專利名稱：一種無線電磁波傳播預(yù)測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線電磁波傳播預(yù)測方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著高速、寬帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的爆發(fā)式增長，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。利用精細(xì)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃結(jié)果指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，大幅提高優(yōu)化工作效率，這對無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提出了更高的要求。無線電磁波傳播預(yù)測技術(shù)，能夠預(yù)先對基站的性能以及網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行預(yù)測，從而能夠指導(dǎo)具體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。傳播模型是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要基礎(chǔ)，即利用傳播模型對無線電磁波傳播進(jìn)行預(yù)測，因此，模型的準(zhǔn)確性關(guān)系到無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的質(zhì)量和合理性。目前，進(jìn)行無線電磁波預(yù)測的傳播模型主要是經(jīng)驗(yàn)性模型，該模型是建立在大量測試數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式基礎(chǔ)上的實(shí)測統(tǒng)計(jì)方法，通過該方法所得到的測試結(jié)果直接來之于實(shí)測，比較直觀。但由于城市的發(fā)展和建設(shè)，無線傳播環(huán)境復(fù)雜多變，導(dǎo)致無線基站的覆蓋范圍也隨之變化，要精確地進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃并有效控制干擾，就需要更多地考慮基站周圍建筑物對計(jì)算結(jié)果的影響。基于經(jīng)驗(yàn)性模型對無線電磁波進(jìn)行預(yù)測的方法對環(huán)境依賴性較大，并且對實(shí)測設(shè)備的精確性要求也較高，因此，通過經(jīng)驗(yàn)型模型得到的無線電磁波預(yù)測結(jié)果具有很大的局限性。例如， Okumura-Hata, C0ST231-Hata等經(jīng)驗(yàn)型模型的主要工作原理都是采用大量的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到某一頻段無線電磁波的傳播特性，通過該頻段的無線電磁波的傳播特性統(tǒng)計(jì)地考慮所有的無線環(huán)境。而在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中，由于在傳播路徑上存在著各種各樣的影響，如高空電離層影響，高山、湖泊、海洋、地面建筑、植被以及地球曲面的影響等，因而電磁波具有反射、繞射、散射和波導(dǎo)傳播等各種傳播方式，而通過經(jīng)驗(yàn)型模型得到的無線電磁波預(yù)測結(jié)果是通過將某一環(huán)境下的實(shí)測結(jié)果進(jìn)行擬合以統(tǒng)計(jì)得到無線電磁波的傳輸特性，因此，基于現(xiàn)有技術(shù)對無線電磁波傳播預(yù)測的測試結(jié)果的準(zhǔn)確性差，不能有效地指導(dǎo)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，使得網(wǎng)絡(luò)性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線電磁波傳播預(yù)測方法及裝置，采用該技術(shù)方案，能夠提高無線電磁波傳播預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而更好地指導(dǎo)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。本發(fā)明實(shí)施例通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種無線電磁波傳播預(yù)測方法，包括確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束；獲取所述發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)生成的可見關(guān)系樹，其中，所述可見關(guān)系樹的根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)的相對位置，所述關(guān)系樹的各級子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的障礙物分塊的相對位置；根據(jù)獲取的所述可見關(guān)系樹，確定所述電磁波束中的每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性；
根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)，確定所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量；根據(jù)所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，還提供了一種無線電磁波傳播預(yù)測裝置，包括電磁波束確定單元，用于確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束；可見關(guān)系樹獲取單元，用于獲取所述發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)生成的可見關(guān)系樹，其中，所述可見關(guān)系樹的根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)的相對位置，所述關(guān)系樹的各級子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的障礙物分塊的相對位置；傳播特性確定單元，用于根據(jù)所述可見關(guān)系樹獲取單元獲取的所述可見關(guān)系樹， 確定所述電磁波束確定單元確定的電磁波束中的每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性；第一電場強(qiáng)度矢量確定單元，用于根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)，確定所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)
