專利名稱：提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線蜂窩通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體說，涉及一種提高網(wǎng)絡(luò)規(guī) 劃仿真精度的方法。
背景技術(shù)：
蜂窩組網(wǎng)是無線通訊最常見的組網(wǎng)方式，由于網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)酷似蜂巢結(jié) 構(gòu)，因此得名蜂窩網(wǎng)。三扇區(qū)基站構(gòu)成的蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)如圖1所示，圓圈l示意三扇區(qū)基站的位置，箭頭2表示每個(gè)扇區(qū)的朝向。蜂窩網(wǎng)中每個(gè)六 邊形蜂窩單元3表示一個(gè)基站收發(fā)信機(jī)的覆蓋范圍，稱為小區(qū)(cell)。在 該區(qū)域中的終端站(圖中沒有標(biāo)注)可以與基站建立無線通訊鏈路。多個(gè)收 發(fā)信機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)一片區(qū)域的連續(xù)覆蓋，為用戶終端站提供無所不在的 無線通訊服務(wù)。參照?qǐng)D2所示，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程如下。步驟201:明確網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需求。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃始于用戶需求，用戶需求包括設(shè)計(jì)容量、覆蓋范圍、覆蓋 率、網(wǎng)絡(luò)性能KPI指標(biāo)。步驟202:分析網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需求。明確設(shè)計(jì)需求以后進(jìn)入無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需求分析，包括小區(qū)覆蓋半徑預(yù)測(cè) 和用戶容量分布分析。最簡(jiǎn)單的小區(qū)覆蓋半徑分析是鏈路預(yù)算。根據(jù)覆蓋區(qū) 域的地形、地貌、信號(hào)使用頻率等信息選擇合適的傳播模型，再綜合系統(tǒng)設(shè) 備性能參數(shù)、組網(wǎng)以及覆蓋率要求等因素計(jì)算最大容許路損，從而得到小區(qū) 最大覆蓋半徑預(yù)測(cè)。覆蓋區(qū)域容量分布則是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域用戶發(fā)展的潛 力，預(yù)計(jì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)容量分布，進(jìn)而確定設(shè)備配置及小區(qū)覆蓋半徑的大小。步驟203:輸出網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)原始設(shè)計(jì)。綜合網(wǎng)絡(luò)覆蓋與用戶分布兩方面因素，在地圖上完成網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)原始 設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)原始設(shè)計(jì)通常不需要作網(wǎng)絡(luò)仿真。在這個(gè)階段由于大部 分站點(diǎn)位置是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩拓樸結(jié)構(gòu)確定下來的，實(shí)際環(huán)境中是否能找到 可用站點(diǎn)并不確定。因此蜂窩網(wǎng)絡(luò)原始設(shè)計(jì)只能作為后續(xù)站點(diǎn)勘查和規(guī)劃設(shè) 計(jì)的參考。步驟204:站點(diǎn)勘查?；诰W(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)原始設(shè)計(jì)，在實(shí)際覆蓋環(huán)境中選擇合適的基站站點(diǎn)的 過程稱為站點(diǎn)勘查。在站點(diǎn)勘查過程中可能同時(shí)實(shí)施工程勘察，與業(yè)主商討 站址租賃等相關(guān)事宜。由于種種因素的制約，實(shí)際可用站址不一定與設(shè)計(jì)站 址完全一致，比如位置有一定偏移，天線掛高有一定差距，饋纜長(zhǎng)度有偏差 等等。但是經(jīng)過站點(diǎn)勘查，基本明確了哪些地點(diǎn)具備作為基站站址的必要條 件。把具備作為基站站址必要條件的點(diǎn)稱為候選站點(diǎn)。步驟205:網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)仿真。在候選站點(diǎn)選定后，有必要通過網(wǎng)絡(luò)仿真驗(yàn)證由候選站點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)是 否滿足網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求。步驟206:判斷是否滿足設(shè)計(jì)要求。如果滿足設(shè)計(jì)需求，則輸出網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，執(zhí)行步驟207,進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)工程施 工階段；否則，在仿真平臺(tái)上調(diào)整站點(diǎn)參數(shù)，找到合適的站點(diǎn)位置、天線掛 高等，執(zhí)行步驟204,重新到現(xiàn)場(chǎng)勘查更合適的站址。步驟207:實(shí)施網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)仿真采用的無線信號(hào)傳播模型可以是標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)模型，也可以采用 校正后的模型。