基于GIS技术的新型移动基站选址方法、系统和计算机设备技术方案

本发明专利技术提供的一种基于GIS技术的新型移动基站选址方法、系统和计算机设备，采用了GIS空间数据库技术，构建了移动基站选址工作数据库；综合考虑电磁通信特性及城市规划情况进行移动基站选址布局，从选址方法出发，有效地解决了以往基站站址在布局后落地难的问题；同时，利用GIS空间分析方法及GIS创建随机点空间算法实现新增移动基站选址范围的划定及新增移动基站自动布局，极大地节省了移动基站选址布局的人力物力投入，提高了建站选址工作的效率。

【技术实现步骤摘要】
基于GIS技术的新型移动基站选址方法、系统和计算机设备
本专利技术涉及移动基站选址
，更具体的，涉及基于GIS技术的新型移动基站选址方法、系统和计算机设备。
技术介绍
移动通信基站(以下简称“基站”)是一种无线电收发信电台，是移动通信网络搭建的基础硬件设施，而基站站址的选址布局与移动通信信号覆盖度与强度息息相关。宏基站是由铁塔、基站、机房构成，是建立移动通信网络广域覆盖，形成骨架网络的重要载体；微基站是挂载在公安监控杆、广告牌上的基站，主要作用是覆盖盲区和吸收热点流量。因此，微基站的建设可在已有设施上加设，宏基站的建设则需要一个相对独立的空间或用地。基站建设是一种市场行为，其规划选址一般由各大运营商分头进行。各大运营商结合各自移动网络覆盖现状，在满足无线通信覆盖的基础上，结合MR数据、投诉数据等增设基站。而这套传统的基站站址选址布局方法，因缺乏与城市规划布局相结合，在基站投产的过程中，往往会造成难以获得相关土地开发商配合建设、基站布局滞后于城市与人口发展、影响城市环境与景观、制约土地利用及开发等问题。目前，现有市场化的基站选址都是在明确建设规模的前提下，如专利申请(公开号：107172628A)公开的无线基站选址方法，结合无线通信覆盖模型及建设区内移动通信需求分布进行预选布局，再通过实地调研及存量排查相结合的方式在建设范围内确定基站建设布局方案，该过程需耗费大量人力物力，且当选址方案中任一基站无法落地，须通过计算模型重新核算规划区内基站覆盖情况并调整布局，这样往往加重了设计人员的负担，造成了工作投入的浪费。
技术实现思路
本专利技术为克服现有的基站选址方法存在耗费大量人力物力，加重设计人员负担的技术缺陷，提供基于GIS技术的新型移动基站选址方法、系统和计算机设备。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：基于GIS技术的新型移动基站选址方法，包括以下步骤：S1：采集基站选址基础数据，运用GIS空间数据库数据，构建移动基站选址工作数据库；S2：基于蜂窝模型及电磁波传播特征和移动基站选址工作数据库，按照需要布局的移动基站密度，对空间进行密度分区；S3：对不同的密度分区进行链路预算，并结合传播模型计算不同密度分区下的4G网络典型站间距；S4：在移动基站选址工作数据库中采用GIS空间分析方法框定可建设移动基站的范围；S5：确认基站需求建设规模，在可建设移动基站的范围内以需求建设规模为总量，根据密度分区及网络站间距对新增移动基站站址进行布点，形成初步布局方案；S6：基于布局选址原则对初步布局方案进行优化调整，完成移动基站的选址。其中，在所述步骤S1中，所述基站选址基础数据包括城市总体规划数据、控制性详细规划数据等城市规划数据、专项规划数据、自然保护要素数据、地形数据、建筑物空间特征数据及各移动通信服务特征数据。其中，所述GIS空间数据库数据采用标准关系数据库模型，将城市总体规划数据、控制性详细规划数据等城市规划数据、专项规划数据、自然保护要素数据、地形数据、建筑物空间特征数据及各移动通信服务特征数据作为输入，实现对地理空间信息、属性表信息进行综合处理，输出移动基站选址工作数据库，为新型移动基站的选址提供基础数据。上述方案中，移动基站选址工作数据库是根据数据应用需求及特点，遵循相应的数据规范，在此数据逻辑上存储、管理移动基站选址工作所需数据的大量数据的集合。上述方案中，GIS空间数据库技术采用标准关系数据库模型，实现地理空间信息、属性表信息等内容的存储、管理及应用，支持多种DBMS结构和多用户访问的技术。