CN104936192B - 接收信号强度获取方法及装置、覆盖优化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接收信号强度获取方法及装置、覆盖优化方法及装置,涉及无线通信领域。所述方法包括:依据接收点与天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述接收点所对应的天线辐射水平角;依据所述接收点和天线之间的连线与天线法线,确定所述接收点所对应的天线辐射仰角;依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述接收点的辐射增益;依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于所述接收点的信号辐射强度;利用传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的第一传输损耗;及将所述信号辐射强度与所述第一传输损耗相减得到的差作为所述接收点的接收信号强度。

Description

接收信号强度获取方法及装置、覆盖优化方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域的无线覆盖技术,尤其涉及一种多模共天馈系统覆盖优化方法及装置。
背景技术
随着无线网络的发展,无线网络站址资源越来越紧缺,建站难度越来越大,为节省投资,在新增异构无线网络建设时,尽量利用现有站址并采用共天馈技术,形成多种通信制式共天馈系统。
目前对多模共天馈系统的研究,大多还停留在如何实现多种通信制式联合覆盖,由于缺乏足够的理论仿真和实验数据,很少有共天馈系统的覆盖优化研究,更无研究讨论共天馈如何保证多通信制式覆盖网络的一致性和互补性。
具体地,如时分长期演进(Time Division Long Term Evolution,TD-LTE)作为时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,TD-SCDMA)的后续演进技术,同样作为时分复用通信技术有承接性,在技术上具有继承性,可形成双模共天馈系统。
尽管TD-LTE与TD-SCDMA系统在技术上有很好的继承性,且得到了运营商和设备上的广泛认可,但是两种通信制式的工作频段、传播特性、用户分布以及业务负载都不同,对各自天线配置也不同,如何利用共天馈系统形成良好的联合覆盖且如何优化覆盖,目前还没有提出一个很好的解决办法。
此外,现有的接收信号强度的估算方法,通常精确度不够,不能为多模共天馈系统的覆盖优化提供精确的估算参数。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种接收信号强度获取方法及装置、覆盖优化方法及装置,能获取信号接收点所在位置上更加精确的信号接收强度,并根据所述信号接收强度进行覆盖参数的优化,以优化联合覆盖。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明第一方面提供一种接收信号强度获取方法,所述方法包括:
依据接收点与天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述接收点所对应的天线辐射水平角;
依据所述接收点和天线之间的连线与天线法线,确定所述接收点所对应的天线辐射仰角;
依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述接收点的辐射增益;
依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于所述接收点的信号辐射强度;
利用传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的第一传输损耗;
将所述信号辐射强度与所述第一传输损耗相减得到的差作为所述接收点的接收信号强度。
优选地,在所述利用传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的第一传输损耗之前,所述方法还包括:
依据路测点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述路测点所对应的天线辐射水平角;
依据所述路测点和天线之间的连线与天线法线,确定所述路测点所对应的天线辐射仰角;
