本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍評估分析系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
無線電監(jiān)測站點(diǎn)是無線電管理工作的基本技術(shù)手段,在頻率的規(guī)劃指配、電磁環(huán)境監(jiān)測、無線電干擾查處等方面提供技術(shù)支持,其監(jiān)測覆蓋范圍決定監(jiān)測站建設(shè)規(guī)模的關(guān)鍵因素。同時(shí)工業(yè)和信息化部出臺的相關(guān)規(guī)劃文件明確要求各類無線電監(jiān)測站點(diǎn)應(yīng)具備的監(jiān)測覆蓋能力,因此需建立一套科學(xué)、客觀的監(jiān)測覆蓋情況預(yù)測評估方法系統(tǒng),以確保無線電監(jiān)測管理工作的良性發(fā)展,規(guī)劃和完善各類無線電監(jiān)測站點(diǎn)建設(shè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、以及統(tǒng)一監(jiān)測覆蓋評估體系方法,從而提高無線電監(jiān)測網(wǎng)的覆蓋效率。
影響無線電監(jiān)測站覆蓋范圍的因素:監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)、電波傳播損耗和無線電發(fā)射源參數(shù)。監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)主要包括固定參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度和變化參數(shù)、天線高度以及天線增益等;影響監(jiān)測站覆蓋區(qū)域的無線電發(fā)射源參數(shù)包括發(fā)射源的發(fā)射功率、天線增益和天線高度等??梢哉J(rèn)為估算監(jiān)測范圍是估算無線電發(fā)射覆蓋半徑的一個(gè)逆過程,預(yù)測無線電固定監(jiān)測站的監(jiān)測范圍,需要對無線電波的傳播損耗進(jìn)行計(jì)算。目前,電磁波傳播模型大致分為基于解析方程的理論模型、基于數(shù)值計(jì)算的數(shù)值模型和基于實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型三種。理論模型一般是根據(jù)經(jīng)典的電磁波傳播方程maxwell方程組或經(jīng)典的幾何傳播反射、漫反射和繞射等建立的模型,描述了電磁波傳播的基本物理規(guī)律,距離實(shí)際應(yīng)用還有一定差距。基于數(shù)值計(jì)算的數(shù)值模型是將解析模型進(jìn)行數(shù)值化解算,便于計(jì)算機(jī)處理,其結(jié)果與解析模型相比并無實(shí)質(zhì)性差別?;趯?shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型是在大量電磁信號實(shí)測的基礎(chǔ)上,經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析和處理,給出傳播特性的計(jì)算公式而建立的電磁波傳播模型。但無線傳播環(huán)境各異,單靠模型預(yù)測和評估覆蓋范圍,其效果和準(zhǔn)確度相對較差,故需要引入標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射系統(tǒng)對路測,結(jié)合路測數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的修正,最終獲得符合當(dāng)前區(qū)域的實(shí)際無線傳播環(huán)境模型,可較準(zhǔn)備的預(yù)測結(jié)果。
目前國內(nèi)開展無線電監(jiān)測站點(diǎn)的覆蓋范圍評估工作較少,新建站點(diǎn)驗(yàn)收方式亦不統(tǒng)一,同時(shí)在電波傳播預(yù)測模型、路測方案以及最終的數(shù)據(jù)修正方面各家差異較大,導(dǎo)致覆蓋范圍結(jié)果參差不齊。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍評估分析系統(tǒng)及方法,本申請解決了無線電監(jiān)測站點(diǎn)的監(jiān)測覆蓋范圍分析問題,用于對已建站點(diǎn)或擬建站點(diǎn)的覆蓋評估,有利于基于數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行站點(diǎn)維護(hù)和科學(xué)建站。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍評估分析系統(tǒng),包括:
覆蓋分析子系統(tǒng),所述覆蓋分析子系統(tǒng)用于獲取監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)、電波傳播損耗和無線電發(fā)射源參數(shù),并根據(jù)獲取的參數(shù)進(jìn)行建模和分析;
gis地理信息管理子系統(tǒng),所述gis地理信息管理子系統(tǒng)包括二維/三維電子地圖模塊和地圖信息調(diào)用模塊該gis地理信息管理子系統(tǒng)用于傳播模塊建立、路測路線規(guī)劃、發(fā)射點(diǎn)確定、場強(qiáng)區(qū)域分布顯示、監(jiān)測站點(diǎn)管理、無線電臺站管理、查詢功能和gps軌跡數(shù)據(jù)管理;
標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射子系統(tǒng),所述標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射子系統(tǒng)包括信號源、功率放大器、全向發(fā)射天線和gps定位裝置,該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射子系統(tǒng)通過覆蓋20mhz-6ghz任一頻點(diǎn)信號,并通過功放放大后產(chǎn)生1w/3w/5w/10w功率等級的eirp功率,為路測子系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射源;
路測子系統(tǒng),所述路測子系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊、無線電檢測模塊、rmtp監(jiān)測網(wǎng)協(xié)議模塊、專用監(jiān)測傳輸網(wǎng)絡(luò)和gis三維電子地圖模塊,該路測子系統(tǒng)通過無線電監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測功能獲取標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射子系統(tǒng)信號場強(qiáng),結(jié)合地圖信息和gps軌跡最終得到監(jiān)測站點(diǎn)的實(shí)際覆蓋信息;
臺站管理子系統(tǒng),所述臺站管理子系統(tǒng)包括無線電監(jiān)測站點(diǎn)管理模塊、無線電臺站管理模塊、臺站數(shù)據(jù)庫調(diào)用模塊和虛擬站點(diǎn)管理模塊,該臺站管理子系統(tǒng)用于確定發(fā)生干擾時(shí)快速排查和去除合法臺站位置,減少確定干擾位置的時(shí)間;
