CN101741483A - 一种实现无线网络通信场强覆盖仿真系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现无线网络通信场强覆盖仿真系统，包括无线网络通信场强分布区域环境建模模块；区域环境模型分析对比及场强影响因子采集模块；场强预测模型匹配与计算模块；场强预测数据的显示分析统计模块。通过各个模块之间的协作，实现了无线网络通信场强覆盖设计前及设计后的场强仿真，仿真结果完全符合工程设计，施工，验收要求。
Description
技术领域
本发明属于无线网络通信技术领域，特别是涉及一种在室内实现无线网络通信场强覆盖仿真系统。
技术背景
场强测试是评价与衡量无线通信系统网络覆盖状况的主要技术手段，场强的强弱是无线通信网建设和使用中重点关注和研究指标之一。现代都市中建筑物越来越高、越来越多、越来越密集，移动通信的无线电信号在其间受到阻挡而衰减，另外现代建筑多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修，对无线电信号的屏蔽和衰减特别厉害，很难进行正常的通信。在一些高层建筑物的低层，基站信号通常较弱，存在部分盲区；在某些超高建筑物的高层，又没有覆盖。在大多数的地下建筑，如地下停车场、地下商场、地铁、隧道等场所，通常都是盲区。在大中城市的中心区，基站密度都比较大，平均站距小于1km，所以通常进入室内的信号通常比较杂乱、不稳定。特别是在一些没有完全封闭的高层建筑的中、高层，进入室内的信号非常杂乱，近处基站的信号、远处基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内，信号忽强忽弱不稳定，同频、邻频干扰严重。手机在这种环境下使用，未通话时，小区重选频繁，通话过程中频繁切换，话音质量差，掉话现象严重。在城市的边缘区，基站密度小，站距大，在距基站较远的建筑物内，因建筑材料对电磁波的损耗，移动通信用户在室内的通信也受到了很大的影响和限制。
上述情况都为无线通信网络的设计与施工，使用与推广带来了极大的困难。而设计前与设计后的场强预测技术能够解决上述问题。电波传播的场强预测模型有多种，这些模型大多都是根据各个国家在不同区域和地形条件下，测得大量现场实测数据并经过数值统计的方法获得的。有明显的局限和不足，由于实测区域有限，获取实测数据量不足，导致预测精度低，效果与实际情况差异大等问题，严重影响了通信工程的使用与施工，从而本发明填补了现有技术不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种预测精度高、不需要场强实测数据的一种实现无线网络通信场强覆盖仿真系统。
为实现本发明目的，所采用的技术方案如下：
一种实现无线网络通信场强覆盖仿真系统，设置于如下模块：
负责于无线网络通信场强分布区域环境建模模块；
负责于区域环境模型分析对比及场强影响因子采集模块；
负责于场强预测模型匹配与计算模块；
负责于场强预测数据的显示分析统计模块。
本发明的各个模块所实现的功能具体如下：
所述无线网络通信场强分布区域环境建模模块是通过分析现有的设计环境或建筑图纸及无线网络通信工程设计，施工人员的参与实现实测环境区域模拟；
所述区域环境模型分析对比及场强影响因子采集模块是利用各种地物对无线信号的影响建立无线网络场强影响因子数据，这些数据都是仪器在实测环境下得到；
所述场强预测模型匹配与计算模块是根据区域环境建模模块及影响因子采集模块数据自动匹配目前场强预测模型，自动获取数据，自动进行场强覆盖的数据计算；
所述场强预测数据的显示分析统计模块与设计，施工，验收人员的数据使用与对比相关。
本发明的技术特点主要体现如下：
1、可以对不同的区域环境自动区配场强预测模型并采用最匹配的算法，速度快，精度高，与实测数据基本一致，能够满足无线网络通讯工程的设计，施工，验收需求，实用性强。
