傳播模型的校正方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種傳播模型的校正方法，包括：對(duì)于每個(gè)小區(qū)，采集該小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和各路測(cè)點(diǎn)接收到的該小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度，并根據(jù)所述經(jīng)緯度，計(jì)算各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離，根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站之間的路損；對(duì)于每個(gè)所述小區(qū)，利用小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離和各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站之間的路損，對(duì)該小區(qū)的傳播模型進(jìn)行校正，得到該小區(qū)校正后的傳播模型，其中，所述傳播模型為L(zhǎng)＝K1+K2×log10d，其中，所述L為用戶設(shè)備與基站之間的信號(hào)傳輸路損，所述d為用戶設(shè)備到基站的距離，所述K1為第一系數(shù)，所述K2為第二系數(shù)。本發(fā)明可以有效簡(jiǎn)化傳播模型校正的算法復(fù)雜度、提高校正準(zhǔn)確度、易于實(shí)施，適用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段。
【專利說(shuō)明】傳播模型的校正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，特別是涉及一種傳播模型的校正方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，需要利用預(yù)設(shè)的傳播模型來(lái)確定信號(hào)傳播路徑的路損。而對(duì) 于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)而言，路損信息則是進(jìn)行小區(qū)規(guī)劃和移動(dòng)性管理的重要參數(shù)指標(biāo)。因此，傳 播模型是進(jìn)行小區(qū)規(guī)劃的基礎(chǔ)，傳播模型的準(zhǔn)確與否關(guān)系到小區(qū)規(guī)劃是否合理。在移動(dòng)通 信系統(tǒng)中，由于移動(dòng)臺(tái)不斷運(yùn)動(dòng)，傳播信道不僅受到多普勒效應(yīng)的影響，而且還受地形、地 物的影響，另外移動(dòng)系統(tǒng)本身的干擾和外界干擾也不能忽視?；谝苿?dòng)通信系統(tǒng)的上述特 性，嚴(yán)格的理論分析很難實(shí)現(xiàn)，需對(duì)傳播環(huán)境進(jìn)行近似、簡(jiǎn)化，從而使理論模型誤差較大。因 此需要針對(duì)各個(gè)地區(qū)不同的地理環(huán)境進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)分析與計(jì)算等手段對(duì)傳播模型的參數(shù) 進(jìn)行修正。最終得出最能反映當(dāng)?shù)責(zé)o線傳播環(huán)境的、最具有理論可靠性的傳播模型，從而提 高覆蓋預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0003] 由于各個(gè)不同地區(qū)，各個(gè)不同的城市，其地貌相差相當(dāng)大，各地的地形千變?nèi)f化， 這就決定了當(dāng)一個(gè)傳播模型的參數(shù)應(yīng)用于別的城市或地區(qū)時(shí)，勢(shì)必要進(jìn)行模型參數(shù)校正。 模型校正，就是無(wú)線傳播模型的校正以期得到較準(zhǔn)確的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)，也就是說(shuō)，通過(guò)模型校正 使得利用傳播模型計(jì)算出的路損最大可能地接近實(shí)際無(wú)線傳播環(huán)境的路損，這也是無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)規(guī)劃最重要內(nèi)容之一。因此，傳播模型的準(zhǔn)確性是決定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是否可信的一個(gè)重 要因素，這直接關(guān)系到運(yùn)營(yíng)商的投資是否比較經(jīng)濟(jì)合理。
[0004] 目前的傳播模型校正方法主要是先針對(duì)各個(gè)地區(qū)不同的地理環(huán)境進(jìn)行不調(diào)制的 連續(xù)波（CW)測(cè)試，然后再通過(guò)分析與計(jì)算等手段對(duì)傳播模型的參數(shù)進(jìn)行修正，通常的校正 流程具體包括：
