CN106410363B - 一种天线设备的调整方法、装置、天线设备及服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线设备的调整方法、装置、天线设备及服务器，涉及无线领域，解决现有天线的调整工作需要工作人员进行手动操作和高空作业，工作量大、易产生错误且存在安全隐患的问题，该天线设备包括：至少一副天线及用于支撑天线的外部支撑机构；连接于天线与外部支撑机构之间的角度调节机构及与角度调节机构连接的电机，通过电机带动角度调节机构动作，使天线相对于外部支撑机构的安装方位及倾斜角度变化；与电机连接的控制器，用于向电机输出控制指令。本发明的方案实现了天线的自动调整，避免了安全隐患，减少了工作量和错误产生率。

Description

一种天线设备的调整方法、装置、天线设备及服务器

技术领域

本发明涉及无线领域，特别涉及一种天线设备的调整方法、装置、天线设备及服务器。

背景技术

现行移动通信系统中，在无线侧，天线固定在铁塔、灯杆或抱杆上。对于天线安装人员来说，天线安装时需要爬到铁塔上利用罗盘对天线方位角和下倾角进行精确的校准。对于天线维护人员来说，主要分为两类工作：1、周期(例如一个月)巡检，此类工作需要天线维护人员爬到铁塔上，利用罗盘进行天线的方位角和下倾角的测量；2、在天线出现松动时，调整天线方位角和下倾角，此类工作同样需要天线维护人员爬到铁塔上，调整与天线连接的天线调节支架。

由于现在对天线的调整(维护)工作需要工作人员爬到铁塔上进行手动操作，因此存在手工工作量大、由于工作人员疏忽容易产生错误，且需要高空作业，维护人员存在安全隐患等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种天线设备的调整方法、装置、天线设备及服务器，解决现有天线的调整工作需要工作人员进行手动操作和高空作业，工作量大、易产生错误且存在安全隐患的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种天线设备，包括：

至少一副天线及用于支撑所述天线的外部支撑机构；

连接于所述天线与所述外部支撑机构之间的角度调节机构及与所述角度调节机构连接的电机，通过所述电机带动所述角度调节机构动作，使所述天线相对于所述外部支撑机构的安装方位及倾斜角度变化；

与所述电机连接的控制器，用于向所述电机输出控制指令。

其中，所述控制器包括：

指令接收单元，用于接收一服务器通过无线传输发送的角度调节指令；

指令解析单元，用于对所述角度调节指令进行解析，获取所述角度调节指令指示的角度调节大小；

指令生成单元，用于根据所述角度调节大小，生成一电机的控制指令并输出。

其中，所述天线设备还包括：

设置于所述天线上的方位角传感器，用于检测所述天线的安装方位信息；

设置于所述天线上的倾斜角传感器，用于检测所述天线的倾斜角度信息；

与所述方位角传感器及所述倾斜角传感器连接的微控制单元，用于根据所述安装方位信息确定所述天线的安装方位，并根据所述倾斜角度信息确定所述天线的倾斜角度；

与所述微控制单元连接的无线传输单元，用于将所述天线的安装方位及倾斜角度通过无线传输发送给所述服务器，使所述服务器将所述天线的安装方位及倾斜角度显示给用户，并使所述服务器根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度生成所述角度调节指令。

其中，所述角度调节机构包括垂直旋转机构和水平旋转机构，所述垂直旋转机构连接有第一电机，所述水平旋转机构连接有第二电机；

其中，通过所述第一电机的驱动，所述垂直旋转机构能够带动所述天线绕所述外部支撑机构转动，使所述天线的安装方位变化；通过所述第二电机的驱动，所述水平旋转机构能够带动所述天线的第一端向靠近或远离所述外部支撑机构的方向移动，使所述天线的倾斜角度变化。

其中，所述垂直旋转机构包括一垂直支架，所述垂直支架的一端与所述第一电机的电机轴连接；

所述水平旋转机构包括两个水平支架，第一水平支架包括通过旋转轴连接的两部分，其中，第一部分远离第二部分的一端与所述垂直支架通过转轴连接，第二部分远离所述第一部分的一端与所述天线的第一端通过转轴连接，且所述第一部分靠近所述第二部分的一端与所述第二电机的电机轴采用偏心轴方式连接；

第二水平支架的一端与所述垂直支架固定连接，另一端与所述天线的第二端通过转轴连接。

其中，所述第一电机及所述第二电机分别通过一安装杆与所述外部支撑机构固定连接。

其中，所述垂直旋转机构包括一沿第一方向设置的第一转轴，所述第一电机驱动所述第一转轴旋转；

所述水平旋转机构包括一沿第二方向设置的第二转轴，所述第二电机驱动所述第二转轴旋转，所述第一方向与所述第二方向垂直；

所述第一转轴和所述第二转轴分别铰接于一连接部的两端；

所述天线与所述第一转轴或所述第二转轴固定，并通过所述第一转轴或所述第二转轴与所述连接部铰接。

其中，所述连接部通过一安装杆与所述外部支撑机构固定连接。

为解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种应用于如上所述的天线设备的调整方法，应用于一服务器，所述调整方法包括：