數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng),所述數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)用于進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)屬性定義。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,所述覆蓋分析子系統(tǒng)還包括itu-r.p1546傳播模型計(jì)算模塊、虛擬建站功能模塊、等值線場強(qiáng)預(yù)測計(jì)算模塊、場強(qiáng)覆蓋計(jì)算功能模塊、基于路測數(shù)據(jù)的覆蓋模型修正模塊、監(jiān)測組網(wǎng)區(qū)域覆蓋分析模塊、典型業(yè)務(wù)管理模塊;
所述itu-r.p1546傳播模型計(jì)算模塊用于提供30mhz-3000mhz頻段地面業(yè)務(wù)的場強(qiáng)預(yù)測建議書,建議書包括在不同發(fā)射功率、頻率、天線高度、傳輸距離下對場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插/外推法的修正公式,利用修正公式以獲得不能從已提供的曲線直接讀出的發(fā)射頻率在30mhz-3000mhz、傳播距離為1km~1000km范圍的任意場強(qiáng)值;
所述虛擬建站功能模塊用于多種電波傳播模型和三維電子地圖實(shí)現(xiàn)任一頻率的自動(dòng)計(jì)算,并繪制不同功率等級下的場強(qiáng)覆蓋態(tài)勢圖;
所述等值線場強(qiáng)預(yù)測計(jì)算模塊用于自動(dòng)計(jì)算和繪制不同業(yè)務(wù)頻率在不同發(fā)射功率等級下的等值線,形成邊界區(qū)域;
所述場強(qiáng)覆蓋計(jì)算功能模塊用于結(jié)合二維電子地圖將模型繪制的場強(qiáng)覆蓋圖顯示在地圖中,并實(shí)現(xiàn)特定無線電臺的監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測覆蓋能力顯示、計(jì)算監(jiān)測站點(diǎn)/監(jiān)測網(wǎng)的覆蓋面積及地域覆蓋率、任意顯示或隱藏監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋圖、同時(shí)增加或刪除監(jiān)測站點(diǎn)數(shù)量、不同參數(shù)下的覆蓋圖自動(dòng)對比、調(diào)用本地臺站數(shù)據(jù)庫、查看某類無線電臺監(jiān)測情況、統(tǒng)計(jì)對各類臺站的監(jiān)測覆蓋率、利用地圖建立重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域、地圖上任意位置的定點(diǎn)場強(qiáng)計(jì)算的功能;
所述基于路測數(shù)據(jù)的覆蓋模型修正模塊用于采用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中普遍應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)宏小區(qū)模型進(jìn)行優(yōu)化;
所述監(jiān)測組網(wǎng)區(qū)域覆蓋分析模塊利用各無線電監(jiān)測站點(diǎn)的覆蓋分析圖獲得當(dāng)前整個(gè)區(qū)域的組網(wǎng)覆蓋情況,并利用二維電子地圖的無線電監(jiān)測站點(diǎn)管理功能,獲取此區(qū)域最大場強(qiáng)對應(yīng)的監(jiān)測站點(diǎn),得到監(jiān)測網(wǎng)的覆蓋深度指標(biāo);
所訴典型業(yè)務(wù)管理模塊等功能模塊用于重點(diǎn)監(jiān)測應(yīng)用以提供快速監(jiān)測覆蓋統(tǒng)計(jì)。
一種無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍評估分析方法,包括以下步驟:
s1:在加載的三維電子地圖上標(biāo)記需模擬建站的站點(diǎn),包括站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)高度、站點(diǎn)位置信息、天線類型及增益和標(biāo)稱監(jiān)測靈敏度;
s2:設(shè)置要模擬的站點(diǎn)業(yè)務(wù)參數(shù),所述站點(diǎn)業(yè)務(wù)參數(shù)包括業(yè)務(wù)頻段/頻點(diǎn)、發(fā)射端高度信息、地理信息、eirp功率等級和發(fā)射帶寬;
s3:在三維地圖中以監(jiān)測站點(diǎn)為中心按照預(yù)設(shè)角度繪制射線,在每條射線上虛擬建立多個(gè)發(fā)射源;
s4:利用itu-r.p1546算法計(jì)算此發(fā)射源在監(jiān)測站點(diǎn)位置的監(jiān)測值,同時(shí)不斷在該條射線上向外側(cè)計(jì)算;
s5:直到計(jì)算值小于監(jiān)測接收靈敏度時(shí),結(jié)合上一個(gè)值找到靈敏度等值線的終點(diǎn),即此條射線計(jì)算完成;
s6:重復(fù)s3至s6,完成所有射線的等值線點(diǎn),并連接所有的點(diǎn)形成功率等值線曲線;
s7:調(diào)整其它業(yè)務(wù)參數(shù),所述其他業(yè)務(wù)參數(shù)包括頻率和eirp功率,繪制出不同業(yè)務(wù)條件下的其它功率等值線曲線;
s8:將各條功率等值線內(nèi)的其它射線細(xì)分點(diǎn),將監(jiān)測值近似相等的點(diǎn)相連形成多個(gè)邊界區(qū)域,并通過顏色漸變區(qū)分場強(qiáng)強(qiáng)弱,形成場強(qiáng)覆蓋圖;
s9:基于二維電子地圖展示模擬的監(jiān)測站點(diǎn)場強(qiáng)覆蓋范圍。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在以實(shí)際的路測數(shù)據(jù)進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋范圍評估時(shí),則使用路測系統(tǒng)功能,具體包括以下步驟:
s101:路測前準(zhǔn)備:發(fā)射子系統(tǒng)參數(shù)規(guī)劃設(shè)置、gps天線、網(wǎng)絡(luò)傳輸工具、rmtp監(jiān)測網(wǎng)協(xié)議、監(jiān)測站點(diǎn)信息;
s102:行車路線規(guī)劃:依據(jù)三維電子地圖選擇至少一條主干道道路,按照李氏定律制定行車速度和行車路程,依據(jù)發(fā)射系統(tǒng)eirp功率及監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度反推,并確定靈敏度功率等值線區(qū)域;
s103:實(shí)測數(shù)據(jù)采集:啟動(dòng)路測車上的發(fā)射系統(tǒng),開啟gps定位裝置,按照預(yù)設(shè)的車速在規(guī)劃的道路上行進(jìn),同時(shí)控制發(fā)射系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)按照一定的時(shí)間間隔記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)、發(fā)射時(shí)間和獲取時(shí)間,直到采集完成所有的道路;
s104:同步完成數(shù)據(jù)采集:選擇控制發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射不同業(yè)務(wù)的信號要求,一次路測完成多個(gè)業(yè)務(wù)要求的數(shù)據(jù),亦可單獨(dú)重復(fù)路測其它業(yè)務(wù);