其中，在所述步骤S2中，所述蜂窝模型及电磁波传播特征具体为：受移动基站工作功率限制和电磁波球面传播的特征影响，采用正六边型网络对移动基站的传播范围进行计算与衡量；在所述蜂窝模型及电磁波传播特征的基础上，移动基站选址工作数据库提供了新型移动基站选址所需的基础数据，通过控制性详细规划数据规划管理单元，依据城市总体规划数据、专项规划数据、自然保护要素数据、地形数据、建筑物空间特征数据及各移动通信服务特征数据，按照需要布局的移动基站密度，将空间划分为超密集区、高密集区、密集区、低密集区与边缘区五类区域，实现对空间的密度分区。上述方案中，蜂窝模型，即蜂窝网络模型是由多个正六边形连接形成网络模型，六边形可实现以最少区数覆盖相同地理区域的几何特性，因此其可实现基站的全面覆盖。其中，所述步骤S3具体为：根据不同的服务商类型、技术体制、工作频段对不同的密度分区进行链路预算，并结合传播模型计算不同密度分区下的4G网络典型站间距，具体如下所示：服务商类型：中国移动，其技术体制为TD-LTE，包括F频段和D频段两个工作频段；其中：在F频段，即1.9GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为250～300米；高密集区的4G网络典型站间距为300～400米；密集区的4G网络典型站间距为400～500米；低密集区的4G网络典型站间距为500～800米；边缘区的4G网络典型站间距为800～2000米；在D频段，即2.6GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为200～250米；高密集区的4G网络典型站间距为250～350米；密集区的4G网络典型站间距为350～450米；低密集区的4G网络典型站间距为450～700米；边缘区的4G网络典型站间距为700～2000米；服务商类型：中国电信，其技术体制为LTEFDD，包括800M频段、1.8GHz频段和2.1GHz频段三个工作频段；其中：在800M频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为350～450米；高密集区的4G网络典型站间距为450～600米；密集区的4G网络典型站间距为600～750米；低密集区的4G网络典型站间距为800～1300米；边缘区的4G网络典型站间距为2000～3000米；在1.8GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为300～350米；高密集区的4G网络典型站间距为350～450米；密集区的4G网络典型站间距为450～600米；低密集区的4G网络典型站间距为600～900米；边缘区的4G网络典型站间距为900～2000米；在2.1GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为270～320米；高密集区的4G网络典型站间距为320～400米；密集区的4G网络典型站间距为400～550米；低密集区的4G网络典型站间距为550～800米；边缘区的4G网络典型站间距为800～2000米；服务商类型：中国联通，其技术体制为LTEFDD，工作频段为1.8GHz频段其中：在1.8GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为300～350米；高密集区的4G网络典型站间距为350～450米；密集区的4G网络典型站间距为450～600米；低密集区的4G网络典型站间距为600～900米；边缘区的4G网络典型站间距为900～2000米；至此，得到4G网络典型站间距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于GIS技术的新型移动基站选址方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：采集基站选址基础数据，运用GIS空间数据库数据，构建移动基站选址工作数据库；/nS2：基于蜂窝模型及电磁波传播特征和移动基站选址工作数据库，按照需要布局的移动基站密度，对空间进行密度分区；/nS3：对不同的密度分区进行链路预算，并结合传播模型计算不同密度分区下的4G网络典型站间距；/nS4：在移动基站选址工作数据库中采用GIS空间分析方法框定可建设移动基站的范围；/nS5：确认基站需求建设规模，在可建设移动基站的范围内以需求建设规模为总量，根据密度分区及网络站间距对新增移动基站站址进行布点，形成初步布局方案；/nS6：基于布局选址原则对初步布局方案进行优化调整，完成移动基站的选址。/n

