具体实施方式
如背景技术所述,系统级仿真势必会受到仿真计算机内存的限制而存在仿真规模的上限;而实际的网络规划规模是不确定的,当实际网络规划规模超过计算机内存能力时,需减小仿真规模的大小,以控制在计算机最大内存能力下进行仿真,但现有的技术方案无法实现这样效果。
为了克服这样的缺陷,本发明实施例提出了一种通信系统的仿真方法,其解决的技术问题就是在网络仿真规模超过计算机能力时如何划分区域进行仿真,同时保证系统仿真的精度。
如图1所示,为本发明实施例所提出的一种通信系统的仿真方法的流程示意图,该方法具体包括以下步骤:
步骤S101、为当前的规划区域确定不超过最大仿真规模限制的最大规划区域划分精度。
在具体的应用场景中,本步骤中的最大规划区域划分精度的确定过程可以包括以下步骤:
(1)首先,需要获取规划区域划分精度的初始值和变化步长,以及最大仿真规模限制。
其中,规划区域划分精度的初始值作为确定最大规划区域划分精度的基础,作为相应处理过程的起始计算值。
变化步长是两次最大规划区域划分精度确定过程之间的划分精度变化值,决定了最大规划区域划分精度的精确度,变化步长值越小,所得到的最大规划区域划分精度越会接近系统的仿真处理能力极限,但相应的,想要确定最大规划区域划分精度所需要的处理过程次数也会越多,需要耗费的系统资源越多,因此,变化步长可以根据实际系统需要来确定,在处理精度与处理效率和资源消耗量之间进行权衡。
最大仿真规模限制则是为了保证具体的方针处理不会超过系统的仿真处理能力极限而做出的限定。
(2)从所述规划区域划分精度的初始值开始,按照所述变化步长逐一确定各规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模。
(3)将所对应的仿真规模不超过所述最大仿真规模限制的最大的规划区域划分精度确定为所述最大规划区域划分精度。
具体的,本步骤的处理进一步包括:
(1)从所述规划区域划分精度的初始值开始,按照所述变化步长逐一确定各规划区域划分精度的可能值,并根据当前的可能值将当前的规划区域划分为多个模拟子区域。
这里所提及的模拟子区域,实际上是根据当前确定的规划区域划分精度值进行的统计子区域的模拟划分,即进行当前确定的规划区域划分精度值是否合理的一个验证过程,并不是真正的统计子区域的划分,这样的处理可以避免反复进行统计子区域划分所带来的资源消耗,还可以根据模拟运算的结果验证当前的确定值是否合理的有效验证,从而,确保系统的最大仿真模拟处理能力的有效发挥,以及系统性能评估结果的可靠性。
具体的,相应的处理过程包括:
分别获取规划区域的小区坐标X方向和Y方向的最小值和最大值;
确定划分的模拟子区域个数;
确定各模拟子区域的中心点坐标;
获取各模拟子区域的拓扑结构;
统计各模拟子区域内的小区个数,其中,筛除所包含小区个数为0的统计子区域。
(2)分别在各模拟子区域中筛选参与仿真的小区。
(3)确定参加仿真的最大小区个数,作为当前的规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模。
具体的,相应的处理过程包括:
统计每个模拟子区域所在仿真区域的小区个数;
获取其中的最大值作为参加仿真的最大小区个数。
在本步骤中,根据相应的结果差异,具体的处理方案变化如下:
如果所述参加仿真的最大小区个数小于所述最大仿真规模限制,则对当前的规划区域划分精度的可能值增加一个变化步长,重新确定变化后的规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模;
如果所述参加仿真的最大小区个数不小于所述最大仿真规模限制,且当前的规划区域划分精度的可能值与所述规划区域划分精度的初始值相等,则将所述规划区域划分精度的初始值降低一个变化步长,同时,对当前的规划区域划分精度的可能值减少一个变化步长,重新确定变化后的规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模;
如果所述参加仿真的最大小区个数不小于所述最大仿真规模限制,且当前的规划区域划分精度的可能值与所述规划区域划分精度的初始值不相等,则对当前的规划区域划分精度的可能值减少一个变化步长,并确定变化后的规划区域划分精度的可能值为所对应的仿真规模不超过所述最大仿真规模限制的最大规划区域划分精度的值。
