本發(fā)明涉及通信基站建設(shè)，尤其涉及一種獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法。

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背景技術(shù)：
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目前三大運營商的4G用戶已經(jīng)突破7億，4G基站規(guī)模達到160萬，而隨著4G業(yè)務(wù)的不斷推廣，預(yù)計在2020年4G網(wǎng)絡(luò)將完全取代現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，成為語音和數(shù)據(jù)的主承載網(wǎng)，基站規(guī)模達到500萬。近年，無人機在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防上的應(yīng)用，帶來了可觀的效益。

4G網(wǎng)絡(luò)整體性能對客戶的感知影響至關(guān)重要，而4G網(wǎng)絡(luò)的干擾主要來自同頻鄰區(qū)，所以4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對工參準(zhǔn)確性提出了更高的要求。4G基站的建設(shè)必須與周邊的環(huán)境相匹配，和周邊已有的基站相融合匹配。

傳統(tǒng)獲取4G基站建設(shè)工參的方法主要是通過地圖和工程經(jīng)驗進行估列，對周邊的阻擋和精確都無法具體考慮，因此經(jīng)常在建設(shè)完成后無法達到預(yù)期目標(biāo)。

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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)據(jù)精確、可實施性好、效率高、可以實現(xiàn)建設(shè)與預(yù)期效果一致的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，通過無人機多位置試飛，實地比選建設(shè)條件和覆蓋效果，確定基站經(jīng)緯度工參；通過無人機視距中心和覆蓋邊緣的幾何關(guān)系來選定基站天線掛高h、基站方向角θ和天線下傾角α。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，基站經(jīng)緯度工參優(yōu)先選擇距離道路的路程較小，容易到達，且無人機定參飛行高度H較小的位置，其中無人機定參飛行高度H為在無人機所在位置，使無人機至覆蓋目標(biāo)的視野內(nèi)無阻擋的最小飛行高度。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，無人機定參飛行高度H為無人機攝像裝置的全景圖的中心線與基站覆蓋邊緣重合時的無人機飛行高度。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，所述的全景圖為無人機攝像裝置鏡頭俯角β取值30°或60°時，從水平方向從北向0°起，以30°間隔環(huán)拍12向圖與向下俯拍圖合成的圖片。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，無人機定參飛行高度H大于基站天線掛高h，無人機在h高度時，邊緣視野內(nèi)基站覆蓋邊緣無連續(xù)阻擋。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，基站方向角θ由基站覆蓋目標(biāo)與基站相對位置確定，至少一個；每個基站方向角θ對應(yīng)一組工參，所述的一組工參包括無人機定參飛行高度H、基站天線掛高h和天線下傾角α。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，在所述的一組工參中，滿足H×ctg(β)＝h×ctg(α)；對于擁有多個基站方向角覆蓋方向的基站，基站天線掛高h取各基站方向角對應(yīng)的基站天線掛高中的最大值。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，新建基站首先以最惡劣的基站方向角θ,按照無人機定參飛行高度H、基站天線掛高h和天線下傾角α的順序確定第一組工參；然后固定基站天線掛高h，以次惡劣的基站方向角θ,確定下一組工參。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，共址現(xiàn)有桿塔的基站的天線掛高h為常數(shù)，首先以最惡劣的基站方向角θ,按照無人機定參飛行高度H和天線下傾角α的順序確定第一組工參；然后以次惡劣的基站方向角θ,確定下一組工參。

以上所述的獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法，現(xiàn)網(wǎng)鄰區(qū)工參優(yōu)化調(diào)整時，確保本區(qū)無人機定參飛行高度H1下的全景圖中心線與鄰區(qū)無人機定參飛行高度H2下的全景圖中心線相切，再依次確定本區(qū)的基站天線掛高h1和天線下傾角α1，鄰區(qū)的基站天線掛高h2和天線下傾角α2。

本發(fā)明獲取4G通信基站建設(shè)工參的方法針對4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的精確要求，通過無人機進行基站信息采集，計算出滿足網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最合適的工參組合，數(shù)據(jù)精確、可以實現(xiàn)建設(shè)與預(yù)期效果一致，保證了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升了4G基站的建設(shè)效率。

[附圖說明]

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明實施例無人機在4G基站選址工參經(jīng)緯度的原理圖。