s105:路測數(shù)據(jù)處理:在路測數(shù)據(jù)里去除重復(fù)的數(shù)據(jù),去除沒有經(jīng)緯度或經(jīng)緯度出現(xiàn)漂移的數(shù)據(jù),將路測數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)結(jié)合并導(dǎo)入系統(tǒng),形成可以在地圖上展現(xiàn)的數(shù)據(jù)格式;
s106:實(shí)測數(shù)據(jù)展示:處理后的數(shù)據(jù)可以按照預(yù)設(shè)的規(guī)則展現(xiàn)在地圖上,將每個(gè)路測點(diǎn)的數(shù)據(jù)都繪制在地圖上;
s107:利用實(shí)測數(shù)據(jù)繪制監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍,設(shè)置門限,按照路測數(shù)據(jù)推測出多個(gè)接近或等于接收靈敏度的點(diǎn),把這些點(diǎn)連接起來,繪制一個(gè)實(shí)測覆蓋范圍,并將這個(gè)實(shí)測覆蓋范圍與計(jì)算的覆蓋范圍作對比。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,若需基于路測數(shù)據(jù)修正itu-r.p1546預(yù)測計(jì)算模型,則使用預(yù)測模型修正的方法,其具體包括如下步驟:
s201:將gps數(shù)據(jù)和監(jiān)測站數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到監(jiān)測站每一時(shí)刻的接收信號平均場強(qiáng)值prx、發(fā)射機(jī)的有效輻射功率ptx、發(fā)射系統(tǒng)與監(jiān)測站的距離d、發(fā)射系統(tǒng)所在地面上的高度hms、監(jiān)測站天線的有效高度heff、衍射損耗diffn、地物損耗因子clutter_loss;
s202:讀取步驟s201所述測試數(shù)據(jù):接收信號平均場強(qiáng)值prx、發(fā)射機(jī)的有效輻射功率ptx、發(fā)射系統(tǒng)與監(jiān)測站的距離d、發(fā)射系統(tǒng)所在地面上的高度hms、監(jiān)測站天線的有效高度heff、衍射損耗diffn、地物損耗因子clutter_loss,并進(jìn)行校正計(jì)算。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,itu-r.p1546-5場強(qiáng)預(yù)測具體實(shí)施方法包括:
s301:確定第一傳播類型、第二傳播類型和第三傳播類型分別為陸地、冷?;蚺鞑ヂ窂降念愋停绻腔旌下窂?,則確定可認(rèn)為是第一傳播類型和第二傳播類型的兩種路徑類型的結(jié)合,如果路徑可由單獨(dú)一種類型表示,則可將它看做第一傳播類型;
s302:確定兩種標(biāo)稱時(shí)間百分比;
s303:確定兩種標(biāo)稱頻率;
s304:確定低端和高端標(biāo)稱距離;
s305:對于第一傳播類型,按s306至s311進(jìn)行;
s306:對于低端標(biāo)稱時(shí)間百分比,按s307至s310進(jìn)行;
s307:對于低端標(biāo)稱頻率,按s308和s309進(jìn)行;
s308:對于所需距離d和發(fā)射/基站天線高度h1,對大地上方代表性散布物高度r處的接收/移動(dòng)臺天線得到超出50%位置點(diǎn)的場強(qiáng):
s309:若所需頻率與低端標(biāo)稱頻率不相符,則對高頻標(biāo)稱頻率重復(fù)s308,并對兩個(gè)場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插或外推;
s310:若所需時(shí)間百分比與低端標(biāo)稱時(shí)間百分比不相符,則對高端標(biāo)稱時(shí)間百分比重復(fù)s307至s309,并對兩個(gè)場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插;
s311:若對混合路徑做預(yù)測,對于每一傳播類型的路徑要求采用s306至s310;
s312:若果可得到鄰近陸地的接收/移動(dòng)臺天線上地形凈空角方面的信息,則在接收機(jī)/移動(dòng)裝置上校正地形凈空角的場強(qiáng);
s313:計(jì)算由散射引起的場強(qiáng)的估計(jì)值,并取e和ets的最大值;
s314:校正接收/移動(dòng)臺天線高度h2的場強(qiáng);
s315:若發(fā)射/基站終端周圍存在雜波,則修正其效應(yīng);
s316:對斜徑進(jìn)行修正;
s317:若給出了小于1公里路徑,則需要遵循用于d=1km的s301至s316;
s318:若對鄰近陸地的接收/移動(dòng)臺天線要求得到不是50%位置百分比的場強(qiáng),則校正所需位置百分比的場強(qiáng);
s319:將得到的場強(qiáng)限制于預(yù)設(shè)的最大值上,若對小于50%時(shí)間百分比已做出混合路徑的場強(qiáng)計(jì)算,則需要通過在所有陸地場強(qiáng)值與所有海面場強(qiáng)值之間進(jìn)行線性內(nèi)插以計(jì)算最大場強(qiáng)值,這由下面的公式給出:
emax=efs+dsese/dtotaldb(v/m)
s320:將場強(qiáng)轉(zhuǎn)換成路徑的等效基本傳輸損耗。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在s302中包括:
所需的時(shí)間百分比>1和<10,此時(shí)低端和高端的標(biāo)稱時(shí)間百分比分別為1%和10%;
所需的時(shí)間百分比>10和<50,此時(shí)低端和高端的標(biāo)稱時(shí)間百分比分別為10%和50%;
若所需時(shí)間百分比等于1%、10%或50%,則該值可看做是低端標(biāo)稱時(shí)間百分比,而不需要s310的內(nèi)插處理。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在s303中還包括:
所需頻率<600mhz時(shí),低端和高端頻率分別為100mhz和600mhz;
所需頻率<600mhz時(shí),低端和高端頻率分別為600mhz和2000mhz;
如果所需頻率等于100或600或2000mhz,則該值可看做是低端標(biāo)稱頻率,而不需要s309內(nèi)的內(nèi)插/外推處理。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在s308中包括:
對于小于10m的發(fā)射/基站天線高度h1,則確定所需高度和距離處的場強(qiáng)。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,其具體還包括:
s381:確定低端和高端標(biāo)稱高度h1的值,如果h1值與標(biāo)稱值10、20、37.5、75、150、300、600或1200m中任意一個(gè)值相符,則該值應(yīng)看做是低端標(biāo)稱高度值h1,而不需要內(nèi)插處理;
s382:對于低端標(biāo)稱值h1,按s383至s385進(jìn)行;
s383:對于低端標(biāo)稱距離值,按s384進(jìn)行;
s384:對于所需距離d和發(fā)射/基站天線高度h1,對代表性散布物高度r處的接收/移動(dòng)臺天線得到超出50%位置點(diǎn)的場強(qiáng);
s385:如果所需距離與低端標(biāo)稱距離不相符,則對高端標(biāo)稱距離重復(fù)s384,并對該距離上的兩個(gè)場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插;
