一種天線設備的調整方法、裝置、天線設備及伺服器與流程
2023-05-12 02:04:31 2

本發明涉及無線領域,特別涉及一種天線設備的調整方法、裝置、天線設備及伺服器。
背景技術:
現行移動通信系統中,在無線側,天線固定在鐵塔、燈杆或抱杆上。對於天線安裝人員來說,天線安裝時需要爬到鐵塔上利用羅盤對天線方位角和下傾角進行精確的校準。對於天線維護人員來說,主要分為兩類工作:1、周期(例如一個月)巡檢,此類工作需要天線維護人員爬到鐵塔上,利用羅盤進行天線的方位角和下傾角的測量;2、在天線出現鬆動時,調整天線方位角和下傾角,此類工作同樣需要天線維護人員爬到鐵塔上,調整與天線連接的天線調節支架。
由於現在對天線的調整(維護)工作需要工作人員爬到鐵塔上進行手動操作,因此存在手工工作量大、由於工作人員疏忽容易產生錯誤,且需要高空作業,維護人員存在安全隱患等問題。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是提供一種天線設備的調整方法、裝置、天線設備及伺服器,解決現有天線的調整工作需要工作人員進行手動操作和高空作業,工作量大、易產生錯誤且存在安全隱患的問題。
為解決上述技術問題,本發明的實施例提供一種天線設備,包括:
至少一副天線及用於支撐所述天線的外部支撐機構;
連接於所述天線與所述外部支撐機構之間的角度調節機構及與所述角度調節機構連接的電機,通過所述電機帶動所述角度調節機構動作,使所述天線相對於所述外部支撐機構的安裝方位及傾斜角度變化;
與所述電機連接的控制器,用於向所述電機輸出控制指令。
其中,所述控制器包括:
指令接收單元,用於接收一伺服器通過無線傳輸發送的角度調節指令;
指令解析單元,用於對所述角度調節指令進行解析,獲取所述角度調節指令指示的角度調節大小;
指令生成單元,用於根據所述角度調節大小,生成一電機的控制指令並輸出。
其中,所述天線設備還包括:
設置於所述天線上的方位角傳感器,用於檢測所述天線的安裝方位信息;
設置於所述天線上的傾斜角傳感器,用於檢測所述天線的傾斜角度信息;
與所述方位角傳感器及所述傾斜角傳感器連接的微控制單元,用於根據所述安裝方位信息確定所述天線的安裝方位,並根據所述傾斜角度信息確定所述天線的傾斜角度;
與所述微控制單元連接的無線傳輸單元,用於將所述天線的安裝方位及傾斜角度通過無線傳輸發送給所述伺服器,使所述伺服器將所述天線的安裝方位及傾斜角度顯示給用戶,並使所述伺服器根據所述天線當前的安裝方位及傾斜角度生成所述角度調節指令。
其中,所述角度調節機構包括垂直旋轉機構和水平旋轉機構,所述垂直旋轉機構連接有第一電機,所述水平旋轉機構連接有第二電機;
其中,通過所述第一電機的驅動,所述垂直旋轉機構能夠帶動所述天線繞所述外部支撐機構轉動,使所述天線的安裝方位變化;通過所述第二電機的驅動,所述水平旋轉機構能夠帶動所述天線的第一端向靠近或遠離所述外部支撐機構的方向移動,使所述天線的傾斜角度變化。
其中,所述垂直旋轉機構包括一垂直支架,所述垂直支架的一端與所述第一電機的電機軸連接;
所述水平旋轉機構包括兩個水平支架,第一水平支架包括通過旋轉軸連接的兩部分,其中,第一部分遠離第二部分的一端與所述垂直支架通過轉軸連接,第二部分遠離所述第一部分的一端與所述天線的第一端通過轉軸連接,且所述第一部分靠近所述第二部分的一端與所述第二電機的電機軸採用偏心軸方式連接;
第二水平支架的一端與所述垂直支架固定連接,另一端與所述天線的第二端通過轉軸連接。
其中,所述第一電機及所述第二電機分別通過一安裝杆與所述外部支撐機構固定連接。
其中,所述垂直旋轉機構包括一沿第一方向設置的第一轉軸,所述第一電機驅動所述第一轉軸旋轉;
所述水平旋轉機構包括一沿第二方向設置的第二轉軸,所述第二電機驅動所述第二轉軸旋轉,所述第一方向與所述第二方向垂直;
所述第一轉軸和所述第二轉軸分別鉸接於一連接部的兩端;
所述天線與所述第一轉軸或所述第二轉軸固定,並通過所述第一轉軸或所述第二轉軸與所述連接部鉸接。
