CN114245390A - 基于网关的5g输电线路铁塔部署方法、装置和网关设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于网关的5G输电线路铁塔部署方法、装置、网关设备和存储介质。所述方法包括：网关设备获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；根据各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；从部署方案中，获取5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；目标部署方案用于按照目标部署方案对预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。采用本方法能够提高决策的效率，并且提高5G输电线路铁塔的部署精度。

Description

基于网关的5G输电线路铁塔部署方法、装置和网关设备

技术领域

本申请涉及电力通信技术领域，特别是涉及一种基于网关的5G输电线路铁塔部署方法、装置、网关设备和存储介质。

背景技术

随着电力通信技术的发展，出现了一种将5G通信应用于电力组网的技术，同时，由于架空输电线路铁塔具有空间分布广、数量多、搭载方便等特点，因此利用输电线图铁塔进行5G通信组网的部署，不仅能够加快5G通信组网，还可以实现电网铁塔资源的再利用，真正实现资源共享。

传统技术当中，5G通信组网部署主要是通过专家评估的方式，确定各部署方案对应的5G信号覆盖面积，以确定最佳的部署方案，然而这种决策大多依靠专家的主观经验判断覆盖面积的范围。因此，现有的5G通信组网部署方式误差较大。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于网关的5G输电线路铁塔部署方法、装置、网关设备和存储介质。

一种基于网关的5G输电线路铁塔部署方法，应用于网关设备，所述方法包括：

获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；

确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；

根据所述各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定所述各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；

从所述部署方案中，获取所述5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；所述目标部署方案用于按照所述目标部署方案对所述预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。

在其中一个实施例中，所述确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，包括：获取当前部署方案，以及确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔的部署位置；获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径；根据所述信号传输半径以及所述部署位置，确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围。

在其中一个实施例中，所述获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径，包括：获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗；基于预先设定的5G信号传播模型，以及所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗，确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径。

在其中一个实施例中，所述获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗，包括：获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔对应的基站天线参数，以及获取所述预设区域对应的地区参数；根据所述地区参数以及所述基站天线参数确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗。

在其中一个实施例中，所述当前部署方案中包括多条输电线路，所述当前部署方案中各输电线路铁塔分布于所述多条输电线路；所述根据所述各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定所述各部署方案对应的5G信号覆盖总范围，包括：根据所述当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，获取所述当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围；根据所述当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围，确定所述当前部署方案对应的5G信号覆盖总范围。

在其中一个实施例中，所述基站天线参数包括所述各输电线路铁塔对应的基站天线有效高度；所述获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔对应的基站天线参数，包括：确定当前输电线路，获取所述当前部署方案中位于所述当前输电线路的多个目标输电线路铁塔；获取各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度；将所述各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度的平均值作为所述多个目标输电线路铁塔的基站天线有效高度。

在其中一个实施例中，所述根据所述当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，获取所述当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围，包括：获取所述当前输电线路的线路长度，以及所述各目标输电线路铁塔的信号传输半径；根据所述线路长度以及所述信号传输半径确定所述当前输电线路对应的5G信号覆盖范围。

一种基于网关的5G输电线路铁塔部署装置，应用于网关设备，所述装置包括：

部署方案获取模块，用于获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；

覆盖范围确定模块，用于确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；

总范围确定模块，用于根据所述各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定所述各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；

目标方案获取模块，用于从所述部署方案中，获取所述5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；所述目标部署方案用于按照所述目标部署方案对所述预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。

一种网关设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述基于网关的5G输电线路铁塔部署方法、装置、网关设备和存储介质，网关设备获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；根据各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；从部署方案中，获取5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；目标部署方案用于按照目标部署方案对预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。本申请可以通过网关设备生成针对于预设区域的5G输电线路铁塔的部署方案，并且可以计算每一个部署方案所对应的5G信号覆盖总范围，并从中选择5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案，进而可以根据目标部署方案实现对预设区域中5G输电线路铁塔的部署，相较于传统技术中需要由专家进行部署方案的决策，通过网关设备进行的部署方案决策可以提高决策的效率，并且提高5G输电线路铁塔的部署精度。