步骤S102、根据所述最大规划区域划分精度的值将当前的规划区域划分为多个统计子区域。
本步骤是根据前述确定的最大规划区域划分精度的值所进行的统计子区域的真正划分操作。
步骤S103、分别对各统计子区域进行仿真处理。
步骤S104、合并各统计子区域的仿真处理结果,确定当前的规划区域的性能结果。
与现有技术相比,本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点:
通过应用本发明实施例所提出的技术方案,根据所确定的不超过最大仿真规模限制的最大规划区域划分精度,对当前的规划区域进行统计子区域的划分,并分别对所划分的各统计子区域进行仿真处理,合并仿真处理结果,确定当前的规划区域的性能结果,从而,在不超过最大仿真模拟处理能力的情况下,尽可能的对最多的小区进行仿真模拟,保证了仿真模拟的准确性,以及系统性能评估结果的可靠性。
下面,结合具体的应用场景,对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。
在网络规划工作中,通过系统级仿真技术对系统网元、业务模型、无线通信协议栈、系统算法和无线信道等进行建模,评估无线网络性能以及系统参数、传播环境、无线资源管理算法和组网方案等对系统性能的影响。系统级仿真势必会受到仿真计算机内存的限制而存在仿真规模的上限;而实际的网络规划规模是不确定的,当实际网络规划规模超过计算机内存能力时,需减小仿真规模的大小,以控制在计算机最大内存能力下进行仿真。本方案要解决的技术问题就是在网络仿真规模超过计算机能力时如何划分区域进行仿真,同时保证系统仿真的精度。
如图2所示,为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下的通信系统的仿真方法的流程示意图,具体包括以下步骤:
步骤S201、设置规划区域划分精度r_try的初始值r_inittry和r_try变化步长step。
规划区域划分精度的初始值r_inittry、和变化步长step依据规划区域具体的无线网络环境确定。例如,对于典型的室外宏蜂窝网络环境,r_inittry可以设为100米,step可以设为10米;对于微蜂窝网络,则需要适当降低r_inittry和step的取值。
步骤S202、获取最大仿真规模限制MAXCELLNUM。
最大仿真规模限制MAXCELLNUM表示达到仿真规模上限时参与仿真的最大小区个数。该参数和系统仿真的内存需求以及仿真机器的内存能力相关,一般可以通过经验估算、确定性计算和试验等方法确定,具体设定时可以取一定的余量。
步骤S203、依据r_try划分为模拟子区域。
统计子区域是指该区域内的小区参与系统仿真的性能统计,而实际的小区UE分布和参与系统仿真的小区可以超出该区域,以体现其他干扰小区对统计子区域小区的干扰影响。本步骤依据规划区域划分精度r_try将规划区域划分为若干无缝连接的模拟子区域,对按照当前的划分标准进行统计子区域划分后的处理效果,以保证在按照这样的模拟子区域划分方案进行统计子区域划分的情况下,将各个统计子区域的系统仿真性能结果合并后、即得到整个规划区域的综合性能评估结果。
(1)分别获取规划区域的小区坐标X方向和Y方向的最小值和最大值。
(2)计算划分的模拟子区域个数。
(3)计算各个模拟子区域的中心点坐标。
设各个模拟子区域依次为{StaticSubArea1,……,StaticSubArea1SteticAreaNum},对于模拟子区域StaticSubAreai,其中心点的坐标位置为:
staticCenterXi=MinX+(i+0.5)*2*r_try
StaticCenterYi=MinY+(i+0.5)*2*r_try
(4)获取各个模拟子区域的拓扑结构,对于模拟子区域StaticSubAreai,其拓扑结构为以步骤(3)计算的中心点坐标位置为中心、边长为rtry*2的正方形拓扑区域。
(5)统计各个模拟子区域内的小区个数,设为:
{CellNum1,……,CellNumStaticAreaNum}。