其中,所述連接部通過一安裝杆與所述外部支撐機構固定連接。
為解決上述技術問題,本發明的實施例還提供一種應用於如上所述的天線設備的調整方法,應用於一伺服器,所述調整方法包括:
將預先生成的角度調節指令通過無線傳輸發送給所述天線設備的控制器,使所述控制器接收到所述角度調節指令後,根據所述角度調節指令向所述電機下發控制指令,控制所述角度調節機構帶動所述天線轉動,完成對所述天線的安裝方位及傾斜角度的調節。
其中,所述將預先生成的一角度調節指令發送給所述天線設備的控制器之前,所述調整方法還包括:
根據預先檢測出的不同天線角度在相同時段分別對應的網絡性能參數值,獲取網絡性能參數值最大時對應的天線角度作為第一目標角度;
根據所述第一目標角度,生成所述角度調節指令。
其中,所述將預先生成的一角度調節指令發送給所述天線設備的控制器之前,所述調整方法還包括:
在當前時間到達預設時間時,根據預先配置的所述預設時間對應的第二目標角度,生成所述角度調節指令。
其中,所述將預先生成的一角度調節指令發送給所述天線設備的控制器之前,所述調整方法還包括:
接收所述天線設備根據天線上的方位角傳感器及傾斜角傳感器檢測的數據,發送的所述天線當前的安裝方位及傾斜角度;
根據所述天線當前的安裝方位及傾斜角度,生成所述角度調節指令。
其中,所述將預先生成的一角度調節指令發送給所述天線設備的控制器之前,所述調整方法還包括:
根據一請求小區發送的天線支援請求,獲取所述請求小區對應的天線角度作為第三目標角度,其中,所述天線支援請求為所述請求小區的負荷度大於預設閾值時發送的,所述請求小區為所述天線設備所在小區的鄰小區,且所述天線設備所在小區為所述請求小區的至少一個鄰小區中負荷值最小的小區;
根據所述第三目標角度,生成所述角度調節指令。
其中,所述將預先生成的一角度調節指令發送給所述天線設備的控制器之後,所述調整方法還包括:
接收到所述天線設備所在小區發送的天線回調請求時,若所述天線設備所在小區的負荷值大於所述請求小區的負荷值,則根據所述天線設備所在小區對應的天線角度,生成一角度回調指令,其中,所述天線回調請求為所述天線設備所在小區的負荷值大於所述預設閾值時發送的;
將所述角度回調指令發送給所述天線設備的控制器。
其中,所述調整方法還包括:
通過如下公式確定所述請求小區及所述請求小區的至少一個鄰小區的負荷值:
負荷=1/3*(SD每線話務量/0.8)+1/3*(TCH每線話務量/0.8)+1/3*(下行TBF復用度/3)。
為解決上述技術問題,本發明的實施例還提供一種應用於如上所述的天線設備的調整裝置,應用於一伺服器,所述調整裝置包括:
發送模塊,用於將預先生成的角度調節指令通過無線傳輸發送給所述天線設備的控制器,使所述控制器接收到所述角度調節指令後,根據所述角度調節指令向所述電機下發控制指令,控制所述角度調節機構帶動所述天線轉動,完成對所述天線的安裝方位及傾斜角度的調節。
其中,所述調整裝置還包括:
第一獲取模塊,用於根據預先檢測出的不同天線角度在相同時段分別對應 的網絡性能參數值,獲取網絡性能參數值最大時對應的天線角度作為第一目標角度;
第一生成模塊,用於根據所述第一目標角度,生成所述角度調節指令。
其中,所述調整裝置還包括:
第二生成模塊,用於在當前時間到達預設時間時,根據預先配置的所述預設時間對應的第二目標角度,生成所述角度調節指令。
其中,所述調整裝置還包括:
接收模塊,用於接收所述天線設備根據天線上的方位角傳感器及傾斜角傳感器檢測的數據,發送的所述天線當前的安裝方位及傾斜角度;
第三生成模塊,用於根據所述天線當前的安裝方位及傾斜角度,生成所述角度調節指令。
其中,所述調整裝置還包括:
第二獲取模塊,用於根據一請求小區發送的天線支援請求,獲取所述請求小區對應的天線角度作為第三目標角度,其中,所述天線支援請求為所述請求小區的負荷度大於預設閾值時發送的,所述請求小區為所述天線設備所在小區的鄰小區,且所述天線設備所在小區為所述請求小區的至少一個鄰小區中負荷值最小的小區;