附图说明

图1为一个实施例中基于网关的5G输电线路铁塔部署方法的流程示意图；

图2为一个实施例中确定各输电线路铁塔5G信号覆盖范围的流程示意图；

图3为一个实施例中确定各部署方案的5G信号覆盖总范围的流程示意图；

图4为一个实施例中获取基站天线有效高度的流程示意图；

图5为一个实施例中当前输电线路对应的5G信号覆盖范围示意图；

图6为一个实施例中基于网关的5G输电线路铁塔部署装置的结构框图；

图7为一个实施例中网关设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于网关的5G输电线路铁塔部署方法，该方法可以应用于具有边缘计算能力的网关设备。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S101，网关设备获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案。

其中，预设区域指的是需要进行5G输电线路铁塔部署的区域，而输电线路铁塔的部署方案则指的是由网关设备生成的，用于指导进行5G输电线路铁塔部署的方案，该部署方案中可以携带有多组5G输电线路铁塔在预设区域内的部署位置，以供用户根据部署方案实现多个5G输电线路铁塔在预设区域内的部署。具体来说，用户可以通过向网关设备输入针对于预设区域的区域信息，网关设备则可以根据用户输入的区域信息生成多个针对于该区域的用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案，例如可以是通过遗传算法，生成多个部署方案。

步骤S102，网关设备确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围。

其中，各输电线路铁塔指的是步骤S101由网关设备得到的部署方案中的每一个5G输电线路铁塔，该5G输电线路铁塔可以发送和接收5G通信信号，各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围则指的是每一个5G输电线路铁塔所对应的可发送和接收5G通信信号的范围。具体来说，在步骤S101网关设备得到多个部署方案后，网关设备可以确定出每一个部署方案中各个输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围。

步骤S103，网关设备根据各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定各部署方案对应的5G信号覆盖总范围。

5G信号覆盖总范围则指的是确定出的部署方案所对应的5G信号覆盖的范围，由于每一个部署方案中都部署有多个5G输电线路铁塔，因此在步骤S102中网关设备得到每一个部署方案中各个输电线路铁塔的5G信号覆盖范围后，则可以利用上述各个输电线路铁塔的5G信号覆盖范围，确定出每一个部署方案对应的5G信号覆盖总范围。例如可以是根据各个输电线路铁塔的5G信号覆盖范围，找到存在重合的5G信号覆盖范围，之后则可以对各个输电线路铁塔的5G信号覆盖范围进行叠加，并减去重合的5G信号覆盖范围，从而可以得到每一个部署方案对应的5G信号覆盖总范围。

步骤S104，网关设备从部署方案中，获取5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；目标部署方案用于按照目标部署方案对预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。

最后，网关设备得到每一个部署方案的5G信号覆盖总范围后，则可以从上述部署方案中，找出5G信号覆盖总范围最大的部署方案，作为目标部署方案，之后，则可以根据网关设备确定出的目标部署方案实现对该预设区域中的多个5G输电线路铁塔进行部署，例如可以是按照目标部署方案中各输电线路铁塔的部署位置进行针对预设区域的5G输电线路铁塔部署。

上述基于网关的5G输电线路铁塔部署方法中，网关设备获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；根据各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；从部署方案中，获取5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；目标部署方案用于按照目标部署方案对预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。本申请可以通过网关设备生成针对于预设区域的5G输电线路铁塔的部署方案，并且可以计算每一个部署方案所对应的5G信号覆盖总范围，并从中选择5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案，进而可以根据目标部署方案实现对预设区域中5G输电线路铁塔的部署，相较于传统技术中需要由专家进行部署方案的决策，通过网关设备进行的部署方案决策可以提高决策的效率，并且提高5G输电线路铁塔的部署精度。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S102可以进一步包括：

步骤S201，网关设备获取当前部署方案，以及确定当前部署方案中各输电线路铁塔的部署位置。

其中，当前部署方案指的是步骤S101中网关设备生成的多个5G输电线路铁塔的部署方案中的任意一个，具体来说，网关设备可以从步骤S101中的多个5G输电线路铁塔的部署方案中选择任意一个，作为当前部署方案，并确定出在当前部署方案中，每一个5G输电线路铁塔的部署位置。