将预先生成的角度调节指令通过无线传输发送给所述天线设备的控制器，使所述控制器接收到所述角度调节指令后，根据所述角度调节指令向所述电机下发控制指令，控制所述角度调节机构带动所述天线转动，完成对所述天线的安装方位及倾斜角度的调节。

其中，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

根据预先检测出的不同天线角度在相同时段分别对应的网络性能参数值，获取网络性能参数值最大时对应的天线角度作为第一目标角度；

根据所述第一目标角度，生成所述角度调节指令。

其中，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

在当前时间到达预设时间时，根据预先配置的所述预设时间对应的第二目标角度，生成所述角度调节指令。

其中，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

接收所述天线设备根据天线上的方位角传感器及倾斜角传感器检测的数据，发送的所述天线当前的安装方位及倾斜角度；

根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度，生成所述角度调节指令。

其中，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

根据一请求小区发送的天线支援请求，获取所述请求小区对应的天线角度作为第三目标角度，其中，所述天线支援请求为所述请求小区的负荷度大于预设阈值时发送的，所述请求小区为所述天线设备所在小区的邻小区，且所述天线设备所在小区为所述请求小区的至少一个邻小区中负荷值最小的小区；

根据所述第三目标角度，生成所述角度调节指令。

其中，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之后，所述调整方法还包括：

接收到所述天线设备所在小区发送的天线回调请求时，若所述天线设备所在小区的负荷值大于所述请求小区的负荷值，则根据所述天线设备所在小区对应的天线角度，生成一角度回调指令，其中，所述天线回调请求为所述天线设备所在小区的负荷值大于所述预设阈值时发送的；

将所述角度回调指令发送给所述天线设备的控制器。

其中，所述调整方法还包括：

通过如下公式确定所述请求小区及所述请求小区的至少一个邻小区的负荷值：

负荷＝1/3*(SD每线话务量/0.8)+1/3*(TCH每线话务量/0.8)+1/3*(下行TBF复用度/3)。

为解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种应用于如上所述的天线设备的调整装置，应用于一服务器，所述调整装置包括：

发送模块，用于将预先生成的角度调节指令通过无线传输发送给所述天线设备的控制器，使所述控制器接收到所述角度调节指令后，根据所述角度调节指令向所述电机下发控制指令，控制所述角度调节机构带动所述天线转动，完成对所述天线的安装方位及倾斜角度的调节。

其中，所述调整装置还包括：

第一获取模块，用于根据预先检测出的不同天线角度在相同时段分别对应的网络性能参数值，获取网络性能参数值最大时对应的天线角度作为第一目标角度；

第一生成模块，用于根据所述第一目标角度，生成所述角度调节指令。

其中，所述调整装置还包括：

第二生成模块，用于在当前时间到达预设时间时，根据预先配置的所述预设时间对应的第二目标角度，生成所述角度调节指令。

其中，所述调整装置还包括：

接收模块，用于接收所述天线设备根据天线上的方位角传感器及倾斜角传感器检测的数据，发送的所述天线当前的安装方位及倾斜角度；

第三生成模块，用于根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度，生成所述角度调节指令。

其中，所述调整装置还包括：

第二获取模块，用于根据一请求小区发送的天线支援请求，获取所述请求小区对应的天线角度作为第三目标角度，其中，所述天线支援请求为所述请求小区的负荷度大于预设阈值时发送的，所述请求小区为所述天线设备所在小区的邻小区，且所述天线设备所在小区为所述请求小区的至少一个邻小区中负荷值最小的小区；

第四生成模块，用于根据所述第三目标角度，生成所述角度调节指令。

为解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种服务器，包括：如上所述的天线设备的调整装置。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例的天线设备，包括至少一副天线及用于支撑天线的外部支撑机构(如抱杆)；连接于天线和外部支撑机构之间的角度调节机构及与角度调节机构连接的电机，通过电机带动角度调节机构动作，可使天线相对于外部支撑机构的安装方位及倾斜角度变化；电机连接有一控制器，控制器可向电机输出控制指令，使电机根据该控制指令带动角度调节机构动作，完成天线角度的自动调节，无需工作人员再进行高空作业，对天线进行手动调节。避免了工作人员进行高空作业而存在的安全隐患，节省了人力资源，减少了工作量和错误产生率，提高了调整精度，提高了实用性和智能化。

附图说明

图1为本发明天线设备的结构示意图；

图2为本发明天线设备与服务器通过网关通讯的示意图；

图3为本发明天线设备第一种实现方式的结构示意图；

图4为本发明天线设备第二种实现方式的第一结构示意图；

图5为本发明天线设备第二种实现方式的第二结构示意图；

图6为本发明天线设备的调整方法的流程图；

图7为本发明天线设备的调整方法的一应用场景示意图；

图8为本发明天线设备的调整方法一实现实施例的第一流程图；

图9为本发明天线设备的调整方法一实现实施例的第二流程图；

图10为本发明天线设备的调整装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-天线，2-外部支撑机构，31-第一电机，32-第二电机，4-垂直支架，51-第一部分，52-第二部分，6-第二水平支架，7-安装部。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

现行移动通信系统中，天线一般固定在铁塔、灯杆或抱杆上。在日常运行过程中，由于大风等天气，容易出现天线松动等情况，使天线的方位角或下倾角出现偏离，影响小区的信号覆盖，导致网络性能下降或用户投诉。此时，维护人员需要爬到铁塔上手动调整天线。因此，天线的维护工作需要很大的工作量，并且由于高空作业，工作人员存在一定的安全隐患。