如果有現(xiàn)成的，在各種典型環(huán)境下校正的模型庫(kù)，也可以從 中選擇相似環(huán)境下的校正模型。傳統(tǒng)的小區(qū)覆蓋預(yù)測(cè)基于無線信號(hào)傳播模 型，典型的傳播模型包括Hata、 Cost231等。為了提高小區(qū)覆蓋預(yù)測(cè)精度， 通常需要針對(duì)典型的地形地貌環(huán)境實(shí)施傳播模型校正，模型校正工作可以在 步驟205以前的任意步驟中實(shí)施。參照?qǐng)D3所示，傳統(tǒng)的傳插^莫型校正過程如下。步驟301:選取典型區(qū)域，在典型區(qū)域選擇典型站點(diǎn)。針對(duì)某個(gè)城市環(huán)境，選取3 5個(gè)典型區(qū)域，在典型區(qū)域選擇典型站點(diǎn)。步驟302:在測(cè)試站點(diǎn)安裝發(fā)射機(jī)，設(shè)置電測(cè)參數(shù)。在典型的站點(diǎn)高度架設(shè)連續(xù)波發(fā)射機(jī)，設(shè)置電測(cè)頻點(diǎn)，以固定功率發(fā)射。 車載連續(xù)波接收機(jī)在電測(cè)頻點(diǎn)上測(cè)量接收?qǐng)鰪?qiáng)。步驟303:開通發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，按照測(cè)試^各線實(shí)施測(cè)試。步驟304:測(cè)試數(shù)據(jù)預(yù)處理。收集足夠多的測(cè)試數(shù)據(jù)以后(可以將多個(gè)地形地貌相似的測(cè)試站點(diǎn)的數(shù) 據(jù)合并，也可以對(duì)該區(qū)域增加一次性測(cè)試數(shù)據(jù)量等)，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)施預(yù)處 理，包括對(duì)重復(fù)路線上的測(cè)試數(shù)據(jù)作平均處理，剔除距測(cè)試站點(diǎn)過近或過遠(yuǎn) 的數(shù)據(jù)，合并同一類典型區(qū)域中多個(gè)測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試數(shù)據(jù)等等。步驟305:實(shí)施傳模校正。應(yīng)用模型校正工具對(duì)傳播模型的參數(shù)進(jìn)行修正，使其覆蓋預(yù)測(cè)更接近該 類典型覆蓋區(qū)域的實(shí)際無線覆蓋情況。步驟306:形成典型區(qū)域模型庫(kù)。若干典型區(qū)域的無線傳播模型形成模型庫(kù)，供無線網(wǎng)絡(luò)仿真使用。傳統(tǒng)的傳播模型校正方法只是針對(duì)典型的地形、地貌，不是針對(duì)每一個(gè) 蜂窩小區(qū)進(jìn)行傳播模型校正。原因之一是針對(duì)每個(gè)小區(qū)做模型校正工作量異 常之大；原因之二，單個(gè)小區(qū)所包含的地物種類有限，傳統(tǒng)模型校正測(cè)試希 望遍歷各種不同地物，使模型中多個(gè)參數(shù)均得到校正。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真將幾種校正好的傳播模型應(yīng)用于成百甚至上千個(gè) 基站小區(qū)，雖然節(jié)省了傳播模型測(cè)試工作量，但是導(dǎo)致的問題是小區(qū)覆蓋預(yù) 測(cè)精度有限。另外，典型地形地貌選擇，電測(cè)站點(diǎn)選擇具有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性， 而且沒有量化依據(jù)。這也導(dǎo)致對(duì)傳模校正效果難以"在線"衡量，只能等到 網(wǎng)絡(luò)開通以后，通過路測(cè)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的比對(duì)，事后分析模型校正的效果。 但問題是等到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成以后才發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的缺陷，改正缺陷的手段已 經(jīng)很有限，并且所付出的代價(jià)相對(duì)規(guī)劃階段發(fā)現(xiàn)并改正缺陷付出的代價(jià)大得 多。由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度問題，可能導(dǎo)致的問題包括站址選擇不合理，天 線掛高選擇不合適，天線朝向、下傾角設(shè)置有問題等。所有這些問題都需要在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段解決，否則網(wǎng)絡(luò)性能無法達(dá)到預(yù)期要求。從而使得網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 的工作量很大。不僅如此，部分遺留問題，如站址選擇不合理，天線掛高不 合適，必須通過更換站址，重新進(jìn)行工程安裝才能徹底解決問題，造成嚴(yán)重 的浪費(fèi)。以上兩方面的因素導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真的置信度經(jīng)常受到質(zhì)疑，對(duì)后期網(wǎng) 絡(luò)工程建設(shè)以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的指導(dǎo)作用大打折扣。解決問題的關(guān)鍵是提高網(wǎng)絡(luò) 規(guī)劃仿真精度。業(yè)界慣常的思路是采用更加精準(zhǔn)的電子地圖，用射線跟蹤模 型替代傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模型，從而提高網(wǎng)絡(luò)仿真的精度。