CN109842885A - 一种基于场景的设备选型方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于场景的设备选型方法和装置，涉及移动通信技术领域，应用于5G网络通信技术的铁路旅途通信场景，实现了有针对性的设备选型，在保证通讯要求的前提下节约了成本。该方法包括：根据区域特征划分场景区域，所述场景区域包括密集区、郊区和开阔区域；根据边缘速率要求针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径；根据所述小区覆盖半径选择相应的发射设备。

Description

一种基于场景的设备选型方法和装置

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于场景的设备选型方法和装置。

背景技术

第五代移动通信技术(5-Generation,5G)是4G网络的升级版，它的传输速率可达10Gbps，相比之下，第四代长期演进服务的传输速率仅为75Mbps。5G作为首个中国主推的通信标准，目前标准已经基本冻结。

随着5G技术的快速发展，在旅途通信这种主流的通信方式中，铁路出行占较大的比例。5G高铁覆盖与以往的3G、4G高铁覆盖不同，5G铁路覆盖受到设备革新和高频部署的影响很大。尤其对覆盖范围和站间距评估会造成影响。因此如何在保证覆盖范围和边缘速率的前提下部署设备是目前需解决的问题。

发明内容

本申请的实施例提供一种基于场景的设备选型方法和装置，用于解决现有技术中旅途通信的设备部署难度大的技术问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请的实施例提供了一种基于场景的设备选型方法，应用于5G网络通信技术的铁路旅途通信场景中，所述方法包括：

根据区域特征划分场景区域，所述场景区域包括密集区、郊区和开阔区域；

根据边缘速率要求针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径；

根据所述小区覆盖半径选择相应的发射设备。

第二方面，本申请的实施例提供了一种基于场景的设备选型装置，应用于5G网络通信技术的铁路旅途通信场景中，所述装置包括：

划分单元，用于根据区域特征划分场景区域，所述场景区域包括密集区、郊区和开阔区域；

计算单元，用于根据边缘速率要求针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径；

选择单元，用于根据所述小区覆盖半径选择相应的发射设备。

第三方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如第一方面所述的基于场景的设备选型方法。

第四方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的基于场景的设备选型方法。

第五方面，提供一种基于场景的设备选型装置，包括：处理器、存储器和通信接口，通信接口用于所述基于场景的设备选型装置和其他设备或网络通信，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行上述第一方面所述的基于场景的设备选型方法。

本申请的实施例提供一种基于场景的设备选型方法，根据高铁铁路沿线的区域特征将沿线区域划分为不同的场景区域，进而基于边缘速率计算覆盖半径并针对每个场景区域选择不同的设备。实现了有针对性的设备选型，在保证通讯要求的前提下节约了成本。

附图说明

图1为本申请的实施例提供的一种基于场景的设备选型方法的流程示意图；

图2为本申请的实施例提供的一种基于场景的设备选型方法的矩形区域划分示意图；

图3为本申请的实施例提供的一种基于场景的设备选型装置示意图一；

图4为本申请的实施例提供的一种基于场景的设备选型装置示意图二。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，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它步骤或单元。

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它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

参考图1所示，本申请的实施例提供了一种基于场景的设备选型方法，该方法应用于5G网络通信技术的铁路旅途通信场景，首先根据区域特征划分场景区域，然后计算不同设备的覆盖半径，最后依据场景特征并结合成本选择合适的设备类型。该方法包括步骤S101-S103：

S101、根据区域特征划分场景区域。

将铁路沿线的区域划分为不同的场景区域，该场景区域包括密集区、郊区和开阔区域。场景区域的划分原则是由区域内建筑物或植被的高度和密度共同决定的。参考图2，为本申请的实施例提供的一种基于场景的设备选型方法的矩形区域划分示意图，首先沿铁轨沿线划分多个矩形区域，如矩形区域1-9，该矩形区域为以铁轨沿线为中心向两边延伸第一预设长度b，平行于铁轨方向延伸第二预设长度a的矩形区域。如第一预设长度b为300米，第二预设长度a为100米。

然后，分别计算每个矩形区域内特征景物的占比，该特征景物包括预设高度以上的建筑、预设高度以下的建筑、植被和空地。由于铁路站高一般为15米以上，因此需要考虑高楼和其他建筑造成的折射、漫反射、遮挡、多径等的影响。如预设高度为6层，则获取6层以上的建筑面积并计算该建筑面积占整个矩形区域的比例，同理可得不高于6层的建筑所占比例。由于接收终端的高度一般为1.5米，因此高于1.5米的树木也会造成一定程度的干扰。可定义高于1.5米的树木或遮挡物为植被，不高于1.5米的树木或遮挡物为空地，该6层以及1.5米都为示例性说明，具体数值不限于该高度。通过计算可得出每个矩形区域内四种特征景物的面积占比，分别为P(预设高度以上的建筑)、P(预设高度以下的建筑)、P(植被)、P(空地)。