第四生成模塊,用於根據所述第三目標角度,生成所述角度調節指令。
為解決上述技術問題,本發明的實施例還提供一種伺服器,包括:如上所述的天線設備的調整裝置。
本發明的上述技術方案的有益效果如下:
本發明實施例的天線設備,包括至少一副天線及用於支撐天線的外部支撐機構(如抱杆);連接於天線和外部支撐機構之間的角度調節機構及與角度調節機構連接的電機,通過電機帶動角度調節機構動作,可使天線相對於外部支撐機構的安裝方位及傾斜角度變化;電機連接有一控制器,控制器可向電機輸出控制指令,使電機根據該控制指令帶動角度調節機構動作,完成天線角度的自動調節,無需工作人員再進行高空作業,對天線進行手動調節。避免了工作人員進行高空作業而存在的安全隱患,節省了人力資源,減少了工作量和錯誤產生率,提高了調整精度,提高了實用性和智能化。
附圖說明
圖1為本發明天線設備的結構示意圖;
圖2為本發明天線設備與伺服器通過網關通訊的示意圖;
圖3為本發明天線設備第一種實現方式的結構示意圖;
圖4為本發明天線設備第二種實現方式的第一結構示意圖;
圖5為本發明天線設備第二種實現方式的第二結構示意圖;
圖6為本發明天線設備的調整方法的流程圖;
圖7為本發明天線設備的調整方法的一應用場景示意圖;
圖8為本發明天線設備的調整方法一實現實施例的第一流程圖;
圖9為本發明天線設備的調整方法一實現實施例的第二流程圖;
圖10為本發明天線設備的調整裝置的結構示意圖。
附圖標記說明:
1-天線,2-外部支撐機構,31-第一電機,32-第二電機,4-垂直支架,51-第一部分,52-第二部分,6-第二水平支架,7-安裝部。
具體實施方式
為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
現行移動通信系統中,天線一般固定在鐵塔、燈杆或抱杆上。在日常運行過程中,由於大風等天氣,容易出現天線鬆動等情況,使天線的方位角或下傾角出現偏離,影響小區的信號覆蓋,導致網絡性能下降或用戶投訴。此時,維護人員需要爬到鐵塔上手動調整天線。因此,天線的維護工作需要很大的工作量,並且由於高空作業,工作人員存在一定的安全隱患。
本發明實施例的天線設備,通過在天線側增加可自動調節天線的調節機構,實現了天線角度的自動調節,無需工作人員再進行手動調節,有效解決了現有天線調整工作存在的手工工作量大、存在安全隱患等問題。
如圖1所示,本發明實施例的天線設備,包括:
至少一副天線1及用於支撐所述天線1的外部支撐機構2;
連接於所述天線1與所述外部支撐機構2之間的角度調節機構及與所述角度調節機構連接的電機,通過所述電機帶動所述角度調節機構動作,使所述天線相對於所述外部支撐機構的安裝方位及傾斜角度變化;
與所述電機連接的控制器,用於向所述電機輸出控制指令。
本發明實施例的天線設備,通過控制器可向電機輸出一控制指令,使電機根據該控制指令帶動角度調節機構動作,從而使天線1相對於外部支撐機構2(如抱杆)的安裝方位及傾斜角度變化,進而完成對天線的自動調節。相對於現有工作人員進行高空、手動調節的方式,有效避免了高空作業帶來的安全隱患,節省了人力資源,減少了工作量和錯誤產生率,提高了調整精度,提高了實用性和智能化。
具體的,所述控制器可以包括:指令接收單元,用於接收一伺服器通過無線傳輸發送的角度調節指令;指令解析單元,用於對所述角度調節指令進行解析,獲取所述角度調節指令指示的角度調節大小;指令生成單元,用於根據所述角度調節大小,生成一電機的控制指令並輸出。
此時,指令接收單元在接收到伺服器發送的角度調節指令後,通過指令解析單元對該角度調節指令進行解析,得到角度調節大小,再通過指令生成單元生成一電機的控制指令並輸出給電機,使角度調節指令有效的轉化成了電機控制指令,從而使電機帶動角度調節機構動作,將天線1準確轉動到角度調節指令要求的大小,完成對天線1的調整動作,有效提高了調整精度和調整效率。
