本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，具體涉及一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著4g用戶總量的快速增長和高清語音、視頻業(yè)務(wù)的快速普及，未來網(wǎng)絡(luò)流量的爆發(fā)式增長和有限的頻譜資源之間的矛盾將愈加突出。第五代移動通信技術(shù)的核心關(guān)鍵技術(shù)3d-mimo技術(shù)，在不改變現(xiàn)有天線尺寸的條件下，可以將每個垂直的天線陣子分割成多個陣子，利用空分復(fù)用技術(shù)，可支持16個終端、32個終端或更多終端復(fù)用成為可能，通過共享相同的時間、頻率資源，將頻譜效率提升4～6倍，有效緩解流量激增和頻譜受限之間的矛盾。使得進一步降低小區(qū)間干擾、提高系統(tǒng)吞吐量和頻譜效率成為可能。常規(guī)的天線在覆蓋高層樓宇時，需要分別針對低層、中層和高層設(shè)置多個天面，而3d-mimo技術(shù)的天面需求則很少。此外，3d-mimo天線相比常規(guī)天線，還可實現(xiàn)單天線陣覆蓋整個樓層，垂直面的覆蓋角度可達+/-30度(而普通天線一般只能做到+/-8度)。如以天線距離樓宇100米，站高30米為例，利用普通天線往往只能覆蓋9層樓；而在同天線點利用3d-mimo天線，則可覆蓋25層樓。3d-mimo天線在覆蓋高層樓宇的同時，通過多個波束對應(yīng)不同樓層形成虛擬分區(qū)，實現(xiàn)了空分復(fù)用的效果，同時也提升了頻譜效率。然而，如何更好地配置3d-mimo天線的垂直下傾角值，成為下一個亟待解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置方法及系統(tǒng)為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置方法，包括以下步驟：s1、采集用戶地理位置數(shù)據(jù)和地理高度數(shù)據(jù)：通過移動通信網(wǎng)絡(luò)，對用戶所在的地理位置數(shù)據(jù)以及用戶所在的地理高度數(shù)據(jù)進行采集；s2、確定統(tǒng)計用戶：獲取某建筑物的地理位置數(shù)據(jù)，以該建筑物的地面中心為中心點，以一定長度為半徑距離，在半徑距離范圍內(nèi)所有高度位置的用戶均作為統(tǒng)計用戶；s3、采用聚類分析的方法對統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組，然后分別計算每個分組內(nèi)的用戶數(shù)量和高度均值，將分組按用戶數(shù)量從大到小的順序排列；s4、將3d-mimo天線垂直波束與s3中的各分組一一對應(yīng)，并分別計算各垂直波束的垂直下傾角值：其中，當(dāng)分組數(shù)g小于或等于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，分別計算出g個分組對應(yīng)的g個垂直波束的垂直下傾角值；當(dāng)分組數(shù)g大于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，按照s3的排序取前t個分組并分別計算出前t個分組對應(yīng)的t個垂直波束的垂直下傾角值；s5、根據(jù)s4的計算結(jié)果對3d-mimo天線的垂直下傾角值進行配置。進一步地，在s1中，所述地理位置數(shù)據(jù)來源于用戶智能終端的經(jīng)緯度傳感器，所述地理高度數(shù)據(jù)來源于用戶智能終端的高度傳感器。進一步地，在s2中，以該建筑物地面最大邊長的一半距離作為半徑距離。進一步地，在s3中，對統(tǒng)計用戶進行分組的方法為：以一固定值n為范圍單位，對建筑物內(nèi)統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組。進一步地，所述固定值n為一固定高度值、大樓樓層層間平均高度值或大樓用戶的高度平均值。進一步地，在s4中，垂直下傾角值的計算公式為：其中，d為該建筑物到天線所在基站的距離，h為天線的高度，h為s3中某一分組中用戶的高度均值，θ為該分組對應(yīng)垂直波束的垂直下傾角值。進一步地，還包括s6、對單個用戶定向傳輸時，直接采用用戶所處地理位置數(shù)據(jù)和地理高度數(shù)據(jù)，計算獲得垂直下傾角值。一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集用戶所在的地理位置數(shù)據(jù)和地理高度數(shù)據(jù)，以及建筑物的地理位置數(shù)據(jù)；統(tǒng)計用戶確定模塊，用于以某建筑物的地面中心為中心點，以一定長度為半徑距離，將半徑距離范圍內(nèi)所有高度位置的用戶均作為統(tǒng)計用戶；聚類分析模塊，用于采用聚類分析的方法對統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組，然后分別計算每個分組內(nèi)的用戶數(shù)量和高度均值，將分組按用戶數(shù)量從大到小的順序排列；計算模塊，用于將3d-mimo天線垂直波束與s3中的各分組一一對應(yīng)，并分別計算各垂直波束的垂直下傾角值：其中，當(dāng)分組數(shù)g小于或等于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，分別計算出g個分組對應(yīng)的g個垂直波束的垂直下傾角值；當(dāng)分組數(shù)g大于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，按照s3的排序取前t個分組并分別計算出前t個分組對應(yīng)的t個垂直波束的垂直下傾角值；配置模塊，用于根據(jù)計算模塊的計算結(jié)果對3d-mimo天線的垂直下傾角值進行配置。