CN101959199A - 基于现网测试数据的传播环境划分方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于现网测试数据的传播环境划分方法,包括:采集现网工程参数和现网测试数据;基于现网工程参数和测试数据,利用规划仿真工具进行现有传播模型的校正测试,获得每个小区/站点/区域的传播模型;基于获得的每个小区/站点/区域的传播模型,对规划区域的传播环境进行分类。本发明还公开了一种基于现网测试数据的传播环境划分装置,包括:现网数据采集模块、传播模型校正模块及传播环境分类模块。本发明的方法和装置,能够通过对传播模型测试校正,实现规划区域的传播环境进行划分。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域中的网络规划设计,具体地,涉及一种基于现网测试数据的传播环境划分方法及装置,可以应用于新网络或扩容网络的规划设计。
背景技术
传统模式下,无线网络的规划设计,需要选择部分典型站点组织传播模型校正测试,再将这些典型站点测试校正得到的传播模型,应用于相关站点进行仿真,基于仿真的效果,评估规划设计方案的合理性,确定是否需要进行调整。
规划设计最终确定的方案,很大程度上受仿真效果影响;而仿真效果又受制于各小区选择的传播模型。由此可见,传播模型校正测试站点的典型性和应用范围,会影响到整体的规划设计质量。
传统的模式,是基于规划设计工程师的经验,基于电子地图和对部分区域的勘察情况,人为地对规划区域进行分类,在此基础上选择测试站点,组织传播模型测试和校正,得到的传播模型应用到相应的区域中。最终的规划设计质量,受工程师经验影响很大。即使非常有经验的工程师,了解到的信息也是有限的,不可能对无线传播环境把握的非常到位,最终的规划结果会存在较大的偏差。
不同频段的无线信号的传播特性是有差别的,但整体的无线传播特征是一致的,低频段信号衰减相对较大的区域,高频段信号的衰减也会相对比较大。相近频段的无线传播模型,是可以调整与频段相关的参数后,直接迁移的。
综上所述,对于新建的无线网络,需要组织传播模型校正测试来提升规划设计的精度。而传统模式下人为的划分区域类型和选择测试站点的方式,无法保障设计质量。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种基于现网测试数据的传播环境划分方法及装置,能够通过对现有传播模型测试校正,实现规划区域传播环境的划分。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种基于现网测试数据的传播环境划分方法,包括:
采集现网工程参数和现网测试数据;
基于现网工程参数和测试数据,利用规划仿真工具进行现有传播模型的校正测试,获得每个小区/站点/区域的传播模型;
基于获得的每个小区/站点/区域的传播模型,对规划区域的传播环境进行分类。
上述技术方案中,进行所述现有传播模型的校正测试之前,该方法还包括:将测试数据分解为单个小区的数据,形成规划仿真工具认可的校模文件。
所述现有传播模型根据测试数据的数量进行选择。
上述技术方案中,所述对传播环境进行分类包括:
基于K值的偏差,设定偏差门限,对传播模型进行分组,将同一组传播模型对应站点的覆盖区域划分为同一类传播环境;或者
定义几个距离,在工程参数不变时,计算传播模型在对应距离的接收信号强度或路径损耗,预先定义信号强度或路损偏差的门限,将偏差在门限范围内的传播模型对应站点的覆盖区域划分为同一种传播环境。
所述距离基于站点的近场位置、主覆盖位置和远场位置进行选择。
上述技术方案中,该方法进一步包括:基于规划区域的传播环境分类结果,在各传播环境中选择典型站点,采集待规划网络测试数据,进行传播模型的校正测试,获得对应各传播环境的传播模型。
所述典型站点的选择满足两个条件:现网测试数据多;以及,传播模型参数或计算得到的信号强度/路损位于该传播环境中值附近。
所述典型站点为现网站点或从对应传播环境区域选择的测试站点。
所述现网工程参数包括:天线类型、天线挂高、天线朝向、下倾角和/或小区发射功率。