本发明实施例的天线设备，通过在天线侧增加可自动调节天线的调节机构，实现了天线角度的自动调节，无需工作人员再进行手动调节，有效解决了现有天线调整工作存在的手工工作量大、存在安全隐患等问题。

如图1所示，本发明实施例的天线设备，包括：

至少一副天线1及用于支撑所述天线1的外部支撑机构2；

连接于所述天线1与所述外部支撑机构2之间的角度调节机构及与所述角度调节机构连接的电机，通过所述电机带动所述角度调节机构动作，使所述天线相对于所述外部支撑机构的安装方位及倾斜角度变化；

与所述电机连接的控制器，用于向所述电机输出控制指令。

本发明实施例的天线设备，通过控制器可向电机输出一控制指令，使电机根据该控制指令带动角度调节机构动作，从而使天线1相对于外部支撑机构2(如抱杆)的安装方位及倾斜角度变化，进而完成对天线的自动调节。相对于现有工作人员进行高空、手动调节的方式，有效避免了高空作业带来的安全隐患，节省了人力资源，减少了工作量和错误产生率，提高了调整精度，提高了实用性和智能化。

具体的，所述控制器可以包括：指令接收单元，用于接收一服务器通过无线传输发送的角度调节指令；指令解析单元，用于对所述角度调节指令进行解析，获取所述角度调节指令指示的角度调节大小；指令生成单元，用于根据所述角度调节大小，生成一电机的控制指令并输出。

此时，指令接收单元在接收到服务器发送的角度调节指令后，通过指令解析单元对该角度调节指令进行解析，得到角度调节大小，再通过指令生成单元生成一电机的控制指令并输出给电机，使角度调节指令有效的转化成了电机控制指令，从而使电机带动角度调节机构动作，将天线1准确转动到角度调节指令要求的大小，完成对天线1的调整动作，有效提高了调整精度和调整效率。

由于现有对天线1的巡检工作也需要工作人员进行高空作业，利用罗盘等工具手动测量天线的方位角和下倾角，所以也存在安全隐患、工作量大、测量不准确等缺陷，为了解决这些问题，本发明的具体实施例中，所述天线设备还可以包括：

设置于所述天线1上的方位角传感器，用于检测所述天线1的安装方位信息；

设置于所述天线1上的倾斜角传感器，用于检测所述天线1的倾斜角度信息；

与所述方位角传感器及所述倾斜角传感器连接的微控制单元，用于根据所述安装方位信息确定所述天线1的安装方位，并根据所述倾斜角度信息确定所述天线的倾斜角度；

与所述微控制单元连接的无线传输单元，用于将所述天线1的安装方位及倾斜角度通过无线传输发送给所述服务器，使所述服务器将所述天线1的安装方位及倾斜角度显示给用户，并使所述服务器根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度生成所述角度调节指令。

此时，通过设置在天线1上的方位角传感器和倾斜角传感器，可准确获取天线1的安装方位信息和倾斜角度信息，进而获取天线1当前的安装方位(方位角)和倾斜角度(下倾角)，实现了对天线1角度的自动测量，避免了人工测量存在的安全隐患，节省了人力资源，减少了工作量和错误产生率，提高了测量的准确性和测量精度。且通过无线传输单元可将测得的天线1方位角和下倾角发送给服务器端，并通过服务器显示给用户，方便了用户的查询和使用，提高了实用性。另外，无线传输单元将天线1的方位角和下倾角发送给服务器，也为服务器生成角度调节指令提供了数据支持，使服务器可根据天线1当前的方位角和下倾角，准确得知将天线1调整到目标角度应该调整的大小，从而提高了调整精度。

其中，方位角传感器和倾斜角传感器可设置在天线1的顶部、底部或背部等任何能够检测天线1安装方位信息和倾斜角度信息的部位，在此不一一说明。

其中，方位角传感器可采用角位移传感器，具体的，可将角位移传感器检测的角度信号先转换为电压信号，再通过A/D转换器转换后由微控制单元MCU进行计算，并经安装误差校正后得到最终方位角。

其中，倾斜角传感器可采用重力传感器，具体的，可将重力传感器检测的倾角信号以脉宽数字信号直接输出，先经MCU监测和计算，再经温度传感器进行温度补偿和安装误差校正后得到最终下倾角。

另外，如图2所示，天线设备与服务器之间进行通讯时，可通过设置在基站机房内的网关作为中介。其中，每个基站机房内均可设立一个网关，用来收集天线设备发送的天线的方位角及下倾角；运营商可设立一个或多个服务器，将网关传来的各个基站天线的方位角、下倾角等信息进行汇总，并提供查询。

这里，服务器可根据天线当前的方位角和下倾角自动生成角度调节指令，也可接收用户利用电脑、手机等设备登陆后台服务器后，根据话务量等各种网络指标下达的角度调节指令，该角度调节指令通过网关，最终下达至可自动调整的天线设备，即可远程(无需爬到铁塔上)实现对天线方位角、下倾角的调整。

