估计区间；

计算每个基站的候选区域范围：首先，使用机器学习的聚类方法对设备坐标进行聚类；随后，取最优的聚类结果使用；最后，以该聚类结果中心点为圆心，以该聚类所有点到中心点距离的标准差为半径，画圆作为该聚类结果的基站候选区域；

3）实地勘探基站候选区域，确定基站候选点坐标及其参数列表；

4）使用方法B遍历候选点与设备参数，获得每个设备与每个基站的关联系数集合；所述方法B包括如下步骤：

计算候选点T与设备R的直线距离上的地理高度坐标序列；

代入函数F1计算出无线电空间损耗L；

代入函数F2计算出关联系数R；

根据公式：计算候选点T与设备R的直线距离上的地理高度坐标序列，其中，其中，s为步长表示候选点至设备之间地理信息采样分辨率，n为第几个采样点，N为采样点的数量，∂为地理坐标在空间距离算法上的修正参数；

函F1数定义如下：，其中，为基站天线高度，为设备天线高度，S为基站至设备的空间距离，为基站到设备基于空间地理环境下的无线损耗参考值，为无线通信频率；

使用的函数F2如下：，其中，S为基站天线的接收灵敏度dBm，M为无线发射和接收设备中的链路增益dBi，m为设备编号，n为基站编号；

5）判断设备是否可被规划入网，若关联系数1 则认为该设备可以被规划至当前网络中，若关联系数≤1则认为该设备参数无法被规划至当前网络中，需要使用方法C计算最佳的设备参数；所述方法C包括如下步骤：

计算使得所需的传播增益增量ΔL；

如规划中考虑调整链路增益，则需在参数中增加所修正的值；如规划中考虑调整天线高度，则计算所需调整的天线高度；

6）使用方法D进行基站合并优化，完成规划所述方法D包括如下步骤：

首先，求出每个基站设备关联信号集中度参数；随后，设单个基站可容纳共A个设备，所有设备集合为，归属于当前基站n的设备集合为，已经加入网络的设备集合为 ；对于存在的基站n，将所有设备的值进行排序，取前A个设备加入集合，迭代此步骤直至没有设备可加入；最后，对于剩余的基站，取，对于存在的设备m加入到基站集合，迭代此步骤直至所有设备归属完毕。