本发明还提供了一种基于现网测试数据的传播环境划分装置,包括:现网数据采集模块、传播模型校正模块及传播环境分类模块;具体的:
现网数据采集模块,用于采集规划区域的现网工程参数和现网测试数据;
传播模型校正模块,连接至现网数据采集模块,基于现网工程参数和测试数据,进行传播模型的校正;
传播环境分类模块,连接至传播模型校正模块,基于校正得到的各个传播模型,对规划区域的传播环境进行分类。
上述技术方案中,所述现网数据采集模块进一步用于分解现网测试数据,以获得单个小区的校模文件。
其中,所述现网数据采集模块包括:现网数据采集子模块和测试数据分解子模块;具体的:
现网数据采集子模块,用于获取工程参数和现网测试数据;
测试数据分解子模块,连接至现网数据采集子模块,用于将现网测试数据分解成单个小区独立的校模文件。
上述技术方案中,该装置进一步包括:
传播模型测试校正模块,用于根据传播环境类型,完成典型站点的选择和测试组织,校正传播模型,并赋给规划区域中对应的站点。
其中,所述传播模型测试校正模块包括:典型站点选择子模块、传播模型测试校正子模块和传播模型设置子模块;具体的:
典型站点选择子模块,连接至传播模型分类模块,用于根据传播环境分类结果,在各传播环境中选择典型站点;
传播模型测试校正子模块,连接至典型站点选择子模块,采集待规划网络测试数据,进行传播模型的校正测试,获得对应各传播环境的传播模型;
传播模型设置子模块,连接至传播模型测试校正子模块,用于将获得的传播模型应用到对应区域内的所有站点。
本发明的方法和装置在网络规划设计阶段,通过对现有传播模型测试校正,基于各区域的无线传播特征,对整个规划区域的传播环境进行划分,确保各规划区域在规划设计过程中,采用适用于对应传播环境的传播模型,提升规划设计的质量,避免区域划分时,人为因素带来的不确定性。同时,在传播环境分类的基础上,可进一步选择传播环境中的典型站点,进行传播环境的精确测试校正,获得更适用于对应传播环境的传播模型。
附图说明
图1为本发明基于现网测试数据的传播环境划分方法的流程示意图;
图2为本发明实施例的基于现网测试数据的传播环境划分方法的流程示意图;
图3为本发明另一实施例的基于现网测试数据的传播环境划分方法的流程示意图;
图4为本发明基于现网测试数据的传播环境划分装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:本发明在网络规划设计阶段,通过对传播模型测试校正,基于各规划区域的无线传播特征,对整个规划区域进行划分,确保各区域在规划设计过程中,采用适用于本区域的传播模型,提升规划设计的质量,避免规划区域划分时,人为因素带来的不确定性。
图1为本发明基于现网测试数据的传播环境划分方法的流程示意图,如图1所示,该方法包括:
步骤1、采集现网工程参数和现网测试数据;
本步骤中,现网是指规划区域已经存在的无线网络,比如3G网络规划时,该规划区域已建成的2G网络,如GSM网络、或CDMA网络。
采集的现网工程参数指现网所有正常工作小区的工程参数,包括:天线类型、天线挂高、天线朝向、下倾角和/或小区发射功率等,可以采用已有的基站信息表,也可以通过现场勘察获得;
采集的现网测试数据,要求测试的道路尽可能细化,避免数据量不够而影响传播模型的校正。测试路线的选择原则可以基于传统场强测试的标准确定。
步骤2、基于现网工程参数和测试数据,利用规划仿真工具进行现有传播模型的校正测试,获得每个小区/站点/区域的传播模型;
本步骤中,进行传播模型的校正测试之前,需要先将测试数据分解为单个小区的数据,形成规划仿真工具认可的校模文件;
本步骤中,现有传播模型可以为通用的标准基础传播模型;基于现网测试数据校模,可以根据测试数据的数量,对于数据量非常多的小区,选择校正小区级别的传播模型;对于数据量一般的站点,选择校正站点级别的传播模型。对于数据量比较少的区域,多个站点的测试数据一起,校正得到区域传播模型;
本步骤中,传播模型的校正可以采用传统的逐个传播模型校正的方式,也可以利用某些规划仿真工具中提供的批量校模功能,一次性完成所有传播模型的校正。
步骤3、基于获得的每个小区/站点/区域的传播模型,对规划区域的传播环境进行分类;