進一步地，在聚類分析模塊中，對統(tǒng)計用戶進行分組的方法為：以一固定值n為范圍單位，對建筑物內(nèi)統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組；所述固定值n為一固定高度值、大樓樓層層間平均高度值或大樓用戶的高度平均值。進一步地，在計算模塊中，垂直下傾角值的計算公式為：其中，d為該建筑物到天線所在基站的距離，h為天線的高度，h為聚類分析模塊中某一分組中用戶的高度均值，θ為該分組對應(yīng)垂直波束的垂直下傾角值。本發(fā)明提供的一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置方法及系統(tǒng)，通過對建筑物內(nèi)不同高度用戶群進行聚類分析，能根據(jù)聚類結(jié)果自動配置3d-mimo天線垂直下傾角值。本發(fā)明能夠在建筑物中用戶較多，而負(fù)責(zé)信號傳輸?shù)奶炀€垂直波束個數(shù)有限的情況下，保證較多用戶樓層的通信質(zhì)量。另外，當(dāng)基站位置和3d-mimo天線高度發(fā)生變化時，該方法同樣能夠自動配置下傾角值。本發(fā)明能夠自動選擇建筑物中特定高度的用戶提供更好的通信服務(wù)，并且不需要人為的設(shè)置5g基站3d-mimo天線垂直下傾角。特別地，本發(fā)明適用于3d-mimo天線開通使用前的默認(rèn)系統(tǒng)配置和使用過程中的實時動態(tài)配置，以保證3d-mimo天線實現(xiàn)垂直面空分，準(zhǔn)確定向覆蓋用戶，提升頻譜效率。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置方法的流程圖。具體實施方式下面將結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。實施例一如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置方法，包括以下步驟：s1、采集用戶地理位置數(shù)據(jù)和地理高度數(shù)據(jù)：通過移動通信網(wǎng)絡(luò)，對用戶所在的地理位置數(shù)據(jù)以及用戶所在的地理高度數(shù)據(jù)進行采集；其中，所述地理位置數(shù)據(jù)來源于用戶智能終端的經(jīng)緯度傳感器，所述地理高度數(shù)據(jù)來源于用戶智能終端的高度傳感器。s2、確定統(tǒng)計用戶：獲取某建筑物的地理位置數(shù)據(jù)，以該建筑物的地面中心為中心點，以該建筑物地面最大邊長的一半距離作為半徑距離，在半徑距離范圍內(nèi)所有高度位置的用戶均作為統(tǒng)計用戶。在本實施例中，采集到120個統(tǒng)計用戶，所述120個統(tǒng)計用戶的高度如表1所示：333647311017418345745535657512017518634532563564881211761877587661034678513218818375165712416486122186192113146631541678613318519214516347135264861401851901231774410526185153185192154166620576685155186151471333255768991601862315315677306062981691855514735443166701051651878514587147表1統(tǒng)計用戶所在高度s3、采用聚類分析的方法對統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組，然后分別計算每個分組內(nèi)的用戶數(shù)量和高度均值，將分組按用戶數(shù)量從大到小的順序排列；其中，對統(tǒng)計用戶進行分組的方法為：以一固定值n為范圍單位，對建筑物內(nèi)統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組。所述固定值n為一固定高度值、大樓樓層層間平均高度值或大樓用戶的高度平均值。