依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述路测点的辐射增益;
依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于所述路测点的信号辐射强度;
测量所述路测点的接收信号强度;
将对应于所述路测点的信号辐射强度与所述路测点的接收信号强度相减,获取所述天线向路测点发送信号的第二传输损耗;
根据所述第二传输损耗,修正所述传播模型用于计算所述第一传输损耗的参数。
本发明第二方面提供一种多模共天馈系统覆盖优化方法,所述方法包括:
将指定区域内每个小区划分为若干个格点;
利用上述接收信号强度获取方法计算每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度;
根据每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度,计算所述每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数,并根据所述覆盖参数得到每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子;
根据每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子,计算指定区域的区域联合覆盖因子;
依据所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化。
进一步地,所述计算所述每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数包括:
计算每种通信制式的接收信号强度大于预设阈值的格点个数占小区内总格点个数的比值,所述比值即为所述覆盖参数。
进一步地,
所述依据所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化包括:
依据优化策略选定待优化小区;
调整所述待优化小区的天线的方向角、下倾角、天线挂高,重新计算所述待优化小区的小区联合覆盖因子,直到所述待优化小区的小区联合覆盖因子最大化;
根据调整后的所述小区联合覆盖因子与所述指定区域内的其他小区的小区联合覆盖因子,计算调整后的指定区域的区域联合覆盖因子;
比较调整前的区域联合覆盖因子与调整后的区域联合覆盖因子的大小,直到调整后的区域联合覆盖因子达到最大值。
本发明第三方面提供一种接收信号强度获取装置,所述装置包括:
第一确定单元,用于依据接收点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述接收点所对应的天线辐射水平角;
第二确定单元,用于依据所述接收点和天线之间的连线与天线法线,确定所述接收点所对应的天线辐射仰角;
第一计算单元,用于依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述接收点的辐射增益;
第二计算单元,用于依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于所述接收点的信号辐射强度;
第三计算单元,用于利用传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的第一传输损耗;
第四计算单元,用于将所述信号辐射强度与所述第一传输损耗相减得到的差作为所述接收点的接收信号强度。
优选地,所述装置还包括测量单元及参数修正单元;
第一确定单元,用于依据路测点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定路测点所对应的天线辐射水平角;
第二确定单元,用于依据所述路测点和天线之间的连线与天线法线,确定所述路测点所对应的天线辐射仰角;
所述第一计算单元,还用于依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述路测点的辐射增益;
所述第二计算单元,还用于依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于路测点的信号辐射强度;
所述测量单元,用于测量所述路测点的接收信号强度;
所述第三计算单元,还用于将对应于所述路测点的信号辐射强度与所述路测点的接收信号强度相减,获取所述天线向路测点发送信号的第二传输损耗;
所述修正单元,用于根据所述第二传输损耗,修正所述传播模型用于计算所述第一传输损耗的参数。