步骤S202，网关设备获取当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径；

步骤S203，网关设备根据信号传输半径以及部署位置，确定当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围。

而各输电线路铁塔的信号传输半径则指的是每一个输电线路铁塔可以传输5G信号的最大距离，由于当前部署方案中每一个输电线路铁塔的部署位置都有所不同，同时信号的传播可能会受到诸多因素的影响，例如周围建筑物或者树木的遮挡等等，因此即使对于同一类型的输电线路铁塔，其对应的信号传输半径都可能有所不同，因此网关设备在得到当前部署方案中，每一个5G输电线路铁塔的部署位置后，还可以进一步确定出每一个5G输电线路铁塔的信号传输半径，并将以某一个5G输电线路铁塔的部署位置为中心，信号传输半径为半径而形成的圆形区域，作为该5G输电线路铁塔的5G信号覆盖范围，从而得到当前部署方案中每一个5G输电线路铁塔的5G信号覆盖范围。

进一步地，步骤S202可以进一步包括：网关设备获取当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗；基于预先设定的5G信号传播模型，以及当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗，确定当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径。

其中，最大允许路径损耗指的是在满足业务质量需求的前提下，以获得保持一定通信质量下链路所允许的最大传播损耗，而5G信号传播模型则是预先设定的用于评估5G信号传播能力的数学模型，该模型可以预先构建有输电线路铁塔的最大允许路径损耗与信号传输半径之间的对应关系。具体来说，网关设备确定出当前部署方案中包括的各个输电线路铁塔后，则可以分别获取各个输电线路铁塔对应的输电线路铁塔的最大允许路径损耗，之后则可以通过预先设定的5G信号传播模型，该5G信号传播模型可以包括城区宏蜂窝Uma模型、农村宏蜂窝Rma模型、城区微蜂窝Umi模型以及室内热点InH模型等等，用户可以预先对网关设备设定相应的5G信号传播模型，网关设备则可以利用设定的5G信号传播模型，结合每一个输电线路铁塔的最大允许路径损耗，从而计算出每一个输电线路铁塔的信号传输半径。

例如，设定的5G信号传播模型可以是农村宏蜂窝Rma模型，该模型可以通过如下公式进行表示：

其中，PLMAX为最大允许路径损耗；W为街道宽度；h为平均建筑物高度；fc为工作频率；hBS为基站天线有效高度；hUT为移动台天线有效高度，此处设为2.5m；d2D为基站天线与移动台天线直线距离；d3D为基站天线顶端与移动台天线顶端的距离。通过将得到的PLMAX代入上述公式，则可以计算出d2D，并最终得到单个输电线路铁塔的信号传输半径。

进一步地，网关设备获取当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗，可以进一步包括：网关设备获取当前部署方案中各输电线路铁塔对应的基站天线参数，以及获取预设区域对应的地区参数；根据地区参数以及基站天线参数确定当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗。

其中，基站天线参数指的是在输电线路铁塔上搭载的通信天线的通信参数，将普通的输电线路铁塔转化为5G输电线路铁塔主要是通过在普通的输电线路铁塔上搭载通信天线实现，因此5G输电线路铁塔的最大允许路径损耗必然与其搭载的通信天线的天线参数相关，例如该天线参数可以包括：基站天线的发射功率、增益和接收灵敏度等等，同时，由于信号的传输会受到环境的影响，因此5G输电线路铁塔的最大允许路径损耗也会与该预设区域对应的地区参数相关，例如该地区的建筑物密度以及人口密度造成的信号损耗等等。具体来说，网关设备可以采集当前部署方案中每一个输电线路铁塔分别对应的基站天线参数以及地区参数，并利用基站天线参数以及地区参数确定出当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗。