其中，后台服务器与基站机房内的网关之间可通过有线方式进行通讯，而网关与天线设备之间则通过无线方式进行通讯。

本发明的具体实施例中，所述角度调节机构可包括垂直旋转机构和水平旋转机构，所述垂直旋转机构连接有第一电机31，所述水平旋转机构连接有第二电机32；

其中，通过所述第一电机31的驱动，所述垂直旋转机构能够带动所述天线1绕所述外部支撑机构2转动，使所述天线1的安装方位变化；通过所述第二电机32的驱动，所述水平旋转机构能够带动所述天线1的第一端向靠近或远离所述外部支撑机构2的方向移动，使所述天线1的倾斜角度变化。

此时，通过垂直旋转机构可有效调节天线1的方位角，通过水平旋转机构可有效调节天线1的下倾角，从而实现了对天线1方位角及下倾角的自动调节功能，提高了实用性和智能化。

优选的，如图3所示，作为本发明天线设备的第一种实现方式，所述垂直旋转机构可包括一垂直支架4，所述垂直支架4的一端与所述第一电机31的电机轴连接；

所述水平旋转机构可包括两个水平支架，第一水平支架包括通过旋转轴连接的两部分，其中，第一部分51远离第二部分52的一端与所述垂直支架4通过转轴连接，第二部分52远离所述第一部分51的一端与所述天线1的第一端通过转轴连接，且所述第一部分51靠近所述第二部分52的一端与所述第二电机32的电机轴采用偏心轴方式连接；第二水平支架6的一端与所述垂直支架4固定连接，另一端与所述天线1的第二端通过转轴连接。

进一步的，所述第一电机31及所述第二电机32分别通过一安装杆与所述外部支撑机构2固定连接。

此时，第一电机31转动时可带动垂直支架4转动，进而带动天线1绕外部支撑机构2(如抱杆)转动，实现对天线1方位角的调节；第二电机32转动时可带动第一水平支架的第一部分51的一端向靠近或远离外部支撑机构2的方向移动，进而带动天线1的第一端向靠近或远离外部支撑机构2的方向移动，实现对天线1下倾角的调节。实现方式简单有效，可广泛应用于天线1安装结构中，实现对天线1角度的自动调节，具有很大的推广意义和实用价值。

优选的，如图4、5所示，作为本发明天线设备的第二种实现方式，所述垂直旋转机构可包括一沿第一方向设置的第一转轴，所述第一电机驱动所述第一转轴旋转；

所述水平旋转可机构包括一沿第二方向设置的第二转轴，所述第二电机驱动所述第二转轴旋转，所述第一方向与所述第二方向垂直；

所述第一转轴和所述第二转轴分别铰接于一连接部7的两端；

所述天线与所述第一转轴或所述第二转轴固定，并通过所述第一转轴或所述第二转轴与所述连接部7铰接。

进一步的，所述连接部7通过一安装杆与所述外部支撑机构固定连接。

此时，上述角度调节机构构成了一种云台结构，通过控制第一转轴和第二转轴可有效地调整天线1的方位角和下倾角，实现方式简单有效，且灵活性高，有效改善了调整精度和调整效率，提高了实用性和智能化。

当然，以上两种实现方式仅仅是较佳实施例，本发明实施例的天线设备的实现方式并不限于上述两种方式，任何能够实现自动调整天线1方位角及下倾角的天线结构均可应用到本发明的具体实施例中，在此不一一说明。

为了更好了实现本发明天线设备的自动调整功能，如图6所示，本发明的实施例还提供了一种应用于如上所述的天线设备的调整方法，应用于一服务器，所述调整方法包括：

步骤61，将预先生成的角度调节指令通过无线传输发送给所述天线设备的控制器，使所述控制器接收到所述角度调节指令后，根据所述角度调节指令向所述电机下发控制指令，控制所述角度调节机构带动所述天线转动，完成对所述天线的安装方位及倾斜角度的调节。

此时，可通过服务器生成角度调节指令，并将角度调节指令下发给天线设备的控制器，使天线设备根据该控制指令完成对天线角度的自动调整。相对于现有工作人员进行高空、手动调节的方式，有效避免了高空作业带来的安全隐患，节省了人力资源，减少了工作量和错误产生率，提高了调整精度，提高了实用性和智能化。

这里，上面已经论述过，该角度调节指令可以是服务器根据用户预先配置的各种调整策略自动生成的指令，也可以是用户登录后台服务器后直接下达给服务器的指令。

优选的，作为第一种调整策略，上述步骤61之前，所述调整方法还可以包括：

步骤601，根据预先检测出的不同天线角度在相同时段分别对应的网络性能参数值，获取网络性能参数值最大时对应的天线角度作为第一目标角度。

这里，网络性能参数如可包括话务量、数据流量等信息。

步骤602，根据所述第一目标角度，生成所述角度调节指令。

此时，利用不同方位角和下倾角的同时段对比，找到网络性能参数值最大时对应的方位角和下倾角，再通过对网关发送指令到天线设备进行角度的自动调节，从而实现了业务量的最大化。