圖2是本發(fā)明實施例確定無人機輔助飛行高度參數(shù)及基站覆蓋方向的原理圖。

圖3是本發(fā)明實施例確定4G基站天線掛高及下傾角工參的原理圖。

圖4是本發(fā)明實施例4G基站鄰區(qū)工參優(yōu)化的原理圖。

[具體實施方式]

4G基站建設(shè)工參(工程參數(shù))包括基站經(jīng)緯度(Lng，Lat)，基站的天線掛高h，基站方向角θ和天線下傾角α，共4項。

4項工參可全部為變量也可指定其中幾項常量?；咎炀€掛高h的范圍為，3米＜h＜100米；基站方向角θ的范圍是，0°≤θ＜360°；小區(qū)下傾角α的范圍為，0°≤α＜30°；無人機勘測高度H為，100米＜H＜500米；無人機鏡頭俯角β，取值30°或者60°；全景圖Pic為無人機鏡頭俯角β時水平方向北向0°起30°間隔環(huán)拍12向圖加上一張90°俯拍圖所合成的全景圖。

本發(fā)明通過無人機多位置試飛，實地比選建設(shè)條件和覆蓋效果，確定基站經(jīng)緯度(Lng，Lat)工參，通過無人機視距中心和覆蓋邊緣的幾何關(guān)系來選定滿足特定關(guān)系的一組或者多組基站天線掛高h，基站方向角θ和天線下傾角α。

其中，對于基站經(jīng)緯度(Lng，Lat)，在合法合規(guī)的前提下，優(yōu)先選擇道路容易到達，且無人機定參飛行高度H較小的位置。其中，無人機定參飛行高度H為，在所在位置，無人機視野無阻擋的最小的飛行高度，同時，無人機定參飛行高度H是使得獲取的全景圖的中心線與基站覆蓋邊緣重合的無人機飛行高度。

上述無人機視野無阻擋即在無人機的屏幕內(nèi)能看到遠處的覆蓋目標(biāo)，不被中間的樹木或者建筑擋??；或者用拍照功能，照片上有遠處的覆蓋目標(biāo)，而不是只能拍到近處的樹木和建筑。

其中，全景圖中心線的實現(xiàn)有兩種方法：

1、在鏡頭中心用黑色或者彩色筆水平畫一條線(或者用彩色條帶附在上面代替)，那么在無人機的屏幕顯示上的黑色線遮住的部分就是中心線的位置。

2、對環(huán)拍圖在photoshop中用標(biāo)尺移動來捕捉中心后對應(yīng)的水平線。

基站覆蓋邊緣是建設(shè)基站前就確定的，基站最遠覆蓋(服務(wù))到的位置；無人機起飛后，調(diào)整高度，可以使得標(biāo)記的中心線和覆蓋目標(biāo)重合。

其中，無人機的定參飛行高度H與基站的天線掛高h的關(guān)系是，需滿足H≥h，且無人機在高度h邊緣視野內(nèi)基站覆蓋邊緣無阻擋或無連續(xù)阻擋。

無人機在高度h邊緣視野內(nèi)基站覆蓋邊緣無阻擋是指無人機的屏幕內(nèi)能看到遠處的覆蓋目標(biāo)，而不是被中間的樹木或者建筑擋??；或者用拍照功能，照片上有遠處的覆蓋目標(biāo)，而不是只能排到近處的樹木和建筑。在無人機的屏幕內(nèi)能看到遠處的覆蓋目標(biāo)的絕大部分(80％以上)的時候，可以認(rèn)為，無人機在高度h邊緣視野內(nèi)基站覆蓋邊緣無連續(xù)阻擋，這在沒有更好的選擇時候，采用無人機在高度h邊緣視野內(nèi)基站覆蓋邊緣無連續(xù)阻擋。

其中，方向角θ由基站覆蓋目標(biāo)與基站相對位置確定，可以為一個或者多個，一般不超過4個，每個方向角θ對應(yīng)一組工參(H,h,α)。

其中，對應(yīng)方向角θ的小區(qū)工參h和α，需滿足H×ctg(β)＝h×ctg(α)的要求。

新建基站參數(shù)確定，按照優(yōu)先確定條件最惡劣的θ1方向,以θ1,H1,h,α1的順序確定第一組工參；然后固定h，對次惡劣θ2方向,以θ2,H2,α2的順序確定第二組工參,以此類推。