s386:如果所需發(fā)射/基站天線高度h1不符合任一個(gè)標(biāo)稱值,則重復(fù)s383至s385,并對h1進(jìn)行內(nèi)插/外推。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明能對已建站點(diǎn)或擬建站點(diǎn)進(jìn)行覆蓋評估,以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行站點(diǎn)維護(hù)和科學(xué)建站;
(2)本申請能給出不同地形的典型障礙物高度,對接收天線高度給出更加準(zhǔn)確的修正方法,并能利用內(nèi)插、外推的方法得到任意路徑下的電波傳播損耗;
(3)本申請具備在60ghz頻率范圍內(nèi)滿足多個(gè)功率等級的eirp功率輸出,且本申請還包括gps功能,能確保任何輸出信息與gps時(shí)間進(jìn)行標(biāo)記;
(4)能基于三維電子地圖的無線電監(jiān)測應(yīng)用,更加真實(shí)地反映電磁頻譜態(tài)勢顯示;
(5)能基于gps時(shí)間信息同步發(fā)射子系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù),支持同步和異步的數(shù)據(jù)處理,能運(yùn)用數(shù)學(xué)模型獲取各種等級下的場強(qiáng)區(qū)域。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍評估分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為本發(fā)明無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍虛擬建站的流程圖;
圖3為本發(fā)明同步數(shù)據(jù)獲取流程圖;
圖4為本發(fā)明異步數(shù)據(jù)獲取流程圖;
圖5為本發(fā)明基于路測數(shù)據(jù)的模型優(yōu)化流程圖。
具體實(shí)施方式
以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用,本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是,在不沖突的情況下,以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
需要說明的是,以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想,遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
實(shí)施例,請參閱圖1所述,一種無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍評估分析系統(tǒng),包括:覆蓋分析子系統(tǒng)10、gis地理信息管理子系統(tǒng)20、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射子系統(tǒng)30、路測子系統(tǒng)40、臺站管理子系統(tǒng)50和數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)60。
具體地,所述覆蓋分析子系統(tǒng)10包括:itu-r.p1546傳播模型計(jì)算模塊、虛擬建站功能模塊、等值線場強(qiáng)預(yù)測計(jì)算模塊、場強(qiáng)覆蓋計(jì)算功能模塊、基于路測數(shù)據(jù)的覆蓋模型修正模塊、監(jiān)測組網(wǎng)區(qū)域覆蓋分析模塊、典型業(yè)務(wù)管理模塊等功能模塊。
所述itu-r.p1546傳播模型計(jì)算模塊包括itu-rp.1546建議書,itu-rp.1546建議書給出了30mhz-3000mhz頻段地面業(yè)務(wù)的場強(qiáng)預(yù)測方法,該建議書在實(shí)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上給出了在100mhz、600mhz和2000mhz頻點(diǎn)有效發(fā)射功率為1kw的發(fā)射源在某些發(fā)射天線高度、接收天線高度、傳播路徑類型、時(shí)間概率以及地點(diǎn)概率條件下的電波傳播曲線,共計(jì)24張曲線圖。該建議書還給出了在不同發(fā)射功率、頻率、天線高度、傳輸距離下對場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插/外推法的修正公式,利用修正公式可以獲得不能從已提供的曲線直接讀出的發(fā)射頻率在30mhz-3000mhz、傳播距離為1km~1000km范圍的任意場強(qiáng)值。該預(yù)測方法應(yīng)用的附加信息和方法主要包括最大場強(qiáng)值、決定發(fā)射天線高度h1、在距離軸上基于內(nèi)插法計(jì)算場強(qiáng)、在頻率域上基于內(nèi)插/外插法計(jì)算場強(qiáng)、在時(shí)間域上基本內(nèi)插法計(jì)算場強(qiáng)、混合路徑場強(qiáng)計(jì)算、參考接收天線高度及其他高度修訂、地面間隙角修訂、陸地區(qū)域預(yù)測點(diǎn)分布以及建議使用的操作步驟等內(nèi)容;
所述虛擬建站功能模塊主要針對基于各種電波傳播模型和三維電子地圖實(shí)現(xiàn)任一頻率的自動(dòng)計(jì)算并繪制不同功率等級下的場強(qiáng)覆蓋態(tài)勢圖,利用此功能可實(shí)現(xiàn)無線電監(jiān)測站點(diǎn)建站前期的基本評估,指導(dǎo)實(shí)際建站。所建立的虛擬站能夠?qū)崿F(xiàn)所有已建站相同的覆蓋分析,利用位置信息或通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊的方式在地圖上隨意規(guī)劃建立、刪除和修改任意新的監(jiān)測站;所建立的虛擬站可以使用某一現(xiàn)有監(jiān)測站的設(shè)備信息作為模板,可以利用傳播模型計(jì)算虛擬站對某種無線電臺的覆蓋;支持圓形建站模擬,自動(dòng)計(jì)算合適數(shù)量的臺站進(jìn)行填充;支持多邊形建站模擬,可以實(shí)現(xiàn)對任意多邊形區(qū)域的覆蓋進(jìn)行建站模擬,能夠統(tǒng)計(jì)增加新的監(jiān)測站后整個(gè)監(jiān)測網(wǎng)的地域覆蓋率、臺站覆蓋率及對重點(diǎn)區(qū)域的覆蓋率;對于針對虛擬站生成的覆蓋圖,可以在繪制后移動(dòng)虛擬站,幫助確定虛擬站的最佳建立位置;
所述等值線場強(qiáng)預(yù)測計(jì)算模塊可自動(dòng)計(jì)算和繪制不同業(yè)務(wù)頻率在不同發(fā)射功率等級下的等值線,形成邊界區(qū)域,具體操作如下:第一步,以無線電監(jiān)測站為中心,按角度向四周畫無數(shù)條射線;第二步,取出其中一條射線,然后從監(jiān)測站開始,每隔一個(gè)固定距離建立一個(gè)典型業(yè)務(wù)的發(fā)射源,使用itu-rp.1546算法計(jì)算此發(fā)射源在監(jiān)測站位置的監(jiān)測值,并記錄此值;第三步,不斷向外側(cè)進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)計(jì)算值小于接收靈敏度的時(shí)候,結(jié)合上一個(gè)值,找到等于接收靈敏度所在的點(diǎn),記錄此點(diǎn),此條射線的計(jì)算完畢;第四步,將所有射線按照此方法都計(jì)算出等于接收靈敏度所在的點(diǎn),把這些點(diǎn)連接起來就形成了發(fā)射功率等值線;第五步,按照等值線計(jì)算的射線細(xì)分點(diǎn),將相鄰射線的點(diǎn)相連,形成一個(gè)個(gè)小多邊形,依據(jù)場強(qiáng)值進(jìn)行顏色填充,形成場強(qiáng)覆蓋圖;
