CN109548035A - 基站规划方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基站规划方法及装置，涉及通信领域，用于确定5G高铁基站的站间距和天线下倾角。该方法包括：确定基站所需覆盖半径；根据覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间；从站高区间和站轨距区间中选择站高和站轨距；根据站高和站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。能够快速简单的确定基站站间距和下倾角。

Description

基站规划方法及装置

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种基站规划方法及装置。

背景技术

当前对高铁基站进行规划时，只需要通过如下站间距计算公式即可确定站间距。具体公式如下：

其中，Dz表示站间距，R表示覆盖半径，r表示站轨距(基站到铁路的距离)，l表示重叠覆盖区域长度。覆盖半径R为天线的固定参数，站轨距r在基站选址是可以确定，重叠区域长度l在基站规划选址之前确定。

在5G基站中由于引入大规模多输入多输出天线，导致天线阵列数量大大增加，天线之间的信道更加复杂和多样化，且3.5G频段对路径损耗影响较大，上述基站规划方法无法适用于5G基站中。

发明内容

本申请实施例提供一种基站规划方法及装置，能够快速简单的确定基站站间距和下倾角。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种基站规划方法，该方法包括：确定基站所需覆盖半径；根据所述覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间；从所述站高区间中选择站高，所述站轨距区间中选择站轨距；根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。

第二方面，本申请提供了一种基站规划装置，该装置包括：处理模块，用于确定基站所需覆盖半径；所述处理模块，还用于根据所述覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间；所述处理模块，还用于从所述站高区间中选择站高，所述站轨距区间中选择站轨距；所述处理模块，还用于根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。

第三方面，本申请提供了一种基站规划装置，该装置包括：处理器和存储器；其中，存储器用于存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括计算机执行指令，当该基站规划装置运行时，处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该基站规划装置执行上述第一方面及其任意一种实现方式所述的基站规划方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面及其任意一种实现方式所述的基站规划方法。

第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面及其任意一种实现方式所述基站规划方法。

本申请实施例提供的基站规划方法，确定基站所需覆盖半径；根据所述覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间；从所述站高区间中选择站高，所述站轨距区间中选择站轨距；根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。能够根据基站的覆盖半径确定站高区间和站轨距区间，进一步确定基站站间距和基站天线下倾角。能够快速简单的确定基站站间距和下倾角。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种高铁基站规划场景的场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基站规划方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种基站规划装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种基站规划装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请提供的基站规划方法及装置进行详细的描述。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

本申请实施例提供的基站规划方法，可以应用于多种基站规划场景中。该基站规划场景包括但不限于：高铁基站规划、铁路基站规划，高速公路基站规划。下面，将以高铁基站规划场景为例，对本申请的实现方式进行详细说明。

如图1所示，所述高铁基站规划场景100包括高铁线路101、高速列车102、多个基站103。

在所述高铁基站规划场景中站高为基站天线到地面的高度、站轨距为基站到高铁线路的距离、覆盖半径为基站天线能够覆盖的最大距离、站间距为两个基站之间的距离、覆盖范围为基站天线能够覆盖的全部位置。

本申请实施例提供了一种基站规划方法，应用于上述高铁规划场景100中。用于确定基站之间的站间距和基站天线的下倾角，从而对高铁基站的建设进行规划。如图2所示，所述方法包括S201-S204：

S201、确定基站所需覆盖半径。

具体的，基站所需覆盖半径可以通过多种途径确定。例如，根据对高铁沿线的前期规划，选择相应的设备，确定基站需要覆盖的半径；或者，获取高铁沿线的覆盖环境参数及设备参数，对上述参数进行仿真确定覆盖半径。

示例性的，在5G网络中，基站的覆盖半径受覆盖场景(密集城区、一般城区或郊区、开阔区域)，TR(transmitter and receiver)组件数，天线阵子数，终端功率，基站功率边缘速率等多个参数的影响。在确定基站所需覆盖半径之前，确定实际的基站覆盖场景中的各个参数，对参数进行仿真，确定基站的覆盖半径。如下表1所示，给出了不同场景不同TR数-阵子数下的基站的最大覆盖距离的仿真结果(该距离为仿真结果，不同环境下的仿真结果可能会有不同)。