本步骤中,对传播环境进行分类,可以有多种方法:第一种方法是基于K值的偏差,设定偏差门限,对传播模型进行分组,将同一组传播模型对应站点的覆盖区域划分为同一类传播环境;第二种方法是定义几个距离,在工程参数不变的情况下,计算传播模型在对应距离的接收信号强度或路径损耗,预先定义信号强度或路损偏差的门限,可以将偏差在门限范围内的传播模型对应站点/小区的覆盖区域划分为同一类传播环境。当然,分类方法不限于以上两种。
第一种方法中,基于K值的分类,是由于规划仿真工具中,传播模型都是采用一组K值来表征的,其中主要是K1和K2。
第二种方法中,定义几个距离的分类,其中的距离可以基于站点的近场位置、主覆盖位置和远场位置来进行选择,可以选择多个点。其中,信号强度或路径损耗偏差的门限,可以是基于百分比,也可以是基于绝对值指标。
其中,进行传播环境分类时的基准传播模型,可以预先指定,也可以采用其它方法确定。基准传播模型是指作为比较的标准,上下偏差门限范围内的传播模型对应的小区覆盖范围,都归做一类传播环境。
本发明方法进一步包括:
步骤4、基于规划区域的传播环境分类结果,在各传播环境中选择典型站点,采集待规划网络测试数据,进行传播模型的校正测试,获得对应各传播环境的传播模型;
本步骤中,各传播环境选择典型站点组织传播模型校正测试,其中典型站点的选择满足两个条件:一个是选择现网测试数据比较多的站点,确保可以采集到足够多的数据,保证传播模型的有效性;第二个是选择传播模型参数或计算得到的信号强度/路损位于该传播环境中值附近的站点,确保得到的传播模型应用到该传播环境的其余站点,组织仿真时偏差最小。
进一步,选择典型站点,每个传播环境可以选择一个站点,也可以选择多个站点,分别组织测试。
进一步,选择的典型站点,可以是现网站点,也可以是从对应传播环境区域选择的测试站点。
进一步,选择典型站点组织传播模型校正测试,可以采用传统的逐个站点组织测试的方法,也可以采用支持批量测试,一次性完成所有站点测试的方法。
进一步,对于传播环境内的传播模型校正,可以多个站点的测试数据一起校正得到一个传播模型,也可以各站点分别进行模型校正得到传播模型。
进一步,对于基于典型站点测试数据校正得到传播模型,可以采用传统的逐个站点组织模型校正的方法,也可以采用某些规划仿真工具支持的批量校模的方法。
将步骤4中利用典型站点测试校正获得的传播模型,应用到对应区域,作为对应区域仿真时使用的传播模型。
其中,传播模型应用到对应区域,是指该传播模型测试站点所在的传播环境所对应区域的所有站点。
利用本发明的上述技术方案,在网络规划设计阶段,可以基于各区域的无线传播特征,对整个规划区域进行划分,确保各区域在规划设计过程中,采用适用于本区域的传播模型,提升规划设计的质量,避免区域划分时,人为因素带来的不确定性。
下面结合附图和实施例进一步说明本发明基于现网测试数据的传播环境划分方法。
实施例1
本实施例中,采用上述第二种分类方法进行传播环境分类,即定义几个距离:定义近场、主覆盖位置和远场三个位置。
如图2本发明实施例的基于现网测试数据的传播环境划分方法的流程示意图,如图2所示,本发明实施例方法包括以下步骤:
步骤102、采集规划区域的现网工程参数和现网测试数据,分解现网测试数据获得单小区的校模文件;
该步骤中,现网测试数据是通过采用接收设备,在道路上移动测试获得的,需要记录的信息包括经纬度和接收场强;
该步骤中,单小区的校模文件,是指对整个网络的测试数据,采用工具将单个小区的测试数据分解出来,形成单独的文件。校模文件的具体形式取决于后面用来校模的规划仿真工具,一般包括hd文件和dat文件,其中hd文件给出的是该小区的测试环境,包括各种工程参数;dat文件给出的是具体的测试数据,包括各位置的经纬度和接收场强。
步骤104、利用校模文件,通过规划仿真工具进行现有传播模型的校正测试,获得各小区/站点/区域的传播模型;
该步骤中,采用规划仿真工具提供的校模功能,校正得到各小区的传播模型。优选地,采用支持批量校模的规划工具,一次性完成所有小区的传播模型校正,提高工作效率。
该步骤中,根据各小区的测试数据数量,确定是分小区、站点或者区域校正传播模型,确保每个传播模型都有足够的测试数据。