但是由于精準(zhǔn)電子地圖成 本高昂，另一方面射線跟蹤模型計(jì)算量巨大，模型更加復(fù)雜等因素，使得這 種思路一直沒有的到廣泛的工程應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方法，在 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)缺陷。4支術(shù)方案如下提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方法，步驟包括 (1 )進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳模分布測(cè)試；(2) 進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)后處理；(3) 基于路徑損耗測(cè)算數(shù)據(jù)，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)在測(cè)試路線上的無線覆蓋場(chǎng)強(qiáng) 和信噪比；(4) 基于路徑損耗測(cè)算數(shù)據(jù)，校正小區(qū)的無線傳播模型，基于小區(qū)的 無線傳播模型實(shí)施無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋預(yù)測(cè)；(5) 統(tǒng)計(jì)步驟(4)輸出的網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與步驟(3)輸出的測(cè)試計(jì)算 結(jié)果之間的偏差，根據(jù)所述偏差評(píng)價(jià)無線傳播模型校正及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真的質(zhì)量。進(jìn)一步，步驟(l)中，采集每個(gè)小區(qū)的無線覆蓋場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)，所述 測(cè)試數(shù)據(jù)包括各固定接收機(jī)回傳的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)文件或者車載移動(dòng)發(fā)射機(jī) 回傳的測(cè)試3各線記錄文件。步驟(1)進(jìn)一步包括(12)基于網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃設(shè)計(jì)輸出的網(wǎng)絡(luò)拓樸設(shè)計(jì)，進(jìn)行站點(diǎn)勘查，在網(wǎng) 絡(luò)各候選站點(diǎn)安裝固定接收機(jī)；(13 )移動(dòng)發(fā)射機(jī)發(fā)射測(cè)試信號(hào)，在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)測(cè)試；(14)移動(dòng)發(fā)射機(jī)和各固定接收機(jī)回傳測(cè)試數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，步驟(12)中，實(shí)施站點(diǎn)工程勘查過程中，在候選站點(diǎn)和天線 掛高處安裝固定接收機(jī)設(shè)備，使其處于工作狀態(tài)。進(jìn)一步，步驟(13)具體為從后臺(tái)服務(wù)器登陸網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行后臺(tái)維護(hù)控 制軟件；通過后臺(tái)軟件向移動(dòng)發(fā)射機(jī)和多個(gè)固定接收機(jī)發(fā)送指令。進(jìn)一步，步驟(14)具體為通過后臺(tái)群發(fā)數(shù)據(jù)回傳指令或者通過接收 數(shù)據(jù)門限控制所有固定接收機(jī)和移動(dòng)發(fā)射機(jī)回傳測(cè)試數(shù)據(jù)給后臺(tái)服務(wù)器。步驟(2)進(jìn)一步包括(21 )導(dǎo)入傳模分布測(cè)試得到的測(cè)試數(shù)據(jù)，所述測(cè)試數(shù)據(jù)包括固定接收 機(jī)回傳的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)文件和移動(dòng)發(fā)射機(jī)回傳的測(cè)試路線記錄文件；(22 )將兩類文件整合為小區(qū)的傳模測(cè)試數(shù)據(jù)文件，文件中包含距固定 接收機(jī)的距離和對(duì)應(yīng)固定接收才幾的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)；(23 )基于兩類測(cè)試數(shù)據(jù)文件計(jì)算測(cè)試路線上各樣點(diǎn)到多個(gè)固定接收機(jī) 的路徑損耗；(24 )匯總所有固定接收機(jī)基本配置數(shù)據(jù)和站點(diǎn)信息。進(jìn)一步包括步驟(6),判斷偏差是否落入允許范圍，如果對(duì)比差值在 允許范圍以內(nèi)，則結(jié)束硬仿真流程。進(jìn)一步包括步驟(7),分析數(shù)據(jù)處理過程中導(dǎo)致偏差的因素，針對(duì)相 關(guān)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，返回步驟(2)。進(jìn)一步，步驟(5)中，所述網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)是指基于小區(qū)傳播模型預(yù)測(cè)對(duì)網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行無線覆蓋分析，所述無線覆蓋分析是指計(jì)算網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域各點(diǎn)的信號(hào) 場(chǎng)強(qiáng)和信噪比，統(tǒng)計(jì)覆蓋區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)、信噪比分布比例；所述測(cè)試計(jì)算結(jié)果 為利用測(cè)試路徑上各測(cè)試點(diǎn)到周圍多個(gè)小區(qū)的路徑損耗，以及網(wǎng)絡(luò)中各小區(qū)發(fā)射機(jī)、天饋的工程參數(shù)設(shè)置，計(jì)算測(cè)試路經(jīng)上的信號(hào)接收?qǐng)鰪?qiáng)和信噪比參數(shù)。