所述場強(qiáng)覆蓋計(jì)算功能模塊用于結(jié)合二維電子地圖將模型繪制的場強(qiáng)覆蓋圖顯示在地圖中,可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)如下功能:特定無線電臺的監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測覆蓋能力顯示;計(jì)算監(jiān)測站點(diǎn)/監(jiān)測網(wǎng)的覆蓋面積及地域覆蓋率;任意顯示或隱藏監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋圖,同時(shí)增加或刪除監(jiān)測站點(diǎn)數(shù)量;不同參數(shù)下的覆蓋圖自動(dòng)對比;調(diào)用本地臺站數(shù)據(jù)庫,查看某類無線電臺監(jiān)測情況,同時(shí)統(tǒng)計(jì)對各類臺站的監(jiān)測覆蓋率;利用地圖建立重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域,比如機(jī)場、邊境;地圖上任意位置的定點(diǎn)場強(qiáng)計(jì)算;
所述基于路測數(shù)據(jù)的覆蓋模型修正模塊采用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中普遍應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)宏小區(qū)模型進(jìn)行優(yōu)化,請參閱附圖5所示,模型公式如下:prx=ptx-ploss;
其中:
ploss=k1+k2×log(d)+k3×hms+k4×log(hms)+k5×log(heff)+k6×log(heff)×log(d)+k7×diffn+clutter_loss
prx:接收機(jī)的接收信號場強(qiáng)(dbm);
ptx:發(fā)射機(jī)的有效輻射功率(dbm);
ploss:路徑損耗(db);
d:基站與移動(dòng)臺之間的距離(km);
hms:移動(dòng)臺所在地面上的高度(m);
heff:基站天線的有效高度(m);
diffn:使用epsteinpeterson、deygout或bullington等效刃形衍射方法計(jì)算的衍射損耗;
k1&k2:截距和斜率,這些因子對應(yīng)于一個(gè)固定偏移量和基站與移動(dòng)臺之間距離的對數(shù)值的multiplyingfactor;
k3:移動(dòng)天線的高度因子,該參數(shù)通常應(yīng)該為移動(dòng)臺天線的有效高度;
k4:hms的okumura-hata的multiplyingfactor;
k5:有效天線高度增益因子,這是有效天線高度log值的multiplyfactor;
k6:log(heff)×log(d)因子,這是log(heff)×log(d)值的okumura-hata類型的multiplyingfactor;
k7:衍射系數(shù),這是衍射計(jì)算的multiplyingfactor值;
clutter_loss:地物損耗因子;
詳細(xì)的修正校準(zhǔn)方法如下:首先是數(shù)據(jù)分析,將gps數(shù)據(jù)和監(jiān)測站數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到監(jiān)測站每一時(shí)刻的接收信號平均場強(qiáng)值prx、發(fā)射機(jī)的有效輻射功率ptx、發(fā)射系統(tǒng)與監(jiān)測站的距離d、發(fā)射系統(tǒng)所在地面上的高度hms、監(jiān)測站天線的有效高度heff、衍射損耗diffn、地物損耗因子clutter_loss等信息。然后開始進(jìn)行校正計(jì)算,具體算法如下:
步驟一:讀取一組測試數(shù)據(jù):ptx、prx、d、hms、heff、diffn、clutter_loss;
步驟二:令yn=ptx-prx;xn=[log(d),hms,log(hms),log(heff)],log(heff)×log(d),diffn,clutter_loss;
步驟三:將xn、yn,代入公式,進(jìn)行遞推計(jì)算,得到βn;
步驟四:讀取下一組測試數(shù)據(jù),若無測試數(shù)據(jù)則轉(zhuǎn)步驟五,否則轉(zhuǎn)步驟二;
步驟五:用模型公式,系數(shù)為遞推計(jì)算得到的βn=(k1,k2,k3,k4,k5,k6,k7),結(jié)合實(shí)際測試數(shù)據(jù)計(jì)算均方差;若均方差<8,則算法結(jié)束,用βn去替換模型公式中的各個(gè)k值,得到的公式即為校正后的模型;若均方差≥8,則需使用其他實(shí)際測試數(shù)據(jù)繼續(xù)校正,即轉(zhuǎn)步驟一。
所述監(jiān)測組網(wǎng)區(qū)域覆蓋分析模塊,利用各無線電監(jiān)測站點(diǎn)的覆蓋分析圖可以得到當(dāng)前整個(gè)區(qū)域的組網(wǎng)覆蓋情況,主要利用二維電子地圖的無線電監(jiān)測站點(diǎn)管理功能,系統(tǒng)自動(dòng)對各站點(diǎn)間重復(fù)覆蓋區(qū)域進(jìn)行計(jì)數(shù)和比對,獲取此區(qū)域最大場強(qiáng)對應(yīng)的監(jiān)測站點(diǎn),得到監(jiān)測網(wǎng)的覆蓋深度指標(biāo),其中,監(jiān)測覆蓋深度:是指監(jiān)測網(wǎng)對某一區(qū)域的重疊覆蓋層數(shù),如果監(jiān)測網(wǎng)中有k個(gè)站點(diǎn)能夠覆蓋該區(qū)域,則該區(qū)域的監(jiān)測覆蓋深度就為k。同時(shí)可按照工信部要求對各種eirp功率等級下的發(fā)射源進(jìn)行全網(wǎng)覆蓋分析,得到監(jiān)測覆蓋率指標(biāo),其中,監(jiān)測覆蓋率:在特定地理空間區(qū)域內(nèi),監(jiān)測覆蓋區(qū)域面積與區(qū)域總面積的比值。為便于實(shí)際測試評估,參考移動(dòng)通信中“通信概率”的概念,可以通過以下公式來近似表述:滿足有效場強(qiáng)測量和有效頻譜分析要求的采樣測試點(diǎn)數(shù)/總采樣測試點(diǎn)數(shù)×100%;
所述型業(yè)務(wù)管理模塊,基于此本模塊支持典型業(yè)務(wù)的規(guī)劃配置功能,如常規(guī)的集群專網(wǎng)通信業(yè)務(wù)、民航通信業(yè)務(wù)、公網(wǎng)通信業(yè)務(wù)、雷達(dá)通信業(yè)務(wù)、衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。同時(shí)在相應(yīng)業(yè)務(wù)下還具備實(shí)際臺站的管理功能,主要包括臺站gps位置信息、設(shè)臺基本信息、臺站基本參數(shù)等,便于重點(diǎn)監(jiān)測應(yīng)用提供快速監(jiān)測覆蓋統(tǒng)計(jì)。