由於現有對天線1的巡檢工作也需要工作人員進行高空作業,利用羅盤等工具手動測量天線的方位角和下傾角,所以也存在安全隱患、工作量大、測量不準確等缺陷,為了解決這些問題,本發明的具體實施例中,所述天線設備還可以包括:
設置於所述天線1上的方位角傳感器,用於檢測所述天線1的安裝方位信息;
設置於所述天線1上的傾斜角傳感器,用於檢測所述天線1的傾斜角度信息;
與所述方位角傳感器及所述傾斜角傳感器連接的微控制單元,用於根據所述安裝方位信息確定所述天線1的安裝方位,並根據所述傾斜角度信息確定所 述天線的傾斜角度;
與所述微控制單元連接的無線傳輸單元,用於將所述天線1的安裝方位及傾斜角度通過無線傳輸發送給所述伺服器,使所述伺服器將所述天線1的安裝方位及傾斜角度顯示給用戶,並使所述伺服器根據所述天線當前的安裝方位及傾斜角度生成所述角度調節指令。
此時,通過設置在天線1上的方位角傳感器和傾斜角傳感器,可準確獲取天線1的安裝方位信息和傾斜角度信息,進而獲取天線1當前的安裝方位(方位角)和傾斜角度(下傾角),實現了對天線1角度的自動測量,避免了人工測量存在的安全隱患,節省了人力資源,減少了工作量和錯誤產生率,提高了測量的準確性和測量精度。且通過無線傳輸單元可將測得的天線1方位角和下傾角發送給伺服器端,並通過伺服器顯示給用戶,方便了用戶的查詢和使用,提高了實用性。另外,無線傳輸單元將天線1的方位角和下傾角發送給伺服器,也為伺服器生成角度調節指令提供了數據支持,使伺服器可根據天線1當前的方位角和下傾角,準確得知將天線1調整到目標角度應該調整的大小,從而提高了調整精度。
其中,方位角傳感器和傾斜角傳感器可設置在天線1的頂部、底部或背部等任何能夠檢測天線1安裝方位信息和傾斜角度信息的部位,在此不一一說明。
其中,方位角傳感器可採用角位移傳感器,具體的,可將角位移傳感器檢測的角度信號先轉換為電壓信號,再通過A/D轉換器轉換後由微控制單元MCU進行計算,並經安裝誤差校正後得到最終方位角。
其中,傾斜角傳感器可採用重力傳感器,具體的,可將重力傳感器檢測的傾角信號以脈寬數位訊號直接輸出,先經MCU監測和計算,再經溫度傳感器進行溫度補償和安裝誤差校正後得到最終下傾角。
另外,如圖2所示,天線設備與伺服器之間進行通訊時,可通過設置在基站機房內的網關作為中介。其中,每個基站機房內均可設立一個網關,用來收集天線設備發送的天線的方位角及下傾角;運營商可設立一個或多個伺服器,將網關傳來的各個基站天線的方位角、下傾角等信息進行匯總,並提供查詢。
這裡,伺服器可根據天線當前的方位角和下傾角自動生成角度調節指令,也可接收用戶利用電腦、手機等設備登陸後臺伺服器後,根據話務量等各種網 絡指標下達的角度調節指令,該角度調節指令通過網關,最終下達至可自動調整的天線設備,即可遠程(無需爬到鐵塔上)實現對天線方位角、下傾角的調整。
其中,後臺伺服器與基站機房內的網關之間可通過有線方式進行通訊,而網關與天線設備之間則通過無線方式進行通訊。
本發明的具體實施例中,所述角度調節機構可包括垂直旋轉機構和水平旋轉機構,所述垂直旋轉機構連接有第一電機31,所述水平旋轉機構連接有第二電機32;
其中,通過所述第一電機31的驅動,所述垂直旋轉機構能夠帶動所述天線1繞所述外部支撐機構2轉動,使所述天線1的安裝方位變化;通過所述第二電機32的驅動,所述水平旋轉機構能夠帶動所述天線1的第一端向靠近或遠離所述外部支撐機構2的方向移動,使所述天線1的傾斜角度變化。
此時,通過垂直旋轉機構可有效調節天線1的方位角,通過水平旋轉機構可有效調節天線1的下傾角,從而實現了對天線1方位角及下傾角的自動調節功能,提高了實用性和智能化。
優選的,如圖3所示,作為本發明天線設備的第一種實現方式,所述垂直旋轉機構可包括一垂直支架4,所述垂直支架4的一端與所述第一電機31的電機軸連接;
所述水平旋轉機構可包括兩個水平支架,第一水平支架包括通過旋轉軸連接的兩部分,其中,第一部分51遠離第二部分52的一端與所述垂直支架4通過轉軸連接,第二部分52遠離所述第一部分51的一端與所述天線1的第一端通過轉軸連接,且所述第一部分51靠近所述第二部分52的一端與所述第二電機32的電機軸採用偏心軸方式連接;第二水平支架6的一端與所述垂直支架4固定連接,另一端與所述天線1的第二端通過轉軸連接。