本发明第四方面提供一种多模共天馈系统覆盖优化装置,所述装置包括:
划分模块,用于将指定区域内每个小区划分为若干个格点;
第一计算模块,用于利用权利要求7或8所述的装置计算每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度;
第二计算模块,用于根据每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度,计算所述每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数,并根据所述覆盖参数得到每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子;
第三计算模块,用于根据每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子,计算指定区域的区域联合覆盖因子;
优化模块,用于依据每个所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化。
进一步地,所述第二计算模块,具体用于计算每种通信制式的接收信号强度大于预设阈值的格点个数占小区内总格点个数的比值,所述比值即为所述覆盖参数。
进一步地,
所述优化模块包括:
选定子模块,用于依据优化策略选定待优化小区;
调整子模块,用于调整所述待优化小区的天线的方向角、下倾角、天线挂高,重新计算所述待优化小区的小区联合覆盖因子,直到所述待优化小区的小区联合覆盖因子最大化;
计算子模块,用于根据调整后的所述小区联合覆盖因子与所述指定区域内的其他小区的小区联合覆盖因子,计算调整后的指定区域的区域联合覆盖因子;
调整结果处理子模块,用于比较调整前的区域联合覆盖因子与调整后的区域联合覆盖因子的大小,直到调整后的区域联合覆盖因子最大。
本发明实施例所述的接收信号强度获取方法及装置、覆盖优化方法及装置,在计算接收信号强度时,首先引入了天线辐射水平角以及天线辐射仰角计算对应于所述接收点的信号辐射强度,再根据所述信号辐射强度计算接收信号强度;相较于现有技术具有以下优点:
首先,计算接收信号强度时,引入了天线辐射水平角和天线辐射仰角,从而考虑了天线与接收点之间的位置关系、两者位置关系对信号辐射强度的影响,从而使得接收信号强度估算结果更加贴近真实值,能获得更加精确的接收信号强度。
其次,所述多模共天馈系统覆盖优化方法及装置,利用本发明实施例所述的方法计算接收信号强度,获得了更加精确的计算参数,将使得覆盖优化效果更好。
附图说明
图1为本发明实施例一所述的接收信号强度获取方法的流程示意图;
图2为本发明示例所述的天线辐射水平角的示意图;
图3为本发明示例所述的天线辐射仰角的示意图;
图4为本发明实施例二所述的多模共天馈系统覆盖优化方法的流程示意图;
图5为本发明实施例二所述参数优化步骤的流程示意图;
图6本发明实施例三所述的接收信号强度获取装置的结构示意图;
图7本发明实施例四所述的多模共天馈系统覆盖优化装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图以及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。
实施例一:
如图1所示,本实施例提供一种接收信号强度获取方法,所述方法包括:
步骤S110:依据接收点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述接收点所对应的天线辐射水平角;
步骤S120:依据所述接收点和天线之间的连线与天线法线,确定所述接收点所对应的天线辐射仰角;
步骤S130:依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述接收点的辐射增益;
步骤S140:依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于所述接收点的信号辐射强度;
步骤S150:利用传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的第一传输损耗;
步骤S160:将所述信号辐射强度与所述第一传输损耗相减得到的差作为所述接收点的接收信号强度。
在所述步骤S110至步骤S120中,天线和接收点之间的连线为第一连线;所述第一连线与天线正方向角线之间的角度为所述天线辐射水平角;所述第一连线与天线法线之间的角度为天线辐射仰角。所述第一连线具体可为所述接收点与所述天线信号辐射点之间的连线;在具体的实现过程中,天线的长度远远小于接收点与基站之间的距离比较,故可以忽略其长度对所述天线辐射水平角和天线辐射仰角计算的影响。