度矢量；第二電場強(qiáng)度矢量確定單元，用于根據(jù)所述第一電場強(qiáng)度矢量確定單元確定出的每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。通過本發(fā)明實(shí)施例提供的上述至少一個(gè)技術(shù)方案，在對無線電磁波傳播預(yù)測時(shí)， 首先確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束，獲取發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)生成的可見關(guān)系樹，其中，該可見關(guān)系樹的根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)發(fā)射機(jī)的相對位置，關(guān)系樹的各級子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的障礙物分塊的相對位置；進(jìn)一步根據(jù)獲取的可見關(guān)系樹，確定電磁波束中的每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性，并根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)，確定每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量，根據(jù)每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。根據(jù)該技術(shù)方案，在對電磁波傳播預(yù)測時(shí)考慮了電磁波的傳播特性，根據(jù)電磁波的實(shí)際傳播特性預(yù)測電磁波的傳播，從而提高了無線電磁波傳播預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，能夠更好地指導(dǎo)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的無線電磁波傳播預(yù)測方法流程10
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的，確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的可見關(guān)系樹示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的確定電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為反射及透射的流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的確定電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為繞射的流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的確定電磁波與障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的邊緣端點(diǎn)是否相交的流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的確定滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量的流程圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的無線電磁波傳播預(yù)測裝置示意圖一；圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的無線電磁波傳播預(yù)測裝置示意圖二 ；圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供的無線電磁波傳播預(yù)測裝置示意圖三。
具體實(shí)施例方式為了給出提高無線電磁波傳播預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性的實(shí)現(xiàn)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無線電磁波傳播預(yù)測方法及裝置，以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種無線電磁波傳播預(yù)測方法，根據(jù)該方法所述流程進(jìn)行無線電磁波傳播預(yù)測，能夠提供測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的無線電磁波傳播預(yù)測方法，主要包括如下步驟步驟101、確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束。步驟102、獲取發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)生成的可見關(guān)系樹。該步驟中，獲取的可見關(guān)系樹的根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)發(fā)射機(jī)的相對位置，關(guān)系樹的各級子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的障礙物分塊的相對位置。步驟103、根據(jù)獲取的可見關(guān)系樹，確定電磁波束中的每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性。步驟104、根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)， 確定每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量。步驟105、根據(jù)每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。 至此，無線電磁波傳播預(yù)測的流程結(jié)束。