所述gis地理信息管理子系統(tǒng)20,主要包括二維/三維電子地圖的基本操作功能和地圖信息調(diào)用功能。基本操作功能如地圖的放大、縮小、平移、定位和繪制功能;地圖信息調(diào)用功能如覆蓋區(qū)域內(nèi)的海拔高度、建筑物高度、地形地貌等信息的獲取,場強(qiáng)繪制所需的地圖接頭等信息。本發(fā)明采用三維電子地圖進(jìn)行傳播模型建立、路測路線規(guī)劃及發(fā)射點(diǎn)確定,二維電子地圖主要進(jìn)行場強(qiáng)區(qū)域分布顯示、監(jiān)測站點(diǎn)管理、無線電臺站管理、查詢功能、gps軌跡數(shù)據(jù)管理等。
所述標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射子系統(tǒng)30由信號源、功率放大器、全向發(fā)射天線、gps組成,通過建立標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射源,覆蓋20mhz-6ghz任一頻點(diǎn)信號產(chǎn)生,通過功放放大后產(chǎn)生1w/3w/5w/10w功率等級的eirp功率,為路測子系統(tǒng)40提供標(biāo)準(zhǔn)的源,而gps確保監(jiān)測系統(tǒng)采集到的信號電平在時(shí)間與發(fā)射源同步,便于發(fā)射和接收同一時(shí)刻數(shù)據(jù)計(jì)算。為便于路測過程有效實(shí)施,標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射系統(tǒng)集成于車中,切采用功率計(jì)進(jìn)行溯源校準(zhǔn)。
所述路測子系統(tǒng)40由標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊、無線電監(jiān)測模塊、rmtp監(jiān)測網(wǎng)協(xié)議模塊、專用監(jiān)測傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、gps定位裝置、gis三維電子地圖共同完成,主要是通過無線電監(jiān)測模塊的監(jiān)測功能獲取標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射子系統(tǒng)30信號場強(qiáng),結(jié)合地圖信息和gps軌跡最終得到監(jiān)測站點(diǎn)的實(shí)際覆蓋信息。詳細(xì)過程如下:第一步,規(guī)劃最大邊緣點(diǎn)位置,利用三維電子地圖、無線電監(jiān)測站點(diǎn)技術(shù)參數(shù)采用itu-r.p1546傳播模型獲取路測頻點(diǎn)和功率等級下的等值線場強(qiáng),規(guī)劃路測邊緣位置區(qū)域;第二步:測試路線和移動(dòng)車速規(guī)劃,針對路線規(guī)劃具備自動(dòng)和人工規(guī)劃功能,自動(dòng)規(guī)劃以當(dāng)前邊緣位置區(qū)域內(nèi)自動(dòng)計(jì)算主干道測試路徑,其計(jì)算方法結(jié)合三維電子地圖采集到的地形地貌信息決定;依據(jù)李氏定律步驟確定車輛移動(dòng)速度、采集時(shí)間和路徑長度等信息;第三步:路測數(shù)據(jù)采集和處理,定義同步和異步兩種數(shù)據(jù)采集方案,請參閱附圖3和附圖4所示,同步采集基于gps時(shí)間信息、控制無線電監(jiān)測模塊工作的rmtp監(jiān)測網(wǎng)協(xié)議模塊、專用監(jiān)測傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊同時(shí)對標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊和監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,軟件基于gps時(shí)間同步信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)篩選。異步采集相對于同步采集無需rmtp監(jiān)測網(wǎng)協(xié)議,標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊負(fù)責(zé)接收gps地理數(shù)據(jù)和控制信號源參數(shù),監(jiān)測系統(tǒng)控制中心負(fù)責(zé)控制監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)和接收監(jiān)測信號電平,通過專用監(jiān)測傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行通信互換,即監(jiān)測系統(tǒng)控制中心下發(fā)發(fā)射指令,標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊完成指令要求后回傳相應(yīng)信息給控制中心,控制中心處理并串聯(lián)相應(yīng)數(shù)據(jù)。對采集到的數(shù)據(jù)需做如下處理:在路測數(shù)據(jù)里去除重復(fù)的數(shù)據(jù);去除沒有經(jīng)緯度或經(jīng)緯度出現(xiàn)漂移數(shù)據(jù);路測數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)結(jié)合串聯(lián),形成可在地圖中展現(xiàn)的數(shù)據(jù)格式;第四步:實(shí)測數(shù)據(jù)地圖展現(xiàn),實(shí)測數(shù)據(jù)依據(jù)頻點(diǎn)、場強(qiáng)值大小在二維電子地圖中以不同顏色進(jìn)行展現(xiàn);第五步:依據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)確定覆蓋范圍,主要包括路測數(shù)據(jù)導(dǎo)入、維護(hù)、整理、分析及合并,最終形成便于被分析和處理的數(shù)據(jù),路測數(shù)據(jù)管理分析統(tǒng)計(jì),主要是統(tǒng)計(jì)傳播模型計(jì)算結(jié)果和路測數(shù)據(jù)的匹配程度,依據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度門限擬制實(shí)測情況下的覆蓋范圍。
所述臺站管理子系統(tǒng)50:主要管理無線電監(jiān)測站點(diǎn)、臺站數(shù)據(jù)庫中已報(bào)備的設(shè)臺設(shè)備、重點(diǎn)發(fā)射源管理、模擬新建監(jiān)測站點(diǎn)等功能,包括其gps位置信息、臺站建設(shè)信息、臺站具體技術(shù)參數(shù),重點(diǎn)發(fā)射源管理可用于確定發(fā)生干擾時(shí)快速排查和去除合法臺站位置,減少確定干擾位置的時(shí)間。
所述數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)60:基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲、操作、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)加密等功能,考慮不同業(yè)務(wù)、不同eirp功率等級等多維度下的數(shù)據(jù)操作,其快速響應(yīng)和正確性篩選變得重要,關(guān)鍵在于每個(gè)數(shù)據(jù)屬性的定義。本發(fā)明所有數(shù)據(jù)基于gps時(shí)間信息進(jìn)行串聯(lián),可保證數(shù)據(jù)的唯一性。
需要說明的是,在本申請的實(shí)施例中,請參閱附圖2所示,一種無線電監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍評估分析方法,包括以下步驟:
