[發明專利]一種無線通信中繞射損耗計算的方法

有效

• 申請號: 200610090761.6
• 申請日: 2006-06-30
• 公開（公告）號: CN101098537A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 吳峰;歐陽俊;李晟;陳健
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04Q7/34
• 分類號: H04Q7/34;H04Q7/36;H04B17/00;H04Q7/38
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 許志勇;顏濤

技術領域

本發明涉及無線通信領域，提供了一種無線通信路徑損耗計算中繞射損耗的計算方法。

背景技術

在無線通信網絡的建設過程中，路徑損耗計算是網絡規劃、優化的基礎。路徑損耗的準確、高效計算，對最終建成網絡是否滿足容量、覆蓋要求有著決定性的意義。通過計算機軟件實現路徑損耗的計算是業界通用的手段，而在路徑損耗計算中，繞射損耗又是其中最為耗時的步驟，常常成為整個路徑損耗計算的瓶頸制約。

刃峰(Knife?Edge)繞射模型，是一種常用的、相對準確的計算繞射的方法。所謂“刃峰”是指無線電波在地表傳播時，被山脊或地物阻擋，把這些阻擋物看成刃型障礙，因此稱為刃峰(嚴格的講，刃峰包括阻擋無線電波視距傳播和不阻擋無線電波視距傳播兩種，本發明中的刃峰特指前一種，對后一種另做特殊處理)。形象地講，刃峰就是從發射機天線到接收機天線牽一條繃緊的線繩，線繩與山峰或地物的交點集合即為刃峰。在利用刃峰模型計算繞射損耗的時候，需要首先將當前計算的點與發射機之間所有的刃峰計算出來，隨后利用單或多刃峰繞射模型計算繞射損耗。在這一系列計算中，刃峰的生成是一項極為耗時的運算。

目前在業界采用的繞射損耗刃峰生成的方法中，一種是采用迭代最大斜率的方式。即在地形剖面中取起點和終點及這兩點之間所有的點，在以點間的距離為橫軸，點的高度為縱軸的坐標系中，計算每一點與起點的連線的斜率，將連線斜率最大的點記為一個刃峰，然后再以該刃峰作為起點，計算起點到終點的刃峰，直到起點與終點間沒有阻擋為止。

另一種是以簡化刃峰、犧牲精度為代價，涉及這方面的專利主要有：

美國專利，專利號為US005410736A，名稱<Method?for?determiningradio?transmitter?sites?with?signals?that?may?potentially?interfere?with?anintended?signal?at?a?radio?receiver?site>。該專利涉及到了繞射計算，其方法是將地形較為平緩時的繞射損耗簡化為單刃鋒的繞射進行計算。

目前業界計算刃峰繞射的方法和專利主要存在以下不足：

1、刃峰的生成過程中，沒有考慮同一地形剖面上采樣點之間刃峰的共性，沒有在各點的刃峰計算中對結果進行重用，導致算法效率不高。

2、大幅簡化刃峰的生成過程，導致繞射計算精度難以保證。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種無線通信中繞射損耗計算的方法。該方法的目的是為了既能克服現有繞射算法中精確的算法效率低下的同時，又能克服因簡化的算法精度，造成損失過大的缺點，從而提出了一種快速精確的計算繞射損耗的算法。

為了解決上述問題，本發明提出一種無線通信中繞射損耗計算的方法，包括以下步驟：

(1)輸入數字地圖、發射機和接收機的信息，生成從接收機到發射機之間的地形剖面；

(2)對地形剖面上的每個采樣點，根據發射機和接收機的信息，采用重用技術，計算刃峰；

(3)對地形剖面上的每個采樣點，根據以上生成的刃峰，利用單/多刃鋒繞射模型進行繞射損耗計算；

其中，所述重用技術，為對每個采樣點計算刃峰的時候，根據當前采樣點的高度信息對上一采樣點的刃峰計算結果進行調整，而不需全部重新計算。

本發明所述的方法，其中，所述步驟(2)包括：

(21)對地形剖面上的每個采樣點，根據與發射機的距離，采用重用技術，由近及遠依次計算刃峰；

(22)生成的刃峰加入對接收機天線高度的信息，對刃峰重新調整，生成用于繞射損耗計算的刃峰。

本發明所述的方法，其中，所述步驟(3)進一步包括：如果不存在刃峰，判斷是否存在第一菲涅耳區阻擋，如果存在，則計算該阻擋引起的繞射損耗。

本發明所述的方法，其中，所述步驟(2)進一步包括：設置參數用以控制刃峰的合并，相互之間距離小于參數的刃峰將被合并。

本發明所述的方法，其中，步驟(1)中所述輸入的信息，包括：數字地圖，發射機天線的位置和高度，接收機天線的高度。

本發明所述的方法，其中，步驟(1)中所述生成地形剖面的方式是柵格掃描(Raster?scanning)或射線掃描(Radial?scanning)。

本發明所述的方法，其中，所述柵格掃描方式是對逐個柵格生成到發射機之間的地形剖面。

本發明所述的方法，其中，所述射線掃描方式是從預測范圍邊緣處的柵格生成到發射機之間的地形剖面。