[发明专利]一种考虑用户分布的空域流量特征提取方法

权利要求书

1.一种考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1基于已有的流量形态分布建立XOY二维平面坐标系，获取划定平面区域内的用户坐标；

S2采用网格划分的方法对划定平面区域进行N*N区域划分，统计每个网格区间内的用户个数，并将其存入矩阵a(N，N)；

S3矩阵a(N，N)内各参数直观反映了用户流量形态的空域分布特征，对矩阵a(N，N)内各参数采用滑动窗口进行单位重叠滑动提取特征，并将新的特征存入矩阵b(N-1，N-1)；

S4将更新的矩阵b(N-1，N-1)内各参数作为每个样例新的流量形态分布特征，并对所有样例进行无监督分类；

S5取各类的类中心表征一类流量模式，获取基站部署状态，并将其带入到各类类内所有样例中，测试每个样例的用户覆盖率。

2.根据权利要求1所述的考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，步骤S1中，划定平面区域取1600*1600平面区域。

3.根据权利要求2所述的考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，步骤S2中，对1600*1600平面区域进行N*N网格划分，则单位网格宽度为1600/N；将每个用户的X、Y坐标同时除以1600/N并进行向上取整；基于取整后的X，Y坐标统计位于第i行第j列网格的用户个数，并将其存入矩阵a(N，N)中的a(i，j)中，矩阵a(N，N)的大小为N*N，则矩阵a(N，N)内各参数直观反映了用户流量形态的空域分布特征。

4.根据权利要求3所述的考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，步骤S3中，采用滑动窗口进行单位重叠滑动提取特征按如下步骤进行：首先，采用2*2的单元滑动窗口对矩阵a(N，N)统计的用户分布的空域流量特征进行单位重叠滑动，再对单元滑动窗口内的用户总数进行求和计数，并将其存于矩阵b(N-1，N-1)，该过程可通过以下运算实现：

b(i,j)＝a(i,j)+a(i+1,j)+a(i,j+1)+a(i+1,j+1)。

5.根据权利要求4所述的考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，步骤S4中采用经典的K均值算法对所有样例进行无监督分类。

6.根据权利要求5所述的考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，步骤S4通过如下步骤实现：

S41为确定最佳聚类数，对代价函数J(K)进行统计分析，并根据肘部法则，找到代价函数曲线的拐点即为最佳聚类个数；其中，代价函数J(K)表示每个样例到其所属类内质心的距离平方和；

S42在确定的最佳K值区间下，采用滑动窗口提取的流量分布空域特征表征训练样例，再对训练样例进行K均值聚类。

7.根据权利要求6所述的考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，步骤S41中选取的最佳K值是代价函数曲线的拐点处的一个区间，取K＝{6，8，10，12}。

8.根据权利要求6所述的考虑用户分布的空域流量特征提取方法，其特征在于，步骤S5通过如下步骤实现：

S51对所有样例进行K均值聚类后，获取每个聚类的类中心空域特征；

S52将类中心样例的流量分布空域特征进行1600*1600平面区域内用户流量分布还原，获取每类类中心用户流量分布情况下的基站状态，同时使用这些基站状态表征所属类内所有样例的基站状态；

S53基于类中心流量分布表征的基站状态，测试每个类内所有样例的用户覆盖率。