s1:在加載的三維電子地圖上標(biāo)記需模擬建站的站點(diǎn),包括站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)高度、站點(diǎn)位置信息、天線類型及增益和標(biāo)稱監(jiān)測靈敏度;
s2:設(shè)置要模擬的站點(diǎn)業(yè)務(wù)參數(shù),所述站點(diǎn)業(yè)務(wù)參數(shù)包括業(yè)務(wù)頻段/頻點(diǎn)、發(fā)射端高度信息、地理信息、eirp功率等級和發(fā)射帶寬;
s3:在三維地圖中以監(jiān)測站點(diǎn)為中心按照預(yù)設(shè)角度繪制射線,在每條射線上虛擬建立多個(gè)發(fā)射源;
s4:利用itu-r.p1546算法計(jì)算此發(fā)射源在監(jiān)測站點(diǎn)位置的監(jiān)測值,同時(shí)不斷在該條射線上向外側(cè)計(jì)算;
s5:直到計(jì)算值小于監(jiān)測接收靈敏度時(shí),結(jié)合上一個(gè)值找到靈敏度等值線的終點(diǎn),即此條射線計(jì)算完成;
s6:重復(fù)s3至s6,完成所有射線的等值線點(diǎn),并連接所有的點(diǎn)形成功率等值線曲線;
s7:調(diào)整其它業(yè)務(wù)參數(shù),所述其他業(yè)務(wù)參數(shù)包括頻率和eirp功率,繪制出不同業(yè)務(wù)條件下的其它功率等值線曲線;
s8:將各條功率等值線內(nèi)的其它射線細(xì)分點(diǎn),將監(jiān)測值近似相等的點(diǎn)相連形成多個(gè)邊界區(qū)域,并通過顏色漸變區(qū)分場強(qiáng)強(qiáng)弱,形成場強(qiáng)覆蓋圖;
s9:基于二維電子地圖展示模擬的監(jiān)測站點(diǎn)場強(qiáng)覆蓋范圍。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在以實(shí)際的路測數(shù)據(jù)進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋范圍評估時(shí),則使用路測系統(tǒng)功能,具體包括以下步驟:
s101:路測前準(zhǔn)備:發(fā)射子系統(tǒng)參數(shù)規(guī)劃設(shè)置、gps天線、網(wǎng)絡(luò)傳輸工具、rmtp監(jiān)測網(wǎng)協(xié)議、監(jiān)測站點(diǎn)信息;
s102:行車路線規(guī)劃:依據(jù)三維電子地圖選擇至少一條主干道道路,按照李氏定律制定行車速度和行車路程,依據(jù)發(fā)射系統(tǒng)eirp功率及監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度反推,并確定靈敏度功率等值線區(qū)域;
s103:實(shí)測數(shù)據(jù)采集:啟動(dòng)路測車上的發(fā)射系統(tǒng),開啟gps定位裝置,按照預(yù)設(shè)的車速在規(guī)劃的道路上行進(jìn),同時(shí)控制發(fā)射系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)按照一定的時(shí)間間隔記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)、發(fā)射時(shí)間和獲取時(shí)間,直到采集完成所有的道路;
s104:同步完成數(shù)據(jù)采集:選擇控制發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射不同業(yè)務(wù)的信號要求,一次路測完成多個(gè)業(yè)務(wù)要求的數(shù)據(jù),亦可單獨(dú)重復(fù)路測其它業(yè)務(wù);
s105:路測數(shù)據(jù)處理:在路測數(shù)據(jù)里去除重復(fù)的數(shù)據(jù),去除沒有經(jīng)緯度或經(jīng)緯度出現(xiàn)漂移的數(shù)據(jù),將路測數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)結(jié)合并導(dǎo)入系統(tǒng),形成可以在地圖上展現(xiàn)的數(shù)據(jù)格式;
s106:實(shí)測數(shù)據(jù)展示:處理后的數(shù)據(jù)可以按照預(yù)設(shè)的規(guī)則展現(xiàn)在地圖上,將每個(gè)路測點(diǎn)的數(shù)據(jù)都繪制在地圖上;
s107:利用實(shí)測數(shù)據(jù)繪制監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋范圍,設(shè)置門限,按照路測數(shù)據(jù)推測出多個(gè)接近或等于接收靈敏度的點(diǎn),把這些點(diǎn)連接起來,繪制一個(gè)實(shí)測覆蓋范圍,并將這個(gè)實(shí)測覆蓋范圍與計(jì)算的覆蓋范圍作對比。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,若需基于路測數(shù)據(jù)修正itu-r.p1546預(yù)測計(jì)算模型,則使用預(yù)測模型修正的方法,其具體包括如下步驟:
s201:將gps數(shù)據(jù)和監(jiān)測站數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到監(jiān)測站每一時(shí)刻的接收信號平均場強(qiáng)值prx、發(fā)射機(jī)的有效輻射功率ptx、發(fā)射系統(tǒng)與監(jiān)測站的距離d、發(fā)射系統(tǒng)所在地面上的高度hms、監(jiān)測站天線的有效高度heff、衍射損耗diffn、地物損耗因子clutter_loss;
s202:讀取步驟s201所述測試數(shù)據(jù):接收信號平均場強(qiáng)值prx、發(fā)射機(jī)的有效輻射功率ptx、發(fā)射系統(tǒng)與監(jiān)測站的距離d、發(fā)射系統(tǒng)所在地面上的高度hms、監(jiān)測站天線的有效高度heff、衍射損耗diffn、地物損耗因子clutter_loss,并進(jìn)行校正計(jì)算。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,itu-r.p1546-5場強(qiáng)預(yù)測具體實(shí)施方法包括:
s301:確定第一傳播類型、第二傳播類型和第三傳播類型分別為陸地、冷?;蚺鞑ヂ窂降念愋停绻腔旌下窂?,則確定可認(rèn)為是第一傳播類型和第二傳播類型的兩種路徑類型的結(jié)合,如果路徑可由單獨(dú)一種類型表示,則可將它看做第一傳播類型;
s302:確定兩種標(biāo)稱時(shí)間百分比;
s303:確定兩種標(biāo)稱頻率;
s304:確定低端和高端標(biāo)稱距離;
s305:對于第一傳播類型,按s306至s311進(jìn)行;
s306:對于低端標(biāo)稱時(shí)間百分比,按s307至s310進(jìn)行;
s307:對于低端標(biāo)稱頻率,按s308和s309進(jìn)行;
s308:對于所需距離d和發(fā)射/基站天線高度h1,對大地上方代表性散布物高度r處的接收/移動(dòng)臺天線得到超出50%位置點(diǎn)的場強(qiáng):
s309:若所需頻率與低端標(biāo)稱頻率不相符,則對高頻標(biāo)稱頻率重復(fù)s308,并對兩個(gè)場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插或外推;
