本發明涉及移動通信,尤其涉及一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法和裝置。
背景技術:
1、3gpp在5g新空口(5g?nr,new?radio)系統定義了ssb集合來支持波束掃描機制。2個下行同步信號:主同步信號(primary?synchronization?signal,pss)、輔助同步信號(secondary?synchronization?signal,pss),以及物理廣播信號(physical?broadcastchannel,pbch)集合在一個物理資源塊中,稱作ssb,這三個組成部分總是一起傳輸。
2、波束掃描機制中,ue(user?equipment,用戶終端)的小區搜索實際上就是對ssb集合進行搜索,得到最優ssb資源。具體來說,一個ssb集合限制在5ms的時間窗內,集合內包含多個ssb資源,基站可以采用空間波束掃描的方式發送ssb資源,例如一個或多個ssb資源發送機會對應一個波束方向,在ue執行小區搜索檢測到最優ssb資源后,解調其中的pbch得到ssb索引信息,獲得完整的下行時域相關信息,從而完成小區搜索。
3、ssb波束信號質量影響用戶的接入和移動性等性能,一般使用“五元”權值組描述ssb波束,“五元”權值組指ssb波束的水平波瓣寬度、垂直波瓣寬度、下傾角、方位角、pattern(即ssb子波束數量),可通過優化“五元”權值組實現最優網絡性能。現有的對ssb廣播波束的權值優化方法都是基于ssb子波束寬度固定來實現優化,即要求子波束的水平波瓣寬度為15°,垂直波瓣寬度為6°,且3gpp對子波束的個數有所限制(規定sub-6g頻段中最多使用8個),若采用同樣寬度的子波束進行覆蓋,如果目標區域分布角度大于ssb子波束寬度,則不能充分覆蓋目標區域;如果目標區域分布角度小于ssb子波束寬度,則會導致ssb子波束覆蓋范圍超過目標區域,產生越區覆蓋干擾,對用戶感知造成負面影響。
4、綜上可見,現有的ssb子波束權值優化方法尚不能實現ssb子波束寬度的靈活制定,在子波束總數受限的情況下,要么不能實現充分覆蓋,要么容易造成越區覆蓋干擾,信號質量不佳,使得用戶體驗不夠好。
技術實現思路
1、本發明提供一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法和裝置,用以解決現有技術中基于ssb子波束寬度固定的ssb子波束天線權值優化方法要么覆蓋不充分要么易產生越區干擾,導致信號質量不佳的缺陷,實現在ssb子波束數量受限的條件下,完成ssb子波束寬度的靈活控制、自動化調整,提高小區信號覆蓋質量。
2、本發明提供一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法,包括:
3、獲取待優化小區所覆蓋的每一地物的地物分布信息;
4、根據每一地物的地物分布信息與基站之間的相對位置,計算每一地物在以所述基站為原點的預設坐標系中的位置坐標;其中,所述基站為所述待優化小區所歸屬的基站;
5、對所述預設坐標系中的全部位置坐標進行聚類,得到至少一個分組;
6、根據全部分組中的每一分組的覆蓋范圍確定所述待優化小區的ssb子波束的配置方案;所述配置方案包括所述ssb子波束的個數和波束水平寬度。
7、根據本發明提供的一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法,所述對所述預設坐標系中的全部位置坐標進行聚類,得到至少一個分組,包括:
8、利用k-means方法對所述預設坐標系中的全部位置坐標進行聚類,得到至少一個分組。
9、根據本發明提供的一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法,所述利用k-means方法對所述預設坐標系中的全部位置坐標進行聚類,得到至少一個分組,包括:
10、對全部位置坐標進行多輪迭代,直至達到預設迭代次數或聚類結果滿足預設收斂條件,得到k個分組;其中,k為預先設置的分組總數;
11、其中,每輪迭代中,遍歷各個位置坐標對應的建筑物與各個當前聚類重心之間的距離或相似性;將各個位置坐標劃分入所述距離最近或所述相似性最大的分組中,形成k個分組;分別在所述k個分組中更新各分組的聚類重心,將更新后的聚類重心作為當前聚類重心。
12、根據本發明提供的一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法,所述k是預先通過肘部法則確定的。
13、根據本發明提供的一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法,所述肘部法則包括如下步驟:
14、確定k的候選取值范圍;其中,k為正整數;
15、利用預設成本函數計算所述候選取值范圍內每一個k值對應的畸變程度值;
16、基于每個畸變程度值對應的平均畸變程度,繪制關于k值與平均畸變程度之間的變化曲線;
17、取所述變化曲線上變化率最大時對應的k值作為肘部。
18、根據本發明提供的一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法,所述地物分布信息包括地物中心所處的經度和緯度,以及地物高度;所述根據每一地物的地物分布信息與基站之間的相對位置,計算每一地物在以所述基站為原點的預設坐標系中的位置坐標,包括:
19、根據每一地物的所述地物中心所處的經度和緯度,計算每一地物相對所述基站的水平角度;
20、根據每一地物的所述地物高度,計算每一地物相對所述基站的垂直角度;
21、以所述基站為原點,以水平角度作為水平軸,以垂直角度作為垂直軸,構建所述預設坐標系;
22、將每一地物的所述水平角度和所述垂直角度作為每一地物在所述預設坐標系中的位置坐標。
23、本發明還提供一種自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化裝置,包括:
24、地物分布信息獲取模塊,用于獲取待優化小區所覆蓋的每一地物的地物分布信息;
25、相對位置計算模塊,用于根據每一地物的地物分布信息與基站之間的相對位置,計算每一地物在以所述基站為原點的預設坐標系中的位置坐標;其中,所述基站為所述待優化小區所歸屬的基站;
26、聚類模塊,用于對所述預設坐標系中的全部位置坐標進行聚類,得到至少一個分組;
27、配置方案確定模塊,用于根據全部分組中的每一分組的覆蓋范圍確定所述待優化小區的ssb子波束的配置方案;所述配置方案包括所述ssb子波束的個數和波束寬度。
28、本發明還提供一種電子設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述程序時實現如上述任一種所述自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法。
29、本發明還提供一種非暫態計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,該計算機程序被處理器執行時實現如上述任一種所述自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法。
30、本發明還提供一種計算機程序產品,包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現如上述任一種所述自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法。
31、本發明提供的自適應ssb子波束寬度生成的天線權值優化方法和裝置,通過獲取待優化小區所覆蓋的每一地物的地物分布信息;根據每一地物的地物分布信息與基站之間的相對位置,計算每一地物在以基站為原點的預設坐標系中的位置坐標;其中,基站為待優化小區所歸屬的基站;對預設坐標系中的全部位置坐標進行聚類,得到至少一個分組;根據全部分組中的每一分組的覆蓋范圍確定待優化小區的ssb子波束的配置方案;配置方案包括ssb子波束的個數和波束水平寬度。本發明能夠使用不同寬度的ssb子波束實現小區全面、精準覆蓋,避免越區干擾的產生,提高了小區的信號覆蓋質量,同時,在子波束數量受限的情況下,實現子波束資源的效益最大化利用。