[0005] (1)開始準(zhǔn)備模型校正，選擇具有代表本區(qū)域的路徑；
[0006] (2)采集CW數(shù)據(jù)；
[0007] (3)對(duì)采集到的CW數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)離散、地理平均、數(shù)據(jù)過(guò)濾等等；
[0008] (4)基于預(yù)處理結(jié)果，進(jìn)行模型校正計(jì)算；輸出模型校正的結(jié)果，并將輸出的參數(shù) 應(yīng)用到某個(gè)工程中驗(yàn)證正確性。
[0009] 上述模型校正方法中校正的總目標(biāo)是為了將傳播模型預(yù)測(cè)和CW測(cè)試數(shù)據(jù)之間的 誤差減至最小。用來(lái)量化誤差的度量是誤差的均值和標(biāo)準(zhǔn)方差。一般來(lái)說(shuō)，要求誤差均值 接近于零，標(biāo)準(zhǔn)方差小于8db。
[0010] 目前的模型校正主要采用了最小二乘法和線性回歸方法。這兩種方法都是基于最 小方差和準(zhǔn)則的，在本質(zhì)上是一樣的；仿真表明在相同的輸入條件下，這兩種方法校正的結(jié) 果是完全一樣的。線性回歸方法根據(jù)使用的范圍分為一元線性回歸方法和多元線性回歸方 法，分別用于模型中一個(gè)變量和多個(gè)變量的校正。最小二乘方法可以直接用于模型中單個(gè) 變量和多個(gè)變量的校正。
[0011]目前的模型校正方法僅適用于建網(wǎng)初期，不適于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段。具體理由如下：
[0012] 1、現(xiàn)有的模型校正方法基于CW測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校正，而CW測(cè)試數(shù)據(jù)是通過(guò)在 建網(wǎng)之前搭建全向發(fā)射機(jī)來(lái)獲取的數(shù)據(jù)，其對(duì)大片區(qū)域的無(wú)線環(huán)境傳播模型校正可以得到 較好的預(yù)測(cè)結(jié)果，但是對(duì)于不同制式的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)沒有區(qū)分，以及也對(duì)具體的某個(gè)小區(qū) 的無(wú)線環(huán)境預(yù)測(cè)缺乏針對(duì)性。
[0013] 2、CW路測(cè)數(shù)據(jù)的獲取也比較麻煩，如前所述，需要建立全向發(fā)射機(jī)，之前還需要對(duì) 全向發(fā)射機(jī)的位置進(jìn)行選址，CW路測(cè)的實(shí)施有一定的難度，實(shí)施時(shí)所能建立的全向發(fā)射機(jī) 也是很有限，如此則會(huì)導(dǎo)致CW路測(cè)數(shù)據(jù)不能全面反映真實(shí)的無(wú)線傳輸環(huán)境，進(jìn)而導(dǎo)致基于 CW路測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的通信模型校正的準(zhǔn)確度不高。
[0014] 3、CW測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取是以大片區(qū)域的無(wú)線環(huán)境為單位進(jìn)行的，大片區(qū)域無(wú)線環(huán)境 具有復(fù)雜性，這樣就會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行模型校正時(shí)需要考慮的變量參數(shù)較多，例如，測(cè)量點(diǎn)到基 站的距離、頻點(diǎn)、地物類型和發(fā)射天線有效高度等。而在進(jìn)行校正時(shí)無(wú)論是采用最小二乘法 還是線性回歸方法，校正時(shí)建立方程的維數(shù)會(huì)隨著需要考慮的變量數(shù)量的增加而增加，從 而帶來(lái)方程求解的復(fù)雜度。
[0015] 由此可見，現(xiàn)有的傳播模型校正方法由于存在復(fù)雜度高、難于實(shí)施、準(zhǔn)確度低等問(wèn) 題，不適用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種傳播模型的校正方法，該方法適用于 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段。
[0017] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
[0018] 一種傳播模型的校正方法，包括：
[0019] 對(duì)于每個(gè)小區(qū)，采集該小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和各路測(cè)點(diǎn)接收到的該小區(qū)的信 號(hào)強(qiáng)度，并根據(jù)所述經(jīng)緯度，計(jì)算各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離，根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算 各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站之間的路損；