以上流程描述了從一個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射的無線電磁波的傳播預(yù)測過程，實(shí)際應(yīng)用中， 可以通過上述流程所述的方法預(yù)測多個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射的無線電磁波的傳播預(yù)測過程。本發(fā)明實(shí)施例一還提供了圖1所述流程的各個(gè)步驟的優(yōu)選實(shí)施方式，針對各個(gè)步驟的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)闡述如下。本發(fā)明實(shí)施例一提供了圖1所述流程的步驟101的優(yōu)選實(shí)施方式，該優(yōu)選實(shí)施方式中，對電磁波發(fā)射的電磁波進(jìn)行篩選，選擇出用于進(jìn)行無線電磁波傳播預(yù)測的電磁波，以保證預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。該優(yōu)選實(shí)施方式主要提供了發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波的方式以及選擇用于進(jìn)行傳播預(yù)測的電磁波的方式，分別說明如下一、發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波的方式本發(fā)明實(shí)施例一通過電磁波束建模的方式規(guī)定了發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波的方式， Ray-channel建模的基本技術(shù)原理是從TRx(發(fā)射機(jī))發(fā)射出有限數(shù)量的三維電磁波束以取代傳統(tǒng)預(yù)測方式中的等間隔發(fā)射電磁波的方式，這樣相對于傳統(tǒng)電磁波的發(fā)射方式，在接收端不需要使用接收球進(jìn)行接收判斷，可以減少預(yù)測時(shí)間和預(yù)測復(fù)雜度。具體地，在發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波時(shí)，根據(jù)大地測量的橢球體理論，以發(fā)射機(jī)為球心的球的內(nèi)接多面體模擬波前發(fā)射電磁波束，其中，多面體的每個(gè)面為正三角形，并且為了保證電磁波的分辨率，進(jìn)一步將內(nèi)接多面體的每個(gè)面被劃分為N個(gè)三角形(N > 1)。在大地測量的橢球體理論中，比較常見的多面體有四面體、六面體、八面體、十二面體和二十面體。一般來講，立體上的表面?zhèn)€數(shù)越多，由多面體的面投影到球體表面時(shí)的變形就越小，為了能夠滿足多分辨率級別或?qū)嶋H應(yīng)用中的要求，本發(fā)明實(shí)施例選擇二十面體模擬波前發(fā)射電磁波束。將二十面體的每個(gè)正三角形均勻劃分為N個(gè)三角形，可知二十面體表面(每一個(gè)正三角形面)分割數(shù)量級(即 N的大小)將直接影響預(yù)測精度，N越大越好，即二十面體表面分割的越多預(yù)測精度越高，也就是說得到的電磁波越多。由發(fā)射點(diǎn)(即多面體的中心)與各面上劃分得到的正三角形連線得到的三棱椎型形成的電磁波為一個(gè)電磁波束，該三棱錐型內(nèi)的每條棱為每條電磁波，其中，電磁波可以通過如下方程式表示
Λ=d λ+Χ 0
<y =d 2t +少0Z =d 3t +Z0
其中，(X。，y〇，z為發(fā)射機(jī)所在位置的坐標(biāo)，也即多面體中心點(diǎn)坐標(biāo)((I1, d2，d3)為電磁波發(fā)射的角度，即電磁波的角度。上述公式中，對于從發(fā)射點(diǎn)發(fā)出的電磁波需要滿足ad1+bd2+cd3 = 0，其中，(屯，d2，d3)由發(fā)射點(diǎn)及正三角形頂點(diǎn)唯一確定。二、選擇用于進(jìn)行傳播預(yù)測的電磁波的方式本發(fā)明實(shí)施例一中，確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束，如圖2所示，包括如下步驟步驟201、獲取發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束列表。該步驟201中，發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波的方式已在上述實(shí)施例中描述，此處不再贅述。 該步驟獲取的電磁波束列表中包括各電磁波束的電磁波方程式以及各電磁波的角度，其中，電磁波束的角度可以通過所在三棱錐型的每條棱對應(yīng)的電磁波角度確定。步驟202、根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的各電磁波束的角度以及接收機(jī)所在的接收面，確定出與該接收面存在交點(diǎn)的電磁波束用于進(jìn)行電磁波傳播預(yù)測。
該步驟202中，在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中電磁波傳播預(yù)測而言，通常只需獲得在某一接收面(例如在地面的基礎(chǔ)上疊加接收天線高度)上的預(yù)測結(jié)果。針對此特點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例將構(gòu)造地表(通過認(rèn)為為接收機(jī)所在的位置)上升1.5m(平均接收天線高度)的接收面 F確定為接收機(jī)所在的接收面。步驟203、從與接收面存在交點(diǎn)的電磁波束中，選擇一個(gè)未被選擇過的電磁波束。步驟204、根據(jù)選擇出的該電磁波束以及發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的各障礙物所在的平面，確定該電磁波束中是否至少有設(shè)定條電磁波與同一障礙物平面存在交點(diǎn)的電磁波束，若是，執(zhí)行步驟205，若否，執(zhí)行步驟206。該步驟204中，電磁波束的角度根據(jù)電磁波發(fā)射的角度確定，并且一般選擇電磁波束中有3條電磁波與同一障礙物平面存在交點(diǎn)的電磁波束。步驟205、確定該電磁波束為滿足預(yù)測條件的電磁波束，并繼續(xù)執(zhí)行步驟207。步驟206、舍棄當(dāng)前電磁波束，并繼續(xù)執(zhí)行步驟207。步驟207、判斷所有電磁波束是否都被選擇過，若是，則結(jié)束，若否，返回步驟203。至此，從發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中選擇滿足預(yù)測條件的電磁波束的流程結(jié)束。進(jìn)一步地，在上述從發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中選擇滿足預(yù)測條件的電磁波束的過程中，為了保證預(yù)測的效果，若存在如下情況，則即時(shí)確定電磁波束滿足預(yù)測條件，也需要舍棄該電磁波束，其中，所涉及的情況包括RC在障礙物上的反射次數(shù)超過設(shè)定次數(shù)；或/和RC強(qiáng)度過低。本發(fā)明實(shí)施例一中，可通過如下過程計(jì)算每根電磁波的反射情況假設(shè)反射平面方程為ax+by+cz+d = 0，則電磁波r (屯，d2，d3)與平面ax+by+cz+d =0的交點(diǎn)Pi坐標(biāo)為