在所述步骤S130中,计算所述辐射增益时,可依据公式G(α,β)=H(α)×V(β)进行计算;所述G(α,β)为辐射增益,H(α)为水平方向函数;V(β)为垂直方向函数;所述H(α)、V(β)可依据小区天线的型号,参考天线出厂在各角度的辐射增益来确定。
在所述步骤S140中,具体可依据公式PsG(α,β)计算接收点的信号辐射强度;其中,所述Ps天线发射功率;所述G(α,β)为辐射增益。
在所述步骤S150中,计算所述第一传输损耗的传输模型有多种,具体的如具体如多路径传播模型及标准传播模型等,在本实施例中优选为标准传播模型。
所述标准传播模型(Standard Propagation Model,SPM),利用如下表达计算传输损耗。
L=K1+K2lg d+K3lg h+K4lg dlg h+K5Ld+K6hm+Kclutter
其中,K1为参考点损耗常量,K2是与传播距离线性相关的损耗,K3为有效天线高度增益,K4为奥村哈塔乘性因子,K5为绕射修正因子,K6为移动终端天线高度修正因子,Kclutter为移动终端所处的地物损耗,L是传输损耗,d是接收点和天线之间的距离,h是天线架高,hm是移动终端高度。故可通过上述公式可以简便的计算出传输损耗。此外所述传输损耗还可以通过天线发送信号的强度减去接收点接收信号强度来求取。因此在进行某一接收点信号强度估算时,通过步骤S160即可知道接收点的接收信号强度。
本实施例所述的接收信号强度获取方法,相对于现有的方法,引入了天线辐射水平角和天线辐射仰角来表征天线所发送信号的信号强度,从而更加符合天线向接收点发射信号的实际情况,计算得到了相对于接收点更加精确的信号辐射强度,从而利用本实施例所述的方法估算的接收点信号强度更加贴近真实值,将所估算的接收信号强度用于后续信号处理时,有利于提高数据的处理精确度。所述接收信号强度的估算值可以用于覆盖信号优化等通信参数调整或通信过程中,可以适用于2G、3G、4G以及未来5G及以上的通信技术中的任意一种通信制式。
进一步地,在执行所述步骤S150之前,本实施例所述的方法还包括:
依据路测点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述路测点所对应的天线辐射水平角;
依据所述路测点和天线之间的连线与天线法线,确定所述路测点所对应的天线辐射仰角;
依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述路测点的辐射增益;
依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于所述路测点的信号辐射强度;
测量所述路测点的接收信号强度;
将对应于所述路测点的信号辐射强度与所述路测点的接收信号强度相减,获取所述天线向路测点发送信号的第二传输损耗;
根据所述第二传输损耗,修正所述传播模型用于计算所述第一传输损耗的参数。
所述用于计算第一传输损耗的参数可为传输模型中计算传输损耗时所利用的参数,具体如所述标准传播模型中的K1、K2及K3等。
本实施例的上述改进,一方面通过路测点来确定计算传输损耗的传输模型的参数,考虑了天线辐射范围内实际路面情况,利用所述参数来计算向接收点发送信号的传输损耗,无疑精确将更高;另一方面在计算对应于所述路测点的信号辐射强度时,同样的引入了天线辐射水平角及天线辐射仰角的参数,从而使得对应于路测点的信号辐射强度更加准确,从而再次优化了传输模型的参数,从而再次有利于接收点的接收信号强度的计算精度的提升。
以下提供基于本实施例提供一个具体示例,计算接收点信号强度,具体包括:
根据扫频数据得到接收点经纬度,小区工参可以得到基站经纬度,并将经纬度归一等价化。
如图2所示,在天线水平面上以天线为中心O且以经纬度方向为横纵坐标轴,建立坐标系。接收点A的归一化坐标为(xA,yA)。根据点A和点O的坐标计算出两点间的距离为L,在天线正方向角线上取一点C(xC,yC),其中:
xC=L*sin(direction*π/180),yC=L*cos(direction*π/180)
direction为天线方向角,在等腰三角形ACO中,可以算出天线与接收点连线与正方向角线所成角度α;所述α即为所述天线辐射水平角。