例如，输电线路铁塔的最大允许路径损耗可以通过如下公式进行计算：

PLMAX＝PTx-Lf+GTx-Mf-M1+GRx-LP-Lb-SRx+20lg hBS/20-ΔL2

式中，PLMAX为最大允许路径损耗；PTx为基站发射功率，上行时为基站接收功率；Lf为馈线损耗；GTx为基站天线增益；Mf为阴影衰落和快衰落余量；M1为干扰余量，上行取2dB，下行取7dB；GRx为手机天线增益；LP为建筑物穿透损耗；Lb为人体损耗，一般取3dB；SRx下行时为手机接收灵敏度，上行时为手机发射功率；hBS为基站天线有效高度；ΔL2为叶片损耗。其中，PTx、Lf、GTx以及hBS等可以为基站天线参数的一部分，而Lb、LP以及ΔL2则可以是地区参数的一部分。

上述实施例中，网关设备可以根据当前部署方案中各输电线路铁塔的部署位置以及信号传输半径，确定出各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，其中信号传输半径可以是通过最大允许路径损耗以及预先设定的5G信号传播模型得到，而最大允许路径损耗则是通过各输电线路铁塔对应的基站天线参数以及该预设区域的地区参数确定得到，从而可以保证得到的各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围的精准性。

在一个实施例中，当前部署方案中包括多条输电线路，当前部署方案中各输电线路铁塔分布于多条输电线路；如图3所示，步骤S103可以进一步包括：

步骤S301，网关设备根据当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，获取当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围。

本实施例中，在当前部署方案中各输电线路铁塔可以是分布与多条输电线路，在网关设备生成5G输电线路铁塔的部署方案的过程中，首先需要部署该预设区域所对应的输电线路，之后再基于部署的输电线路进行输电线路铁塔的部署，因此多个输电线路铁塔可以分布于当前部署方案中的多条输电线路上。之后，网关设备则可以确定出每一个输电线路铁塔所在的输电线路，在得到每一个输电线路铁塔的5G信号覆盖范围后，则可以筛选出位于同一输电线路的输电线路铁塔，并基于同一输电线路的输电线路铁塔的5G信号覆盖范围，从而得到每一条输电线路对应的5G信号覆盖范围。

步骤S302，网关设备根据当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围，确定当前部署方案对应的5G信号覆盖总范围。

之后，网关设备则可以对当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围进行汇总，并求出不同输电线路对应的5G信号覆盖范围中存在重合部分的范围，从而根据汇总的结果以及存在重合部分的范围确定出当前部署方案对应的5G信号覆盖总范围。

进一步地，基站天线参数包括所述中各输电线路铁塔对应的基站天线有效高度；如图4所示，网关设备获取当前部署方案中各输电线路铁塔对应的基站天线参数，可以进一步包括：

步骤S401，网关设备确定当前输电线路，获取当前部署方案中位于当前输电线路的多个目标输电线路铁塔。

其中，当前输电线路可以是当前部署方案中包括的多条输电线路之中的任意一条，网关设备可以从当前部署方案的多条输电线路中，确定出任意一条输电线路作为当前输电线路，目标输电线路铁塔则指的是在部署于当前输电线路上的输电线路铁塔。具体来说，网关设备可以从当前部署方案中包括的多条输电线路中，任意选择其中一条作为当前输电线路，并且从当前部署方案的输电线路铁塔中，确定出部署于当前输电线路的输电线路铁塔，作为目标输电线路铁塔。

例如，当前部署方案中对预设区域部署有输电线路A以及输电线路B，其中输电线路铁塔A、输电线路铁塔B以及输电线路铁塔C部署于输电线路A，而输电线路铁塔D以及输电线路铁塔E则部署于输电线路B。如果网关设备将输电线路A作为当前输电线路，那么输电线路铁塔A、输电线路铁塔B以及输电线路铁塔C则可以作为目标输电线路铁塔，而如果网关设备将输电线路B作为当前输电线路，那么输电线路铁塔D以及输电线路铁塔E则可以作为目标输电线路铁塔。

步骤S402，网关设备获取各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度；

步骤S403，网关设备将各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度的平均值作为多个目标输电线路铁塔的基站天线有效高度。

