[發(fā)明專利]一種無線電波路徑損耗仿真測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610087149.3
• 申請(qǐng)日: 2006-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN101090301A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽(yáng)俊;吳峰;李晟;陳健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04B17/00
• 分類號(hào): H04B17/00;H04B7/005
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許志勇;顏濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，提供了一種快速有效的測(cè)量無線電波中路徑損耗的方法。?

背景技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響移動(dòng)通訊網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)，而電波傳播的復(fù)雜性大大增加了無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量的不確定性。通過仿真軟件模擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行仿真是提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量的有效手段。?

仿真的可信度很大程度上依賴于路徑損耗計(jì)算的準(zhǔn)確度。無線電波在現(xiàn)實(shí)傳播環(huán)境中的傳播受到復(fù)雜的地形地物的影響，存在直射、反射、繞射和散射等多種傳播途徑，導(dǎo)致路徑損耗計(jì)算非常復(fù)雜。對(duì)于宏小區(qū)，目前路徑損耗主要是采用半經(jīng)驗(yàn)半確定性的傳播模型進(jìn)行計(jì)算，如COSTT231-Hata傳播模型。基于此類傳播模型的路徑損耗計(jì)算涉及到了眾多的因素和算法，需要在數(shù)字地圖中的每一個(gè)柵格進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算量極大，在整個(gè)仿真計(jì)算中占據(jù)很大的比重。因此，在保證路徑損耗計(jì)算準(zhǔn)確度的前提下降低路徑損耗算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度成為仿真研究中的一個(gè)主要難題。?

目前業(yè)界在傳播模型上進(jìn)行了很多的研究，也取得了相當(dāng)多的成果。半經(jīng)驗(yàn)半確定性的傳播模型幾乎成為目前宏小區(qū)的路徑損耗計(jì)算的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。但是在路徑損耗計(jì)算中如何設(shè)計(jì)時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度最優(yōu)算法方面，目前還沒有發(fā)現(xiàn)深入的專利研究成果。涉及這方面的專利主要有：?

美國(guó)專利，專利號(hào)US6985839B1，<System?and?method?for?wirelesslocation?coverage?and?prediction>。該專利講述到了路徑損耗計(jì)算流程，但該專利進(jìn)行路徑損耗計(jì)算的目的是進(jìn)行移動(dòng)臺(tái)定位，沒有從時(shí)間復(fù)雜度和?空間復(fù)雜度上考慮設(shè)計(jì)最優(yōu)的路徑損耗算法。?

美國(guó)專利，專利號(hào)5710758，<Wireless?network?planning?tool>。該專利的主要目的是如何建立無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具，涉及到了路徑損耗計(jì)算方法，其不足之處是沒有深入的從時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度上考慮設(shè)計(jì)最優(yōu)路徑損耗算法，也沒有提到如何通過調(diào)整因子來控制路徑損耗計(jì)算的精度/速度比。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種無線電波路徑損耗仿真測(cè)量方法。該方法減少了重復(fù)計(jì)算，提高了算法效率，可以快速有效的完成路徑損耗的計(jì)算，而且通過一系列調(diào)整因子可以靈活控制路損計(jì)算的精度/速度比。?

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種無線電波路徑損耗仿真測(cè)量方法，主要包括以下步驟：?

(1)輸入數(shù)字地圖、傳播模型和發(fā)射天線參數(shù)，根據(jù)預(yù)測(cè)半徑生成路損矩陣；?

(2)根據(jù)所述發(fā)射天線參數(shù)以及要測(cè)量的范圍，生成一系列以發(fā)射天線為起點(diǎn)的分層射線，在每條射線上取一系列取樣點(diǎn)，并根據(jù)取樣點(diǎn)與該點(diǎn)在路損矩陣中對(duì)應(yīng)的柵格中心之間的距離確定有效取樣點(diǎn)；?

(3)根據(jù)所述有效取樣點(diǎn)位置在地圖中對(duì)應(yīng)的地理信息，計(jì)算發(fā)射天線的有效高度以及繞射損耗，并結(jié)合所述傳播模型，計(jì)算有效取樣點(diǎn)的路徑損耗；?

(4)將有效取樣點(diǎn)的路徑損耗作為與該有效取樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地圖柵格的路徑損耗，保存入路損矩陣中。?

本發(fā)明所述方法，還可以進(jìn)一步包括：?

(5)對(duì)于沒有路損值的地圖柵格，根據(jù)其鄰近柵格的路損值，通過插值獲得路損值，并保存入路損矩陣中。?

本發(fā)明所述方法，步驟(2)中進(jìn)一步包括：?

(21)在以發(fā)射天線的位置為圓心，以預(yù)測(cè)半徑為半徑的圓內(nèi)生成一系列分層射線，通過調(diào)整射線層數(shù)以及每層射線中相鄰兩條射線的夾角控制路損計(jì)算的精度/速度比；?

(22)在每一條射線上，取一系列的取樣點(diǎn)，使得取樣點(diǎn)在整個(gè)預(yù)測(cè)范圍內(nèi)分布均勻，通過調(diào)整取樣點(diǎn)的稀疏程度控制路損計(jì)算的精度/速度比；?

(23)針對(duì)每個(gè)取樣點(diǎn)的位置，從地圖矩陣中獲取對(duì)應(yīng)的地理信息，所述地圖矩陣是根據(jù)數(shù)字地圖生成的；?

(24)根據(jù)該地理信息，計(jì)算取樣點(diǎn)與該點(diǎn)在路損矩陣中對(duì)應(yīng)的柵格中心之間的距離，取距離最短的點(diǎn)為該柵格的有效取樣點(diǎn)。?

本發(fā)明所述方法，步驟(3)中進(jìn)一步包括：?

(31)將所述一系列分層射線進(jìn)行合并后，依次獲得所有合并后的射線與射線上的取樣點(diǎn)；?

(32)計(jì)算發(fā)射天線的有效高度；?

(33)根據(jù)取樣點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的地理信息確定刃峰；?

(34)如果當(dāng)前取樣點(diǎn)為有效取樣點(diǎn)，且該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地圖柵格沒有計(jì)算路徑損耗，則根據(jù)所述刃峰信息計(jì)算繞射損耗，并根據(jù)所采用的傳播模型，計(jì)算當(dāng)前取樣點(diǎn)的路徑損耗；?

步驟(4)中進(jìn)一步包括：?