在本實施例中，以固定高度10m為一個單位，將120個統(tǒng)計用戶分為20個分組，同時分別計算每個分組內(nèi)的用戶數(shù)量和高度均值，具體如表2所示：范圍(m)用戶量高度均值(m)范圍(m)用戶量高度均值(m)0-1076.6100-1102107.511-20714.9111-1202116.521-29425.8121-1293122.031-40833.8131-1403135.041-50643.7141-1506146.251-60755.1151-1606155.261-701665.2161-1704165.571-80674.8171-1804175.581-901086.0181-19014185.991-100298.5191-2003192.0表2不同分組對應(yīng)的用戶數(shù)量和高度均值s4、將3d-mimo天線垂直波束與s3中的各分組一一對應(yīng)，并分別計算各垂直波束的垂直下傾角值：其中，當(dāng)分組數(shù)g小于或等于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，分別計算出g個分組對應(yīng)的g個垂直波束的垂直下傾角值；當(dāng)分組數(shù)g大于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，按照s3的排序取前t個分組并分別計算出前t個分組對應(yīng)的t個垂直波束的垂直下傾角值；在本實施例中，3d-mimo天線中可配置的垂直波束個數(shù)為12個，即分組數(shù)大于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)，故選取表2中用戶數(shù)量最多的前12個分組，具體如表3所示：用戶量高度均值1665.214185.91086.0833.876.6714.9755.1643.7674.86146.26155.2425.8表3用戶數(shù)量最多的前12個分組及其所對應(yīng)的高度均值其中，垂直下傾角值的計算公式為：其中，d為該建筑物到天線所在基站的距離，h為天線的高度，h為s3中某一分組中用戶的高度均值，θ為該分組對應(yīng)垂直波束的垂直下傾角值。具體地，在本實施例中，天線的高度h＝150m，該建筑物到天線所在基站的距d＝200m，由此得到的各分組對應(yīng)的垂直波束的垂直下傾角值如表4所示：高度平均值垂直下傾角65.267.0185.9100.286.072.333.859.86.654.414.956.055.164.643.762.074.869.4146.288.9155.291.525.858.1表4各分組對應(yīng)的垂直波束的垂直下傾角值s5、根據(jù)s4的計算結(jié)果對3d-mimo天線的12個垂直波束的垂直下傾角值進行配置。s6、對單個用戶定向傳輸時，直接采用用戶所處地理位置數(shù)據(jù)和地理高度數(shù)據(jù)，計算獲得垂直下傾角值。實施例二本發(fā)明實施例提供了一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置系統(tǒng)，其具體包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集用戶所在的地理位置數(shù)據(jù)和地理高度數(shù)據(jù)，以及建筑物的地理位置數(shù)據(jù)；統(tǒng)計用戶確定模塊，用于以某建筑物的地面中心為中心點，以一定長度為半徑距離，將半徑距離范圍內(nèi)所有高度位置的用戶均作為統(tǒng)計用戶；聚類分析模塊，用于采用聚類分析的方法對統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組，然后分別計算每個分組內(nèi)的用戶數(shù)量和高度均值，將分組按用戶數(shù)量從大到小的順序排列；計算模塊，用于將3d-mimo天線垂直波束與s3中的各分組一一對應(yīng)，并分別計算各垂直波束的垂直下傾角值：其中，當(dāng)分組數(shù)g小于或等于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，分別計算出g個分組對應(yīng)的g個垂直波束的垂直下傾角值；當(dāng)分組數(shù)g大于3d-mimo天線垂直波束個數(shù)t時，按照s3的排序取前t個分組并分別計算出前t個分組對應(yīng)的t個垂直波束的垂直下傾角值；配置模塊，用于根據(jù)計算模塊的計算結(jié)果對3d-mimo天線的垂直下傾角值進行配置。進一步地，在聚類分析模塊中，對統(tǒng)計用戶進行分組的方法為：以一固定值n為范圍單位，對建筑物內(nèi)統(tǒng)計用戶的高度位置進行分組；所述固定值n為一固定高度值、大樓樓層層間平均高度值或大樓用戶的高度平均值。進一步地，在計算模塊中，垂直下傾角值的計算公式為：其中，d為該建筑物到天線所在基站的距離，h為天線的高度，h為聚類分析模塊中某一分組中用戶的高度均值，θ為該分組對應(yīng)垂直波束的垂直下傾角值。本發(fā)明提供的一種面向5g基站3d-mimo天線垂直下傾角值的配置方法及系統(tǒng)，通過對建筑物內(nèi)不同高度用戶群進行聚類分析，能根據(jù)聚類結(jié)果自動配置3d-mimo天線垂直下傾角值。本發(fā)明能夠在建筑物中用戶較多，而負(fù)責(zé)信號傳輸?shù)奶炀€垂直波束個數(shù)有限的情況下，保證較多用戶樓層的通信質(zhì)量。另外，當(dāng)基站位置和3d-mimo天線高度發(fā)生變化時，該方法同樣能夠自動配置下傾角值。本發(fā)明能夠自動選擇建筑物中特定高度的用戶提供更好的通信服務(wù)，并且不需要人為的設(shè)置5g基站3d-mimo天線垂直下傾角。特別地，本發(fā)明適用于3d-mimo天線開通使用前的默認(rèn)系統(tǒng)配置和使用過程中的實時動態(tài)配置，以保證3d-mimo天線實現(xiàn)垂直面空分，準(zhǔn)確定向覆蓋用戶，提升頻譜效率。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12