2、环境模拟模型对场强预测模型及场强预测模型对场强覆盖数据显示与统计完全透明。本发明的体系架构是从区域环境模拟源获取不同的数据，自动匹配场强预测模型，这种体系架构对各层模块都是互相透明的，对用户来讲是也是透明的。故而对于系统的使用来说，它仍然简单，易用，高效。
3、具备良好的扩展性。
本发明给出的是按功能划分的模块设计，在遵循整个架构上下文约束的情况下，可以灵活配置实现各个模块。如区域环境建模，可以用新的建模策略替代原来的策略；场强预测模型模块，也可以通过用其他的分析策略来更换原有的策略，以达到提高速度及仿真精度或减少资源开销的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明某大楼实施例的建筑底图；
图3为本发明实施例的系统运行流程图；
图4为本发明实施例应用生成的场强模拟图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
本发明的结构示意图如图1所示，由无线网络通信场强分布区域环境建模模块；区域环境模型分析对比及场强影响因子采集模块；场强预测模型匹配与计算模块；场强预测数据的显示分析统计模块组成；
所述区域环境建模模块通过分析现有的设计环境或建筑图纸及无线网络通信工程设计，施工人员的参与实现实测环境区域模拟，建立无线网络场强预测区域建模；
所述场强影响因子采集模块是根据经典理论与实际得出的不同区域实测地物对无线信号的影响建立无线网络场强影响因子数据，针对不同区对象模型生成影响因子数据库；
所述场强预测模型匹配与计算模块是根据区域环境建模模块及影响因子采集模块数据自动匹配目前最先进的场强预测模型，自动获取数据，自动进行多种系统场强覆盖的数据计算，并可以参照实测数据进行修正；
所述场强预测数据的显示分析统计模块与设计，施工，验收人员的数据使用与对比相关模块，提供人性化的便捷输出，极大地方便工程使用及日后的维护；
本发明应用于某大楼实施例的建筑底图如附图2所示。
本发明实施例的系统运行流程图如附图3所示，由区域环境建模模块通过分析建筑图纸模拟现有的实际设计环境，此过程可由设计人员参与以建立实测环境区域模型，然后在环境区域模型的基础上，进行场强影响因子采集与匹配，根据自由空间场强预测公式和马内特马恩那公式与实际得出的不同区域实测地物对无线信号的影响建立无线网络场强影响因子数据，针对不同区对象模型生成影响因子数据库；
根据区域模型自动匹配场强预测模型，并根据场强影响因子数据库的数据，自动进行多种系统场强覆盖的数据计算，并可以参照实测数据进行修正；
在计算数据得出结果后，场强预测数据的显示分析统计模块利用结果数据向用户输出，这样极大地方便工程使用及日后的维护。
本发明实施例应用生成的场强模拟图如附图4所示。
Claims (5)
1.一种实现无线网络通信场强覆盖仿真系统，其特征设置有如下模块：
负责于无线网络通信场强分布区域环境建模模块；
负责于区域环境模型分析对比及场强影响因子采集模块；
负责于场强预测模型匹配与计算模块；
以及场强预测数据的显示分析统计模块。
2.根据权利要求1所述的实现无线网络通信场强覆盖仿真系统，其特征在于所述的区域环境建模模块是通过分析现有的设计环境或建筑图纸及无线网络通信工程设计，施工人员的参与实现实测环境区域模拟。
3.根据权利要求1所述的实现无线网络通信场强覆盖仿真系统，其特征在于所述场强影响因子采集模块是利用各种地物对无线信号的影响建立无线网络场强影响因子数据，这些数据都是仪器在实测环境下得到。
4.根据权利要求1所述的实现无线网络通信场强覆盖仿真系统，其特征在于所述的场强预测模型匹配与计算模块是根据区域环境建模模块及影响因子采集模块数据自动匹配目的场强预测模型，自动获取数据，自动进行场强覆盖的数据计算。
5.根据权利要求1所述的实现无线网络通信场强覆盖仿真系统，其特征在于所述的场强预测数据的显示分析统计模块与设计，施工，验收人员的数据使用与对比相关。
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