如图3所示,在天线垂直面上D点为天线法线和天线正方向角线的交点,θ为天线下倾角,B点为测试点的位置。在直角三角形AOD中,易得OD长度,在三角形OBD中,又已知OB长度和角度α,可得出BD长度;同样在三角形ADB中,进而可得到角度β;所述β为天线辐射仰角,为天线和接收点连线与天线法线所成角度。
进而可根据如下公式接收点的信号辐射强度公式:
其中,P为天线的发射信号强度;所述P可通过查询工参信息获得;具体的当所述通信制式为TD-SCDMA或TD-LTE时,可通过查询TD-S和TD-L的工参信息获得所述P。
实施例二:
如图4所示,本实施例提供一种多模共天馈系统覆盖优化方法,所述方法包括:
步骤S210:将指定区域内每个小区划分为若干个格点;
步骤S220:利用实施例一任一所述技术方案计算每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度;
步骤S230:根据每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度,计算所述每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数,并根据所述覆盖参数得到每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子;
步骤S240:根据每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子,计算指定区域的区域联合覆盖因子;
步骤S250:依据所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化。
所述多模共天馈通常为多种通信模式至少有部分覆盖区域相同,且共用天馈系统。所述天馈系统可以包括射频拉远单元RRU内置合路器、天线内置合路器或外置合路器中的一种,将不同通信模式经上述任一装置的合路器进行合并后,由同一发射天线发射,从而减少天馈系统的硬件成本,提高设备有效利用率。本实施例所述的多模共天馈系统可以是任意两种或两种以上的通信模式共天馈的系统,具体的,如TD-LTE以及TD-SCDMA的共天馈系统。
在步骤S210中所述的格点可以是扇形格点也可是矩形格点;格点的大小可以相同也可以不同,在具体的实现过程中实现方式有多种,在此就不一一列举了。所述指定区域为预先确定需要进行覆盖优化的区域,通常为多通信制式联合覆盖的区域。如在区域A内包括子区域a和子区域b;子区域a为TD-LTE以及TD-SCDMA的共天馈系统的区域;子区域b为单独由TD-SCDMA通信制式覆盖的区域,则通常子区域a可选为所述指定区域。
步骤S210中若需要如将小区划分若干个扇形格点,可以采用如下步骤:
步骤1:以天线为圆心,依次与天线的距离由近及远形成若干个同心圆;
步骤2:由圆心间隔等角度的向外引出多天辐射线;
步骤3:相邻两辐射线以及相邻两圆的圆弧构成的区域即为所述扇形格点。
步骤S220中,利用实施例一中接收信号获取方法来技术每一格点的接收信号强度,在计算向小区内网格点发送功率时,考虑了天线与格点之间的辐射水平角以及辐射仰角,从而计算得到的天线向各格点发送的功率更加准确,同时计算传输损耗的参数同样是考虑辐射水平角以及辐射仰角最终确定的,从而再一次精确了计算结果,故步骤S220中得到的接收信号强度的结果精确度高,有利于后续覆盖优化的处理。
所述步骤S230计算覆盖参数的方法有多种,其中所述覆盖参数可为每种通信制式的接收信号强度大于预设阈值的格点个数占小区内总格点个数的比值;当所述覆盖参数为所述比值时,则所述计算所述每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数可为:计算每种通信制式的接收信号强度大于预设阈值的格点个数占小区内总格点个数的比值,所述比值即为所述覆盖参数。以下提供一种具体的实现方式:
依据如下公式计算小区内每一通信制式下的覆盖参数;
其中,所述λ为覆盖参数;所述E为接收信号强度,所述N(E)为小区格点数;所述N(E>X)为接收信号强度大于X的格点数。其中所述X为所述预设阈值,可以根基小区的无线状况以及天线的发射功率来确定,在本实施例中按照通常小区的接收状况优选为-100dBm至-90dBm之间,具体的如-95dBm。在具体的实现过程中,所述覆盖参数的计算还有很多种,不局限于上述方式。