步骤106、定义近场、主覆盖位置和远场三个位置,设定偏差门限,基于主覆盖位置的接收信号强度,对获得的所有小区的传播模型进行排序,基于排序结果对规划区域的传播环境进行分类;
该步骤中,采用的分组方法是基于确定位置,采用各种传播模型得到的接收信号强度进行比较,进一步分组的方式。也可以采用其它的方法来进行分组。
该步骤中所定义的近场、主覆盖位置和远场,取决于规划网络在规划区域可以实现的覆盖范围。接收信号强度估算时,天线挂高等参数,采用规划区域比较普遍站点的参数,确保估算结果在整个网络中的适用范围更广。
该步骤中,各小区的排序首先基于主覆盖位置的接收信号强度;分组后,再评估近场和远场的接收信号强度是否存在比较大的偏差,如果偏差比较小,则认为可以归类为一种传播环境;如果比较大,则需要归类为另外一种传播环境。也可以采用近场、远场、主要覆盖位置的偏差,通过加权的方式得到一个总的偏差,基于这个总的偏差来进行排序。
步骤108、基于规划区域的传播环境分类结果,对规划区域进行分组,每组区域根据范围大小,选择部分站点作为测试站点,组织校模测试和传播模型校正;
该步骤中,基于传播环境的分类结果,将属于同一类传播环境的各种传播模型对应的小区/站点/区域归结为同一组。
该步骤中,根据规划区域分组结果选择测试站点,对于范围比较大的区域,可以选择多个站点进行测试;对于范围比较小的区域,可以选择较少的站点组织测试。
该步骤中,选择的测试站点,需要首先满足可以测试道路比较多的站点;其次要求选择步骤106中排序时,位于组内信号强度中值附近的传播模型对应区域的站点。
该步骤中,选择的测试站点,可以是现网的站点,也可以是其它的站点。要求选择的站点可以实现的天线挂高,在对应区域内具有普遍意义,确保传播模型可以应用到其余站点。
该步骤中,校模测试可以采用传统的逐个站点组织测试的方式,也可以采用批量测试的工具来完成。
该步骤中,传播模型校正,可以采用传统的逐个传播模型进行校正的方式,也可以采用批量校模的工具来实现。
根据上述规划方案,将各区域得到的传播模型,赋给对应区域内的规划站点,组织仿真,验证确认规划方案的合理性。
该步骤中,采用步骤108得到的规划区域中各组区域的传播模型,应用到网络规划中,将传播模型赋给对应区域的站点,进一步完成仿真等操作。
实施例2
图3为本发明另一实施例的基于现网测试数据的传播环境划分方法的流程示意图。
本实施例,以某城市基于800MHz CDMA网络工程参数和测试数据划分传播环境,应用到2G频段新建网络的规划为例。
如图3所示,本发明传播环境划分方法包括以下步骤:
步骤201、确定规划区域,根据新建网络的范围,确定800MHz CDMA网络需要测试的区域和站点;
本步骤中,规划区域的确定可以由规划工程师实现。
步骤202、现网路测,对800MHz CDMA网络执行路测,获得工程参数和测试数据;
本步骤中,测试路线尽可能细化,采集的信息包括各位置的经纬度,以及接收到的不同小区的导频信噪比强度(Ec/Io)及接收功率,同时采集现网的基站信息。
步骤203、分解测试数据获得每个小区的校模文件;
具体的操作包括:分离出各小区在道路上的覆盖信息,再根据接收功率和导频Ec/Io,得出各小区导频在道路各位置的接收场强,形成校模文件。每个小区的校模文件包括一个hd文件和一个dat文件。
步骤204、批量校模,得到各站点传播模型;
本步骤中,基于支持批量校模功能的规划仿真工具,一次性完成所有传播模型的校正。
步骤205、计算各站点在主覆盖位置的接收场强,设定偏差门限;
本步骤中,根据新建网络平均的两个站点之间的间距,确定距离站点为上述间距的1/3处为各站点的主覆盖位置。计算各传播模型在其余参数不变情况下,在该位置的接收场强。偏差门限设为固定门限2dB。
步骤206、根据主覆盖位置的接收场强,对所有传播模型按照信号从强到弱进行排序。
步骤207、根据偏差门限,对所有传播模型进行分组。
步骤208、判断每组传播模型的近场和远场是否同样符合分组要求,若是,则执行步骤209,否则,返回步骤207;