[0020] 對(duì)于每個(gè)所述小區(qū)，利用小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離和各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū) 基站之間的路損，對(duì)該小區(qū)的傳播模型進(jìn)行校正，得到該小區(qū)校正后的傳播模型，其中，所 述傳播模型為L(zhǎng) = K1+K2 X log1(1d，其中，所述L為用戶設(shè)備與基站之間的信號(hào)傳輸路損，所述 d為用戶設(shè)備到基站的距離，所述&為第一系數(shù)，所述K2為第二系數(shù)。
[0021] 綜上所述，本發(fā)明提出的傳播模型的校正方法，利用基于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)得到的路測(cè)數(shù) 據(jù)，以小區(qū)為單位對(duì)傳播模型進(jìn)行校正，簡(jiǎn)化了傳播模型，進(jìn)而可以有效簡(jiǎn)化傳播模型校正 的算法復(fù)雜度、提高校正準(zhǔn)確度并且不需要建立專門進(jìn)行測(cè)量的全向發(fā)射天線，易于實(shí)施， 因此適用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0024] 本發(fā)明的核心思想是：利用基于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)獲得的路測(cè)數(shù)據(jù)，即基于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)獲得 的路損測(cè)量數(shù)據(jù)，以小區(qū)為單位進(jìn)行傳播模型的校正，這樣，一方面由于路測(cè)數(shù)據(jù)是基于實(shí) 際網(wǎng)絡(luò)獲得，能準(zhǔn)確地反映實(shí)際無(wú)線通信環(huán)境，并且不需要再專門建立用于測(cè)量的全向發(fā) 射機(jī)，因此可以獲取較高的校正準(zhǔn)確度且易于實(shí)施；另一方面，由于校正是以小區(qū)為單位進(jìn) 行的，而小區(qū)范圍內(nèi)的無(wú)線通信環(huán)境相對(duì)較為簡(jiǎn)單，頻點(diǎn)、地物類型和發(fā)射天線有效高度等 參數(shù)在小區(qū)范圍內(nèi)可以視為常量，只有測(cè)量點(diǎn)到基站的距離為變量，如此，傳播模型將較為 簡(jiǎn)單，只存在一個(gè)自變量即距離變量，相應(yīng)的，校正時(shí)需要考慮的變量數(shù)量將得到極大的降 低，也只需要考慮測(cè)量點(diǎn)到基站的距離這一變量，從而可以很大程度地降低校正時(shí)方程求 解的復(fù)雜度。
[0025] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的流程示意圖，如圖1所示，該實(shí)施例主要包括：
[0026] 步驟101、對(duì)于每個(gè)小區(qū)，采集該小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和各路測(cè)點(diǎn)接收到的該 小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度，并根據(jù)所述經(jīng)緯度，計(jì)算各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離，根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng) 度，計(jì)算各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站之間的路損。
[0027] 本步驟用于統(tǒng)計(jì)小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)的路測(cè)數(shù)據(jù)（即路測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和路測(cè)點(diǎn)接收到 的該小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度)，并根據(jù)路測(cè)數(shù)據(jù)確定路測(cè)點(diǎn)到基站的距離以及信號(hào)傳輸路損，以便 此后利用所確定的路測(cè)距離及路損，進(jìn)行傳播模型的校正。