最后，根据每个场景区域各个特征景物需达到的预设门限值以及矩形区域内特征景物的占比，定义每个矩形区域所属的场景区域。若相邻矩形区域的定义相同，则将相应的矩形区域合并以得到多个大小不同的场景区域。若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比高于第一门限值，则所述矩形区域属于密集城区；若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比低于第二门限值且预设高度以下的建筑和植被的占比都高于第三门限值，则所述矩形区域属于郊区；若矩形区域内空地的占比高于第四门限值，则所述矩形区域属于开阔区域。例如若第一门限值为50％，且P(预设高度以上的建筑)＞50％，则该矩形区域属于密集城区；若第二门限值为10％，第三门限值为30％，且P(预设高度以上的建筑)<10％&&P(预设高度以下的建筑)>30％&&P(植被)>30％，则该矩形区域属于郊区；若第四门限值为90％，且P(空地)>90％，则该矩形区域属于开阔区域。

特别的，如果四种特征景物在矩形区域的占比不属于上述三种场景区域中任意一种的定义，说明场景没有发生突变，则该矩形区域与前面已定义好的矩形区域保持一致即可。将研究范围内的每个矩形区域都定义好后，若有连续相同定义的矩形区域，则归属为一个区域，如在矩形区域1-9中，序号1为密集城区，序号2-4都为郊区，序号5-7都为空地，序号8-9都为密集城区，则在这9个矩形区域中，共包括4个场景区域，后续以这4个场景区域为单位进行研究即可。

S102、根据边缘速率要求针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径。

通过步骤S101将研究范围内的区域划分成了大小不同的场景区域，针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径。通信系统的覆盖半径可由要求的边缘速率推倒得出。一般来说，通过链路预算可以在已知边缘速率的情况下，首先通过发射功率、天线增益、接收机性能、覆盖百分率计算出最大路径损耗PL，然后基于该PL和不同场景的路径损耗公式计算出小区覆盖半径。

具体流程包括：

(1)明确边缘速率，如一般要求5G网络上行1Mbps和下行20Mbps。

(2)基于该边缘速率，计算出需要分配的基站(RB)数，该RB数用于功率平均化，并通过该RB数以及RB利用率折算出信噪比SINR的值。

(3)不同端口和天线阵子数的天线增益(GTX)不同，针对48阵子的4端口设备、96阵子8端口设备、192阵子16/32/64端口设备这3种天线设备的天线增益，通过公式分别计算路损PL值，其中PTX为发射机发送功率，BLP为穿透损耗，Pin为要求的边缘覆盖率(一般为75％)，σ为场景方差，与场景类型相关。T为门限值，由接收机灵敏度(NThermal)、耦合值(NF)、SINR值决定。

(4)根据公式PL＝PL₀+10nlog 10(r)以及PL值计算覆盖半径。其中PL由路径衰减常量PL0、路径衰减因子n和位置r决定，不同环境下PL0和n都不同，按照3GPP 38.901中规定，表1给出了3种典型场景的参数配置，该参数配置通过多次实验进行了修正：

表1

S103、根据小区覆盖半径选择相应的发射设备。

通过步骤S102得到了不同场景区域下、不同天线增益的覆盖半径r，然后根据该覆盖半径选择相应的发射设备，设备选型的目的是在5G多种设备形态的基础上适应更多的场景。对于5G网络通信技术的铁路旅途通信，规定上行边缘速率为1Mbps，下行边缘速率20Mbps，设备选型包括48阵子的4端口设备、96阵子8端口设备、192阵子16/32/64端口设备。由于密集城区用户较多，流量大，高铁速度较慢，因此密集城区使用64端口设备，出于成本考虑，郊区可以使用16/32端口设备，开阔区域可以选用4端口或者8端口设备。

本申请的实施例提供一种基于场景的设备选型方法，根据高铁铁路沿线的区域特征将沿线区域划分为不同的场景区域，进而基于边缘速率计算覆盖半径并针对每个场景区域选择不同的设备。实现了有针对性的设备选型，在保证通讯要求的前提下节约了成本。

本申请实施例可以根据上述方法示例对系统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。

参照图3中所示，本申请实施例提供了一种基于场景的设备选型装置，可以应用于如上所示的基于场景的设备选型方法。该基于场景的设备选型装置100包括：

划分单元101，用于根据区域特征划分场景区域，所述场景区域包括密集区、郊区和开阔区域。

计算单元102，用于根据边缘速率要求针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径。

选择单元103，用于根据所述小区覆盖半径选择相应的发射设备。

可选的，所述划分单元具体用于：

沿铁轨沿线划分多个矩形区域，所述矩形区域为以铁轨沿线为中心向两边延伸第一预设长度，平行于铁轨方向延伸第二预设长度的矩形区域。

分别计算每个所述矩形区域内特征景物的占比，所述特征景物包括预设高度以上的建筑、预设高度以下的建筑、植被和空地。

根据每个场景区域各个特征景物需达到的预设门限值以及矩形区域内特征景物的占比，定义每个矩形区域所属的场景区域。

若相邻矩形区域的定义相同，则将相应的矩形区域合并以得到多个大小不同的场景区域。

可选的，所述划分单元还用于:

若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比高于第一门限值，则所述矩形区域属于密集城区。

若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比低于第二门限值且预设高度以下的建筑和植被的占比都高于第三门限值，则所述矩形区域属于郊区。

若矩形区域内空地的占比高于第四门限值，则所述矩形区域属于开阔区域。

图4示出了上述实施例中所涉及基于场景的设备选型装置的又一种可能的结构示意图。该装置包括：处理器202和通信接口203。处理器202用于对装置的动作进行控制管理，例如，执行上述划分单元101、计算单元102以及选择单元103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203用于支持该装置与其他网络实体的通信，例如，执行获取矩形区域内场景数据。终端还可以包括存储器201和总线204，存储器201用于存储装置的程序代码和数据。

其中，上述处理器202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，单元和电路。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，单元和电路。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。

存储器201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。

总线204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，仅以上述各功能单元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单元完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元，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。

本申请的实施例提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使计算机执行如图1中所述的基于场景的设备选型方法。

本申请的实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如图1中所述的基于场景的设备选型方法。

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、或者上述的人以合适的组合、或者本领域数值的任何其他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。

由于本申请的实施例中的基于场景的设备选型装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品可以应用于上述方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本申请实施例在此不再赘述。

Claims (9)

1.一种基于场景的设备选型方法，其特征在于，应用于5G网络通信技术的铁路旅途通信场景，所述方法包括：

根据区域特征划分场景区域，所述场景区域包括密集区、郊区和开阔区域；

根据边缘速率要求针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径；

根据所述小区覆盖半径选择相应的发射设备。

2.根据权利要求1所述的基于场景的设备选型方法，其特征在于，所述根据区域特征划分场景区域包括：

沿铁轨沿线划分多个矩形区域，所述矩形区域为以铁轨沿线为中心向两边延伸第一预设长度，平行于铁轨方向延伸第二预设长度的矩形区域；

分别计算每个所述矩形区域内特征景物的占比，所述特征景物包括预设高度以上的建筑、预设高度以下的建筑、植被和空地；

根据每个场景区域各个特征景物需达到的预设门限值以及矩形区域内特征景物的占比，定义每个矩形区域所属的场景区域；

若相邻矩形区域的定义相同，则将相应的矩形区域合并以得到多个大小不同的场景区域。

3.根据权利要求2所述的基于场景的设备选型方法，其特征在于，所述每个场景区域各个特征景物需达到的预设门限值包括:

若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比高于第一门限值，则所述矩形区域属于密集城区；

若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比低于第二门限值且预设高度以下的建筑和植被的占比都高于第三门限值，则所述矩形区域属于郊区；

若矩形区域内空地的占比高于第四门限值，则所述矩形区域属于开阔区域。

4.一种基于场景的设备选型装置，其特征在于，应用于5G网络通信技术的铁路旅途通信场景，所述装置包括：

划分单元，用于根据区域特征划分场景区域，所述场景区域包括密集区、郊区和开阔区域；

计算单元，用于根据边缘速率要求针对每个场景区域计算不同设备的小区覆盖半径；

选择单元，用于根据所述小区覆盖半径选择相应的发射设备。

5.根据权利要求4所述的基于场景的设备选型装置，其特征在于，所述划分单元具体用于：

沿铁轨沿线划分多个矩形区域，所述矩形区域为以铁轨沿线为中心向两边延伸第一预设长度，平行于铁轨方向延伸第二预设长度的矩形区域；

分别计算每个所述矩形区域内特征景物的占比，所述特征景物包括预设高度以上的建筑、预设高度以下的建筑、植被和空地；

根据每个场景区域各个特征景物需达到的预设门限值以及矩形区域内特征景物的占比，定义每个矩形区域所属的场景区域；

若相邻矩形区域的定义相同，则将相应的矩形区域合并以得到多个大小不同的场景区域。

6.根据权利要求5所述的基于场景的设备选型装置，其特征在于，所述划分单元还用于:

若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比高于第一门限值，则所述矩形区域属于密集城区；

若矩形区域内预设高度以上的建筑的占比低于第二门限值且预设高度以下的建筑和植被的占比都高于第三门限值，则所述矩形区域属于郊区；

若矩形区域内空地的占比高于第四门限值，则所述矩形区域属于开阔区域。

7.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如权利要求1-3任一项所述的基于场景的设备选型方法。

8.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-3任一项所述的基于场景的设备选型方法。

9.一种基于场景的设备选型装置，其特征在于，包括：处理器、存储器和通信接口，通信接口用于所述基于场景的设备选型装置和其他设备或网络通信，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行如权利要求1-3任一项所述的基于场景的设备选型方法。