对每组传播模型,同时评估近场(距离站点100米位置)和远场(两个站点间距位置)的信号强度,偏差是否在门限范围之内。对于偏差超出门限的情况,需要返回步骤207,进行传播模型的进一步分组。
步骤209、根据最终的传播模型分组结果,将同一组传播模型对应站点的覆盖区域,确定为同一类传播环境。
步骤210、对于每类传播环境,各选择两个典型站点组织测试;
本步骤中,选择典型站点的标准是测试路线较多的新建网络可提供的站点。
步骤211、利用批量传播模型测试工具,一次性完成所有站点的场强测试;利用支持批量校模功能的规划仿真工具,一次性完成所有传播模型的校正;
本步骤中,每类传播环境校正一个传播模型。
步骤212、将传播模型应用到新建网络在对应区域内的规划站点,执行仿真,验证规划方案。
本步骤中,利用仿真工具,验证规划方案是否合理,对于指标达不到预定要求的区域,需要重新规划站点。
对于本领域普通技术人员而言,可以理解,上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来实现,上述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中,该存储介质和硬件等均在本发明的保护范围之内。
本发明还提供了一种基于现网测试数据的传播环境划分装置。
图4为本发明基于现网测试数据的传播环境划分装置的组成结构示意图。图4所示,本发明的基于现网测试数据的传播环境划分装置包括:现网数据采集模块310、传播模型校正模块322及传播环境分类模块324;具体的:
现网数据采集模块310,用于采集规划区域的现网工程参数和现网测试数据;
传播模型校正模块322,连接至现网数据采集模块310,基于现网工程参数和测试数据,进行传播模型的校正;
传播环境分类模块324,连接至传播模型校正模块322,基于校正得到的各个传播模型,对规划区域的传播环境进行分类。
传播环境分类模块324是核心模块,具有完成传播模型分类和传播环境分类的功能。
进一步地,现网数据采集模块310,用于分解现网测试数据,以获得单个小区的校模文件。
其中,现网数据采集模块310包括:现网数据采集子模块312和测试数据分解子模块314;具体的:
现网数据采集子模块312,用于获取现网工程参数和现网测试数据;
测试数据分解子模块314,连接至现网测试数据采集子模块312,用于将现网测试数据分解成单个小区独立的校模文件。
本发明装置进一步包括:
传播模型测试校正模块330,用于根据传播环境类型,完成典型站点的选择和测试组织,校正传播模型,并赋给规划区域中对应的站点。
其中,传播模型测试校正模块330包括:典型站点选择子模块332、传播模型测试校正子模块334和传播模型设置子模块336;具体的:
典型站点选择子模块332,连接至传播模型分类模块324,用于根据传播环境分类结果,在各传播环境中选择典型站点;
传播模型测试校正子模块334,连接至典型站点选择子模块332,采集待规划网络测试数据,进行传播模型的校正测试,获得对应各传播环境的传播模型;
传播模型设置子模块336,连接至传播模型测试校正子模块334,用于将各种传播环境测试校正得到的传播模型,应用到对应区域内的所有站点,准备后续的仿真等分析。
其中,现网测试数据采集子模块,可以采用业界通用的路测工具实现。
其中,传播模型校正测试模块可以采用其它的方式来实现类似的功能。
如上所述,借助于本发明,可以在规划设计阶段,利用非常容易采集到的已有网络的测试数据,对规划区域进行分类,基于分类结果组织传播模型测试校正,确保区域划分更加合理,从而确保新建或扩容网络的规划方案更加准确,避免传统模式下依赖规划工程师经验进行区域划分和典型测试站点选择带来的不确定性。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,该方法包括:
采集现网工程参数和现网测试数据;
基于现网工程参数和测试数据,利用规划仿真工具进行现有传播模型的校正测试,获得每个小区/站点/区域的传播模型;
基于获得的每个小区/站点/区域的传播模型,对规划区域的传播环境进行分类。