若当前共天馈系统由两种通信模式覆盖同一小区,则对应的需要计算出该小区的两种通信模式下的所述λ。其中所述X为预设阈值,可以根基小区的无线状况以及天线的发射功率来确定,在本实施例中按照通常小区的接收状况优选为-100dBm至-90dBm之间,具体的如-95dBm。在具体的实现过程中,所述覆盖参数的计算还有很多种,不局限于上述方式。若当前共天馈系统为两种通信模式覆盖同一小区,则对应的需要计算出该小区的两种通信模式下的所述λ。
计算所述小区联合覆盖因子时,
所述步骤S230具体的可以采用如下公式计算小区联合覆盖因子;
其中,所述μi为指定区域内的第i个小区的小区联合覆盖因子;所述λm为第i小区内的第m种通信制式下的覆盖参数;所述wm为第i小区的第m种通信制式的覆盖参数的权重;所述am为第i小区内对应于第m种通信制式的修正因子;所述M为覆盖共天馈系统的通信制式总个数。在具体的实现过程中,不同通信制式的修正因子可以相同也可以不同,具体的可以根据不同通信制式的传输损耗以及覆盖要求来定义。
在具体的实现过程中所述wm可以是由外设输入的,也可以是根据函数关系由计算所述小区联合覆盖因子的设备自行确定的,具体的如采用如下公式确定各通信制式所对应的权重w;
其中,所述x的取值为小区的覆盖参数与该小区的修正因子的差值。
以下是TD-LTE与TD-SCDMA共天馈系统的小区联合覆盖因子的计算公式:
其中,所述μi为指定区域内的第i个小区的小区联合覆盖因子;所述λl为第i小区内TD-LTE的覆盖参数;所述λs为第i小区内TD-SCDMA的覆盖参数;所述wl为第i小区TD-LTE的覆盖参数的权重;所述ws为第i小区TD-SCDMA的覆盖参数的权重;所述al为第i小区内对应于TD-LTE的修正因子;所述am为第i小区内对应于TD-SCDMA的修正因子。在具体实现过程中可使所述al=am=0.9。
所述小区的联合覆盖因子的计算方法有多种,在具体实现时不局限于上述公式的计算方法。
所述步骤S240用于计算的计算反映指定区域内各小区联合覆盖情况的均值的区域联合覆盖因子,具体可以采用如下公式计算:
其中,所述μa为区域联合覆盖因子,所述I为指定区域内小区总数;所述μi为指定区域内的第i个小区的小区联合覆盖因子。具体实现过程还有其他方法计算所述区域联合覆盖因子,不局限上述公式。
计算完所述联合区域覆盖因子后,通过调整天线的方向角、下倾角或天线挂高其中的至少一个参数,将会导致小区覆盖因子以及联合区域覆盖因子都发生改变,通过调整后区域联合覆盖因子进行比较,进过反复调整可使区域联合覆盖因子。
在具体的实现过程中,所述优化策略包括根据小区联合覆盖因子选定最先优化的小区,并确定调整天线参数的方式,如按固定步长进行调整或按照预定的函数关系进行调整等。进行覆盖优化时,可以分为若干个周期。两相邻周期之间的时间间隔可相等也可不等。
所述步骤S250具体的实现有多种,图5所示为一种优选方式:
步骤S251:依据优化策略选定待优化小区;
步骤S252:调整所述待优化小区的天线的方向角、下倾角、天线挂高,重新计算所述待优化小区的小区联合覆盖因子,直到所述待优化小区的小区联合覆盖因子最大化;
步骤S253:根据调整后的所述小区联合覆盖因子与所述指定区域内的其他小区的小区联合覆盖因子,计算调整后的指定区域的区域联合覆盖因子;
步骤S254:比较调整前的区域联合覆盖因子与调整后的区域联合覆盖因子的大小,直到调整后的区域联合覆盖因子达到最大值。
在具体的执行过程中,所述步骤S254又可分为
第一子步骤:比较调整前的区域联合覆盖因子与调整后的区域联合覆盖因子的大小;
第二子步骤:当调整后的区域联合覆盖因子不大于调整前的区域联合覆盖因子时,将所述天线的参数恢复到调整前。
所述天线的参数,可以是天线的方向角、下倾角以及天线挂高等将影响无线覆盖的参数,可以一次调整一个参数,也可以同时调整多个参数,在本实施例中优先调整方向角和下倾角,再调整天线挂高。
在本实施例中,在步骤S251中优选选取小区联合覆盖因子最小的小区为指定优化小区。在具体的实现过程中,通常覆盖指定区域的天线包括多根或为天线阵列,不同的小区可能由不同的天线进行覆盖,选定了优化小区后,可以优先调整覆盖所述优化小区的天线进行参数调整,再调整其他可覆盖所述优化小区的天线。在本实施例中为了提高优化小区的小区联合覆盖因子,选用的方式为调整所有可调天线,以使小区联合覆盖参数最大化。具体的如何选出小区联合覆盖因子最小的小区,可以将指定区域内的小区联合覆盖因子进行排序,根据排序结果选出小区联合覆盖因子最小的小区。
天线的任意一个参数调整后,如方向角、下倾角或天线挂高调整后,都将导致无线覆盖情况发生变化,实现一个天线参数或多个天线参数调整后,至少要重新计算以调整天线覆盖小区的小区联合覆盖因子,故执行步骤S252;小区联合覆盖因子改变了,则故需执行步骤S253重新计算联合覆盖因子。