進一步的,所述第一電機31及所述第二電機32分別通過一安裝杆與所述外部支撐機構2固定連接。
此時,第一電機31轉動時可帶動垂直支架4轉動,進而帶動天線1繞外部支撐機構2(如抱杆)轉動,實現對天線1方位角的調節;第二電機32轉動時可帶動第一水平支架的第一部分51的一端向靠近或遠離外部支撐機構2 的方向移動,進而帶動天線1的第一端向靠近或遠離外部支撐機構2的方向移動,實現對天線1下傾角的調節。實現方式簡單有效,可廣泛應用於天線1安裝結構中,實現對天線1角度的自動調節,具有很大的推廣意義和實用價值。
優選的,如圖4、5所示,作為本發明天線設備的第二種實現方式,所述垂直旋轉機構可包括一沿第一方向設置的第一轉軸,所述第一電機驅動所述第一轉軸旋轉;
所述水平旋轉可機構包括一沿第二方向設置的第二轉軸,所述第二電機驅動所述第二轉軸旋轉,所述第一方向與所述第二方向垂直;
所述第一轉軸和所述第二轉軸分別鉸接於一連接部7的兩端;
所述天線與所述第一轉軸或所述第二轉軸固定,並通過所述第一轉軸或所述第二轉軸與所述連接部7鉸接。
進一步的,所述連接部7通過一安裝杆與所述外部支撐機構固定連接。
此時,上述角度調節機構構成了一種雲臺結構,通過控制第一轉軸和第二轉軸可有效地調整天線1的方位角和下傾角,實現方式簡單有效,且靈活性高,有效改善了調整精度和調整效率,提高了實用性和智能化。
當然,以上兩種實現方式僅僅是較佳實施例,本發明實施例的天線設備的實現方式並不限於上述兩種方式,任何能夠實現自動調整天線1方位角及下傾角的天線結構均可應用到本發明的具體實施例中,在此不一一說明。
為了更好了實現本發明天線設備的自動調整功能,如圖6所示,本發明的實施例還提供了一種應用於如上所述的天線設備的調整方法,應用於一伺服器,所述調整方法包括:
步驟61,將預先生成的角度調節指令通過無線傳輸發送給所述天線設備的控制器,使所述控制器接收到所述角度調節指令後,根據所述角度調節指令向所述電機下發控制指令,控制所述角度調節機構帶動所述天線轉動,完成對所述天線的安裝方位及傾斜角度的調節。
此時,可通過伺服器生成角度調節指令,並將角度調節指令下發給天線設備的控制器,使天線設備根據該控制指令完成對天線角度的自動調整。相對於現有工作人員進行高空、手動調節的方式,有效避免了高空作業帶來的安全隱患,節省了人力資源,減少了工作量和錯誤產生率,提高了調整精度,提高了 實用性和智能化。
這裡,上面已經論述過,該角度調節指令可以是伺服器根據用戶預先配置的各種調整策略自動生成的指令,也可以是用戶登錄後臺伺服器後直接下達給伺服器的指令。
優選的,作為第一種調整策略,上述步驟61之前,所述調整方法還可以包括:
步驟601,根據預先檢測出的不同天線角度在相同時段分別對應的網絡性能參數值,獲取網絡性能參數值最大時對應的天線角度作為第一目標角度。
這裡,網絡性能參數如可包括話務量、數據流量等信息。
步驟602,根據所述第一目標角度,生成所述角度調節指令。
此時,利用不同方位角和下傾角的同時段對比,找到網絡性能參數值最大時對應的方位角和下傾角,再通過對網關發送指令到天線設備進行角度的自動調節,從而實現了業務量的最大化。
由於網絡數據業務具有潮汐效應,同一區域在不同時段的業務需求量不同,可能造成該區域在某時段網絡擁堵,或者網絡較閒造成資源浪費。
為了解決潮汐效應造成的問題,作為第二種調整策略,上述步驟61之前,所述調整方法還可以包括:
步驟603,在當前時間到達預設時間時,根據預先配置的所述預設時間對應的第二目標角度,生成所述角度調節指令。
此時,可根據天線所在小區及鄰小區的業務忙閒時間,人工或自動設定需要天線自動調整的時間及需要調整的角度,以在本小區業務閒時而鄰小區業務忙時,將天線調整到鄰小區所在區域,避免鄰小區的網絡擁堵,從而有效解決了潮汐效應造成的網絡擁堵和資源浪費的問題。
