實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法和設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及在所需區(qū)域中實(shí)現(xiàn)無線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一種方法和設(shè)備。為了確定系統(tǒng)發(fā)射機(jī)（１００、１１６）的覆蓋區(qū)域，使用了描述發(fā)射機(jī)周遭情況的矢量圖，前述矢量圖包括該區(qū)域中反射無線電波的建筑和表面的描述。在所需區(qū)域的不同點(diǎn)測(cè)量發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度。在本發(fā)明專利技術(shù)方案中，選擇區(qū)域中點(diǎn)的一個(gè)子集，利用射線跟蹤方法確定所有子集點(diǎn)之間的路徑衰減，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)計(jì)算得到的值。當(dāng)在所需區(qū)域中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，定位區(qū)域中所需點(diǎn)上的發(fā)射機(jī)（１００、１１６）和接收機(jī)（１０２），利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的值在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的可能的信號(hào)傳播路徑中搜索給定數(shù)量的最重要信號(hào)路徑，利用射線跟蹤方法確定接收機(jī)位置點(diǎn)上確定的信號(hào)路徑上發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度。本發(fā)明專利技術(shù)的方法和設(shè)備可以減少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所需的計(jì)算時(shí)間。（*該技術(shù)在2019年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及在所需區(qū)域中實(shí)現(xiàn)無線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一種方法和設(shè)備，其中使用至少兩維矢量圖來確定系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的覆蓋區(qū)域，前述兩維矢量圖包括該區(qū)域中反射無線電波的建筑物和表面的描述。在構(gòu)造無線系統(tǒng)時(shí)，希望能以最低的可能成本實(shí)現(xiàn)所需覆蓋區(qū)域。在考慮系統(tǒng)中基站的位置時(shí)，需要將所需業(yè)務(wù)容量和實(shí)現(xiàn)的覆蓋區(qū)域考慮在內(nèi)。其目的是定位基站，使得能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛的覆蓋，基站的位置最好盡可能地遠(yuǎn)，只要無線電波能夠正常傳播。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃已經(jīng)有不同的方法和設(shè)備。數(shù)字圖提供了所需區(qū)域的地表和建筑物的建模信息，一般將它用作無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具。通過矢量圖，能夠利用計(jì)算機(jī)計(jì)算不同基站位置的覆蓋區(qū)域和與網(wǎng)絡(luò)操作相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。現(xiàn)有技術(shù)方案需要大量的計(jì)算容量和時(shí)間，因?yàn)樾枰獙?shí)時(shí)計(jì)算每個(gè)收發(fā)信機(jī)鏈路。尤其當(dāng)利用射線跟蹤來對(duì)人口密集的區(qū)域建模時(shí)，計(jì)算時(shí)間很長(zhǎng)，因?yàn)槿丝诿芗瘏^(qū)域包括反射無線電波的大量表面和角落，無線電波從這些表面和角落散射。因此，生成了多種可能的信號(hào)路徑，計(jì)算中必須將這些路徑考慮在內(nèi)。因此，在確定發(fā)射機(jī)的覆蓋區(qū)域時(shí)，確定不同區(qū)域中的信號(hào)衰落是重要的。在模擬系統(tǒng)信號(hào)行為時(shí)，必須對(duì)衰落進(jìn)行盡可能實(shí)際的建模。尤其是在市區(qū)環(huán)境中，衰落根據(jù)基站和終端周圍的建筑物、墻和其它散射表面的大小不時(shí)變化。傳統(tǒng)的衰落被劃分成兩種不同類型，快衰落和慢衰落，但這只是非常粗略的劃分。實(shí)際上，信號(hào)的多徑衰落由相位差引起，當(dāng)終端移動(dòng)時(shí)，相位差的變化導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度的往復(fù)變化，根據(jù)環(huán)境的不同，這一般可以在半波長(zhǎng)到數(shù)百波長(zhǎng)的相干距離內(nèi)看見。在現(xiàn)有技術(shù)方案中，在移動(dòng)無線系統(tǒng)模擬器中，例如通過COSSAP實(shí)現(xiàn)的鏈路層模擬器中，通過在發(fā)射的信號(hào)中加入衰減和衰落來模擬衰落。快衰落一般通過模擬基于雷利或Rice分布的靜態(tài)隨機(jī)過程來生成。之后，利用適當(dāng)?shù)臑V波器使衰落平均化。但是，現(xiàn)有技術(shù)方法包括多個(gè)問題和缺陷。在典型的模擬器中，例如在通過COSSAP實(shí)現(xiàn)的鏈路層模擬器中，接收算法符合實(shí)際情況，但是問題在于，信道模型符合實(shí)際情況的程度如何。符合實(shí)際情況的信道模型可以利用射線或射束跟蹤搜索信道模型來實(shí)現(xiàn)。