條件惡劣是指覆蓋目標(biāo)和基站之間阻擋物的多少和阻擋物的高度來區(qū)分的，基站的位置越難直接看到覆蓋目標(biāo)就越惡劣。

共址現(xiàn)有桿塔的基站參數(shù)確定過程是，優(yōu)先確定條件最惡劣的θ1方向,h為常量，按照θ1,H1,α1順序確定第一組工參；然后確定次惡劣θ2方向的工參,按照θ2,H2,α2順序確定第二組工參；,以此類推。

其中，對現(xiàn)網(wǎng)鄰區(qū)工參優(yōu)化調(diào)整中，本小區(qū)θ1方向角小區(qū)與鄰區(qū)θ2方向角小區(qū)，應(yīng)首先確保無人機在H1處的全景Pic1中心線與鄰區(qū)基站H2處的Pic2中心線相切，再依次確定h1,α1,h2,α2。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明以下實施例提出了一種利用無人機獲取4G基站建設(shè)工參的方法，主要包括以下方面：基站經(jīng)緯度(Lng，Lat)工參選定、無人機定參高度H及基站方向角θ選定、基站天線掛高h與下傾角α確定、鄰區(qū)優(yōu)化工參的確定。下面結(jié)合附圖分別詳細說明。

(一)基站經(jīng)緯度工參選定：

在法律法規(guī)允許的前提下，基站的位置(經(jīng)緯度工參)應(yīng)當(dāng)綜合考慮施工難度、網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量、工程造價等因素，優(yōu)選施工方便，覆蓋完善，造價合理的位置。

如圖1所示，在同一座山進行選址，位置一距離道路的路程為S1，位置二距離道路路程為S2,S1<S2；另外，達到邊緣全覆蓋時，無人機1在位置一的飛行高度是H1，無人機2在位置而的飛行高度是H2。如果S1<S2，并且H1<H2,則優(yōu)選位置一為基站位置，獲取位置一處的經(jīng)緯度(Lng，Lat)，取定基站的經(jīng)緯度工參。

上述的邊緣是基站建設(shè)前已經(jīng)確定好的基站最遠覆蓋目標(biāo)，可以是某個樓房或者某條路段等。

在選址時可以利用無人機飛行多個位置，選擇多套方案，盡量確保距離道路距離S，覆蓋邊緣目標(biāo)飛行飛行高度H同時達到最優(yōu)，確定為最終方案。

(二)無人機定參高度H及基站方向角θ選定：

1)無人機定參高度H：

無人機用來確定工參的高度H由無人機的拍攝俯角(鏡頭拍攝方向與水平方向的夾角)和覆蓋目標(biāo)共同確定，本發(fā)明根據(jù)4G基站常用覆蓋距離，選取無人機的俯角為β(在基站覆蓋半徑小于400米時，β＝60°，基站覆蓋半徑大于400米時，β＝30°)。

如圖2所示，調(diào)整無人機的飛行高度，使得無人機視角中心線與覆蓋邊緣重合，取定無人機的定參高度為H。

2)基站方向角θ選定：

基站的方向角θ應(yīng)當(dāng)根據(jù)覆蓋目標(biāo)(覆蓋目標(biāo)是基站要覆蓋或者說要服務(wù)的對象，是基站建設(shè)前確定好的)和基站相對位置來確定，如圖2中的θ1方向角覆蓋東北向道路，在基站位置覆蓋方向與正北的方向角為N35°；θ2方向角覆蓋居民區(qū)，在基站位置覆蓋方向與正北的方向角為N160°；θ3方向角覆蓋西向道路，在基站位置覆蓋方向與正北的方向角為N250°?；痉较蚪俏挥诟采w區(qū)域中心，水平半功率角65°，方向角間角度間隔一般保持在65°以上。

