5G无线网络设计离不开3D航拍数据

第五代无线技术（5G）的发展正在全球迅速蔓延。最初的速度提高了10倍，延迟提高了400倍，同时用户的容量也大得多，这将为自动驾驶汽车、虚拟现实、智能城市和物联网（IoT）创造无限的机会。在未来，通过使用额外的频谱，速度提高可以达到100倍，实现我们甚至还没有想象到的应用。为了最大限度地提高新5G网络的性能，电信运营商需要高分辨率3D数据来制定信号传播计划，并为小型天线系统选择理想位置。

优化5G网络性能

令人兴奋的无线技术下一阶段将在高到非常高的频率域运行，在全国范围内提供低频段5G，在人口密集的城市地区和体育场馆等人群聚集的中心提供高频段5G(也称为毫米波)。这些高频带信号很容易被障碍物阻挡，例如建筑物和树木，因此网络必须由许多位于视线范围内的小单元(无线电设备/比萨盒大小的天线)组成，以提供最大的覆盖和容量。

射频（RF）工程模型基于地理数据，包括航空图像和数字地面模型（DSM），用于确定天线的最佳位置，以优化网络性能。此时，高分辨率(≤15 cm）航空图像产品是达到高频5G网络所需详细程度和精度的最佳数据源。

5G无线市场需求的增加有助于土地信息全球地图有限公司在2019年美国增长最快的5000家私营公司名单上。188asia备用网址为了满足5G网络的具体数据需求，Land Info在基于对象的图像分析和人工智能方面投入了大量资金，以构建大型5G运营商使用的模型。使用HxGN Content Program提供的高分辨率航空图像开发了高效、自动化的工作流程。

“Hexagon消除了所有障碍，因此我们可以轻松快速地访问数据并应用我们的增值处理，”Land Info Worldwide Mapping总裁尼克·胡宾（Nick Hubin）说。“高质量的图像和数字表面模型使我们能够生成精确的3D建筑足迹、树木和杂乱（土地覆盖）地图，满足5G无线网络开发的严格要求。”

这个HxGN内容程序已经建立了一个全面的高分辨率广域、叶上航空图像和DSM库，现在覆盖了毗邻的美国和西欧大部分地区。广域覆盖的分辨率为30厘米，美国人口超过50000的城市的分辨率为15厘米。从2020年开始，全美国将以15厘米的分辨率进行广域采集。

“分辨率是一种指数关系——15厘米天线的细节/像素比50厘米卫星高出九倍多，”Hubin解释道。“额外的细节显著改善了边缘定义，使我们能够最好地分割建筑物较小的多层次（高度变化）特征。”

5G挑战

无线运营商正在投入大量资金，以在5G无线市场中占有一席之地。这场比赛的获胜者将拥有最快的覆盖范围，覆盖人数最多，这使得信号传播规划至关重要。特别是在城市地区，小单元的放置必须靠近以避免障碍物，这会增加网络的复杂性和成本。

由于5G信号对障碍物的灵敏度提高，从而降低了性能，因此网络需要最准确的可用数据。数据层必须确定单个建筑物和树木的准确离地高度。使用四波段叶片图像和相关DSM进行植被和障碍物分析。Land Info使用HxGN内容计划中的高保真15cm航空图像和DSM生成最详细的3D建筑模型。

“航空影像总是在接近最低点的地方采集，这意味着要向下看，这使得航空影像在绘制城市环境中的所有特征时具有比卫星更好的可见度，”Hubin说。“在高层建筑区域，增加了补充的空中航线，以便在这些关键、密集的城市区域提供尽可能最好的地图。”

同样重要的是，对感兴趣的领域进行一致的报道。卫星数据集通常使用多视图摄影测量生成，这一过程需要相同区域的重叠图像。这些图像可以在多个轨道过程中收集，这些过程发生在几个月/年的不同日期以及不同的天气和季节条件下。相比之下，空中采集通过更严格的大面积收集窗口（天/周）确保了一致性，并满足了提供无云数据的要求。

创建地理信息

Hexagon采用有利于电信建模的空中收集策略，提供在同一季节使用相同设备飞行的数据库。邻近的美国和西欧大部分地区的“墙到墙”覆盖消除了差距，并以更高的分辨率捕获了大都市区域，这是专注于人口密集地区的5G网络的理想选择。HxGN内容程序数据可通过流式服务按需提供，数据可随时用于创建各种产品或输入机器学习引擎。快速交付使Land Info等公司能够在较短的周转期限内交付。

通过使用专有技术快速提取比例尺上的高程和土地覆盖物，Land Info与众不同。高分辨率航空图像和DSM提供了最佳的边缘定义，允许土地信息以最详细的3D方式绘制建筑物和树木的地图。建筑物被分割成不同的高度等级，包括屋顶障碍物。3D树木矢量的轮廓表示不同高度的树木，增值的土地信息处理甚至可以绘制树冠、树干和树木下层的地图。

胡兵表示:“对于5G地图，图像中永远不会有太多细节。”“我们喜欢使用最高的分辨率，HxGN内容计划提供当前和一致的报道。”

电信业投入巨资在全世界引入超高速无线覆盖。为了满足对支持网络建模的详细3D地图的需求，Land Info等地理数据提供商正在开发更高效的流程，利用高分辨率航空图像和DSM准确提取3D建筑物、树木和杂波。