權(quán)利要求
1.一種無線電磁波傳播預(yù)測方法，其特征在于，包括 確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束；獲取所述發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)生成的可見關(guān)系樹，其中，所述可見關(guān)系樹的根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)的相對位置，所述關(guān)系樹的各級子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的障礙物分塊的相對位置；根據(jù)獲取的所述可見關(guān)系樹，確定所述電磁波束中的每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性；根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)，確定所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量；根據(jù)所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束，包括根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的各電磁波束的角度以及接收機(jī)所在的接收面，確定與所述接收面存在交點(diǎn)的電磁波束；根據(jù)確定出的所述電磁波束以及所述發(fā)射機(jī)與所述接收機(jī)之間的各障礙物所在的平面，確定同一電磁波束中至少有設(shè)定條電磁波與同一障礙物平面存在交點(diǎn)的電磁波束為滿足預(yù)測條件的電磁波束。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波束的方式以及所述電磁波束的角度的確定方式包括根據(jù)大地測量的橢球體理論，以所述發(fā)射機(jī)為球心的球的內(nèi)接多面體模擬波前發(fā)射電磁波束，其中，所述多面體的每個(gè)面為正三角形，并且所述每個(gè)面被劃分為至少一個(gè)三角形；根據(jù)所述球心與每個(gè)面被劃分得到的三角形的頂點(diǎn)的連線，確定所述電磁波束的角度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可見關(guān)系樹根據(jù)多分辨率地理信息數(shù)據(jù)生成。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為反射及透射；根據(jù)獲取的所述可見關(guān)系樹，確定電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為反射及透射，包括根據(jù)所述可見關(guān)系樹，確定所述障礙物分塊所在的矩形平面； 根據(jù)所述電磁波的參數(shù)方程以及所述障礙物分塊所在的矩形平面方程，確定所述電磁波與所述矩形平面的交點(diǎn)；若確定所述交點(diǎn)在所述障礙物分塊對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，確定所述電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為反射及透射。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在確定所述交點(diǎn)滿足設(shè)定公式時(shí)，確定所述交點(diǎn)在所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域內(nèi)，所述設(shè)定公式包括
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為繞射；根據(jù)獲取的所述可見關(guān)系樹，確定電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為繞射，包括根據(jù)所述可見關(guān)系樹以及所述地理信息數(shù)據(jù)，確定所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的各邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)；根據(jù)各邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)以及所述電磁波的張角、所述電磁波所在電磁波束的中心線以及扇面中心線，確定所述電磁波與所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的邊緣端點(diǎn)是否相交；若確定所述電磁波與所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的至少一個(gè)邊緣端點(diǎn)相交，則確定所述電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為繞射。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，根據(jù)邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)以及所述電磁波的張角、 所述電磁波所在電磁波束的中心線以及扇面中心線，確定所述電磁波與所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的邊緣端點(diǎn)是否相交，包括確定所述邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)到所述電磁波所在電磁波束的中心線的距離； 根據(jù)邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)以及確定的所述距離，確定所述邊緣端點(diǎn)與所述電磁波的起點(diǎn)連線與所述扇面中心線的夾角；若所述夾角大于所述電磁波張角的一半，并且所述邊緣端點(diǎn)到所述中心線的垂線與所述中心線的交點(diǎn)參數(shù)大于零，則確定所述電磁波與所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的邊緣相交，否則不相交；其中，所述邊緣端點(diǎn)到所述中心線的垂線與所述中心線的交點(diǎn)參數(shù)、通過如下公式確定
