[發(fā)明專利]基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510072668.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104618046B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖恒輝;丁勝培;李炯城;陳運(yùn)動(dòng);管學(xué)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): H04B17/391
• 分類號(hào): H04B17/391
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 周清華,向群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，特別是涉及一種基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法，以及一種基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)依靠無(wú)線電在基站和用戶之間進(jìn)行信號(hào)傳輸達(dá)到通信目的，而移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)中的無(wú)線電一般是在不規(guī)則的地形情況下進(jìn)行傳播。因此,無(wú)線電在基站與用戶之間(或者說(shuō)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間)的傳播將遭遇到各種復(fù)雜的地形物，如高樓密集的城市核心區(qū)、植物密布的郊區(qū)、群山峻嶺的山區(qū)等，哪怕樹(shù)葉、路燈等。這些因素使得移動(dòng)無(wú)線和有線信道相比具有不可預(yù)見(jiàn)性、極度的隨機(jī)性。如何針對(duì)具體的移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)的場(chǎng)景，分析無(wú)線傳播環(huán)境以及無(wú)線信道的傳播特性，對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象，建立適合的、準(zhǔn)確的無(wú)線信道傳播模型，是能否正確的構(gòu)建移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。而只有在獲得適合、準(zhǔn)確的無(wú)線信道傳播模型的情況下，才有可能進(jìn)行合理的、滿足需求的移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)的規(guī)劃和優(yōu)化。同時(shí)，針對(duì)具體的實(shí)際移動(dòng)通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)某些業(yè)務(wù)時(shí)，也需要使用到移動(dòng)無(wú)線信道傳輸模型，例如，無(wú)線定位業(yè)務(wù)的開(kāi)展，無(wú)線信道的傳輸模型將影響到定位的精度。因此，對(duì)無(wú)線信道傳播模型的研究具有越來(lái)越重要的意義。

移動(dòng)無(wú)線通信的傳輸模型大多是根據(jù)國(guó)外專家、學(xué)者總結(jié)得出的經(jīng)典傳播模型進(jìn)行修正。這些經(jīng)典傳輸模型具有很強(qiáng)的普遍適用性，商用的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)自對(duì)Okumura模型進(jìn)行了改造，并加入了修正因子，但基本原理都是一致的。

無(wú)線通信環(huán)境的復(fù)雜多變，在實(shí)際的通信工程中，現(xiàn)有的參數(shù)取值往往無(wú)法滿足需求。因此，需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的傳播模型進(jìn)行修正。傳統(tǒng)模型校正方法首先設(shè)置各參數(shù)值，然后以該模型進(jìn)行無(wú)線傳播預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)值與路測(cè)數(shù)據(jù)作比較，得到一個(gè)差值，再根據(jù)所有差值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果反過(guò)來(lái)修改模型參數(shù)，經(jīng)過(guò)不斷的迭代修改直到預(yù)測(cè)值與路測(cè)數(shù)據(jù)的均方差達(dá)到最小，則此時(shí)得到的模型各參數(shù)值就是我們所需的校正值。

隨著無(wú)線通信的發(fā)展需求，目前的無(wú)線傳播模型已無(wú)法滿足通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求。在傳統(tǒng)無(wú)線傳播模型系數(shù)校正中，需要設(shè)計(jì)規(guī)劃人員不斷地人為干預(yù)，校正精度等過(guò)分依賴于個(gè)人工程經(jīng)驗(yàn)，從而對(duì)人員專業(yè)素質(zhì)要求高；傳統(tǒng)的校正方法割裂了各個(gè)系數(shù)之間的聯(lián)系，根據(jù)在具體工程規(guī)劃中的重要性依次確定，從而很難獲取符合工程要求的系數(shù)，更無(wú)法取得最優(yōu)的系數(shù)校正；因此，目前的無(wú)線傳播模型無(wú)法精確地預(yù)測(cè)無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度，因此無(wú)法預(yù)測(cè)精確的信號(hào)衰減程度，無(wú)法為通信工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供高可靠性的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供一種基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法和系統(tǒng)，能精確地預(yù)測(cè)無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度。

一種基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

將預(yù)設(shè)的基站數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的無(wú)線傳播模型中，建立最小二乘模型；

利用坐標(biāo)下降法對(duì)所述最小二乘模型進(jìn)行求解，獲得最優(yōu)校正系數(shù)；

根據(jù)所述最優(yōu)校正系數(shù)調(diào)整所述無(wú)線傳播模型的參數(shù)，根據(jù)調(diào)整參數(shù)后的所述無(wú)線傳播模型進(jìn)行無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)。

一種基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括：

輸入模塊，用于將預(yù)設(shè)的基站數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的無(wú)線傳播模型中，建立最小二乘模型；

求解模塊，用于利用坐標(biāo)下降法對(duì)所述最小二乘模型進(jìn)行求解，獲得最優(yōu)校正系數(shù)；

預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述最優(yōu)校正系數(shù)調(diào)整所述無(wú)線傳播模型的參數(shù)，根據(jù)調(diào)整參數(shù)后的所述無(wú)線傳播模型進(jìn)行無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)。

上述基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法和系統(tǒng)，基于篩選的工程路測(cè)數(shù)據(jù)，建立無(wú)線傳播模型系數(shù)校正的最小二乘模型，基于坐標(biāo)下降法，將無(wú)線傳播系數(shù)校正最小二乘問(wèn)題化為一系列的優(yōu)化子問(wèn)題，可快速實(shí)現(xiàn)無(wú)線模型系數(shù)校正；不同于傳統(tǒng)的無(wú)線傳播模型校正方法，本發(fā)明不依賴于規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的個(gè)人工程經(jīng)驗(yàn)，避免了手動(dòng)反復(fù)調(diào)整；建立相關(guān)的科學(xué)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行指導(dǎo)，充分考慮了系數(shù)間相互聯(lián)系，不同的規(guī)劃設(shè)計(jì)的方案均可達(dá)到最優(yōu)，本發(fā)明可在無(wú)線通信工程中得到重要應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法在一實(shí)施例中的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)系統(tǒng)在一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

如圖1所示，是本發(fā)明一種基于無(wú)線傳播模型校正的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

S11、將預(yù)設(shè)的基站數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的無(wú)線傳播模型中，建立最小二乘模型；