專利名稱：一種實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)，尤其涉及一種適用于開闊水域無線覆蓋的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法。
背景技術(shù)：
在進行移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，首先需要對無線移動網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，其目的之一是確定較佳的基站位置。在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，需要計算不同基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的信號強度，同時計算鄰信道和同信道干擾等情況。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法為進行現(xiàn)場模擬，即以小型發(fā)射機替代基站進行發(fā)射，同時對覆蓋區(qū)域進行實際測量，以獲取覆蓋效果，該方法費時費力，效率低，因而現(xiàn)今已很少被采用。
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)人員通過數(shù)字圖建立多種地表狀況下的無線傳播模型，用于對無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果進行預(yù)測。利用高精度的無線傳播模型預(yù)測方法并通過計算機計算，通過比較和評估計算機輸出的所有方案的性能，能夠容易地選出最佳網(wǎng)絡(luò)配置規(guī)劃方案。因此，傳播模型的準(zhǔn)確與否關(guān)系到整個無線移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量。目前常見的用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的無線傳播模型包括適用于陸地環(huán)境下宏蜂窩覆蓋預(yù)測的Cost231-Hata，Okumura-Hata模型等；以及適用于微蜂窩覆蓋預(yù)測的Cost231 Walfish-Ikegami模型，以及適用于海面?zhèn)鞑キh(huán)境的二波模型等。
隨著移動通信應(yīng)用的普及，運營商已經(jīng)建設(shè)并開通了覆蓋近海區(qū)域的無線通信網(wǎng)絡(luò)(如已有的GSM通信網(wǎng)或CDMA通信網(wǎng))。在開闊水域移動通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程實施中，需要可用于開闊水域環(huán)境下的無線傳播預(yù)測模型。
目前，海面覆蓋的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法為建立基站周圍地表信息或傳播環(huán)境信息；根據(jù)二波模型的計算方法獲取基站信號的傳播損耗，進而得到覆蓋區(qū)域內(nèi)信號強度；比較不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下信號強度等網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能，并最終決定移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
上述規(guī)劃方法中，二波模型只考慮直達波和反射波的影響。移動臺接收到的反射波看作是直達波的復(fù)制品，反射波的頻率與直達波頻率相同，由于傳播路徑不同，使反射波的幅度和相位相對直達波發(fā)生變化，因而，現(xiàn)有技術(shù)中，移動臺接收到的基站信號功率表示為直達波與反射波的矢量和，并且，由于海面船只的移動速度較慢，一般不會超過60km/h，因而對多譜勒頻移忽略不計。
Pr＝P0|1+ae-jφexp(jΔφ)|2上式中，Pr為接收功率；P0為直達波接收功率；ae-jφ為反射系數(shù)，其中a為振幅，φ為相位；Δφ為直達波與反射波之間的相位差，所述相位差是由于直達波與反射波之間的路徑差Δd引起。
Δφ=2πλΔd=2πλ·2HtHr1000d]]>其中，Ht為基站天線高度，單位米；Hr為移動臺天線高度，單位米；d為傳播距離，單位公里。用路徑損耗表示的二波模型計算式為Lpath=L0-10log[2-2cos(4πHtHr1000λd)]]]>其中L0為自由空間傳播損耗。