由于网络数据业务具有潮汐效应，同一区域在不同时段的业务需求量不同，可能造成该区域在某时段网络拥堵，或者网络较闲造成资源浪费。

为了解决潮汐效应造成的问题，作为第二种调整策略，上述步骤61之前，所述调整方法还可以包括：

步骤603，在当前时间到达预设时间时，根据预先配置的所述预设时间对应的第二目标角度，生成所述角度调节指令。

此时，可根据天线所在小区及邻小区的业务忙闲时间，人工或自动设定需要天线自动调整的时间及需要调整的角度，以在本小区业务闲时而邻小区业务忙时，将天线调整到邻小区所在区域，避免邻小区的网络拥堵，从而有效解决了潮汐效应造成的网络拥堵和资源浪费的问题。

进一步的，上述步骤61之前，所述调整方法还可以包括：

步骤604，接收所述天线设备根据天线上的方位角传感器及倾斜角传感器检测的数据，发送的所述天线当前的安装方位及倾斜角度；

步骤605，根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度，生成所述角度调节指令。

此时，通过服务器与天线设备进行信息交互，获取到天线当前的安装角及下倾角，可结合预先设定的调整策略，准确获取当前情况下需要天线调整的角度，进而提高了调整的准确性和调整精度。

为了解决潮汐效应造成的问题，作为第三种调整策略，上述步骤61之前，所述调整方法还可以包括：

步骤606，根据一请求小区发送的天线支援请求，获取所述请求小区对应的天线角度作为第三目标角度，其中，所述天线支援请求为所述请求小区的负荷度大于预设阈值时发送的，所述请求小区为所述天线设备所在小区的邻小区，且所述天线设备所在小区为所述请求小区的至少一个邻小区中负荷值最小的小区；

步骤607，根据所述第三目标角度，生成所述角度调节指令。

此时，在天线设备所在本小区的某邻小区出现负荷度过大，且天线设备所在小区的负荷度较小时，可将本小区天线自动调整到邻小区所在区域，以避免邻小区的网络拥堵和本小区的资源浪费，从而有效解决了潮汐效应造成的问题，保证了资源利用的合理化。

这里，需要说明的是，将本小区天线调整到邻小区所在区域进行天线支援时，应以保证本小区覆盖区域有信号，不影响本小区网络用户的正常使用为前提。即根据第三目标调整角度，生成的角度调节指令，应该是某小区的部分覆盖类型的天线(不是全部覆盖类型的天线)的调整指令，以保证本小区网络用户的正常使用。(某小区可能有多种覆盖类型，例如有GSM900MHz覆盖类型、GSM1800MHz覆盖类型、TD-SCDMA覆盖类型、TD-LTE覆盖类型等。)

进一步的，基于上述步骤606，上述步骤61之后，所述调整方法还可以包括：

步骤62，接收到所述天线设备所在小区发送的天线回调请求时，若所述天线设备所在小区的负荷值大于所述请求小区的负荷值，则根据所述天线设备所在小区对应的天线角度，生成一角度回调指令，其中，所述天线回调请求为所述天线设备所在小区的负荷值大于所述预设阈值时发送的；

步骤63，将所述角度回调指令发送给所述天线设备的控制器。

此时，在天线设备所在本小区的负荷度增加到一定值，且超过请求小区的负荷值时，可将调整到请求小区的天线重新调回，以根据小区间的负荷度灵活调用天线，有效解决网络拥堵现象的同时，提高了调整的灵活性和合理性。

上述调整本小区天线对邻小区天线进行支援的步骤主要针对负荷均衡的问题，当然，如果某小区有其他方面的需求需要得到其他小区的支援，也可以应用本发明的上述步骤进行天线支援的调整。

在GSM系统中，主要分为三类信道：SD信道(传信令用于话音接续、发送接收短信)、TCH信道(用来进行话音通信)、GPRS/EDGE信道(用于承载数据业务)。因此，GSM网络的网络性能指标分别包括：SD每线话务量(SD话务量/SD信道数)、TCH每线话务量(TCH话务量/TCH信道数)和下行TBF复用度(表征GPRS/EDGE的复用度)。

针对GSM系统，上述步骤62中可通过如下公式确定所述请求小区及所述请求小区的至少一个邻小区的负荷值：

负荷＝1/3*(SD每线话务量/0.8)+1/3*(TCH每线话务量/0.8)+1/3*(下行TBF复用度/3)。

此时，通过上述公式可有效获取每个小区的负荷值，以根据每个小区的负荷值对拥堵小区进行天线支援或天线回调，为天线调整提供了数据支持。

上述调整本小区天线对邻小区天线进行支援的步骤可应用于GSM系统，当然也可应用于其他网络系统，如3G、4G系统等，在应用于其他网络系统时，相关的网络参数和调整算法可根据需求进行调整，在此不作进一步说明。

下面针对网络数据业务的潮汐效应和GSM系统，对本发明实施例的上述第三种调整策略举例说明如下：

所谓的潮汐效应，即话务量、短信量、数据流量等业务量随着时间会有明显的迁移。以学校为例，在白天上课时段教学楼的业务量较大，宿舍楼和食堂的业务量都较小；在中午吃饭时段食堂的业务量较大，教学楼和食堂楼都较小；而在晚上宿舍楼的业务量较大，教学楼和食堂都较小。