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)，確定所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量，通過如下公式
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量，包括確定所述各條電磁波到達(dá)所述接收機(jī)所在平面時(shí)對應(yīng)的柵格，其中，所述接收機(jī)所在平面預(yù)先被劃分為多個(gè)柵格；根據(jù)到達(dá)同一柵格的各條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定到達(dá)同一柵格的各條電磁波在該柵格上的電場強(qiáng)度矢量；根據(jù)所述接收機(jī)所在平面被劃分的各柵格上的電場強(qiáng)度矢量，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述接收機(jī)所在平面被劃分的各柵格上的電場強(qiáng)度矢量，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量，包括通過如下公式確定滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，確定所述各條電磁波到達(dá)所述接收機(jī)所在平面時(shí)對應(yīng)的柵格后，還包括根據(jù)每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，分別確定每條電磁波在所述柵格上的電場強(qiáng)度矢量；根據(jù)確定出的每條電磁波在所述柵格上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，估計(jì)所述柵格上的的路徑損耗。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，根據(jù)確定出的每條電磁波在所述柵格上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，估計(jì)所述柵格上的的路徑損耗，通過如下公式
14.一種無線電磁波傳播預(yù)測裝置，其特征在于，包括電磁波束確定單元，用于確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束；可見關(guān)系樹獲取單元，用于獲取所述發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)生成的可見關(guān)系樹，其中，所述可見關(guān)系樹的根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)的相對位置，所述關(guān)系樹的各級子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的障礙物分塊的相對位置；傳播特性確定單元，用于根據(jù)所述可見關(guān)系樹獲取單元獲取的所述可見關(guān)系樹，確定所述電磁波束確定單元確定的電磁波束中的每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性；第一電場強(qiáng)度矢量確定單元，用于根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)，確定所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量；第二電場強(qiáng)度矢量確定單元，用于根據(jù)所述第一電場強(qiáng)度矢量確定單元確定出的每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述電磁波束確定單元，具體用于根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的各電磁波束的角度以及接收機(jī)所在的接收面，確定與所述接收面存在交點(diǎn)的電磁波束；根據(jù)確定出的所述電磁波束以及所述發(fā)射機(jī)與所述接收機(jī)之間的各障礙物所在的平面，確定同一電磁波束中至少有設(shè)定條電磁波與同一障礙物平面存在交點(diǎn)的電磁波束為滿足預(yù)測條件的電磁波束。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述電磁波束確定單元，具體用于根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的各電磁波束的角度以及接收機(jī)所在的接收面，確定與所述接收面存在交點(diǎn)的電磁波束，其中，發(fā)射機(jī)發(fā)射各電磁波束的方式為根據(jù)大地測量的橢球體理論， 以所述發(fā)射機(jī)為球心的球的內(nèi)接多面體模擬波前發(fā)射電磁波束，其中，所述多面體的每個(gè)面為正三角形，并且所述每個(gè)面被劃分為至少一個(gè)三角形；根據(jù)所述球心與每個(gè)面被劃分得到的三角形的頂點(diǎn)的連線，確定所述電磁波束的角度。
17.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述可見關(guān)系樹獲取單元，具體用于獲取根據(jù)多分辨率地理信息數(shù)據(jù)生成的所述發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的可見關(guān)系樹。
18.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述傳播特性確定單元，包括反射及透射確定模塊，用于根據(jù)所述可見關(guān)系樹獲取單元獲取的所述可見關(guān)系樹，確定所述障礙物分塊所在的矩形平面；根據(jù)所述電磁波的參數(shù)方程以及所述障礙物分塊所在的矩形平面方程，確定所述電磁波與所述矩形平面的交點(diǎn)；若確定所述交點(diǎn)在所述障礙物分塊對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，確定所述電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為反射及透射。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述反射及透射確定模塊，具體用于 在確定所述交點(diǎn)滿足設(shè)定公式時(shí)，確定所述交點(diǎn)在所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域內(nèi)，所述設(shè)定公式包括