但是，這受制于射線跟蹤方法所需的計(jì)算復(fù)雜度，過高的復(fù)雜度使得該方法在實(shí)際中無法實(shí)現(xiàn)。本專利技術(shù)的一個(gè)目的是提供一種方法和實(shí)現(xiàn)該方法以解決上述問題的設(shè)備。這通過在所需區(qū)域中實(shí)現(xiàn)無線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的本專利技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn)，其中使用至少兩維矢量圖來確定系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的覆蓋區(qū)域，前述兩維矢量圖包括該區(qū)域中反射無線電波的建筑物和表面的描述，其中在所需區(qū)域的不同點(diǎn)確定發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度。本專利技術(shù)的方法包括以下步驟選擇區(qū)域中點(diǎn)的一個(gè)子集，利用射線跟蹤方法確定所有子集點(diǎn)之間的路徑衰減，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)計(jì)算得到的值，當(dāng)在所需區(qū)域中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，定位區(qū)域中所需點(diǎn)上的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的值在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的可能的信號(hào)傳播路徑中搜索給定數(shù)量的最重要信號(hào)路徑，利用射線跟蹤方法確定接收機(jī)位置點(diǎn)上確定的信號(hào)路徑上發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度。本專利技術(shù)還涉及一種在所需區(qū)域?qū)崿F(xiàn)無線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的設(shè)備，包括維護(hù)描述所需區(qū)域的至少兩維矢量圖的裝置，前述兩維矢量圖包括該區(qū)域中反射無線電波的建筑物和表面的描述，以及在所需區(qū)域的不同點(diǎn)確定發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度的裝置。本專利技術(shù)的設(shè)備包括維護(hù)區(qū)域中點(diǎn)的一個(gè)子集的信息的裝置，利用射線跟蹤方法確定所有子集點(diǎn)之間的路徑衰減的裝置，存儲(chǔ)計(jì)算得到的值的裝置，當(dāng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的值，在位于所需點(diǎn)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的可能的信號(hào)傳播路徑中確定給定數(shù)量的最重要信號(hào)路徑的裝置，利用射線跟蹤方法確定接收機(jī)位置點(diǎn)上確定的信號(hào)路徑上發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度的裝置。本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例在相關(guān)的權(quán)利要求中公開。利用本專利技術(shù)的方法和設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在本專利技術(shù)方案中，從圖所描述的區(qū)域中選擇一組點(diǎn)，事先計(jì)算所述點(diǎn)之間的路徑衰減，將路徑和衰減值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在實(shí)際規(guī)劃路徑過程中，利用所述預(yù)先計(jì)算的值，從而減小計(jì)算量，加快路徑規(guī)劃。下面結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例來描述本專利技術(shù)，在附圖中附圖說明圖1說明了規(guī)劃系統(tǒng)時(shí)可以應(yīng)用本專利技術(shù)方法的無線系統(tǒng)；圖2a和2b說明了數(shù)字圖；以及圖3說明了本專利技術(shù)的設(shè)備。本專利技術(shù)的方法最好應(yīng)用于無線系統(tǒng)規(guī)劃。圖1通過例子描述了典型的無線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的必要部件。該系統(tǒng)包括一組基站100、116和一組通常移動(dòng)的用戶終端102-106，這些終端與基站100、116之一有雙向連接108-112。基站100、116將終端102-106的連接傳送到基站控制器114，后者將其前轉(zhuǎn)到網(wǎng)絡(luò)的其它部分和固定網(wǎng)。基站控制器114控制一個(gè)或多個(gè)基站100、116的操作。數(shù)字GSM蜂窩無線系統(tǒng)可以作為按照本專利技術(shù)的系統(tǒng)的一個(gè)例子。但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本專利技術(shù)并不局限于此。本專利技術(shù)也可以應(yīng)用于其它蜂窩無線系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，基站100、116最好相距盡可能遠(yuǎn)，使得每個(gè)基站的覆蓋區(qū)域得以最大，但仍能實(shí)現(xiàn)所需的業(yè)務(wù)容量。在需要引入系統(tǒng)以及擴(kuò)展已有系統(tǒng)時(shí)，例如通過在系統(tǒng)中加入新基站以增加容量時(shí)，必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。