由二波模型的計算式可知，在開闊水域這種開闊的傳播環(huán)境下，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法只考慮直達波和反射波的影響，而沒有考慮地球曲率對無線信號衰減的作用，因而，目前應(yīng)用二波模型所進行的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，僅限于對基站信號進行視距范圍內(nèi)的預(yù)測；二波模型對無線傳播損耗的計算較為粗略，因此，采用該模型進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時無法實際滿足工程需求，尤其是在接近基站的可視距離時，其誤差范圍將進一步擴大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，該方法能夠較精確的預(yù)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，并且對基站信號的預(yù)測不局限于視距范圍內(nèi)，進而本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法能夠提供較佳的網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的應(yīng)用至少兩維矢量圖確定基站的覆蓋區(qū)域；定位區(qū)域中基站位置，沿基站覆蓋方向在矢量圖中選擇點集，將所述點集劃分為三個部分進行存儲，從基站到基站可視距離點為點集第一部分，從基站可視距離點到基站與終端的可視交點為點集第二部分，超過所述基站與終端可視交點的地球陰影區(qū)為點集第三部分；分別確定點集各部分的傳播路徑損耗，獲取各采樣點上的基站信號強度。
上述方法中，所述點集第一部分的傳播路徑損耗采用自由空間損耗模型進行近似計算。
所述點集第二部分的傳播路徑損耗采用自由空間損耗模型并參考附加繞射損耗進行近似計算，其計算方法具體表示為Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)+6(dkm-d1)/d2其中，d1為基站到基站可視距離點的距離；d2為基站可視距離點到基站與終端的可視交點的距離。
采用第二部分傳播路徑損耗計算方法，并加入修正值以獲得點集第三部分的傳播路徑損耗，其計算方法具體表示為Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)+20lg
其中v=-Re[1-sin(α+β)/(sinα+sinβ)]2dkmλ(d1+d2)[(dkm-(d1+d2)],]]>d1為基站到基站可視距離點的距離；d2為基站可視距離點到基站與終端的可視交點的距離；α＝(d1+d2)/Re，β＝[dkm-(d1+d2)]/Re，其中Re為地球等效半徑。
在上述方法中，當(dāng)基站的覆蓋方向存在能夠影響電波傳播的因素時，如該區(qū)域內(nèi)的建筑物或其他地表信息，則所述矢量圖還應(yīng)包括對該區(qū)域內(nèi)建筑物和地表狀況的描述，如建筑物位置信息等。并且在確定各部分的傳播路徑損耗時，應(yīng)該根據(jù)建筑物及地表狀況對已有傳播路徑損耗進行修正。
本發(fā)明中所述的基站覆蓋方向通常指基站天線主瓣方向，在其他方向上應(yīng)進一步參考天線輻射圖對傳播路徑損耗進行修正。
以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的開闊水域的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，在可視距離內(nèi)，主要結(jié)合直達波和海面反射波的影響對無線信號的損耗進行預(yù)測，在可視距離以外的地球陰影區(qū)域，則在原有預(yù)測方法基礎(chǔ)上，還考慮到地球陰影區(qū)域由于球面遮擋所造成的繞射損耗。由于該方法根據(jù)基站信號不同區(qū)域內(nèi)傳播損耗的不同特點，將基站覆蓋區(qū)域分為三個部分分別計算信號強度，因而在所述網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中預(yù)測精度較高，能夠滿足海面移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化工程的需要；進一步，本發(fā)明中重點關(guān)注地球球面遮擋所產(chǎn)生的損耗，根據(jù)該損耗在已有的預(yù)測模型中加入修正值進行修正，并且，在本發(fā)明所涉及的預(yù)測模型中，可以根據(jù)其他的經(jīng)典損耗對預(yù)測模型做進一步修正，因而使得本發(fā)明所涉及的算法清晰簡單；同時，本發(fā)明建立在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法基礎(chǔ)上，繼承了利用數(shù)字傳播模型進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的省時、高效的優(yōu)點。
將本發(fā)明試用于實際的海面移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃項目，以檢測本發(fā)明的實際效果。圖1為在某海域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃項目中獲得的實際測試數(shù)據(jù)與模型預(yù)測數(shù)據(jù)對比圖。該測試中，實際基站天線高度Ht為70米，天線增益為18.5dBi，基站等效發(fā)射功率EiRP為64dBm，載波頻率f為900MHz，終端高度Hr為4米，測試終端與基站之間無遮擋，測試方向沿定向天線主瓣方向，最遠(yuǎn)測試點距離基站51.5千米。