[0028] 步驟102、對(duì)于每個(gè)所述小區(qū)，利用小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離和各路測(cè) 點(diǎn)與小區(qū)基站之間的路損，對(duì)該小區(qū)的傳播模型進(jìn)行校正，得到該小區(qū)校正后的傳播模型， 其中，所述傳播模型為L(zhǎng) = K1+K2 X log1(1d，其中，所述L為用戶設(shè)備與基站之間的信號(hào)傳輸路 損，所述d為用戶設(shè)備到基站的距離，所述&為第一系數(shù)，所述K 2為第二系數(shù)。
[0029] 本步驟中，利用步驟101中獲得的小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)的距離及路損值，來(lái)對(duì)每個(gè)小 區(qū)的傳播模型進(jìn)行校正。
[0030] 這里需要說(shuō)明的是，與傳統(tǒng)的傳播模型校正方法所不同的是，本步驟中是以小區(qū) 為單位進(jìn)行小區(qū)的傳播模型的校正，如前所述，由于小區(qū)內(nèi)的通信環(huán)境校為簡(jiǎn)單，無(wú)線通信 環(huán)境相對(duì)較為簡(jiǎn)單，只有測(cè)量點(diǎn)到基站的距離為變量，因此，相應(yīng)的小區(qū)的傳播模型也得以 簡(jiǎn)化，即L = Ki+K2X log1Qd，其中，&和Κ2為傳播模型的兩個(gè)系數(shù)，為常量，不同位置到基站 的距離d則為自變量，也就是說(shuō)，作為因變量的路值L將隨著距離d的不同而不同。本步驟 中，對(duì)傳播模型的校正，就是獲取與小區(qū)實(shí)際的通信環(huán)境相匹配的I和K 2，以確保利用基于 該I和Κ2得到的小區(qū)傳播模型，可以準(zhǔn)確獲得小區(qū)內(nèi)不同位置對(duì)應(yīng)的路損值。
[0031] 具體地，在已知傳播模型為L(zhǎng) = Ki+K2X log1(ld的情況下，利用小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)到該 小區(qū)基站的距離以及路損，對(duì)該傳播模型進(jìn)行校正的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握，具體 可以采用下述方法實(shí)現(xiàn)：
[0032] 步驟2011、利用小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離和各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站之間 的路損，按照所述傳播模型，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)擬合矩陣。
[0033] 本步驟中，在已知傳播模型為L(zhǎng) = Ki+K2X log1(ld的情況下，可采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)擬合 矩陣生成方法，利用各路測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離和路損值，根據(jù)該傳播模型以I和K 2為變量，生成 各路測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的方程，將各路測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的方程組合在一起即得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)擬合矩陣。需 要說(shuō)明的是，由于本步驟中的傳播模型中僅有一個(gè)自變量d，因此相對(duì)現(xiàn)有需要考慮多個(gè)變 量傳播模型的校正方法，本步驟中構(gòu)造出的數(shù)據(jù)擬合矩陣相對(duì)比較簡(jiǎn)單。
[0034] 步驟2012、對(duì)所述數(shù)據(jù)擬合矩陣進(jìn)行求解，得到校正后的傳播模型的第一系數(shù)!^ 和第二系數(shù)K 2。
[0035] 本步驟可采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)擬合矩陣求解方法實(shí)現(xiàn)。求解得到的&和Κ2即為校正 后的傳播模型的第一系數(shù)I和第二系數(shù)Κ 2。
[0036] 較佳地，可用下述方法對(duì)所述數(shù)據(jù)擬合矩陣進(jìn)行求解：
[0037] 判斷所述數(shù)據(jù)擬合矩陣是否有唯一解，如果有，則計(jì)算該唯一解，否則，根據(jù)預(yù)設(shè) 的平均誤差目標(biāo)值、標(biāo)準(zhǔn)方差目標(biāo)值以及預(yù)設(shè)的擬合門限，采用多元線性回歸和最小二乘 法進(jìn)行擬合的方式，計(jì)算所述數(shù)據(jù)擬合矩陣的最優(yōu)解，將所述最優(yōu)解作為該所述數(shù)據(jù)擬合 矩陣的求解結(jié)果。
