抗雨衰毫米波基站部署方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及通信基站部署，具体涉及一种抗雨衰毫米波基站部署方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着近年来移动通信业务的高速发展，通信行业对于通信带宽的需求正在爆发性的提升，现有主流的sub 6ghz的频谱资源已逐渐满足不了日益增长的流量需求与速率需求，更多的人将目光投向更高频段的毫米波频段。目前，欧美一些国家已经完成了毫米波频段的分配并已经在试点地区投入商用，具有良好的速率与容量效果。

2、现今各大运营商的通信部署规划策略是在保障足够的信号覆盖范围和信号接收速率之后，选择最优站址和最优基站参数配置，这种策略可以保证单基站在覆盖范围内可以为用户提供足够多的容量与优秀的速率保障。目前运营商使用的频率较低，波长较长，有丰富的绕射、散射能力，在相同场景环境下，较低频率的信号传播受天气情况的影响较小，该场景规划条件的普适性较强。但是，对于毫米波而言，由于毫米波频段较高，波长较小，信号接收质量将会比目前使用的低频段信号受到更多的来自天气等不可控传播损耗干扰，尤其在降雨条件下损耗更加明显，受实际场景因素的影响较大，导致传统的基站部署方案难以复用到毫米波基站部署上。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种抗雨衰毫米波基站部署方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有的基站部署方式不适用于毫米波的问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种抗雨衰毫米波基站部署方法，所述方法包括：根据预设地理分类标准确认待部署区域的地理信息，并获取待部署区域的历史降雨信息，并利用历史降雨信息构建训练样本；基于地理信息和历史降雨信息对降雨预测模型进行训练，并利用训练好的降雨预测模型和历史降雨信息预测待部署区域在未来时间段中每个预设周期的降雨强度；结合地理信息和降雨强度进行分析计算，得到每个预设周期的目标毫米波传播损耗值；根据每个预设周期的目标毫米波传播损耗值对各个候选基站所处位置进行毫米波覆盖能力估算，并选取覆盖能力最优的目标候选基站进行部署。

3、在一种可选的方式中，结合地理信息和降雨强度进行分析计算，得到每个预设周期的目标毫米波传播损耗值，包括：确定每个预设周期的降雨强度对应的目标降雨等级，降雨等级预先设置且每个降雨等级对应一个降雨强度范围；查询预先构建的毫米波传播损耗估算表，确认目标降雨等级对应的目标毫米波传播损耗值，传播损耗估算表根据每个降雨等级对应的最大降雨强度和地理信息对应的参数值计算得到，每个降雨等级对应一个毫米波传播损耗值。

4、在一种可选的方式中，预先构建毫米波传播损耗估算表，包括：获取预先设置的每个降雨等级对应的降雨强度范围最大值；利用地理信息对应的预设参数值和降雨强度范围最大值计算得到降雨衰减率；根据降雨衰减率和多个预设频率的毫米波计算得到多个预设频率的毫米波衰减值；基于降雨等级与降雨衰减率的对应关系确认降雨等级与毫米波衰减值的对应关系，以构建毫米波传播损耗估算表。

5、在一种可选的方式中，降雨衰减率的计算公式为：

6、γr＝krα+bsr；

7、

8、

9、其中，γr为降雨衰减率，krα为降雨强度，r为降雨率，bsr为地理信息对应的预设参数值，k与α为与电磁波的频率、极化方式有关的参数，θ为路径仰角，τ为相对于水平面的极化倾角，h表示水平极化，v表示垂直极化，kh、kv、αh、αv分别为参数k和α的水平极化值与垂直极化值。

10、在一种可选的方式中，降雨预测模型基于递归神经网络实现，包括输入层、两层隐藏层和输出层，隐藏层的输入包括基于地理信息和待部署区域的经纬度信息设置的偏置量，降雨预测模型表示为：

11、ht＝tanh(whxxt+whhht-1+whgg′x+bh)；

12、g′x＝wgggx；

13、yt＝wyhht+bo；

14、其中，ht是隐藏层当前时刻的输出，ht-1是隐藏层前一时刻的输出，whx、whh、whg、wgg、wyh是层间权重，xt是历史降雨强度，g′x是地理信息，gx通过隐藏层加权过滤得到的地理信息参数，bh、bo是偏置量参数，yt是预测降雨强度。

15、在一种可选的方式中，训练降雨预测模型，包括：获取待部署区域的历史降雨信息，并利用历史降雨信息构建训练样本；利用训练样本对待训练的降雨预测模型进行模型训练，得到训练后的降雨预测模型；利用训练后的降雨预测模型的预测值与从历史降雨信息获取的目标值计算均方根误差、平均绝对误差、nash-sutcliffe系数；当均方根误差、平均绝对误差、nash-sutcliffe系数满足预设精度阈值时，确认降雨预测模型训练好。

16、在一种可选的方式中，利用训练好的降雨预测模型和历史降雨信息预测待部署区域在未来时间段中每个预设周期的降雨强度之后，还包括：根据地理信息和降雨强度构建查询向量；根据查询向量与历史基站部署记录的特征向量进行相似度匹配，特征向量根据历史基站部署时的历史地理信息和历史降雨强度构建；当存在与查询向量满足相似度阈值的目标特征向量时，获取与目标特征向量对应的目标历史基站部署记录，并根据目标历史基站部署记录对待部署区域进行基站部署。

17、根据本发明实施例的另一方面，提供了一种基于切换方式的抗雨衰毫米波基站部署装置，其包括：获取模块，用于根据预设地理分类标准确认待部署区域的地理信息，并获取待部署区域的历史降雨信息，并利用历史降雨信息构建训练样本；预测模块，用于基于地理信息和历史降雨信息对降雨预测模型进行训练，并利用训练好的降雨预测模型和历史降雨信息预测待部署区域在未来时间段中每个预设周期的降雨强度；计算模块，用于结合地理信息和降雨强度进行分析计算，得到每个预设周期的目标毫米波传播损耗值；选取模块，用于根据每个预设周期的目标毫米波传播损耗值对各个候选基站所处位置进行毫米波覆盖能力估算，并选取覆盖能力最优的目标候选基站进行部署。

18、根据本发明实施例的另一方面，提供了一种抗雨衰毫米波基站部署设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信；存储器用于存放至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行如上述任意一项的抗雨衰毫米波基站部署方法的操作。

19、根据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一可执行指令，可执行指令在抗雨衰毫米波基站部署设备/装置上运行时，使得抗雨衰毫米波基站部署设备/装置执行如上述任意一项的抗雨衰毫米波基站部署方法的操作。

20、本发明实施例通过获取待部署区域的地理信息和历史降雨信息后，根据地理信息和历史降雨信息对待部署区域未来的降雨情况进行预测，再根据预测结果结合地理信息进行分析计算，从而得到待部署区域的毫米波传播损耗值，最后利用毫米波传播损耗值分析各个候选基站位置对该待部署区域的毫米波覆盖能力估算，选取出覆盖能力最优的毫米波基站部署位置，其一方面在进行降雨预测时，结合了地理信息，进一步加强了降雨预测的准确性，另一发明结合地理信息进行毫米波损耗估算，使得在进行基站部署方案规划时与实际应用场景更为贴合，规划的基站部署方案更优。

21、上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。