如图7所示，假定某学校院内有一基站，分为六个小区(三个900MHz小区、三个1800MHz小区)，每个小区对应一副天线，并覆盖120度的扇区。

由于无线资源是稀缺资源，频点有限，并且相邻小区间频点需要隔离度以避免频率干扰，所以小区的配置不能无限大。以移动为例，900MHz的频点95个，1800MHz的频点124个，同时又要考虑该基站与周边其他基站的频率干扰问题，并且设备有最大容量的限制，故移动最大的基站配置一般为12+12+12个频点，即每个小区12个载频。

由于学校属于高业务量地区，且由于频率等诸多方面的限制很难保证用户的使用体验。在天线不可调的情况下，在白天上课时段小区1(即天线1、2覆盖小区)覆盖的教学楼业务量较大，故导致该小区超忙拥塞，而此时宿舍楼、食堂业务量较小，故导致小区2(即天线3、4覆盖小区)和小区3(即天线5、6覆盖小区)较闲。

仍以图7的学校网络为例，将天线1、2覆盖的小区定为900MHz小区1、1800MHz小区1；天线3、4覆盖的小区定为900MHz小区2、1800MHz小区2；天线5、6覆盖的小区定为900MHz小区3、1800MHz小区3。在话务均衡设置中让用户倾向于占用900MHz小区，当900MHz小区容量不够时再占用1800MHz小区。故在本提案中提出的方案，900MHz小区的天线是固定不动的，调整只针对1800MHz的小区。

当1800MHz的小区1、2、3中某个小区的SD每线话务量大于0.8、TCH每线话务量大于0.8且下行TBF复用度大于3时，该小区向服务器系统请求调整其他小区的天线进行支援。此时系统判定其他小区的三个网络性能指标，选择负荷较小的天线支援发出请求的小区，生成一角度调节指令下达到天线端，天线进行相应调整。

关于负荷大小的判定采用如下公式：

负荷＝1/3*(SD每线话务量/0.8)+1/3*(TCH每线话务量/0.8)+1/3*(下行TBF复用度/3)

使三个网络性能指标的权重各占1/3,且SD每线话务量等于0.8时负荷比例为1，TCH每线话务量等于0.8时负荷比例为1、下行TBF复用度等于3时负荷比例为1。如假定一个小区的SD每线话务量等于0.4，TCH每线话务量等于0.4，下行TBF复用度等于1.5，则它的负荷系数为：

1/3*(0.4/0.8)+1/3*(0.4/0.8)+1/3*(1.5/3)＝0.5。

系统根据每个小区的负荷系统，选择负荷系数较小的小区(如小区2)将其天线调整至请求小区(如小区1)的方向。当被调整小区2的900MHz基站发生负荷系数大于1时，会向系统要求将相应的1800MHz小区天线调回。此时系统会重新计算小区1和小区2的负荷系数，将刚才调整的天线调整至负荷系数大的小区。

下面将上述针对潮汐效应的方案流程总结如下，该方案可分为初始调整阶段和天线回调阶段。如图8所示，在初始调整阶段，首先可计算各个小区的负荷系数，在某小区的负荷系数满足超负荷条件时，向服务器发送支援请求；服务器比较其他小区的负荷系数，选择负荷系数较小的小区进行支援，将给予支援小区的天线调整到请求支援小区。如图9所示，在天线回调阶段，首先重新计算各个小区的负荷系统，在给予支援小区的负荷系数满足超负荷条件时，向服务器发送天线回调请求；服务器比较给予支援小区和请求支援小区的负荷系数，并将天线调整至负荷系数较大的小区。

本发明的上述方案，基于天线设备的自动调整功能，根据各小区的负荷系统，对小区间的网络资源进行均衡，有效解决了潮汐效应引起的网络拥堵或资源浪费的问题，提高了实用性和智能化。

本发明实施例的天线的调整方法，可通过服务器根据预先输入的时间及调整幅度对天线进行调整(或通过系统自动计算)，也可通过服务器依据一定的优化算法，得到相应的调整指令。对于具有特殊性质(如潮汐话务量)地区的天线进行自动调整。相对于现有工作人员进行高空、手动调节的方式，有效避免了高空作业带来的安全隐患，节省了人力资源，减少了工作量和错误产生率，提高了调整精度，提高了实用性和智能化。

如图10所示，本发明的实施例还提供了一种应用于如上所述的天线设备的调整装置，应用于一服务器，所述调整装置包括：

发送模块，用于将预先生成的角度调节指令通过无线传输发送给所述天线设备的控制器，使所述控制器接收到所述角度调节指令后，根据所述角度调节指令向所述电机下发控制指令，控制所述角度调节机构带动所述天线转动，完成对所述天线的安装方位及倾斜角度的调节。

本发明实施例的天线设备的调整装置，通过生成角度调节指令，并将角度调节指令下发给天线设备的控制器，使天线设备根据该控制指令完成对天线角度的自动调整。相对于现有工作人员进行高空、手动调节的方式，有效避免了高空作业带来的安全隐患，节省了人力资源，减少了工作量和错误产生率，提高了调整精度，提高了实用性和智能化。