其中，基站天线有效高度即hBS，其作为计算各输电线路铁塔的最大允许路径损耗的重要组成部分，会影响各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围的确定，进而影响当前部署方案对应的5G信号覆盖总范围的结果，该基站天线有效高度可以由各输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度计算得到。然而，如果考虑整条输电线路每一个目标输电线路铁塔的呼称高度进行基站天线有效高度的计算，虽然计算结果会非常精确，但是大大增加了工作量，计算复杂。因此，本实施例中，可以通过统计当前输电线路上各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度的平均值，并将该平均值作为在当前输电线路上各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度的平均值，并利用该平均值进行最大允许路径损耗的计算，可以有效降低计算量，减少计算的复杂度。

本实施例中，通过将同一输电线路上各个输电线路铁塔的呼称高度的平均值作为呼称高度的平均值，进而计算相应的最大允许路径损耗，能够有效降低计算量，减少计算的复杂度。

在一个实施例中，步骤S301可以进一步包括：获取当前输电线路的线路长度，以及各目标输电线路铁塔的信号传输半径；根据线路长度以及信号传输半径确定当前输电线路对应的5G信号覆盖范围。

具体来说，如图5所示，整条当前输电线路的目标输电线路铁塔所对应的信号覆盖范围可沿输电线路呈走廊式分布，同时在当前输电线路上目标输电线路铁塔均搭载通信天线的情况下，常常出现单个目标输电线路铁塔的信号覆盖半径远大于目标输电线路铁塔的间隔距离的情况，此时整条输电线路通信信号覆盖面积可近似为一个矩形，其中矩形的边长分别为当前输电线路的线路长度，以及目标输电线路铁塔的信号传输直径，即信号传输半径的两倍，从而可以根据信号传输直径以及当前输电线路的线路长度大致计算出当前输电线路对应的5G信号覆盖范围。

本实施例中，可以通过当前输电线路的线路长度以及各目标输电线路铁塔的信号传输半径计算出当前输电线路对应的5G信号覆盖范围，可以减少当前输电线路对应的5G信号覆盖范围的计算量以及计算复杂度。

在一个应用实例中，还提供了一种基于网关的输电线路铁塔5G部署方法，也即通过网关生成多个5G输电线路铁塔部署方案，并计算每一个方案中单个共享电力铁塔架设5G基站后的信号覆盖面积，之后则可以计算每一个整条高压输电线路中的共享铁塔架设基站后的信号覆盖面积，以及基于多条线路共享铁塔的通信信号覆盖面积之和，得到该方案中区域内所有高压线路共享电力铁塔通信信号覆盖总面积，并将覆盖总面积最大的输电线路铁塔部署方案作为目标部署方案，按照目标部署方案进行5G输电线路铁塔部署。

具体可以包括以下步骤：

(1)获取至少一个针对于预设区域的5G输电线路铁塔部署方案。

其中，输电线路铁塔部署方案指的是由智能网关自主随机生成的关于5G输电线路铁塔部署位置的部署方案，预设区域则指的是预先设定的需要进行5G输电线路铁塔部署的区域。具体来说，网关设备可以生成多个针对于该区域的关于5G输电线路铁塔部署位置的多个部署方案，例如可以通过遗传算法，得到多个部署方案。

(2)计算每一个方案中单个共享电力铁塔架设5G基站后的信号覆盖面积。

其中，单个共享电力铁塔架设5G基站后的信号覆盖面积的计算是根据每一个共享电力铁塔架设5G基站的在该方案中的铁塔位置，以及该铁塔的信号传播半径得到。

信号传播半径则可以基于基站天线的发射功率、增益和接收灵敏度等基础参数；然后确定天线所需要覆盖的地区，从而判断穿透损耗、干扰余量等；进而通过链路预算计算出最大路径允许损耗PLMAX，通过信号的传播模型分析确定。

例如，可通过以下公式计算得到：

PLMAX＝PTx-Lf+GTx-Mf-M1+GRx-LP-Lb-SRx+20lg hBS/20-ΔL2

式中，PLMAX为最大允许路径损耗；PTx为基站发射功率，上行时为基站接收功率；Lf为馈线损耗；GTx为基站天线增益；Mf为阴影衰落和快衰落余量；M1为干扰余量，上行取2dB，下行取7dB；GRx为手机天线增益；LP为建筑物穿透损耗；Lb为人体损耗，一般取3dB；SRx下行时为手机接收灵敏度，上行时为手机发射功率；hBS为基站天线有效高度；ΔL2为叶片损耗。