表1S202、根据所述覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间。

其中，所述站高区间为基站站高可取值的区间，站轨距区间为基站与铁轨距离可取值的区间。

其中，在现有的基站中，基站站高通常在15米到60米之间。

具体为，根据所述覆盖半径确定基站的站高区间，包括：

确定所述站高区间的最大值。其中，站高区间的最大值有两种取值情况，具体如下：

若所述覆盖半径小于第一预设阈值，则所述站高区间最大值计算公式为：h_max＝-0.0007407*R³+0.2864*R²-35.6*R+1455。所述h为站高，所述R为覆盖半径。

若所述覆盖半径大于等于第一预设阈值小于第二预设阈值，则所述站高区间最大值为：h_max＝60。

示例性的，所述第一预设阈值为160米；第二预设阈值为955米。

确定所述站高区间的最小值。其中，站高区间的最大值有两种取值情况，具体如下：

若所述覆盖半径小于第三预设阈值，则所述站高区间最小值的计算公式为：h_min＝15。

若所述覆盖半径大于等于第三预设阈值小于第四预设阈值，则所述站高区间最小值的计算公式为：h_min＝0.047*R+0.6754。

示例性的，所述第三预设阈值为320米，所述第四预设阈值为955米。

根据所述覆盖半径确定基站的站轨距区间，包括：

确定所述站轨距区间的最大值。其中，所述站轨距区间最大值的计算公式为：Dg_max＝-10^-14*R⁶+4×10^-11*R⁵-5×10^-8*R⁴+4×10^-5*R³-0.0146*R²+3.297*R-172.95；

确定所述站轨距区间的最小值。其中，所述站轨距区间最小值计算公式为：Dg_min＝0.1739*R+1.6863。

S203、从所述站高区间和所述站轨距区间中选择站高和站轨距。

具体为，根据前期基站建设规划，选择合适的站高和站轨距。

示例性的，在对高铁线路进行5G覆盖时，考虑到成本问题会优先考虑利旧原有基站，在原有基站无法满足覆盖要求时在新建基站。在利旧现有基站之前，判断该基站的站高和站轨距是否在上述S202计算的站高区间和站轨距区间内，若在上述区间内，则判断该站可以利旧。根据基站的站高和站轨距计算该基站所需的站间距，在该站间距内若有符合条件(站高和站轨距位于站高区间和站轨距区间内)的原有基站则原有基站也可利旧。若没有符合条件的基站，则需要新建基站。根据上述站间距、站高区间和站轨距区间对新建基站进行规划。在新建基站时，综合考虑基站建设成本，建设难度，建设工期等多个问题选择合适的站址和站高新建基站。

S204、根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。

具体为，所述基站站间距的计算公式为：

Dz＝-200.2479-0.5878*Dg-0.1179*h+2.0886*R

其中，Dz表示站间距。

所述基站天线下倾角的计算公式为：

其中，a表示下倾角，Dg表示站轨距，θ表示所述基站信号的入射角，h表示站高。在计算下倾角之前，首先根据入射角计算公式计算入射角，入射角的计算公式如下：

根据上述基站站间距的计算公式和下倾角的计算公式计算所述基站站间距和基站天线下倾角。在本申请实施例中，由于基站主要对高铁进行覆盖，为乘坐高铁列车的乘客提供网络服务。考虑到高铁列车的高时速和全封闭性，网络信号从高铁外穿透至高铁内部会产生较高的穿透损耗。且穿透损耗与信号的入射角成反比，在入射角小于10度时穿透损耗严重，因此一般要求入射角的角度大于10度。