20.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述傳播特性確定單元，包括繞射確定模塊，用于根據(jù)所述可見關(guān)系樹獲取單元獲取的所述可見關(guān)系樹以及所述地理信息數(shù)據(jù)，確定所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的各邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)；根據(jù)各邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)以及所述電磁波的張角、所述電磁波所在電磁波束的中心線以及扇面中心線，確定所述電磁波與所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的邊緣端點(diǎn)是否相交；若確定所述電磁波與所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的至少一個(gè)邊緣端點(diǎn)相交，則確定所述電磁波到達(dá)子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物分塊時(shí)的傳播特性為繞射。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述繞射確定模塊，具體用于確定所述邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)到所述電磁波所在電磁波束的中心線的距離；根據(jù)邊緣端點(diǎn)坐標(biāo)以及確定的所述距離，確定所述邊緣端點(diǎn)與所述電磁波的起點(diǎn)連線與所述扇面中心線的夾角；若所述夾角大于所述電磁波張角的一半，并且所述邊緣端點(diǎn)到所述中心線的垂線與所述中心線的交點(diǎn)參數(shù)大于零，則確定所述電磁波與所述障礙物分塊對應(yīng)的矩形區(qū)域的邊緣相交，否則不相交；其中，所述邊緣端點(diǎn)到所述中心線的垂線與所述中心線的交點(diǎn)參數(shù)、通過如下公式確定
22.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第一電場強(qiáng)度矢量確定單元，具體用于通過如下公式確定所述每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量，
23.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第二電場強(qiáng)度矢量確定單元，具體用于確定所述各條電磁波到達(dá)所述接收機(jī)所在平面時(shí)對應(yīng)的柵格，其中，所述接收機(jī)所在平面預(yù)先被劃分為多個(gè)柵格；根據(jù)到達(dá)同一柵格的各條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定到達(dá)同一柵格的各條電磁波在該柵格上的電場強(qiáng)度矢量；根據(jù)所述接收機(jī)所在平面被劃分的各柵格上的電場強(qiáng)度矢量，確定所述滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述第二電場強(qiáng)度矢量確定單元，具體用于通過如下公式確定滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量
25.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述第二電場強(qiáng)度矢量確定單元，還用于在確定所述各條電磁波到達(dá)所述接收機(jī)所在平面時(shí)對應(yīng)的柵格后，根據(jù)每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，分別確定每條電磁波在所述柵格上的電場強(qiáng)度矢量；并根據(jù)確定出的每條電磁波在所述柵格上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，估計(jì)所述柵格上的的路徑損耗。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述第二電場強(qiáng)度矢量確定單元，具體用于通過如下公式估計(jì)所述柵格上的的路徑損耗
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線電磁波傳播預(yù)測方法及裝置，主要包括確定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波束中滿足預(yù)測條件的電磁波束；獲取發(fā)射機(jī)所在預(yù)測區(qū)域的可見關(guān)系樹，根據(jù)獲取的可見關(guān)系樹，確定電磁波束中的每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性；根據(jù)每條電磁波到達(dá)各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊時(shí)的傳播特性參數(shù)，確定每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量；根據(jù)每條電磁波在各級子節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的障礙物塊上的電場強(qiáng)度矢量的矢量和，確定滿足預(yù)測條件的電磁波束到達(dá)所述接收機(jī)的電場強(qiáng)度矢量。采用該技術(shù)方案，能夠提高無線電磁波傳播預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而更好地指導(dǎo)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。
文檔編號H04B17/00GK102546039SQ20101059699
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者劉前, 姚克宇, 廖艦, 董巍, 許超, 趙雪帆 申請人:中國移動(dòng)通信集團(tuán)北京有限公司