计算出区域联合覆盖因子后,需要通过比较调整前后的区域联合覆盖因子来判断此处调整天线是否达到了覆盖优化的效果,若调整后的区域联合覆盖因子小于调整前的区域联合覆盖因子,显然无线覆盖更差了,故将天线的参数恢复到调整前的状态,若反复多次调整后,联合覆盖因子都是调整前的区域联合覆盖因子最大,则表示此时区域联合覆盖因子已经达到了最大,此时多模共天馈系统的覆盖效果达到了最佳,无需做进一步的调整。
进一步地,当调整后的区域联合覆盖因子小于调整前的区域联合覆盖因子时,则返回步骤S251,进入下一优化调整周期。
通过具体实验,对TD-LTE以及TD-SCDM的共天馈系统的覆盖优化过程中,通常仅需4次调整,即可达到区域联合覆盖最有化,且通常良好的区域联合覆盖可以达到90%。
本实施例所述的多模共天馈系统的覆盖优化方法,首先弥补了现有技术多模联合覆盖优化的空白,其次采用了本实施例中所述的接收信号强度估算方法,为覆盖优化提供计算参数,从而使得覆盖优化效果更加精确。此外,在本实施例中优选小区联合覆盖优化的优化小区,能迅速的实现区域联合覆盖优化的最大化,具有实现简便快捷的优点。
实施例三:
如图6所示,本实施例提供一种接收信号强度获取装置,所述装置包括:
第一确定单元110,用于依据接收点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述接收点所对应的天线辐射水平角;
第二确定单元120,用于依据所述接收点和天线之间的连线与天线法线,确定所述接收点所对应的天线辐射仰角;
第一计算单元130,用于依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述接收点的辐射增益;
第二计算单元140,用于依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于所述接收点的信号辐射强度;
第三计算单元150,用于利用传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的第一传输损耗;
第四计算单元160,用于将所述信号辐射强度与所述第一传输损耗相减得到的差作为所述接收点的接收信号强度。
所述第一确定单元110及第二确定单元120的具体物理结构可为包括处理器以及存储介质的装置。所述处理器用以天线与接收点之间的连线、天线正方向角线及天线法线确定所述接收点对应的天线辐射水平角及天线辐射仰角。
所述第一计算单元130、第二计算单元140、第三计算单元150以及第四计算单元160的具体物理结构都可是计算器或具有计算功能的处理器等设备。所述第一计算单元130、第二计算单元140、第三计算单元150以及第四计算单元160可以分别对应不同的计算器或具有计算功能的电子设备,也可以两个或两个以上的计算单元复用同一计算器或具有计算功能的电子设备。
本实施例所述的接收信号强度获取装置,在计算接收点信号强度时,考虑接收点与天线之间的天线辐射水平角以及天线辐射仰角从而计算出的结果更加精确,更能反映真实无线覆盖状况
进一步地,所述装置还包括测量单元及参数修正单元;
第一确定单元,用于依据路测点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定路测点所对应的天线辐射水平角;
第二确定单元,用于依据所述路测点和天线之间的连线与天线法线,确定所述路测点所对应的天线辐射仰角;
所述第一计算单元,还用于依据所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述路测点的辐射增益;
所述第二计算单元,还用于依据天线发射功率及辐射增益,计算对应于路测点的信号辐射强度;
所述测量单元,用于测量所述路测点的接收信号强度;
所述第三计算单元,还用于将对应于所述路测点的信号辐射强度与所述路测点的接收信号强度相减,获取所述天线向路测点发送信号的第二传输损耗;
所述修正单元,用于根据所述第二传输损耗,修正所述传播模型用于计算所述第一传输损耗的参数。
所述测量单元的具体物理结构可以为可测量接收信号强度的接收机等设备。
所述修正单元可包括可为包括处理器以及存储介质的装置。所述处理器用以根据对应于路测点接收信号强度、信号辐射强度,修正传播模型的传输损耗计算参数,并存储到所述存储介质中。所述存储介质通过总线与所述处理器相连;本实施例中所述处理器可为单核或多核的中央处理器、数字信号处理器或可编程逻辑电路等具有处理功能的元器件。