得到最大允许路径损耗后，进行传播模型分析。鉴于铁塔的位置分布，选择3GPP规定的5G NR农村宏蜂窝(Rma-NLOS)传播模型，其中通信信号频率设为3.5GHz。计算基于以下公式：

式中：W为街道宽度；h为平均建筑物高度；fc为工作频率；hUT为移动台天线有效高度，此处设为2.5m；d2D为基站天线与移动台天线直线距离；d3D为基站天线顶端与移动台天线顶端的距离。将链路预算中计算得到的最大允许路径损耗代入式中计算d2D，即可得到单个共享电力铁塔通信信号覆盖半径。

其中，由于基站天线有效高度决定带宽大小，对计算结果影响极大。若基站天线有效高度由共享电力铁塔平均呼称高确定，计算量小，方法简单，却会导致计算结果存在较大误差；若考虑整条输电线路各个共享铁塔的呼称高，显然计算结果会非常精确，但是大大增加了工作量，计算复杂，不便于实际应用。实际中可通过计算线路共享电力铁塔呼称高的加权算术平均值来确定基站天线有效高度，既不复杂，又提高了计算精度。

(3)利用单个共享电力铁塔通信信号覆盖面积，可完成单条输电线路共享铁塔架设5G基站后信号覆盖范围的计算。

整条输电线路共享铁塔搭载通信天线后的信号覆盖范围沿输电线路呈走廊式分布，不同输电线路电压等级不同，铁塔的呼称高差异较大。较高的铁塔通信天线搭载位置高，通信信号覆盖范围较广。在输电线路电力铁塔均搭载通信天线的情况下，常常出现单塔天线信号覆盖半径远大于电力铁塔档距的情况，此时整条线路通信信号覆盖面积可近似为一个矩形，如图5所示，根据单塔通信天线信号覆盖圆直径及线路长度确定矩形的边长。

(4)基于多条线路共享铁塔的通信信号覆盖面积之和，得到该方案中区域内所有高压线路共享电力铁塔通信信号覆盖总面积。

针对多条线路，可分别应用带宽廊道法得到线路电力共享铁塔通信信号覆盖面积，从而得到区域内所有线路共享电力铁塔架设基站的通信信号覆盖总面积。

(5)选择覆盖面积最大的方案作为目标部署方案，利用目标部署方案进行5G输电线路铁塔部署。

最后得到每一个部署方案的覆盖面积后，则可以选择覆盖面积最大的方案作为目标部署方案，之后按照目标部署方案进行铁塔部署。

上述应用实例中，通过网关生成多个5G输电线路铁塔部署方案，并计算每一个方案中单个共享电力铁塔架设5G基站后的信号覆盖面积，之后则可以计算每一个整条高压输电线路中的共享铁塔架设基站后的信号覆盖面积，以及基于多条线路共享铁塔的通信信号覆盖面积之和，得到该方案中区域内所有高压线路共享电力铁塔通信信号覆盖总面积，并将覆盖总面积最大的输电线路铁塔部署方案作为目标部署方案，按照目标部署方案进行5G输电线路铁塔部署，从而可以提高覆盖面积的范围的准确性，以及部署方案确定的准确性。

应该理解的是，虽然图1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种基于网关的5G输电线路铁塔部署装置，应用于网关设备，包括：部署方案获取模块601、覆盖范围确定模块602、总范围确定模块603和目标方案获取模块604，其中：

部署方案获取模块601，用于获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；

覆盖范围确定模块602，用于确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；

总范围确定模块603，用于根据各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；

目标方案获取模块604，用于从部署方案中，获取5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；目标部署方案用于按照目标部署方案对预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。

在一个实施例中，覆盖范围确定模块602，进一步用于获取当前部署方案，以及确定当前部署方案中各输电线路铁塔的部署位置；获取当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径；根据信号传输半径以及部署位置，确定当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围。

在一个实施例中，覆盖范围确定模块602，进一步用于获取当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗；基于预先设定的5G信号传播模型，以及当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗，确定当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径。