本發(fā)明能夠提高無線網(wǎng)絡(luò)仿真精度，在線衡量無線傳播模型校正效果， 在此基礎(chǔ)上達(dá)到減少網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作壓力，節(jié)省運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的目的。 本發(fā)明方法適用于各種無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，能夠在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè) 計(jì)缺陷。


圖1現(xiàn)有技術(shù)中的蜂窩無線通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖2現(xiàn)有技術(shù)中的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程圖3現(xiàn)有技術(shù)中的傳模校正流程圖4本發(fā)明中采用網(wǎng)絡(luò)硬仿真的網(wǎng)絡(luò)^>劃流程圖5本發(fā)明中硬仿真工作過程流程圖6本發(fā)明中硬仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖7本發(fā)明中表文件示意圖8本發(fā)明中硬仿真系統(tǒng)的操作過程流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D4所示，步驟405中的網(wǎng)絡(luò)硬仿真在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程中所處的位置 與圖2中步驟205中網(wǎng)絡(luò)仿真的位置相同。網(wǎng)絡(luò)硬仿真是指在網(wǎng)絡(luò)候選站點(diǎn) 安裝網(wǎng)元模擬設(shè)備，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施模擬測(cè)試。然后，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行后處 理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有小區(qū)做傳模校正，使仿真結(jié)果更接近真實(shí)的無線網(wǎng)絡(luò)。
參照?qǐng)D5所示，網(wǎng)紹^更仿真工作過程具體如下
步驟501:網(wǎng)絡(luò)傳模分布測(cè)試，采集每個(gè)小區(qū)的無線覆蓋場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)。
得到的測(cè)試數(shù)據(jù)包括各固定接收機(jī)回傳的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)文件、車載移動(dòng) 發(fā)射纟幾回傳的測(cè)試3各線記錄文件。步驟502:測(cè)試凝:據(jù)后處理。
完成移動(dòng)臺(tái)數(shù)據(jù)文件與固定臺(tái)數(shù)據(jù)文件的整合、過濾，以便實(shí)施小區(qū)模 型校正。經(jīng)過數(shù)據(jù)后處理模塊處理以后，將兩類文件整合為各小區(qū)的傳模測(cè) 試數(shù)據(jù)文件。傳模測(cè)試數(shù)據(jù)文件中包含移動(dòng)發(fā)射機(jī)測(cè)試路線上的地理位置和 對(duì)應(yīng)固定接收機(jī)的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)工程師可以利用這類文件實(shí)施無線傳 模校正和校正效果評(píng)估。
步驟503:小區(qū)路徑損耗計(jì)算。
用于模型校正的數(shù)據(jù)不是信號(hào)接收?qǐng)鰪?qiáng)，而是發(fā)射端到接收端之間的路 徑損耗。
步驟504:對(duì)每個(gè)小區(qū)的無線傳播模型進(jìn)行校正。
步驟505:無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋預(yù)測(cè)，完成對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無線覆蓋分析。
無線覆蓋分析是指計(jì)算網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域各點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)和信噪比，統(tǒng)計(jì)覆 蓋區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)、信噪比分布比例。
步驟506:計(jì)算測(cè)試路線信噪比和接收?qǐng)鰪?qiáng)。
利用測(cè)試路徑上各測(cè)試點(diǎn)到周圍多個(gè)小區(qū)的路徑損耗，以及網(wǎng)絡(luò)中各小 區(qū)發(fā)射機(jī)、天饋參數(shù)設(shè)置，計(jì)算測(cè)試路經(jīng)上的信號(hào)接收?qǐng)鰪?qiáng)和信噪比參數(shù)。
步驟507:統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)試計(jì)算結(jié)果之間的偏差。
將步驟505和步驟506的結(jié)果對(duì)比，計(jì)算信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)和信噪比預(yù)測(cè)結(jié)果的 平均偏差和均方差，依此判斷小區(qū)模型校正的效果和仿真精度。
步驟508:判斷偏差是否落在允許范圍。
如果對(duì)比差值在允許范圍以內(nèi)，則結(jié)束硬仿真流程；否則執(zhí)行步驟509。 步驟509:分析和改進(jìn)數(shù)據(jù)處理過程。