進一步的,上述步驟61之前,所述調整方法還可以包括:
步驟604,接收所述天線設備根據天線上的方位角傳感器及傾斜角傳感器檢測的數據,發送的所述天線當前的安裝方位及傾斜角度;
步驟605,根據所述天線當前的安裝方位及傾斜角度,生成所述角度調節指令。
此時,通過伺服器與天線設備進行信息交互,獲取到天線當前的安裝角及 下傾角,可結合預先設定的調整策略,準確獲取當前情況下需要天線調整的角度,進而提高了調整的準確性和調整精度。
為了解決潮汐效應造成的問題,作為第三種調整策略,上述步驟61之前,所述調整方法還可以包括:
步驟606,根據一請求小區發送的天線支援請求,獲取所述請求小區對應的天線角度作為第三目標角度,其中,所述天線支援請求為所述請求小區的負荷度大於預設閾值時發送的,所述請求小區為所述天線設備所在小區的鄰小區,且所述天線設備所在小區為所述請求小區的至少一個鄰小區中負荷值最小的小區;
步驟607,根據所述第三目標角度,生成所述角度調節指令。
此時,在天線設備所在本小區的某鄰小區出現負荷度過大,且天線設備所在小區的負荷度較小時,可將本小區天線自動調整到鄰小區所在區域,以避免鄰小區的網絡擁堵和本小區的資源浪費,從而有效解決了潮汐效應造成的問題,保證了資源利用的合理化。
這裡,需要說明的是,將本小區天線調整到鄰小區所在區域進行天線支援時,應以保證本小區覆蓋區域有信號,不影響本小區網絡用戶的正常使用為前提。即根據第三目標調整角度,生成的角度調節指令,應該是某小區的部分覆蓋類型的天線(不是全部覆蓋類型的天線)的調整指令,以保證本小區網絡用戶的正常使用。(某小區可能有多種覆蓋類型,例如有GSM900MHz覆蓋類型、GSM1800MHz覆蓋類型、TD-SCDMA覆蓋類型、TD-LTE覆蓋類型等。)
進一步的,基於上述步驟606,上述步驟61之後,所述調整方法還可以包括:
步驟62,接收到所述天線設備所在小區發送的天線回調請求時,若所述天線設備所在小區的負荷值大於所述請求小區的負荷值,則根據所述天線設備所在小區對應的天線角度,生成一角度回調指令,其中,所述天線回調請求為所述天線設備所在小區的負荷值大於所述預設閾值時發送的;
步驟63,將所述角度回調指令發送給所述天線設備的控制器。
此時,在天線設備所在本小區的負荷度增加到一定值,且超過請求小區的負荷值時,可將調整到請求小區的天線重新調回,以根據小區間的負荷度靈活 調用天線,有效解決網絡擁堵現象的同時,提高了調整的靈活性和合理性。
上述調整本小區天線對鄰小區天線進行支援的步驟主要針對負荷均衡的問題,當然,如果某小區有其他方面的需求需要得到其他小區的支援,也可以應用本發明的上述步驟進行天線支援的調整。
在GSM系統中,主要分為三類信道:SD信道(傳信令用於話音接續、發送接收簡訊)、TCH信道(用來進行話音通信)、GPRS/EDGE信道(用於承載數據業務)。因此,GSM網絡的網絡性能指標分別包括:SD每線話務量(SD話務量/SD信道數)、TCH每線話務量(TCH話務量/TCH信道數)和下行TBF復用度(表徵GPRS/EDGE的復用度)。
針對GSM系統,上述步驟62中可通過如下公式確定所述請求小區及所述請求小區的至少一個鄰小區的負荷值:
負荷=1/3*(SD每線話務量/0.8)+1/3*(TCH每線話務量/0.8)+1/3*(下行TBF復用度/3)。
此時,通過上述公式可有效獲取每個小區的負荷值,以根據每個小區的負荷值對擁堵小區進行天線支援或天線回調,為天線調整提供了數據支持。
上述調整本小區天線對鄰小區天線進行支援的步驟可應用於GSM系統,當然也可應用於其他網絡系統,如3G、4G系統等,在應用於其他網絡系統時,相關的網絡參數和調整算法可根據需求進行調整,在此不作進一步說明。
下面針對網絡數據業務的潮汐效應和GSM系統,對本發明實施例的上述第三種調整策略舉例說明如下:
所謂的潮汐效應,即話務量、簡訊量、數據流量等業務量隨著時間會有明顯的遷移。以學校為例,在白天上課時段教學樓的業務量較大,宿舍樓和食堂的業務量都較小;在中午吃飯時段食堂的業務量較大,教學樓和食堂樓都較小;而在晚上宿舍樓的業務量較大,教學樓和食堂都較小。