在一个实施例中，覆盖范围确定模块602，进一步用于获取当前部署方案中各输电线路铁塔对应的基站天线参数，以及获取预设区域对应的地区参数；根据地区参数以及基站天线参数确定当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗。

在一个实施例中，当前部署方案中包括多条输电线路，当前部署方案中各输电线路铁塔分布于多条输电线路；总范围确定模块603，进一步用于根据当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，获取当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围；根据当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围，确定当前部署方案对应的5G信号覆盖总范围。

在一个实施例中，基站天线参数包括各输电线路铁塔对应的基站天线有效高度；覆盖范围确定模块602，进一步用于确定当前输电线路，获取当前部署方案中位于当前输电线路的多个目标输电线路铁塔；获取各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度；将各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度的平均值作为多个目标输电线路铁塔的基站天线有效高度。

在一个实施例中，总范围确定模块603，进一步用于获取当前输电线路的线路长度，以及各目标输电线路铁塔的信号传输半径；根据线路长度以及信号传输半径确定当前输电线路对应的5G信号覆盖范围。

关于基于网关的5G输电线路铁塔部署装置的具体限定可以参见上文中对于基于网关的5G输电线路铁塔部署方法的限定，在此不再赘述。上述基于网关的5G输电线路铁塔部署装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于网关设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于网关设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种网关设备，该网关设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该网关设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和通信接口。其中，该网关设备的处理器用于提供计算和控制能力。该网关设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该网关设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于网关的5G输电线路铁塔部署方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的网关设备的限定，具体的网关设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于网关的5G输电线路铁塔部署方法，其特征在于，应用于网关设备，所述方法包括：

获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；

确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；

根据所述各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定所述各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；

从所述部署方案中，获取所述5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；所述目标部署方案用于按照所述目标部署方案对所述预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，包括：

获取当前部署方案，以及确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔的部署位置；

获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径；

根据所述信号传输半径以及所述部署位置，确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径，包括：

获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗；

基于预先设定的5G信号传播模型，以及所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗，确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔的信号传输半径。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗，包括：

获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔对应的基站天线参数，以及获取所述预设区域对应的地区参数；

根据所述地区参数以及所述基站天线参数确定所述当前部署方案中各输电线路铁塔的最大允许路径损耗。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前部署方案中包括多条输电线路，所述当前部署方案中各输电线路铁塔分布于所述多条输电线路；

所述根据所述各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定所述各部署方案对应的5G信号覆盖总范围，包括：

根据所述当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，获取所述当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围；

根据所述当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围，确定所述当前部署方案对应的5G信号覆盖总范围。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站天线参数包括所述各输电线路铁塔对应的基站天线有效高度；

所述获取所述当前部署方案中各输电线路铁塔对应的基站天线参数，包括：

确定当前输电线路，获取所述当前部署方案中位于所述当前输电线路的多个目标输电线路铁塔；

获取各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度；

将所述各目标输电线路铁塔对应的铁塔呼称高度的平均值作为所述多个目标输电线路铁塔的基站天线有效高度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，获取所述当前部署方案中各输电线路对应的5G信号覆盖范围，包括：

获取所述当前输电线路的线路长度，以及所述各目标输电线路铁塔的信号传输半径；

根据所述线路长度以及所述信号传输半径确定所述当前输电线路对应的5G信号覆盖范围。

8.一种基于网关的5G输电线路铁塔部署装置，其特征在于，应用于网关设备，所述装置包括：

部署方案获取模块，用于获取针对于预设区域的至少一个用于部署多个5G输电线路铁塔的部署方案；

覆盖范围确定模块，用于确定各部署方案中各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围；

总范围确定模块，用于根据所述各输电线路铁塔所对应的5G信号覆盖范围，确定所述各部署方案对应的5G信号覆盖总范围；

目标方案获取模块，用于从所述部署方案中，获取所述5G信号覆盖总范围最大的部署方案作为目标部署方案；所述目标部署方案用于按照所述目标部署方案对所述预设区域的多个5G输电线路铁塔进行部署。

9.一种网关设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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