通過人工分析、定位數(shù)據(jù)處理過程中的問題，找出影響仿真精度的主要 因素，修改相關(guān)處理功能塊，然后重新對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行新一輪分析、處理。
參照?qǐng)D6和圖7所示，給出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)石更仿真應(yīng)用實(shí)施例。
硬仿真系統(tǒng)包括傳模分布測(cè)試子系統(tǒng)610和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)620兩部 分。才莫型分布測(cè)試子系統(tǒng)610又包括移動(dòng)發(fā)射機(jī)611、固定4妄收機(jī)612和后臺(tái)服務(wù)器613三部分。數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)620運(yùn)行于一臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上， 包括數(shù)據(jù)后處理模塊621和無線網(wǎng)絡(luò)仿真模塊622兩個(gè)處理模塊。
移動(dòng)發(fā)射機(jī)611包括但不限于GPS模塊611a、 CW發(fā)射模塊611b、 Com 通訊模塊611c和CC控制模塊611d。 GPS模塊611a用于獲取GPS時(shí)鐘和 經(jīng)緯度信息；CW發(fā)射模塊611b可以根據(jù)GPS時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間同步，生成的 連續(xù)波信號(hào)(中心頻率在一定范圍內(nèi)可設(shè)置)，通過功率放大以后發(fā)射； Com通訊模塊611c完成與后臺(tái)服務(wù)器613的數(shù)據(jù)、消息通訊功能。在本實(shí) 施例中，采用GPRS數(shù)據(jù)卡作為通訊模塊，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與后臺(tái) 服務(wù)器613的通訊功能。CC控制模塊611d處理來自后臺(tái)服務(wù)器613的指令， 同時(shí)還處理讀取到的時(shí)鐘信號(hào)和地理經(jīng)綿度信息。
固定接收機(jī)612包括但不限于GPS模塊612b、 CW接收模塊612a、 Com 通訊模塊612c和CC控制模塊612d。 GPS模塊612b用于獲取GPS時(shí)鐘和 經(jīng)綿度信息。CW接收模塊612a接收移動(dòng)發(fā)射機(jī)611發(fā)射的CW信號(hào)，進(jìn) 行信號(hào)電平測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地。Com通訊模塊612c支持通過 無線方式將記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)信息傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器613,進(jìn)行數(shù) 據(jù)集中存儲(chǔ)和設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)一監(jiān)控。在本實(shí)施例中，采用GPRS數(shù)據(jù)卡作為通 訊模塊，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)服務(wù)器613的通訊功能。CC控制 模塊612d處理來自后臺(tái)服務(wù)器613的指令，同時(shí)還處理讀取到的時(shí)鐘信息 和地理經(jīng)綿度信息。
后臺(tái)服務(wù)器613包括通訊模塊613a、數(shù)據(jù)存貯模塊613b和控制維護(hù)模 塊613c。通訊模塊613a完成與移動(dòng)發(fā)射機(jī)611和固定接收機(jī)612的數(shù)據(jù)和 信令通訊功能。在本實(shí)施例中，采用internet網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)613a的通訊功能。數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)模塊613b匯總、存儲(chǔ)所有固定接收機(jī)612回傳的場(chǎng)強(qiáng)接收數(shù)據(jù)和移 動(dòng)發(fā)射機(jī)611回傳的測(cè)試路線數(shù)據(jù)。后臺(tái)服務(wù)器613對(duì)移動(dòng)發(fā)射機(jī)611和所 有固定接收機(jī)612進(jìn)行控制和狀態(tài)維護(hù)。
數(shù)據(jù)后處理模塊621完成對(duì)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)610輸出數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù) 后處理模塊621的輸入包括移動(dòng)發(fā)射機(jī)的回傳文件(文件1 )和所有固定接 收才幾的回傳文件(文件2n, n由1到N, N為固定4妄收才幾的凄t目)。文件1 包含一個(gè)文件頭和測(cè)試路線地理位置采樣記錄(經(jīng)煒度)以及時(shí)間標(biāo)記(GPS時(shí)間)。文件頭包含移動(dòng)發(fā)射機(jī)的基本參數(shù)，具體包括發(fā)射信號(hào)頻點(diǎn)、發(fā) 射信號(hào)功率、天饋系統(tǒng)增益、測(cè)試開始時(shí)間和測(cè)試結(jié)束時(shí)間等。文件2n包 含文件頭、接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量數(shù)據(jù)、時(shí)間標(biāo)記(GPS時(shí)間)。文件頭包含固 定接收機(jī)n的基本信息，具體包括站點(diǎn)名稱、接收機(jī)標(biāo)識(shí)ID、接收機(jī)經(jīng) 煒度、接收機(jī)天線高度、接收機(jī)天線朝向、天饋系統(tǒng)增益等參數(shù)。數(shù)據(jù)后處 理模塊621對(duì)輸入數(shù)據(jù)文件進(jìn)行整合，輸出整合后的文件3、文件4和文件 5n (n由1到N, N為固定接收機(jī)的數(shù)目)。文件3包含所有固定接收機(jī)參 數(shù)表文件。每個(gè)固定接收機(jī)的參數(shù)包括站點(diǎn)名、接收機(jī)標(biāo)識(shí)ID、接收機(jī) 經(jīng)綿度、接收機(jī)天線高度、接收機(jī)天線朝向等。