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)劃工具。通過矢量圖，能夠利用計(jì)算機(jī)計(jì)算不同基站位置的覆蓋區(qū)域和與網(wǎng)絡(luò)操作相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇最合適的基站位置。圖2通過例子說明了市區(qū)矢量圖的一部分。該矢量圖以所需精度說明了該區(qū)域中待考察的建筑物，在較大的全尺寸圖中以建筑物特定或街區(qū)特定予以描述。圖2a所示圖包括7個(gè)建筑物200-212。實(shí)際圖自然還可以包括附加的地表屬性，而不僅僅是建筑物。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一種遞歸過程，其中基站位于不同的位置，為每一位置點(diǎn)確定基站覆蓋區(qū)域。本專利技術(shù)方案允許通過事先計(jì)算一部分，并將得到的結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中來大大加快覆蓋區(qū)域的計(jì)算。在本專利技術(shù)方案中，在區(qū)域點(diǎn)中選擇一個(gè)子集，該子集形成了按照?qǐng)D2b的本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例中的斜格。但是，這些點(diǎn)并不是從建筑物內(nèi)部區(qū)域選出。利用射線跟蹤方法確定所有子集點(diǎn)之間的路徑衰減。其實(shí)現(xiàn)方式如下在每個(gè)子集點(diǎn)安裝一個(gè)虛擬發(fā)射機(jī)，在其它子集點(diǎn)上將不同傳播路徑考慮在內(nèi)，計(jì)算發(fā)射機(jī)信號(hào)的路徑衰減。在計(jì)算路徑衰減時(shí)，考察點(diǎn)間的可能的信號(hào)路徑，即傳播路徑，信號(hào)沿這些傳播路徑從一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)。在存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)每個(gè)點(diǎn)對(duì)之間的路徑中最重要的路徑和路徑衰減。圖2b通過例子示出了需要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的兩個(gè)子集點(diǎn)214和216之間的最重要的路徑。路徑P1經(jīng)過墻表面W1和W2。路徑P2經(jīng)過角落C2。路徑P3經(jīng)過角落C1和墻表面W2，路徑P4經(jīng)過角落C4。計(jì)算得到的值，或者子集點(diǎn)間的路徑衰減值和點(diǎn)間的最重要信號(hào)路徑存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。路徑所經(jīng)過的建筑物角落和墻表面，或者矢量圖上信號(hào)路徑上散射角落的坐標(biāo)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。本專利技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)方案最好例如通過現(xiàn)代工作站來實(shí)現(xiàn)，后者包括高效處理器(300)、工作存儲(chǔ)器(302)和磁盤存儲(chǔ)器(304)，用于信息和適當(dāng)軟件的長(zhǎng)期存儲(chǔ)。該設(shè)備包括存儲(chǔ)器裝置(304)，用于維護(hù)描述所需區(qū)域并包括該區(qū)域中反射無線電波的建筑物和表面的描述的至少兩維矢量圖。利用處理器(300)和所需軟件，通過該設(shè)備可以確定所需區(qū)域不同點(diǎn)上發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度。在本專利技術(shù)方案中，該設(shè)備尤其包括存儲(chǔ)器裝置(302、304)，用于維護(hù)區(qū)域中點(diǎn)的子集信息，處理器(300)和軟件允許利用射線跟蹤方法本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
在所需區(qū)域中實(shí)現(xiàn)無線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一種方法，其中使用至少兩維矢量圖來確定系統(tǒng)發(fā)射機(jī)（１００、１１６）的覆蓋區(qū)域，前述兩維矢量圖包括該區(qū)域中反射無線電波的建筑物和表面的描述，其中在所需區(qū)域的不同點(diǎn)確定發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度，其特征在于，選擇 區(qū)域中點(diǎn)的一個(gè)子集，利用射線跟蹤方法確定所有子集點(diǎn)之間的路徑衰減，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)計(jì)算得到的值，以及，當(dāng)在所需區(qū)域中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，定位區(qū)域中所需點(diǎn)上的發(fā)射機(jī)（１００、１１６）和接收機(jī)（１０２），利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的值在發(fā)射機(jī)和接 收機(jī)之間的可能的信號(hào)傳播路徑中搜索給定數(shù)量的最重要信號(hào)路徑，利用射線跟蹤方法確定接收機(jī)位置點(diǎn)上確定的信號(hào)路徑上發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：卡利黑斯卡，奧利迫科南，汗努考皮南，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：FI[芬蘭]