【技术特征摘要】
1.基于GIS技术的新型移动基站选址方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采集基站选址基础数据，运用GIS空间数据库数据，构建移动基站选址工作数据库；
S2：基于蜂窝模型及电磁波传播特征和移动基站选址工作数据库，按照需要布局的移动基站密度，对空间进行密度分区；
S3：对不同的密度分区进行链路预算，并结合传播模型计算不同密度分区下的4G网络典型站间距；
S4：在移动基站选址工作数据库中采用GIS空间分析方法框定可建设移动基站的范围；
S5：确认基站需求建设规模，在可建设移动基站的范围内以需求建设规模为总量，根据密度分区及网络站间距对新增移动基站站址进行布点，形成初步布局方案；
S6：基于布局选址原则对初步布局方案进行优化调整，完成移动基站的选址。


2.根据权利要求1所述的基于GIS技术的新型移动基站选址方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述基站选址基础数据包括城市总体规划数据、控制性详细规划数据等城市规划数据、专项规划数据、自然保护要素数据、地形数据、建筑物空间特征数据及各移动通信服务特征数据；
所述GIS空间数据库数据采用标准关系数据库模型，将城市总体规划数据、控制性详细规划数据等城市规划数据、专项规划数据、自然保护要素数据、地形数据、建筑物空间特征数据及各移动通信服务特征数据作为输入，实现对地理空间信息、属性表信息进行综合处理，输出移动基站选址工作数据库，为新型移动基站的选址提供基础数据。


3.根据权利要求2所述的基于GIS技术的新型移动基站选址方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述蜂窝模型及电磁波传播特征具体为：受移动基站工作功率限制和电磁波球面传播的特征影响，采用正六边型网络对移动基站的传播范围进行计算与衡量；
在所述蜂窝模型及电磁波传播特征的基础上，移动基站选址工作数据库提供了新型移动基站选址所需的基础数据，通过控制性详细规划数据规划管理单元，依据城市总体规划数据、专项规划数据、自然保护要素数据、地形数据、建筑物空间特征数据及各移动通信服务特征数据，按照需要布局的移动基站密度，将空间划分为超密集区、高密集区、密集区、低密集区与边缘区五类区域，实现对空间的密度分区。


4.根据权利要求3所述的基于GIS技术的新型移动基站选址方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
根据不同的服务商类型、技术体制、工作频段对不同的密度分区进行链路预算，并结合传播模型计算不同密度分区下的4G网络典型站间距，具体如下所示：
服务商类型：中国移动，其技术体制为TD-LTE，包括F频段和D频段两个工作频段；其中：
在F频段，即1.9GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为250～300米；高密集区的4G网络典型站间距为300～400米；密集区的4G网络典型站间距为400～500米；低密集区的4G网络典型站间距为500～800米；边缘区的4G网络典型站间距为800～2000米；
在D频段，即2.6GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为200～250米；高密集区的4G网络典型站间距为250～350米；密集区的4G网络典型站间距为350～450米；低密集区的4G网络典型站间距为450～700米；边缘区的4G网络典型站间距为700～2000米；
服务商类型：中国电信，其技术体制为LTEFDD，包括800M频段、1.8GHz频段和2.1GHz频段三个工作频段；其中：
在800M频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为350～450米；高密集区的4G网络典型站间距为450～600米；密集区的4G网络典型站间距为600～750米；低密集区的4G网络典型站间距为800～1300米；边缘区的4G网络典型站间距为2000～3000米；
在1.8GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为300～350米；高密集区的4G网络典型站间距为350～450米；密集区的4G网络典型站间距为450～600米；低密集区的4G网络典型站间距为600～900米；边缘区的4G网络典型站间距为900～2000米；
在2.1GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为270～320米；高密集区的4G网络典型站间距为320～400米；密集区的4G网络典型站间距为400～550米；低密集区的4G网络典型站间距为550～800米；边缘区的4G网络典型站间距为800～2000米；
服务商类型：中国联通，其技术体制为LTEFDD，工作频段为1.8GHz频段其中：
在1.8GHz频段，计算得到超密集区的4G网络典型站间距为300～350米；高密集区的4G网络典型站间距为350～450米；密集区的4G网络典型站间距为450～600米；低密集区的4G网络典型站间距为600～900米；边缘区的4G网络典型站间距为900～2000米；
至此，得到4G网络典型站间距。


5.根据权利要求4所述的基于GIS技术的新型移动基站选址方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述确认基站需求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，马星，魏冀明，杨晓羚，陈海洋，潘俊钳，吴晓生，
申请(专利权)人：广东省城乡规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44