文件4 (參照?qǐng)D7)是二維數(shù)據(jù)表文件，橫坐標(biāo)是固定接收機(jī)ID,縱坐 標(biāo)是測(cè)試路線上的經(jīng)綽度采樣(表示為lon, lat)。每個(gè)采樣點(diǎn)與每個(gè)固定 接收機(jī)對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)是該樣點(diǎn)到該接收機(jī)之間的無線路徑損耗(表示為PL)。 文件5n記錄第n小區(qū)的路徑損耗測(cè)試數(shù)據(jù)，包括測(cè)試樣點(diǎn)到固定接收機(jī)的 距離以及對(duì)應(yīng)的路徑損耗。
無線網(wǎng)絡(luò)仿真模塊622支持的功能包括小區(qū)模型校正、網(wǎng)絡(luò)無線覆蓋 預(yù)測(cè)分析、測(cè)試路線上無線覆蓋測(cè)算、網(wǎng)絡(luò)無線覆蓋預(yù)測(cè)結(jié)果與無線覆蓋測(cè) 算結(jié)果對(duì)比等功能?；谖募?n完成對(duì)應(yīng)小區(qū)的模型校正，這對(duì)于一個(gè)業(yè) 內(nèi)工程師是非常明確的功能。基于表文件4，代入對(duì)應(yīng)小區(qū)的發(fā)射功率和天 饋增益參數(shù)(進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真以前需要輸入基本工程參數(shù)，如小區(qū)天線工程參 數(shù)，天饋系統(tǒng)損耗等)，計(jì)算對(duì)應(yīng)測(cè)試樣點(diǎn)的信號(hào)接收?qǐng)鰪?qiáng)和信噪比?；?配置文件3、小區(qū)基本工程參數(shù)和各小區(qū)的傳模，完成網(wǎng)絡(luò)無線覆蓋預(yù)測(cè)是 無線網(wǎng)絡(luò)仿真最為基本的功能。
仿真精度可以通過計(jì)算仿真預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)試路線上的信噪比、信號(hào)場(chǎng)強(qiáng) 計(jì)算結(jié)果之間的差值，通過統(tǒng)計(jì)平均，得到平均偏差和均方差，以此評(píng)價(jià)仿 真精度和傳播模型校正效果。
參照?qǐng)D8所示，硬仿真系統(tǒng)的操作過程如下
步驟801:網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃結(jié)束，輸出原始網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
步驟802:實(shí)施站點(diǎn)勘察，安裝固定接收機(jī)。實(shí)施站點(diǎn)工程勘查過程中，在候選站點(diǎn)和天線掛高處安裝固定接收機(jī)設(shè)
備，使其處于工作狀態(tài)。通過手機(jī)編輯短信發(fā)給該站點(diǎn)的GPRS數(shù)據(jù)卡。短 信內(nèi)容有關(guān)于該扇區(qū)的基本信息，包括站點(diǎn)名稱，扇區(qū)朝向，站點(diǎn)高度等。
步驟803:后臺(tái)發(fā)出測(cè)試指令，移動(dòng)發(fā)射機(jī)開機(jī)測(cè)試。
從后臺(tái)服務(wù)器613登陸Internet網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行后臺(tái)維護(hù)控制軟件；通過后 臺(tái)軟件向固定接收機(jī)群發(fā)啟動(dòng)指令。車載移動(dòng)發(fā)射機(jī)按指定路線開始網(wǎng)絡(luò)測(cè) 試；測(cè)試路線要遍歷網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中的大小街道。
步驟804:測(cè)試結(jié)束，回傳測(cè)試數(shù)據(jù)。
通過后臺(tái)群發(fā)數(shù)據(jù)回傳指令，所有固定接收機(jī)回傳測(cè)試數(shù)據(jù)給后臺(tái)服務(wù) 器613。
步驟805:測(cè)試數(shù)據(jù)后處理。
將文件1和文件2n (n由1到N)導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，得到處理后的 數(shù)據(jù)文件3、文件4和文件5n ( n由1到N)。無線網(wǎng)絡(luò)仿真模塊讀入文件 3、文件4和文件5n ( n由1到N),進(jìn)行小區(qū)路徑損耗計(jì)算。
步驟806:進(jìn)行小區(qū)無線傳播模型校正。
利用文件3和文件5n (n由1到N )完成對(duì)每個(gè)小區(qū)模型校正功能，并 自動(dòng)配置到個(gè)小區(qū)配置參數(shù)中。
步驟807:無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋預(yù)測(cè)。
應(yīng)用各小區(qū)的工程配置參數(shù)(包括文件3和其他工程參數(shù))、校正后的 無線傳播模型對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施覆蓋預(yù)測(cè)仿真功能。
步驟808:計(jì)算測(cè)試路線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)和信噪比。
應(yīng)用文件4和各小區(qū)的工程配置參數(shù)(包括文件3和其他工程參數(shù))計(jì) 算測(cè)試路線上各樣點(diǎn)的接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)和信噪比。