圖2為在另一海域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃項目中獲得的實際測試數(shù)據(jù)與模型預(yù)測數(shù)據(jù)對比圖。該測試中，實際基站天線高度Ht為105米，天線增益為18.5dBi，基站等效發(fā)射功率EiRP為64dBm，載波頻率f為900MHz，終端高度Hr為3.5米，測試終端與基站之間無遮擋，測試方向沿定向天線主瓣方向，最遠(yuǎn)測試點距離基站58.3千米。
由圖1、圖2可知，本發(fā)明的開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法中獲得的預(yù)測數(shù)據(jù)與實際測試數(shù)據(jù)基本一致。


圖1為在某一海域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃項目中獲得的實際測試數(shù)據(jù)與模型預(yù)測數(shù)據(jù)對比圖；圖2為在另一海域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃項目中獲得的實際測試數(shù)據(jù)與模型預(yù)測數(shù)據(jù)對比圖；圖3為本發(fā)明所述網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法流程圖；圖4為無線傳輸環(huán)境二維建模示意圖；圖5為本發(fā)明所述規(guī)劃方法原理示意圖。
具體實施例方式
隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和完善，移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域已經(jīng)擴大到海面等開闊水域。目前，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中常用的數(shù)字無線傳播預(yù)測模型包括Okumura-Hata模型、Cost231-Hata模型、Cost231 Walfish-Ikegami模型、Keenan-Motley模型等，這些預(yù)測模型面向陸地?zé)o線傳播環(huán)境，不符合開闊水域無線傳播環(huán)境。
開闊水域(如海面)的無線傳播環(huán)境特點為無線電波在開闊水域傳播時，在基站的可視距離內(nèi)，傳播路徑主要是經(jīng)過空氣傳播的直達波和經(jīng)過水面反射的反射波；另一方面，開闊水域的遮擋物較少，因而，開闊水域的無線電波傳播環(huán)境近似于自由空間，無線電波傳播距離較遠(yuǎn)，這種情況下，地球不能再近似看作平面，而應(yīng)看作球面，即地球曲率將對無線電波傳播產(chǎn)生影響，進而，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，在可視距離以外的地球陰影區(qū)域，應(yīng)重點考慮地球球面遮擋所造成的繞射損耗對無線電波傳播帶來的影響。
經(jīng)過上述對海面無線傳播環(huán)境的分析和實際測試，在選用現(xiàn)有二波模型進行海面無線傳播預(yù)測的基礎(chǔ)上，進一步完善適合于海面無線傳播環(huán)境的海面無線傳播預(yù)測模型及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，其主要思想是在基站覆蓋方向上，根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)無線傳播的特點，將基站的覆蓋區(qū)域分為三個部分，分別確定三個部分中預(yù)測基站信號的無線傳播損耗的算法，并分別獲得三個部分中基站信號的強度。
如上所述，本發(fā)明中涉及的傳播模型預(yù)測方法是建立在自由空間傳播模型基礎(chǔ)上，進而對自由空間的傳播損耗預(yù)測方法進行修正，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，無線電波在各向同性的自由空間傳播時，接收功率電平與信號傳播距離和頻率的平方均成反比，其數(shù)學(xué)模型表示為Pr=(λ4πdkm)2Pt]]>
其中，Pr為接收機接收功率；Pt為發(fā)射機發(fā)射功率；λ為無線電波波長；dkm為傳播距離。用路徑損耗來表達自由空間傳播損耗為Lp＝32.44+20logf+20logdkm其中，Lp為路徑損耗，單位分貝(dB)；dkm為傳播距離，單位千米(km)；f為無線電波頻率，單位兆赫茲(MHz)。
根據(jù)本發(fā)明的核心思想，在現(xiàn)有自由空間傳播模型基礎(chǔ)上，參照圖3，具體介紹本發(fā)明所述的實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法。
