基于凸多边形剖分的地对空覆盖的场景化波束生成方法技术

一种基于凸多边形剖分的地对空覆盖的场景化波束生成方法，其步骤为：采用通用墨卡尔投影的方式得到基站位置集合；构建三维低空信号覆盖区域；对待覆盖区域进行凸多边形剖分；生成各基站的波束配置。本发明专利技术实现了三维低空信号覆盖区域下基站波束配置的生成，克服了现有17种场景化波束无法实现三维区域的覆盖问题；波束配置是基于优化目标为各棱柱区域在覆盖率大于或等于R的条件下重叠率最小得到的，R∈(0,0.99]，克服了动态调节波束配置带来的网络状态信息和波束配置不匹配的问题，本发明专利技术生成的波束配置无需实时获取用户数目来调整波束，具有较好的覆盖能力。具有较好的覆盖能力。具有较好的覆盖能力。

【技术实现步骤摘要】
基于凸多边形剖分的地对空覆盖的场景化波束生成方法


[0001]本专利技术属于通信
，更进一步涉及无线通信
中的一种基于凸多边形剖分的地对空覆盖的场景化波束生成方法。本专利技术可用于解决在地面基站对低空覆盖场景下，地面各基站扇区波束配置的生成。

技术介绍

[0002]结合当前普遍的5G网络应用场景看，中低空区域的用户业务需求明显增长，例如高层楼宇用户或空中无人机终端，但是传统基站天线垂直覆盖能力有限，导致为中低空用户提供的信号覆盖质量较差，而5G Massive MIMO天线除了水平维度的规划，还考虑了垂直维度的规划，可以为不同高层用户灵活提供波束场景选择，从而提升了对中低空区域的覆盖能力，优化了用户体验。目前，Massive MIMO广播波束场景化配置加上默认模式共计17种，但是对于地对空覆盖场景下的场景化波束配置处于空缺状态，需要根据地对空覆盖场景的特征来计算生成基站的波束宽度、天线倾角等参数。
[0003]彭东升在其发表的文章“Massive MIMO广播波束场景化研究”(中国电信股份有限公司安徽分公司，通信技术，202本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于凸多边形剖分的地对空覆盖的场景化波束生成方法，其特征在于，对三维低空信号覆盖区域进行任意的凸多边形剖分，计算每个棱柱区域的覆盖体积和重叠体积；该场景化波束生成方法的具体步骤包括如下：步骤1，采用通用墨卡尔投影的方式，得到所有地面基站位置的集合；步骤2，构建一个以不规则多边形为底面、H为高的三维多棱柱的三维低空信号覆盖区域；其中，H≤3000；步骤3，对待覆盖区域进行凸多边形剖分：(3a)采用旋转卡壳算法对基站位置集合进行凸多边形剖分，将三维低空信号覆盖区域的底面均匀剖分为M
T
个凸n边形，每个凸n边形以基站为顶点，并且任意两个凸n边形中的边要么均不相交，要么恰好有一条为二者的公共边，其中，n的取值为3或4，M
T
表示剖分后凸n边形的总数；(3b)对底面划分后的各凸n边形的每条边，沿着三维低空信号覆盖区域进行纵向垂直方向，将待覆盖的不规则棱柱区域划分为多个以凸n边形为底面，H为高的n棱柱区域；(3c)由n棱柱区域底面的各基站对该区域进行信号覆盖，每个n棱柱区域内的n个基站分别负责覆盖不同的高度范围，将每个基站的覆盖范围建模为以基站为顶点的四棱锥，由此将每个n棱柱区域的信号覆盖问题转化为用多个四棱锥填充一个n棱柱区域，被填充到的区域即实现了信号覆盖；其中，四棱锥的垂直张角、水平张角分别为对应基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊宇，盛敏，雷松涛，张子烨，史琰，苏郁，李建东，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：