(6)判断各个模拟子区域的小区个数,如果模拟子区域内StaticSubAreai的小区个数CellNumi满足条件CellNumi==0,则删除该模拟子区域。
步骤S204、筛选参与仿真的小区。
本步骤针对步骤S203确定的各个模拟子区域,从规划区域的小区列表中筛选参与仿真的小区。本步骤不限定筛选方法。
本模块提出了一种基于地理方位的筛选方法:设当前模拟子区域为StaticSubAreai,首先遍历模拟子区域内的小区,依次判断需要加入仿真小区列表的小区。设模拟子区域内遍历到的当前小区为CellB,依据如下步骤判断:
(1)以一定角度范围AngUnit为间隔,将CellB从0~360角度范围依次等间隔划分为N个角度区间,其中N=360/AngUnit。对于每个角度区间AngSubAreai,其角度范围为[(i-1)*AngUnit,i*AngUnit)。划分示意图如图3所示,中心的标识小区为CellB。
(2)遍历规划区域内的小区,设当前位于规划区域内的目标小区为CellA,获取目标小区CellA位于模拟小区CellB的角度区间ID。
(3)在目标小区CellA位于的角度区域内,如果目标小区CellA和规划小区CellB间的间隔基站个数不超过InterSiteNum_TH,且仿真小区列表中没有目标小区CellA,则把目标小区CellA加入仿真小区列表。
步骤S205、获取参加仿真的最大小区个数MaxSimCellNum。
仿真区域指的是统计子区域范围以及参与仿真的小区范围,本步骤用以统计所有仿真区域参与仿真的最大小区个数。同样的,本步骤的处理是基于前述步骤的模拟子区域划分方案来进行的,是对相应的统计子区域划分方案效果的验证。
(1)统计每个模拟子区域所在仿真区域的小区个数,设为:
{CellNum1,…,CellNumM}。
(2)获取参加仿真的最大小区个数:
步骤S206、判断是否最大规模限制。
如果MaxSimCellNum<MAXCELLNUM,即当前模拟子区域都还没有达到最大仿真规模限制,进一步增加r_try,即令r_try=r_try+step,转到步骤S203。
否则,说明存在模拟子区域的仿真规模达到或超过了最大规模限制,存在下面两种情况:
如果r_inittry==r_try,说明当前r_try的初始值设置过大,以r_inittry作为规划区域划分精度已经超过最大仿真规模的限制,适当降低r_inittry,令r_inittry=r_inittry-step,转到步骤S203。
否则,即r_inittry>r_try,基于r_try作为规划区域划分精度达到或超过最大仿真规模的限制,而基于rtry-step作为规划区域划分精度恰恰为小于仿真规模最大限制的上限,令r=r_try-step作为整体规划区域的划分准则,并按照这样的结果执行步骤S207。
步骤S207、根据当前所确定的模拟子区域划分方案获取统计子区域划分结果。
本步骤在流程上和步骤S203相同,但是,是对规划区域所进行的统计子区域真实划分处理,不再是模拟运算,相应的划分依据更新为r,最终确定了各个统计子区域的划分结果。
进一步的,本步骤还需要获取每个统计子区域所在仿真区域的小区列表。
相应的流程上和步骤S204相同,最终确定了每个统计子区域所在仿真区域参加仿真的小区。
步骤S208、针对每个仿真区域执行系统仿真。
本步骤针对每个仿真区域独立执行系统仿真,可以采取并行仿真的方式以提高仿真速度。一般性能统计结果分为小区级性能和UE级性能统计两部分,本步骤仿真性能统计部分仅统计位于统计子区域内的小区性能、和归属统计小区的UE性能,设统计子区域StaticSubAreai的小区性能依次为{CellResult1_i,……,CellResultCellNum_i一,归属统计小区的UE性能结果依次为{UEResult1_i,……,UEResultUENum_i。
步骤S209、确定规划区域性能结果。
本步骤将各个子区域的性能结果进行合并,获取规划区域的小区和UE性能结果。
与现有技术相比,本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点:
通过应用本发明实施例所提出的技术方案,根据所确定的不超过最大仿真规模限制的最大规划区域划分精度,对当前的规划区域进行统计子区域的划分,并分别对所划分的各统计子区域进行仿真处理,合并仿真处理结果,确定当前的规划区域的性能结果,从而,在不超过最大仿真模拟处理能力的情况下,尽可能的对最多的小区进行仿真模拟,保证了仿真模拟的准确性,以及系统性能评估结果的可靠性。
为了实现本发明实施例的技术方案,本发明实施例还提供了一种仿真设备,其结构示意图如图4所示,至少包括:
确定模块41,用于为当前的规划区域确定不超过最大仿真规模限制的最大规划区域划分精度;
划分模块42,用于根据所述确定模块41所确定的最大规划区域划分精度的值将当前的规划区域划分为多个统计子区域;
仿真模块43,用于分别对所述划分模块42所划分的各统计子区域进行仿真处理;
结果处理模块44,用于合并所述仿真模块43所得到的各统计子区域的仿真处理结果,确定当前的规划区域的性能结果。
进一步的,所述仿真设备,还包括获取模块,
所述获取模块,用于获取规划区域划分精度的初始值和变化步长,以及最大仿真规模限制;
所述确定模块41,具体用于从所述规划区域划分精度的初始值开始,按照所述变化步长逐一确定各规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模,将所对应的仿真规模不超过所述最大仿真规模限制的最大的规划区域划分精度确定为所述最大规划区域划分精度。
进一步的,所述确定模块41,具体用于:
从所述规划区域划分精度的初始值开始,按照所述变化步长逐一确定各规划区域划分精度的可能值,并根据当前的可能值将当前的规划区域划分为多个模拟子区域;
分别在各模拟子区域中筛选参与仿真的小区;
确定参加仿真的最大小区个数,作为当前的规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模。
进一步的,所述确定模块41,具体用于:
分别获取规划区域的小区坐标X方向和Y方向的最小值和最大值;
确定划分的模拟子区域个数;
确定各模拟子区域的中心点坐标;
获取各模拟子区域的拓扑结构;
统计各模拟子区域内的小区个数,其中,筛除所包含小区个数为0的统计子区域。
进一步的,所述确定模块41,具体用于:
统计每个模拟子区域所在仿真区域的小区个数;
获取其中的最大值作为参加仿真的最大小区个数。
进一步的,所述确定模块41,具体用于:
如果所述参加仿真的最大小区个数小于所述最大仿真规模限制,则对当前的规划区域划分精度的可能值增加一个变化步长,重新确定变化后的规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模;
如果所述参加仿真的最大小区个数不小于所述最大仿真规模限制,且当前的规划区域划分精度的可能值与所述规划区域划分精度的初始值相等,则将所述规划区域划分精度的初始值降低一个变化步长,同时,对当前的规划区域划分精度的可能值减少一个变化步长,重新确定变化后的规划区域划分精度的可能值所对应的仿真规模;
如果所述参加仿真的最大小区个数不小于所述最大仿真规模限制,且当前的规划区域划分精度的可能值与所述规划区域划分精度的初始值不相等,则对当前的规划区域划分精度的可能值减少一个变化步长,并确定变化后的规划区域划分精度的可能值为所对应的仿真规模不超过所述最大仿真规模限制的最大规划区域划分精度的值。
与现有技术相比,本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点:
通过应用本发明实施例所提出的技术方案,根据所确定的不超过最大仿真规模限制的最大规划区域划分精度,对当前的规划区域进行统计子区域的划分,并分别对所划分的各统计子区域进行仿真处理,合并仿真处理结果,确定当前的规划区域的性能结果,从而,在不超过最大仿真模拟处理能力的情况下,尽可能的对最多的小区进行仿真模拟,保证了仿真模拟的准确性,以及系统性能评估结果的可靠性。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或网络侧设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。