s310:若所需時(shí)間百分比與低端標(biāo)稱時(shí)間百分比不相符,則對高端標(biāo)稱時(shí)間百分比重復(fù)s307至s309,并對兩個(gè)場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插;
s311:若對混合路徑做預(yù)測,對于每一傳播類型的路徑要求采用s306至s310;
s312:若果可得到鄰近陸地的接收/移動(dòng)臺天線上地形凈空角方面的信息,則在接收機(jī)/移動(dòng)裝置上校正地形凈空角的場強(qiáng);
s313:計(jì)算由散射引起的場強(qiáng)的估計(jì)值,并取e和ets的最大值;
s314:校正接收/移動(dòng)臺天線高度h2的場強(qiáng);
s315:若發(fā)射/基站終端周圍存在雜波,則修正其效應(yīng);
s316:對斜徑進(jìn)行修正;
s317:若給出了小于1公里路徑,則需要遵循用于d=1km的s301至s316;
s318:若對鄰近陸地的接收/移動(dòng)臺天線要求得到不是50%位置百分比的場強(qiáng),則校正所需位置百分比的場強(qiáng);
s319:將得到的場強(qiáng)限制于預(yù)設(shè)的最大值上,若對小于50%時(shí)間百分比已做出混合路徑的場強(qiáng)計(jì)算,則需要通過在所有陸地場強(qiáng)值與所有海面場強(qiáng)值之間進(jìn)行線性內(nèi)插以計(jì)算最大場強(qiáng)值,這由下面的公式給出:
emax=efs+dsese/dtotaldb(v/m)
s320:將場強(qiáng)轉(zhuǎn)換成路徑的等效基本傳輸損耗。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在s302中包括:
所需的時(shí)間百分比>1和<10,此時(shí)低端和高端的標(biāo)稱時(shí)間百分比分別為1%和10%;
所需的時(shí)間百分比>10和<50,此時(shí)低端和高端的標(biāo)稱時(shí)間百分比分別為10%和50%;
若所需時(shí)間百分比等于1%、10%或50%,則該值可看做是低端標(biāo)稱時(shí)間百分比,而不需要s310的內(nèi)插處理。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在s303中還包括:
所需頻率<600mhz時(shí),低端和高端頻率分別為100mhz和600mhz;
所需頻率<600mhz時(shí),低端和高端頻率分別為600mhz和2000mhz;
如果所需頻率等于100或600或2000mhz,則該值可看做是低端標(biāo)稱頻率,而不需要s309內(nèi)的內(nèi)插/外推處理。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,在s308中包括:
對于小于10m的發(fā)射/基站天線高度h1,則確定所需高度和距離處的場強(qiáng)。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中,其具體還包括:
s381:確定低端和高端標(biāo)稱高度h1的值,如果h1值與標(biāo)稱值10、20、37.5、75、150、300、600或1200m中任意一個(gè)值相符,則該值應(yīng)看做是低端標(biāo)稱高度值h1,而不需要內(nèi)插處理;
s382:對于低端標(biāo)稱值h1,按s383至s385進(jìn)行;
s383:對于低端標(biāo)稱距離值,按s384進(jìn)行;
s384:對于所需距離d和發(fā)射/基站天線高度h1,對代表性散布物高度r處的接收/移動(dòng)臺天線得到超出50%位置點(diǎn)的場強(qiáng);
s385:如果所需距離與低端標(biāo)稱距離不相符,則對高端標(biāo)稱距離重復(fù)s384,并對該距離上的兩個(gè)場強(qiáng)進(jìn)行內(nèi)插;
s386:如果所需發(fā)射/基站天線高度h1不符合任一個(gè)標(biāo)稱值,則重復(fù)s383至s385,并對h1進(jìn)行內(nèi)插/外推。
本實(shí)施例在電波傳播模型選擇方面:諸如廣播電視覆蓋網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、基站覆蓋網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的評估時(shí)均采用比較常見的okumura-hata奧村模型、cost-231hata模型進(jìn)行模型的建立,但上述模型在頻率100mhz-2ghz、應(yīng)用環(huán)境為城區(qū)、郊區(qū)或開闊區(qū)都相對較束縛,不能適應(yīng)全部的地理環(huán)境和監(jiān)測系統(tǒng)頻率要求。而本實(shí)施例采用itu-r.p1546模型進(jìn)行建模,itu-rp.1546建議書給出了30mhz~3000mhz頻段內(nèi)點(diǎn)到面的電波傳播場強(qiáng)預(yù)測方法,該方法是在100mhz、600mhz、2000mhz的實(shí)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行內(nèi)插、外推,得到電波傳播過程中的場強(qiáng)曲線,該曲線是距離、天線高度、頻率和時(shí)間百分比的函數(shù)。該方法還給出了不同地形的典型障礙物高度,對接收天線高度也給出了更加準(zhǔn)確的修正方法。建議書還給出了場強(qiáng)值作為特定頻率、特定距離和特定收發(fā)天線高度的函數(shù)曲線關(guān)系,并且利用內(nèi)插、外推的方法得到任意路徑下的電波傳播損耗。此模型在okumura-hata奧村模型要求的條件下可得出完全一致的預(yù)測結(jié)果,因此相對于傳統(tǒng)的傳播模型,此模型考慮的地理因數(shù)、頻率范圍等方面表現(xiàn)更優(yōu)。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例在路測所用的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊方面:傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊基本忽略自身溯源校準(zhǔn)功能,且輸出的eirp功率固定,本實(shí)施例具備發(fā)射系統(tǒng)自校準(zhǔn)功能,可修正至發(fā)射天線連接端。同時(shí)本實(shí)施例配置的50w寬帶功率放大器,確保在6ghz頻率范圍內(nèi)滿足多個(gè)功率等級的eirp功率輸出。另外本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射模塊還增加有g(shù)ps功能,可確保任何輸出信息與gps時(shí)間進(jìn)行一一標(biāo)記。
本實(shí)施例還能相比于基站覆蓋評估,采用模型評估后僅進(jìn)行路測驗(yàn)證,根據(jù)路測結(jié)果調(diào)整基站天線高度或下傾角,改善覆蓋要求。本實(shí)施例則包含三種覆蓋評估功能,分別是基于itu-r.p1546傳播模型的覆蓋評估、基于路測的覆蓋評估、基于路測數(shù)據(jù)的修正傳播模型,在完成模型修正后可基于模型數(shù)據(jù)再次進(jìn)行模型覆蓋評估,減少重復(fù)路測的復(fù)雜工作量。
本實(shí)施例首次將三維電子地圖應(yīng)用于無線電監(jiān)測領(lǐng)域,更加真實(shí)的反映電磁頻譜態(tài)勢顯示。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。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)。