1)應(yīng)用至少兩維矢量圖確定基站的覆蓋區(qū)域，應(yīng)用第一存儲裝置維護用于描述覆蓋區(qū)域以及包括建筑物或其他地表信息的至少兩維矢量圖，所述第一存儲裝置通常為磁盤存儲器；矢量圖提供了所需區(qū)域的地表和建筑物的建模信息，一般將它用作網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，通過矢量圖，能夠利用計算機計算不同基站位置的覆蓋區(qū)域和與網(wǎng)絡(luò)操作相關(guān)的參數(shù)，根據(jù)計算結(jié)果選擇最合適的基站位置。圖4提供了一多建筑物的無線傳輸環(huán)境建模信息，在該二維矢量圖中包含了3個建筑物的位置信息；沿基站覆蓋方向選擇一點集，并存儲該點集中各采樣點的位置信息，所述點集形成了按照圖4所示的斜格，所述點集中并不包括建筑物內(nèi)選出的點。
2)模型分段原則參照圖5，在確定的基站覆蓋區(qū)域內(nèi)(或在基站的覆蓋方向上)，將海面無線傳播環(huán)境按照距離分為A、B、C三段，所述A段為從基站到基站可視距離點的范圍，設(shè)A段距離為d1；B段為從基站可視距離點到基站與終端的可視交點，設(shè)B段距離為d2；C段為超過基站與終端可視交點的地球陰影區(qū)域，設(shè)C段距離為d；如圖所示，Ht為基站高度，Hr為移動終端高度，Re為地球等效半徑。
無線電磁波信號在海面的傳播距離可以經(jīng)過繞射超過視距距離。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，當(dāng)基站天線高度為Ht米，終端天線高度為Hr米時，基站和終端合并可視最大距離(視距)為d=2R(Ht+Hr),(km)]]>其中R為地球半徑，并且，由于大氣折射對無線電磁波傳播的影響，通常采用地球等效半徑Re代替地球半徑R，在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，Re＝8500km，由此，基站和終端合并可視最大距離為d=4.12(Ht+Hr),(km)]]>具體到本發(fā)明，所述的無線傳播模型將開闊水域無線傳播環(huán)境按照距離分為A、B、C三段，如上所述，其中，A段為基站到基站可視距離點，距離為d1，d1=4.12Ht,(km)]]>B段為基站可視距離點到基站和終端可視交點，距離為d2，根據(jù)公式，d2=4.12Hr,(km)]]>C段為超過基站和終端合并可視距離點的地球陰影區(qū)域，即傳播距離超過d1+d2的區(qū)域。
根據(jù)第一存儲裝置中所述覆蓋區(qū)域的信息，應(yīng)用第一處理器根據(jù)上述分段原理將所述區(qū)域劃分為三個部分，即確定各區(qū)域邊界的位置信息。
3)分別確定各段范圍內(nèi)的路徑損耗，以獲取范圍內(nèi)各點的信號強度。由于無線傳播環(huán)境的復(fù)雜性，針對不同的地區(qū)適合建立不同的預(yù)測算法，因而，可將已建立好的各套預(yù)測算法分類存儲于第二存儲裝置，在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中選擇其中一套算法進行預(yù)測；或者，在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃之前根據(jù)區(qū)域的具體情況，在已有的通用算法基礎(chǔ)上，通過修正值進行修正，建立新的適于具體無線環(huán)境的傳播路徑損耗的算法。所述第二存儲裝置既可為磁盤存儲裝置也可為工作存儲器。以下為本發(fā)明中推薦的路徑損耗算法
31)A段采樣點上無線傳播路徑損耗計算方法在此段傳播距離內(nèi)，海面無線傳播環(huán)境良好，近似于自由空間傳播條件。如本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所知，基站高度和終端高度對傳播路徑損耗影響較??；并且，反射波的分量與直達波相比較小，因此反射波對接收電平的統(tǒng)計中值預(yù)測產(chǎn)生的影響很小，可以忽略不計。由此可得，在本發(fā)明中，A段無線傳播路徑損耗計算方法為Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)γ＝2.6～3.4；dkm≤d1；其中，Lp為海面無線傳播路徑損耗；dkm為測試點與基站之間距離，單位km；f為載波頻率，單位MHz；γ為路徑損耗斜率，一般取值范圍為2～5之間。
32)B段采樣點上無線傳播路徑損耗計算方法該段無線傳播路徑處于近似自由空間傳播到地球陰影區(qū)域的過渡區(qū)域，在基站和終端合并可視距離點，其附加繞射損耗約為6dB，因此，在保證預(yù)測準(zhǔn)確性的前提下，在本發(fā)明中，B段無線傳播路徑損耗計算方法為Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)+6(dkm-d1)/d2其中γ＝2.6～3.4；d1≤dkm≤d1+d2。