如圖7所示,假定某學校院內有一基站,分為六個小區(三個900MHz小區、三個1800MHz小區),每個小區對應一副天線,並覆蓋120度的扇區。
由於無線資源是稀缺資源,頻點有限,並且相鄰小區間頻點需要隔離度以避免頻率幹擾,所以小區的配置不能無限大。以移動為例,900MHz的頻點95個,1800MHz的頻點124個,同時又要考慮該基站與周邊其他基站的頻率幹擾問題,並且設備有最大容量的限制,故移動最大的基站配置一般為12+12+12 個頻點,即每個小區12個載頻。
由於學校屬於高業務量地區,且由於頻率等諸多方面的限制很難保證用戶的使用體驗。在天線不可調的情況下,在白天上課時段小區1(即天線1、2覆蓋小區)覆蓋的教學樓業務量較大,故導致該小區超忙擁塞,而此時宿舍樓、食堂業務量較小,故導致小區2(即天線3、4覆蓋小區)和小區3(即天線5、6覆蓋小區)較閒。
仍以圖7的學校網絡為例,將天線1、2覆蓋的小區定為900MHz小區1、1800MHz小區1;天線3、4覆蓋的小區定為900MHz小區2、1800MHz小區2;天線5、6覆蓋的小區定為900MHz小區3、1800MHz小區3。在話務均衡設置中讓用戶傾向於佔用900MHz小區,當900MHz小區容量不夠時再佔用1800MHz小區。故在本提案中提出的方案,900MHz小區的天線是固定不動的,調整隻針對1800MHz的小區。
當1800MHz的小區1、2、3中某個小區的SD每線話務量大於0.8、TCH每線話務量大於0.8且下行TBF復用度大於3時,該小區向伺服器系統請求調整其他小區的天線進行支援。此時系統判定其他小區的三個網絡性能指標,選擇負荷較小的天線支援發出請求的小區,生成一角度調節指令下達到天線端,天線進行相應調整。
關於負荷大小的判定採用如下公式:
負荷=1/3*(SD每線話務量/0.8)+1/3*(TCH每線話務量/0.8)+1/3*(下行TBF復用度/3)
使三個網絡性能指標的權重各佔1/3,且SD每線話務量等於0.8時負荷比例為1,TCH每線話務量等於0.8時負荷比例為1、下行TBF復用度等於3時負荷比例為1。如假定一個小區的SD每線話務量等於0.4,TCH每線話務量等於0.4,下行TBF復用度等於1.5,則它的負荷係數為:
1/3*(0.4/0.8)+1/3*(0.4/0.8)+1/3*(1.5/3)=0.5。
系統根據每個小區的負荷系統,選擇負荷係數較小的小區(如小區2)將其天線調整至請求小區(如小區1)的方向。當被調整小區2的900MHz基站發生負荷係數大於1時,會向系統要求將相應的1800MHz小區天線調回。此時系統會重新計算小區1和小區2的負荷係數,將剛才調整的天線調整至負荷係數大的小區。
下面將上述針對潮汐效應的方案流程總結如下,該方案可分為初始調整階段和天線回調階段。如圖8所示,在初始調整階段,首先可計算各個小區的負荷係數,在某小區的負荷係數滿足超負荷條件時,向伺服器發送支援請求;伺服器比較其他小區的負荷係數,選擇負荷係數較小的小區進行支援,將給予支援小區的天線調整到請求支援小區。如圖9所示,在天線回調階段,首先重新計算各個小區的負荷系統,在給予支援小區的負荷係數滿足超負荷條件時,向伺服器發送天線回調請求;伺服器比較給予支援小區和請求支援小區的負荷係數,並將天線調整至負荷係數較大的小區。
本發明的上述方案,基於天線設備的自動調整功能,根據各小區的負荷系統,對小區間的網絡資源進行均衡,有效解決了潮汐效應引起的網絡擁堵或資源浪費的問題,提高了實用性和智能化。
本發明實施例的天線的調整方法,可通過伺服器根據預先輸入的時間及調整幅度對天線進行調整(或通過系統自動計算),也可通過伺服器依據一定的優化算法,得到相應的調整指令。對於具有特殊性質(如潮汐話務量)地區的天線進行自動調整。相對於現有工作人員進行高空、手動調節的方式,有效避免了高空作業帶來的安全隱患,節省了人力資源,減少了工作量和錯誤產生率,提高了調整精度,提高了實用性和智能化。