优选的，所述调整装置还可以包括：

第一获取模块，用于根据预先检测出的不同天线角度在相同时段分别对应的网络性能参数值，获取网络性能参数值最大时对应的天线角度作为第一目标角度；

第一生成模块，用于根据所述第一目标角度，生成所述角度调节指令。

优选的，所述调整装置还可以包括：

第二生成模块，用于在当前时间到达预设时间时，根据预先配置的所述预设时间对应的第二目标角度，生成所述角度调节指令。

优选的，所述调整装置还可以包括：

接收模块，用于接收所述天线设备根据天线上的方位角传感器及倾斜角传感器检测的数据，发送的所述天线当前的安装方位及倾斜角度；

第三生成模块，用于根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度，生成所述角度调节指令。

优选的，所述调整装置还可以包括：

第二获取模块，用于根据一请求小区发送的天线支援请求，获取所述请求小区对应的天线角度作为第三目标角度，其中，所述天线支援请求为所述请求小区的负荷度大于预设阈值时发送的，所述请求小区为所述天线设备所在小区的邻小区，且所述天线设备所在小区为所述请求小区的至少一个邻小区中负荷值最小的小区；

第四生成模块，用于根据所述第三目标角度，生成所述角度调节指令。

优选的，所述调整装置还可以包括：

第五生成模块，用于接收到所述天线设备所在小区发送的天线回调请求时，若所述天线设备所在小区的负荷值大于所述请求小区的负荷值，则根据所述天线设备所在小区对应的天线角度，生成一角度回调指令，其中，所述天线回调请求为所述天线设备所在小区的负荷值大于所述预设阈值时发送的；

第二发送模块，用于将所述角度回调指令发送给所述天线设备的控制器。

其中，针对GSM系统，可通过如下公式确定所述请求小区及所述请求小区的至少一个邻小区的负荷值：

负荷＝1/3*(SD每线话务量/0.8)+1/3*(TCH每线话务量/0.8)+1/3*(下行TBF复用度/3)。

本发明实施例的天线设备的调整装置，可通过服务器根据预先输入的时间及调整幅度对天线进行调整(或通过系统自动计算)，也可通过服务器依据一定的优化算法，得到相应的调整指令。对于具有特殊性质(如潮汐话务量)地区的天线进行自动调整。相对于现有工作人员进行高空、手动调节的方式，有效避免了高空作业带来的安全隐患，节省了人力资源，减少了工作量和错误产生率，提高了调整精度，提高了实用性和智能化。

需要说明的是，该实现天线设备的调整装置是与上述实现天线设备的调整方法相对应的装置，其中上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到同样的技术效果。

由于本发明实施例的天线设备的调整装置应用于服务器，因此，本发明实施例还提供了一种服务器，包括：如上述实施例中所述的天线设备的调整装置。其中，上述天线设备的调整装置的所述实现实施例均适用于该服务器的实施例中，也能达到相同的技术效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种天线设备，其特征在于，包括：

至少一副天线及用于支撑所述天线的外部支撑机构；

连接于所述天线与所述外部支撑机构之间的角度调节机构及与所述角度调节机构连接的电机，通过所述电机带动所述角度调节机构动作，使所述天线相对于所述外部支撑机构的安装方位及倾斜角度变化；

与所述电机连接的控制器，用于向所述电机输出控制指令；

其中，所述角度调节机构包括垂直旋转机构和水平旋转机构，所述垂直旋转机构连接有第一电机，所述水平旋转机构连接有第二电机；其中，通过所述第一电机的驱动，所述垂直旋转机构能够带动所述天线绕所述外部支撑机构转动，使所述天线的安装方位变化；通过所述第二电机的驱动，所述水平旋转机构能够带动所述天线的第一端向靠近或远离所述外部支撑机构的方向移动，使所述天线的倾斜角度变化；

其中，所述垂直旋转机构包括一垂直支架，所述垂直支架的一端与所述第一电机的电机轴连接；

所述水平旋转机构包括两个水平支架，第一水平支架包括通过旋转轴连接的两部分，其中，第一部分远离第二部分的一端与所述垂直支架通过转轴连接，第二部分远离所述第一部分的一端与所述天线的第一端通过转轴连接，且所述第一部分靠近所述第二部分的一端与所述第二电机的电机轴采用偏心轴方式连接；第二水平支架的一端与所述垂直支架固定连接，另一端与所述天线的第二端通过转轴连接；

或者，所述垂直旋转机构包括一沿第一方向设置的第一转轴，所述第一电机驱动所述第一转轴旋转；

所述水平旋转机构包括一沿第二方向设置的第二转轴，所述第二电机驱动所述第二转轴旋转，所述第一方向与所述第二方向垂直；

所述第一转轴和所述第二转轴分别铰接于一连接部的两端；所述天线与所述第一转轴或所述第二转轴固定，并通过所述第一转轴或所述第二转轴与所述连接部铰接。

2.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述控制器包括：

指令接收单元，用于接收一服务器通过无线传输发送的角度调节指令；

指令解析单元，用于对所述角度调节指令进行解析，获取所述角度调节指令指示的角度调节大小；

指令生成单元，用于根据所述角度调节大小，生成一电机的控制指令并输出。

3.根据权利要求2所述的天线设备，其特征在于，所述天线设备还包括：

设置于所述天线上的方位角传感器，用于检测所述天线的安装方位信息；

设置于所述天线上的倾斜角传感器，用于检测所述天线的倾斜角度信息；

与所述方位角传感器及所述倾斜角传感器连接的微控制单元，用于根据所述安装方位信息确定所述天线的安装方位，并根据所述倾斜角度信息确定所述天线的倾斜角度；

与所述微控制单元连接的无线传输单元，用于将所述天线的安装方位及倾斜角度通过无线传输发送给所述服务器，使所述服务器将所述天线的安装方位及倾斜角度显示给用户，并使所述服务器根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度生成所述角度调节指令。