(三)基站天線掛高h與下傾角α確定

如圖3所示，當(dāng)無人機定參H確定后，可根據(jù)H×ctg(β)＝h×ctg(α)的關(guān)系式來確定基站基站天線掛高h與下傾角α。

對于新建基站，優(yōu)先確定覆蓋條件最惡劣小區(qū)θ1的天線掛高和下傾角，確定的因素主要包括覆蓋效果，建設(shè)效率。天線的掛高h考慮適當(dāng)提高障礙物的規(guī)避程度，可以通過無人機俯角30°試飛驗證滿足來保證；在h確定后根據(jù)H×ctg(β)＝h×ctg(α)來計算α1。在第一組覆蓋條件最惡劣小區(qū)θ1的h確定后，根據(jù)次惡劣小區(qū)θ2覆蓋的需求確定H2，再在h保持不變的前提下計算出α2，以此類推得到其他覆蓋方向的工參組合。

其中，覆蓋效果指建設(shè)完成后手機接收信號的好壞和難易；建設(shè)效率是指建設(shè)難易程度和投資高低。

對于現(xiàn)網(wǎng)共址站，根據(jù)可選天線安裝平臺的高度，確定天線掛高h，將最優(yōu)天線抱桿位留給覆蓋條件最惡劣的小區(qū)，通過無人機來確定輔助參數(shù)H，通過H×ctg(β)＝h×ctg(α)來分別計算各個小區(qū)的α。

(五)鄰區(qū)優(yōu)化工參的確定：

無人機在4G基站鄰區(qū)優(yōu)化中，以上述的工參確定方法為基礎(chǔ)，分別確定需要進行優(yōu)化的鄰小區(qū)的無人機輔助飛行高度參數(shù)H1和H2,在鄰區(qū)優(yōu)化中需要增加一項優(yōu)化條件為：確保無人機在H1處的全景Pic1中心線與鄰區(qū)基站H2處的Pic2中心線相切。

對于多鄰區(qū)的優(yōu)化，都可以分解成兩個小區(qū)間的鄰區(qū)優(yōu)化，原理如圖4所示。

為了獲得最佳的相切效果可以優(yōu)先考慮對覆蓋方向角θ進行調(diào)整，在θ確定后通過H1×ctg(β1)＝h2×ctg(α1)和H2×ctg(β)＝h2×ctg(α2)分別求得鄰小區(qū)滿足條件的優(yōu)化工參集合，再對多組鄰區(qū)優(yōu)化工參集合求交集，在交集中的選取工參組合即可滿足鄰區(qū)優(yōu)化的需求，在此過程中需要注意新建站可調(diào)整工參數(shù)量和共址站可調(diào)整工參數(shù)量是不同的，應(yīng)根據(jù)實際情況，確定常量與變量來進行合理的優(yōu)化參數(shù)選取。

因為水平半功率角是65°，所以只要在θ方向的正負32.5°范圍內(nèi)的目標(biāo)都可以被覆蓋到，所以θ可以有少量的調(diào)整空間，調(diào)整的要求就是既能滿足覆蓋又能使無人機在θ方向的中心線與鄰區(qū)相切。

H1×ctg(β1)＝h2×ctg(α1)和H2×ctg(β2)＝h2×ctg(α2)是指在滿足相切關(guān)系后，H1，β1和H2，β2成為固定值，根據(jù)兩個基站的具體情況調(diào)整天線掛高h1,h2和下傾角α1，α2，但是調(diào)整后的工參要滿足上面兩個等式；所以每個h1對應(yīng)1個α1,但是h1可以選擇，只要α1跟著變，滿足等式就可以了；h2和α2也是一樣。

隨著無人機產(chǎn)品的發(fā)展和法律規(guī)定的完善，無人機產(chǎn)品將為其他領(lǐng)域帶來新的應(yīng)用，大大提升行業(yè)的效率；本發(fā)明通過對無人機產(chǎn)品在通信行業(yè)的應(yīng)用和實踐，可以確信無人機將會為4G基站大規(guī)模建設(shè)帶來效率的大幅提升。

無人機的可視化及圖像化特性，為無線通信的模型建立和傳播矯正提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；無人機可采集的部分的基礎(chǔ)位置地理信息，能為為基站建設(shè)與周邊環(huán)境的匹配提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；無人機的行動便利性，能夠為基站建設(shè)提供多維度的方案參考和結(jié)果模擬。本發(fā)明以上實施例利用無人機以上述的特性，達到了實地采集，數(shù)據(jù)精確的效果，可以實現(xiàn)建設(shè)與預(yù)期效果一致。