步驟809:統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)試計(jì)算結(jié)果之間的偏差。
完成網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)試路線上的計(jì)算結(jié)果比對(duì)功能，計(jì)算統(tǒng)計(jì)偏差。
步驟810:判斷偏差是否落在允許范圍內(nèi)。
將統(tǒng)計(jì)偏差與仿真精度容差進(jìn)行對(duì)比，如果仿真結(jié)果超出容差范圍則執(zhí)行步驟811;否則輸出仿真結(jié)果，結(jié)束硬仿真。 步驟811:分析和改進(jìn)數(shù)據(jù)處理過程。
分析數(shù)據(jù)處理過程中可能導(dǎo)致偏差的因素，針對(duì)相關(guān)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行改 進(jìn)，返回步驟805重新處理。
本實(shí)施例僅僅是說明 一種網(wǎng)絡(luò)硬仿真的實(shí)現(xiàn)方式，網(wǎng)絡(luò)硬仿真實(shí)現(xiàn)方式 還有多種變形。例如，移動(dòng)發(fā)射機(jī)611發(fā)射的信號(hào)不僅限于連續(xù)波信號(hào)，還 可能是偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻信號(hào)；數(shù)據(jù)文件1和數(shù)據(jù)文件2n的文件頭信息可以在 現(xiàn)場(chǎng)以短消息的方式傳給固定接收機(jī)，也可以在現(xiàn)場(chǎng)記錄下來，站點(diǎn)勘查結(jié) 束以后再統(tǒng)一錄入后臺(tái)服務(wù)器613，整合到相關(guān)數(shù)據(jù)文件中；數(shù)據(jù)后處理的 輸出文件接口可以有多種格式，如只輸出配置文件3，文件4和文件5，也 就是說將N個(gè)小區(qū)整合成一個(gè)文件等等。另外本實(shí)施例將小區(qū)模型校正、 測(cè)試路線信噪比和場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算、仿真精度比對(duì)等功能都集成在網(wǎng)絡(luò)仿真模塊 中。另一種實(shí)現(xiàn)方式是小區(qū)模型校正功能獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)功能模塊，輸出各個(gè) 小區(qū)的校正傳模，并將各小區(qū)的傳模整合成一個(gè)配置文件， 一次性讀入無線 網(wǎng)絡(luò)仿真模塊622,完成網(wǎng)絡(luò)覆蓋預(yù)測(cè)。
權(quán)利要求
1. 一種提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方法，步驟包括(1)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳模分布測(cè)試；(2)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)后處理；(3)基于路徑損耗測(cè)算數(shù)據(jù)，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)在測(cè)試路線上的無線覆蓋場(chǎng)強(qiáng)和信噪比；(4)基于路徑損耗測(cè)算數(shù)據(jù)，校正小區(qū)的無線傳播模型，基于小區(qū)的無線傳播模型實(shí)施無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋預(yù)測(cè)；(5)統(tǒng)計(jì)步驟(4)輸出的網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與步驟(3)輸出的測(cè)試計(jì)算結(jié)果之間的偏差，根據(jù)所述偏差評(píng)價(jià)無線傳播模型校正及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真的質(zhì)量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，步驟(l)中，采集每個(gè)小區(qū)的無線覆蓋場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)， 得到的測(cè)試數(shù)據(jù)包括各固定接收機(jī)回傳的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)文件或者車載移動(dòng) 發(fā)射沖幾回傳的測(cè)試3各線記錄文件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，步驟(l)進(jìn)一步包括(12 )基于網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃設(shè)計(jì)輸出的網(wǎng)絡(luò)拓樸設(shè)計(jì)，進(jìn)行站點(diǎn)勘查，在網(wǎng) 絡(luò)各候選站點(diǎn)安裝固定接收機(jī)；(13 )移動(dòng)發(fā)射機(jī)發(fā)射測(cè)試信號(hào)，在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)測(cè)試；(14)移動(dòng)發(fā)射機(jī)和各固定接收機(jī)回傳測(cè)試數(shù)據(jù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，步驟(12)中，實(shí)施站點(diǎn)工程勘查過程中，在候選站點(diǎn)和 天線掛高處安裝固定接收機(jī)設(shè)備，使其處于工作狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，步驟(13)具體為從后臺(tái)服務(wù)器登陸網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行后臺(tái)維 護(hù)控制軟件；通過后臺(tái)軟件向移動(dòng)發(fā)射機(jī)和多個(gè)固定接收機(jī)發(fā)送指令。