如圖10所示,本發明的實施例還提供了一種應用於如上所述的天線設備的調整裝置,應用於一伺服器,所述調整裝置包括:
發送模塊,用於將預先生成的角度調節指令通過無線傳輸發送給所述天線設備的控制器,使所述控制器接收到所述角度調節指令後,根據所述角度調節指令向所述電機下發控制指令,控制所述角度調節機構帶動所述天線轉動,完成對所述天線的安裝方位及傾斜角度的調節。
本發明實施例的天線設備的調整裝置,通過生成角度調節指令,並將角度調節指令下發給天線設備的控制器,使天線設備根據該控制指令完成對天線角度的自動調整。相對於現有工作人員進行高空、手動調節的方式,有效避免了高空作業帶來的安全隱患,節省了人力資源,減少了工作量和錯誤產生率,提高了調整精度,提高了實用性和智能化。
優選的,所述調整裝置還可以包括:
第一獲取模塊,用於根據預先檢測出的不同天線角度在相同時段分別對應的網絡性能參數值,獲取網絡性能參數值最大時對應的天線角度作為第一目標角度;
第一生成模塊,用於根據所述第一目標角度,生成所述角度調節指令。
優選的,所述調整裝置還可以包括:
第二生成模塊,用於在當前時間到達預設時間時,根據預先配置的所述預設時間對應的第二目標角度,生成所述角度調節指令。
優選的,所述調整裝置還可以包括:
接收模塊,用於接收所述天線設備根據天線上的方位角傳感器及傾斜角傳感器檢測的數據,發送的所述天線當前的安裝方位及傾斜角度;
第三生成模塊,用於根據所述天線當前的安裝方位及傾斜角度,生成所述角度調節指令。
優選的,所述調整裝置還可以包括:
第二獲取模塊,用於根據一請求小區發送的天線支援請求,獲取所述請求小區對應的天線角度作為第三目標角度,其中,所述天線支援請求為所述請求小區的負荷度大於預設閾值時發送的,所述請求小區為所述天線設備所在小區的鄰小區,且所述天線設備所在小區為所述請求小區的至少一個鄰小區中負荷值最小的小區;
第四生成模塊,用於根據所述第三目標角度,生成所述角度調節指令。
優選的,所述調整裝置還可以包括:
第五生成模塊,用於接收到所述天線設備所在小區發送的天線回調請求時,若所述天線設備所在小區的負荷值大於所述請求小區的負荷值,則根據所述天線設備所在小區對應的天線角度,生成一角度回調指令,其中,所述天線回調請求為所述天線設備所在小區的負荷值大於所述預設閾值時發送的;
第二發送模塊,用於將所述角度回調指令發送給所述天線設備的控制器。
其中,針對GSM系統,可通過如下公式確定所述請求小區及所述請求小區的至少一個鄰小區的負荷值:
負荷=1/3*(SD每線話務量/0.8)+1/3*(TCH每線話務量/0.8)+1/3*(下行TBF復用度/3)。
本發明實施例的天線設備的調整裝置,可通過伺服器根據預先輸入的時間 及調整幅度對天線進行調整(或通過系統自動計算),也可通過伺服器依據一定的優化算法,得到相應的調整指令。對於具有特殊性質(如潮汐話務量)地區的天線進行自動調整。相對於現有工作人員進行高空、手動調節的方式,有效避免了高空作業帶來的安全隱患,節省了人力資源,減少了工作量和錯誤產生率,提高了調整精度,提高了實用性和智能化。
需要說明的是,該實現天線設備的調整裝置是與上述實現天線設備的調整方法相對應的裝置,其中上述方法實施例中所有實現方式均適用於該裝置的實施例中,也能達到同樣的技術效果。
由於本發明實施例的天線設備的調整裝置應用於伺服器,因此,本發明實施例還提供了一種伺服器,包括:如上述實施例中所述的天線設備的調整裝置。其中,上述天線設備的調整裝置的所述實現實施例均適用於該伺服器的實施例中,也能達到相同的技術效果。
以上所述是本發明的優選實施方式,應當指出,對於本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明所述原理的前提下,還可以作出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。