33)C段采樣點上無線傳播路徑損耗計算方法該段無線傳播路徑已經(jīng)處于地球陰影區(qū)域，參考繞射損耗模型并加以必要修正，同時考慮海面?zhèn)鞑キh(huán)境特點和覆蓋預(yù)測計算的可操作性，建立如下的海面無線傳播模型中C段無線傳播路徑損耗的優(yōu)選計算方法Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)+20lg
其中，γ＝2.6～3.4；d1+d2≤dkm；
v=-Re[1-sin(α+β)/(sinα+sinβ)]2dkmλ(d1+d2)[(dkm-(d1+d2)];]]>Re為考慮到大氣折射對無線電磁波傳播的影響而通常采用的地球等效半徑，在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，Re＝8500千米(km)；α＝(d1+d2)/Re，如圖5所示，α為基站和終端合并可視距離對應(yīng)修正地球模型的夾角，單位為弧度；β＝[dkm-(d1+d2)]/Re，如圖5所示，β為測試點與基站和終端可視交點之間對應(yīng)修正地球模型的夾角，單位為弧度；λ為發(fā)射電波的波長，單位為千米(km)。
4)根據(jù)上述各區(qū)域內(nèi)確定的電波傳播路徑損耗計算方法，應(yīng)用一高速處理器預(yù)測在基站覆蓋方向上所選點集的信號強度。即先獲取存儲裝置中點集中各采樣點的位置信息，通過與區(qū)域邊界信息的比較，確定所述采樣點所屬區(qū)域?qū)?yīng)的無線傳播路徑損耗的算法，獲得所述采樣點的信號強度后，將其與該采樣點的位置信息對應(yīng)存儲于第三存儲裝置，所述第三存儲裝置可為磁盤存儲器或工作存儲器。
綜上所述，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實現(xiàn)方案通過現(xiàn)代工作站來實現(xiàn)，其包括高速處理器、工作存儲器、和磁盤存儲器，用于信息和適當(dāng)軟件的長期存儲。在上述網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)所獲得點集上各點的信號強度，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員對不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的模擬覆蓋效果進行比較，并最終確定較佳的移動網(wǎng)中基站的位置。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，由于無線環(huán)境的多變和復(fù)雜性，因而沒有一種算法能夠絕對準(zhǔn)確的預(yù)測出無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，進而，本發(fā)明在B段及C段所采用的預(yù)測算法僅為一種優(yōu)選算法，其公式中建立在自由空間損耗基礎(chǔ)上的修正值是在一般環(huán)境下所獲得的，本發(fā)明所述三段的無線網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測算法并不唯一。例如上述預(yù)測方法中，B段采樣點上無線傳播路徑損耗仍可采用以下計算方法Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)-20lg(1-0.5(dkm-d1)/d2)其中γ＝2.6～3.4；d1≤dkm≤d1+d2，該預(yù)測方法考慮在基站可視距離點附加繞射損耗約為0dB，基站和終端合并可視距離點，附加繞射損耗約為6dB的因素，在自由空間損耗的基礎(chǔ)上，采用了另一種修正值的計算方法，其預(yù)測精度與32)中所述的第一種預(yù)測算法基本一致。
同樣，C段采樣點上無線傳播路徑損耗可采用以下算法Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)+20lg
其中，γ＝2.6～3.4；d1+d2≤dkm；v=-Re[1-sin(α+β)/(sinα+sinβ)]2dkmλ(d1+d2)[(dkm-(d1+d2)];]]>其預(yù)測精度與33)中所述的第一種算法基本一致。
對上述方法中的傳播模型參數(shù)進行進一步說明。路徑損耗斜率為γ，由于不同的傳播環(huán)境無線電磁波的傳播損耗不同，因而γ的取值也不一樣，當(dāng)傳播環(huán)境越接近于理想自由空間傳播環(huán)境時，γ的值越接近于2，進而，通常在理想自由空間傳播環(huán)境下取值為2。
在實際無線系統(tǒng)的海面?zhèn)鞑キh(huán)境測試驗證中，γ的取值一般在2.6到3.4之間。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，當(dāng)基站天線高度和終端高度較高時，如在基站高度幾百米或上千米或者終端高度超過10米的情況下，傳播環(huán)境與理想自由空間傳播環(huán)境接近，則γ取值偏小一些；若基站天線高度和終端高度較低，如基站高度幾十米或終端高度3～5米，則γ取值相對偏大一些。