天线下倾角由机械下倾和电下倾2种，一般要求机械下倾不大于0.5倍的水平波瓣角。5G使用Massive MIMO天线，其与传统天线差别较大，使用垂直面极限扫描取代原有的电调，具有更好的性能。从天线下倾角进行仿真可得：2x4单元组阵的设备极限下倾角为23度，3x4单元组阵的设备极限下倾角为13度。

本申请实施例提供的基站规划方法，确定基站所需覆盖半径；根据所述覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间；从所述站高区间中选择站高，所述站轨距区间中选择站轨距；根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。能够根据基站的覆盖半径确定站高区间和站轨距区间，进一步确定基站站间距和基站天线下倾角。能够快速简单的确定基站站间距和下倾角。

本申请实施例可以根据上述方法示例对基站规划装置进行功能模块或者功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或者功能单元的形式实现。其中，本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

如图3所示，本申请提供了一种基站规划装置，用于执行前述基站规划方法，所述装置包括：

处理模块301，用于确定基站所需覆盖半径。

所述处理模块301，还用于根据所述覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间。

所述处理模块301，还用于从所述站高区间和所述站轨距区间中选择站高和站轨距。

所述处理模块301，还用于根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。

可选的，所述处理模块301，还用于：确定所述站高区间的最大值。其中，若所述覆盖半径小于第一预设阈值，则所述站高区间最大值计算公式为：h_max＝-0.0007407*R³+0.2864*R²-35.6*R+1455；所述h为站高，所述R为覆盖半径。若所述覆盖半径大于等于第一预设阈值小于第二预设阈值，则所述站高区间最大值为：h_max＝60。

确定所述站高区间的最小值。其中，若所述覆盖半径小于第三预设阈值，则所述站高区间最小值的计算公式为：h_min＝15。若所述覆盖半径大于等于第三预设阈值小于第四预设阈值，则所述站高区间最小值的计算公式为：h_min＝0.047*R+0.6754。

可选的，所述处理模块301，还用于：确定所述站轨距区间的最大值；其中，所述站轨距区间最大值的计算公式为：

Dg_max＝-10^-14*R⁶+4×10^-11*R⁵-5×10^-8*R⁴+4×10^-5*R³-0.0146*R²+3.297*R-172.95。

确定所述站轨距区间的最小值；其中，所述站轨距区间最小值计算公式为：Dg_min＝0.1739*R+1.6863。

可选的，所述处理模块301，还用于：根据基站站间距的计算公式和下倾角的计算公式计算所述基站站间距和基站天线下倾角。

所述基站站间距的计算公式为：Dz＝-200.2479-0.5878*Dg-0.1179*h+2.0886*R。其中，Dz表示站间距。

所述基站天线下倾角的计算公式为：

其中，a表示下倾角，Dg表示站轨距，θ表示所述基站信号的入射角，h表示站高。

图4示出了上述实施例中所涉及的基站规划装置的又一种可能的结构示意图。该基站规划装置包括：处理器402和通信接口403。处理器402用于对基站规划装置的动作进行控制管理，例如，执行上述处理模块301执行的步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。通信接口403用于支持基站规划装置与其他网络实体的通信。基站规划装置还可以包括存储器401和总线404，存储器401用于存储基站规划装置的程序代码和数据。

其中，存储器401可以是基站规划装置中的存储器等，该存储器可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；该存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

上述处理器402可以是实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。该处理器可以是中央处理器，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线404可以是扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。总线404可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述方法实施例所述的基站规划方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中的基站规划方法。

其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)中。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基站规划方法，其特征在于，所述方法包括：

确定基站所需覆盖半径；

根据所述覆盖半径确定所述基站的站高区间和站轨距区间；

从所述站高区间中选择站高，所述站轨距区间中选择站轨距；

根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。

2.根据权利要求1所述的基站规划方法，其特征在于，根据所述覆盖半径确定所述基站的站高区间，包括：

确定所述站高区间的最大值；

其中，若所述覆盖半径小于第一预设阈值，则所述站高区间最大值计算公式为：h_max＝-0.0007407*R³+0.2864*R²-35.6*R+1455；h为站高，R为所述覆盖半径；