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，步驟(14)具體為通過后臺(tái)群發(fā)數(shù)據(jù)回傳指令或者通過 接收數(shù)據(jù)門限控制所有固定接收機(jī)和移動(dòng)發(fā)射機(jī)回傳測(cè)試數(shù)據(jù)給后臺(tái)服務(wù)器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，步驟(2)進(jìn)一步包括(21 )導(dǎo)入傳模分布測(cè)試得到的測(cè)試數(shù)據(jù)，所述測(cè)試數(shù)據(jù)包括固定接收 機(jī)回傳的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)文件和移動(dòng)發(fā)射機(jī)回傳的測(cè)試路線記錄文件；(22 )將兩類文件整合為小區(qū)的傳模測(cè)試數(shù)據(jù)文件，文件中包含距固定 接收機(jī)的距離和對(duì)應(yīng)固定接收機(jī)的接收?qǐng)鰪?qiáng)數(shù)據(jù)；(23 )基于兩類測(cè)試數(shù)據(jù)文件計(jì)算測(cè)試路線上各樣點(diǎn)到多個(gè)固定接收機(jī) 的^各徑損耗；(24 )匯總所有固定接收機(jī)基本配置數(shù)據(jù)和站點(diǎn)信息。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟(6),判斷偏差是否落入允許范圍，如 果對(duì)比差值在允許范圍以內(nèi)，則結(jié)束硬仿真流程。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方 法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟(7),分析數(shù)據(jù)處理過程中導(dǎo)致偏差的 因素，針對(duì)相關(guān)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，返回步驟(2)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用網(wǎng)絡(luò)硬仿真提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的 方法，其特征在于，步驟(5)中，所述網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)是指基于小區(qū)傳播模型預(yù) 測(cè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線覆蓋分析，所述無線覆蓋分析是指計(jì)算網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域各點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)和信噪比，統(tǒng)計(jì)覆蓋區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)、信噪比分布比例；所述測(cè)試計(jì) 算結(jié)果為利用測(cè)試路徑上各測(cè)試點(diǎn)到周圍多個(gè)小區(qū)的路徑損耗，以及網(wǎng)絡(luò)中 各小區(qū)發(fā)射機(jī)、天饋的工程參數(shù)設(shè)置，計(jì)算測(cè)試路經(jīng)上的信號(hào)接收?qǐng)鰪?qiáng)和信 噪比參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真精度的方法，步驟包括進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳模分布測(cè)試；進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)后處理；基于路徑損耗測(cè)算數(shù)據(jù)，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)在測(cè)試路線上的無線覆蓋場(chǎng)強(qiáng)和信噪比；基于路徑損耗測(cè)算數(shù)據(jù)，校正小區(qū)的無線傳播模型，基于小區(qū)的無線傳播模型實(shí)施無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋預(yù)測(cè)；統(tǒng)計(jì)輸出的網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)試計(jì)算結(jié)果之間的偏差，根據(jù)所述偏差調(diào)整網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。本發(fā)明能夠提高無線網(wǎng)絡(luò)仿真精度，在線衡量無線傳播模型校正效果，在此基礎(chǔ)上達(dá)到減少網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作壓力，節(jié)省運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，本發(fā)明方法適用于各種無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，能夠在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)缺陷。
文檔編號(hào)H04Q7/34GK101267643SQ20071013026
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者吳巖巍, 顧巨峰 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司