關(guān)于路徑損耗斜率γ的取值，以下表作為參考，對于實際應(yīng)用環(huán)境，可以根據(jù)實際測試數(shù)據(jù)做相應(yīng)的調(diào)整；

由上表可知，實際測試表明，對于基站天線高度50～200米，手機高度3～5米，γ取值3.3的預(yù)測結(jié)果與實際基本相符。其他取值應(yīng)在實際測試的基礎(chǔ)上作必要的修正以適應(yīng)不同區(qū)域的傳播特點。
本發(fā)明所適用的無線網(wǎng)載波頻率為300MHz～3000MHz；并且，本發(fā)明所適用的傳播環(huán)境主要為海面，即在基站覆蓋方向上遮擋較少的開闊水域。另外，本發(fā)明更適用于基站相對海平面較高(不小于50米)，且基站和終端之間除地球曲率半徑影響外無其他障礙物的情況；在本發(fā)明的預(yù)測模型中，以天線主瓣方向計算傳播路徑損耗，在其他方向上應(yīng)進一步參考天線輻射圖修正；若實際傳播環(huán)境無法完全符合上述本方法的適用條件，則應(yīng)進一步考慮其它因素(如處于傳播路徑上的島嶼、山、船體等對無線電波傳播所產(chǎn)生的的影響)帶來的路徑損耗，并進行相應(yīng)的修正。
以上對本發(fā)明所提供的一種實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于1)應(yīng)用至少兩維矢量圖確定基站的覆蓋區(qū)域；2)定位區(qū)域中基站位置，沿基站覆蓋方向在矢量圖中選擇點集，將所述點集劃分為三個部分進行存儲，從基站到基站可視距離點為點集第一部分，從基站可視距離點到基站與終端的可視交點為點集第二部分，超過所述基站與終端可視交點的地球陰影區(qū)為點集第三部分；3)分別確定點集各部分的傳播路徑損耗，獲取各采樣點上的基站信號強度。
2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于所述點集第一部分的傳播路徑損耗采用自由空間損耗模型進行近似計算；所述點集第二部分的傳播路徑損耗采用自由空間損耗模型并參考附加繞射損耗進行近似計算；采用第二部分傳播路徑損耗計算方法，并加入修正值以獲得點集第三部分的傳播路徑損耗。
3.如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于，所述點集第二部分傳播路徑損耗的計算方法表示為Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)+6(dkm-d1)/d2其中，d1為基站到基站可視距離點的距離；d2為基站可視距離點到基站與終端的可視交點的距離。
4.如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于，所述點集第三部分傳播路徑損耗的計算方法表示為Lp＝32.44+20lgf+10γlg(dkm)+20lg
其中v=-Re[1-sin(α+β)/(sinα+sinβ)]2dkmλ(d1+d2)[dkm-(d1+d2)]]]>d1為基站到基站可視距離點的距離；d2為基站可視距離點到基站與終端的可視交點的距離；α＝(d1+d2)/Re，β＝[dkm-(d1+d2)]/Re，其中Re為地球等效半徑。
5.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于所述矢量圖還包括對該區(qū)域內(nèi)建筑物和地表狀況的描述。
6.如權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于根據(jù)建筑物及地表狀況對傳播路徑損耗進行修正。
7.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于所述覆蓋方向為基站天線主瓣方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)開闊水域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，該方法具體為應(yīng)用至少兩維矢量圖確定基站的覆蓋區(qū)域；定位區(qū)域中基站位置，沿基站覆蓋方向在矢量圖中選擇點集，將所述點集劃分為三個部分進行存儲，從基站到基站可視距離點為點集第一部分，從基站可視距離點到基站與終端的可視交點為點集第二部分，超過所述基站與終端可視交點的地球陰影區(qū)為點集第三部分；分別確定點集各部分的傳播路徑損耗，獲取各采樣點上的基站信號強度。本發(fā)明所涉及的算法清晰簡單，由于本發(fā)明建立在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法基礎(chǔ)上，因而具有利用數(shù)字傳播模型進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的省時、高效的優(yōu)點。
文檔編號H04B13/02GK1832612SQ20051005365
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者李赤衛(wèi) 申請人:華為技術(shù)有限公司