若所述覆盖半径大于等于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值，则所述站高区间最大值为：h_max＝60；

确定所述站高区间的最小值；

其中，若所述覆盖半径小于第三预设阈值，则所述站高区间最小值为：h_min＝15；

若所述覆盖半径大于等于所述第三预设阈值且小于第四预设阈值，则所述站高区间最小值的计算公式为：h_min＝0.047*R+0.6754。

3.根据权利要求1所述的基站规划方法，其特征在于，根据所述覆盖半径确定基站的站轨距区间，包括：

确定所述站轨距区间的最大值；其中，所述站轨距区间最大值的计算公式为：Dg_max＝-10^-14*R⁶+4×10^-11*R⁵-5×10^-8*R⁴+4×10^-5*R³-0.0146*R²+3.297*R-172.95；

确定所述站轨距区间的最小值；其中，所述站轨距区间最小值计算公式为：Dg_min＝0.1739*R+1.6863。

4.根据权利要求1所述的基站规划方法，其特征在于，所述根据所述站高和站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角；包括：

根据基站站间距的计算公式和下倾角的计算公式计算所述基站站间距和基站天线下倾角；

所述基站站间距的计算公式为：Dz＝-200.2479-0.5878*Dg-0.1179*h+2.0886*R；

其中，Dz表示所述基站站间距；

所述基站天线下倾角的计算公式为：

其中，a表示所述基站天线下倾角，Dg表示站轨距，θ表示所述基站信号的入射角，h表示站高。

5.一种基站规划装置，其特征在于，所述装置包括：

处理模块，用于确定基站所需覆盖半径；

所述处理模块，还用于根据所述覆盖半径确定基站的站高区间和站轨距区间；

所述处理模块，还用于从所述站高区间中选择站高，所述站轨距区间中选择站轨距；

所述处理模块，还用于根据所述站高和所述站轨距确定基站站间距和基站天线下倾角。

6.根据权利要求5所述的基站规划装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：

确定所述站高区间的最大值；

其中，若所述覆盖半径小于第一预设阈值，则所述站高区间最大值计算公式为：h_max＝-0.0007407*R³+0.2864*R²-35.6*R+1455；h为站高，R为所述覆盖半径；

若所述覆盖半径大于等于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值，则所述站高区间最大值为：h_max＝60；

确定所述站高区间的最小值；

其中，若所述覆盖半径小于第三预设阈值，则所述站高区间最小值为：h_min＝15；

若所述覆盖半径大于等于所述第三预设阈值且小于第四预设阈值，则所述站高区间最小值的计算公式为：h_min＝0.047*R+0.6754。

7.根据权利要求5所述的基站规划装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：

确定所述站轨距区间的最大值；其中，所述站轨距区间最大值的计算公式为：Dg_max＝-10^-14*R⁶+4×10^-11*R⁵-5×10^-8*R⁴+4×10^-5*R³-0.0146*R²+3.297*R-172.95；

确定所述站轨距区间的最小值；其中，所述站轨距区间最小值计算公式为：Dg_min＝0.1739*R+1.6863。

8.根据权利要求5所述的基站规划装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：

根据基站站间距的计算公式和下倾角的计算公式计算所述基站站间距和基站天线下倾角；

所述基站站间距的计算公式为：Dz＝-200.2479-0.5878*Dg-0.1179*h+2.0886*R；

其中，Dz表示站间距；

所述基站天线下倾角的计算公式为：

其中，a表示所述基站天线的下倾角，Dg表示所述基站的站轨距，θ表示所述基站信号的入射角，h表示所述基站的站高。

9.一种基站规划装置，其特征在于，所述基站规划装置包括：处理器和存储器；其中，存储器用于存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括计算机执行指令，当该基站规划装置运行时，处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该基站规划装置执行权利要求1至4中任一项所述的基站规划方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的基站规划方法。