4.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述第一电机及所述第二电机分别通过一安装杆与所述外部支撑机构固定连接。

5.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述连接部通过一安装杆与所述外部支撑机构固定连接。

6.一种应用于如权利要求1-5任一项所述的天线设备的调整方法，应用于一服务器，其特征在于，所述调整方法包括：

将预先生成的角度调节指令通过无线传输发送给所述天线设备的控制器，使所述控制器接收到所述角度调节指令后，根据所述角度调节指令向所述电机下发控制指令，控制所述角度调节机构带动所述天线转动，完成对所述天线的安装方位及倾斜角度的调节；其中，所述角度调节指令是根据预先配置的调整策略或用户终端登录后台服务器后根据网络指标直接下达的指令。

7.根据权利要求6所述的调整方法，其特征在于，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

根据预先检测出的不同天线角度在相同时段分别对应的网络性能参数值，获取网络性能参数值最大时对应的天线角度作为第一目标角度；

根据所述第一目标角度，生成所述角度调节指令。

8.根据权利要求6所述的调整方法，其特征在于，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

在当前时间到达预设时间时，根据预先配置的所述预设时间对应的第二目标角度，生成所述角度调节指令。

9.根据权利要求6所述的调整方法，其特征在于，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

接收所述天线设备根据天线上的方位角传感器及倾斜角传感器检测的数据，发送的所述天线当前的安装方位及倾斜角度；

根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度，生成所述角度调节指令。

10.根据权利要求6所述的调整方法，其特征在于，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之前，所述调整方法还包括：

根据一请求小区发送的天线支援请求，获取所述请求小区对应的天线角度作为第三目标角度，其中，所述天线支援请求为所述请求小区的负荷度大于预设阈值时发送的，所述请求小区为所述天线设备所在小区的邻小区，且所述天线设备所在小区为所述请求小区的至少一个邻小区中负荷值最小的小区；

根据所述第三目标角度，生成所述角度调节指令。

11.根据权利要求10所述的调整方法，其特征在于，所述将预先生成的一角度调节指令发送给所述天线设备的控制器之后，所述调整方法还包括：

接收到所述天线设备所在小区发送的天线回调请求时，若所述天线设备所在小区的负荷值大于所述请求小区的负荷值，则根据所述天线设备所在小区对应的天线角度，生成一角度回调指令，其中，所述天线回调请求为所述天线设备所在小区的负荷值大于所述预设阈值时发送的；

将所述角度回调指令发送给所述天线设备的控制器。

12.根据权利要求11所述的调整方法，其特征在于，所述调整方法还包括：

通过如下公式确定所述请求小区及所述请求小区的至少一个邻小区的负荷值：

负荷＝1/3*(SD每线话务量/0.8)+1/3*(TCH每线话务量/0.8)+1/3*(下行TBF复用度/3)。

13.一种应用于如权利要求1-5任一项所述的天线设备的调整装置，应用于一服务器，其特征在于，所述调整装置包括：

发送模块，用于将预先生成的角度调节指令通过无线传输发送给所述天线设备的控制器，使所述控制器接收到所述角度调节指令后，根据所述角度调节指令向所述电机下发控制指令，控制所述角度调节机构带动所述天线转动，完成对所述天线的安装方位及倾斜角度的调节；其中，所述角度调节指令是根据预先配置的调整策略或用户终端登录后台服务器后根据网络指标直接下达的指令。

14.根据权利要求13所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置还包括：

第一获取模块，用于根据预先检测出的不同天线角度在相同时段分别对应的网络性能参数值，获取网络性能参数值最大时对应的天线角度作为第一目标角度；

第一生成模块，用于根据所述第一目标角度，生成所述角度调节指令。

15.根据权利要求13所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置还包括：

第二生成模块，用于在当前时间到达预设时间时，根据预先配置的所述预设时间对应的第二目标角度，生成所述角度调节指令。

16.根据权利要求13所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置还包括：

接收模块，用于接收所述天线设备根据天线上的方位角传感器及倾斜角传感器检测的数据，发送的所述天线当前的安装方位及倾斜角度；

第三生成模块，用于根据所述天线当前的安装方位及倾斜角度，生成所述角度调节指令。

17.根据权利要求13所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置还包括：

第二获取模块，用于根据一请求小区发送的天线支援请求，获取所述请求小区对应的天线角度作为第三目标角度，其中，所述天线支援请求为所述请求小区的负荷度大于预设阈值时发送的，所述请求小区为所述天线设备所在小区的邻小区，且所述天线设备所在小区为所述请求小区的至少一个邻小区中负荷值最小的小区；

第四生成模块，用于根据所述第三目标角度，生成所述角度调节指令。

18.一种服务器，其特征在于，包括：如权利要求13-17任一项所述的天线设备的调整装置。