[0038] 較佳地，在計(jì)算所述數(shù)據(jù)擬合矩陣的最優(yōu)解的過(guò)程中，判斷是否為最優(yōu)解的條件 可以為：校正后的所述傳播模型的平均誤差小于等于所述平均誤差目標(biāo)值并且校正后的所 述傳播模型的標(biāo)準(zhǔn)方差小于等于所述標(biāo)準(zhǔn)方差目標(biāo)值，或者，擬合次數(shù)達(dá)到所述擬合門限。
[0039] 在實(shí)際應(yīng)用中，本領(lǐng)域人員可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)置所述平均誤差目標(biāo)值、標(biāo)準(zhǔn)方 差目標(biāo)值以及擬合門限，例如可將標(biāo)準(zhǔn)方差目標(biāo)值設(shè)置為6dB或8dB等。
[0040] 這里，采用多元線性回歸和最小二乘法進(jìn)行擬合的方式，即利用最小二乘法建立 方程組，利用多元線性回歸方法進(jìn)行求解，來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)擬合矩陣的最優(yōu)解，具體方法為 本領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握，在此不再贅述。
[0041] 步驟2013、利用校正后的傳播模型的第一系數(shù)&和第二系數(shù)K2，建立該小區(qū)校正 后的傳播模型。
[〇〇42] 綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種傳播模型的校正方法，其特征在于，包括： 對(duì)于每個(gè)小區(qū)，采集該小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和各路測(cè)點(diǎn)接收到的該小區(qū)的信號(hào)強(qiáng) 度，并根據(jù)所述經(jīng)緯度，計(jì)算各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離，根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算各路 測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站之間的路損； 對(duì)于每個(gè)所述小區(qū)，利用小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離和各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站 之間的路損，對(duì)該小區(qū)的傳播模型進(jìn)行校正，得到該小區(qū)校正后的傳播模型，其中，所述傳 播模型為L(zhǎng) = K1+K2 X log1(ld，其中，所述L為用戶設(shè)備與基站之間的信號(hào)傳輸路損，所述d為 用戶設(shè)備到基站的距離，所述I為第一系數(shù)，所述K 2為第二系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述對(duì)該小區(qū)的傳播模型進(jìn)行 校正包括： 利用小區(qū)內(nèi)各路測(cè)點(diǎn)到該小區(qū)基站的距離和各路測(cè)點(diǎn)與小區(qū)基站之間的路損，按照所 述傳播模型，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)擬合矩陣； 對(duì)所述數(shù)據(jù)擬合矩陣進(jìn)行求解，得到校正后的傳播模型的第一系數(shù)Ki和第二系數(shù)κ2; 利用校正后的傳播模型的第一系數(shù)Ki和第二系數(shù)κ2，建立該小區(qū)校正后的傳播模型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)所述數(shù)據(jù)擬合矩陣進(jìn)行求解包括； 判斷所述數(shù)據(jù)擬合矩陣是否有唯一解，如果有，則計(jì)算該唯一解，否則，根據(jù)預(yù)設(shè)的平 均誤差目標(biāo)值、標(biāo)準(zhǔn)方差目標(biāo)值以及預(yù)設(shè)的擬合門限，采用多元線性回歸和最小二乘法進(jìn) 行擬合的方式，計(jì)算所述數(shù)據(jù)擬合矩陣的最優(yōu)解，將所述最優(yōu)解作為該所述數(shù)據(jù)擬合矩陣 的求解結(jié)果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述最優(yōu)解的判斷條件為：校正后的所述 傳播模型的平均誤差小于等于所述平均誤差目標(biāo)值并且校正后的所述傳播模型的標(biāo)準(zhǔn)方 差小于等于所述標(biāo)準(zhǔn)方差目標(biāo)值，或者，擬合次數(shù)達(dá)到所述擬合門限。
【文檔編號(hào)】H04W16/18GK104113849SQ201310132705
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】楊堯, 王秀梅, 李曉坪 申請(qǐng)人:普天信息技術(shù)研究院有限公司