2.根据权利要求1所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,进行所述现有传播模型的校正测试之前,该方法还包括:将测试数据分解为单个小区的数据,形成规划仿真工具认可的校模文件。
3.根据权利要求2所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,所述现有传播模型根据测试数据的数量进行选择。
4.根据权利要求1所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,所述对传播环境进行分类包括:
基于K值的偏差,设定偏差门限,对传播模型进行分组,将同一组传播模型对应站点的覆盖区域划分为同一类传播环境;或者
定义几个距离,在工程参数不变时,计算传播模型在对应距离的接收信号强度或路径损耗,预先定义信号强度或路损偏差的门限,将偏差在门限范围内的传播模型对应站点的覆盖区域划分为同一种传播环境。
5.根据权利要求4所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,所述距离基于站点的近场位置、主覆盖位置和远场位置进行选择。
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,该方法进一步包括:基于规划区域的传播环境分类结果,在各传播环境中选择典型站点,采集待规划网络测试数据,进行传播模型的校正测试,获得对应各传播环境的传播模型。
7.根据权利要求6所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,所述典型站点的选择满足两个条件:现网测试数据多;以及,传播模型参数或计算得到的信号强度/路损位于该传播环境中值附近。
8.根据权利要求7所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,所述典型站点为现网站点或从对应传播环境区域选择的测试站点。
9.根据权利要求8所述的基于现网测试数据的传播环境划分方法,其特征在于,所述现网工程参数包括:天线类型、天线挂高、天线朝向、下倾角和/或小区发射功率。
10.一种基于现网测试数据的传播环境划分装置,其特征在于,该装置包括:现网数据采集模块、传播模型校正模块及传播环境分类模块;具体的:
现网数据采集模块,用于采集规划区域的现网工程参数和现网测试数据;
传播模型校正模块,连接至现网数据采集模块,基于现网工程参数和测试数据,进行传播模型的校正;
传播环境分类模块,连接至传播模型校正模块,基于校正得到的各个传播模型,对规划区域的传播环境进行分类。
11.根据权利要求10所述的基于现网测试数据的传播环境划分装置,其特征在于,所述现网数据采集模块进一步用于分解现网测试数据,以获得单个小区的校模文件。
12.根据权利要求11所述的基于现网测试数据的传播环境划分装置,其特征在于,所述现网数据采集模块包括:现网数据采集子模块和测试数据分解子模块;具体的:
现网数据采集子模块,用于获取工程参数和现网测试数据;
测试数据分解子模块,连接至现网数据采集子模块,用于将现网测试数据分解成单个小区独立的校模文件。
13.根据权利要求12所述的基于现网测试数据的传播环境划分装置,其特征在于,该装置进一步包括:
传播模型测试校正模块,用于根据传播环境类型,完成典型站点的选择和测试组织,校正传播模型,并赋给规划区域中对应的站点。
14.根据权利要求13所述的基于现网测试数据的传播环境划分装置,其特征在于,所述传播模型测试校正模块包括:典型站点选择子模块、传播模型测试校正子模块和传播模型设置子模块;具体的:
典型站点选择子模块,连接至传播模型分类模块,用于根据传播环境分类结果,在各传播环境中选择典型站点;
传播模型测试校正子模块,连接至典型站点选择子模块,采集待规划网络测试数据,进行传播模型的校正测试,获得对应各传播环境的传播模型;
传播模型设置子模块,连接至传播模型测试校正子模块,用于将获得的传播模型应用到对应区域内的所有站点。
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