本实施例所述的接收信号强度装置,可以用以为实施例一所述的接收信号强度获取方法提供具体实现的物理结构,可以用来实现实施例一中任意一个技术方案,同样的具有计算结果精确,可为后续的与通信相关的处理如覆盖优化,提供了精确的计算参数,且实现简单快捷。
实施例四:
如图7所示,本实施例提供一种多模共天馈系统覆盖优化装置,所述装置包括:
划分模块210,用于将指定区域内每个小区划分为若干个格点;
第一计算模块220,用于利用权利要求7或8所述的装置计算每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度;
第二计算模块230,用于根据每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度,计算所述每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数,并根据所述覆盖参数得到每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子;
第三计算模块240,用于根据每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子,计算指定区域的区域联合覆盖因子;
优化模块250,用于依据每个所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化。
本实施例所述的划分模块210、第一计算模块220、第二计算模块230、第三计算模块240以及优化模块250的具体物理结构,可以单独或集成对应于具有计算等数据处理功能的装置。所述具有计算等数据处理功能的装置可包括处理器、存储介质、总线以及至少一个通信接口。所述总线连接所述处理器、存储介质以及通信接口以实现装置内部的数据通信,所述存储介质可分为瞬间存储介质以及非瞬间存储介质。所述瞬间存储介质可作为缓存用,用以存储暂时数据。所述非瞬间存储介质可以用来存储掉电后能需存储的数据,具体的所述非瞬间存储介质可以是ROM等。所述非瞬间存储介质上存储有程序或软件,所述处理器运行所述程序或软件,可实现本实施例所述多模共天馈系统的覆盖优化装置所需实现的所有功能。所述处理器可以是中央处理器CPU、单片机MCU、数字信号处理器或可编程逻辑阵列等结构。
本实施例所述的多模共天馈系统的覆盖优化装置可以作为独立的装置设置,作为所天线的管理设备,也可以作为现有无线网络网管设备中的一部分,具体如所述装置可为集成在基站上的基站控制器的一部分。
进一步地,所述第二计算模块230,具体用于计算每种通信制式的接收信号强度大于预设阈值的格点个数占小区内总格点个数的比值,所述比值即为所述覆盖参数。
所述优化模块250具体包括:
选定子模块,用于依据优化策略选定待优化小区;
调整子模块,用于调整所述待优化小区的天线的方向角、下倾角、天线挂高,重新计算所述待优化小区的小区联合覆盖因子,直到所述待优化小区的小区联合覆盖因子最大化;
计算子模块,用于根据调整后的所述小区联合覆盖因子与所述指定区域内的其他小区的小区联合覆盖因子,计算调整后的指定区域的区域联合覆盖因子;
调整结果处理子模块,用于比较调整前的区域联合覆盖因子与调整后的区域联合覆盖因子的大小,直到调整后的区域联合覆盖因子最大。
所述选定子模块用以选定优化的小区,在本实施例中优先通过对各小区的小区联合覆盖因子进行排序,选定小区联合覆盖因子最小的小区为优化小区,所述选定模块可为处理器中的一个处理结构。
所述调整子模块的具体的结构可以包括通信接口以及天线调整控制器;所述通信接口用以输出控制指令,所述无线调整控制器根据所述控制指令具体控制天线的调整。
所述计算子模块的具体物理结构可以计算器或具有计算功能的逻辑电路或封装好的处理器。
所述调整结果处理子模块的具体结构可包括具体物理结构可以是一个触发信号形成单元,具体的如出发电路,接收到比较模块的比较结果,形成一个出发电平出发优化单元继续调整。所述第二调整结果处理模块的具体结构可以多种,在此就不一一赘述了。
本实施例所述的多模共天馈系统的覆盖优化装置,可用以为实施例二所述的多模共天馈系统的覆盖优化方法提供实现装置,可用来实现实施例二中任一所述的技术方案,填补了现有技术多模共天馈系统在覆盖优化方面的空白,同时具有覆盖优化效果好及实现简便的优点。
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 (8)

1.一种接收信号强度获取方法,其特征在于,所述方法包括:
依据接收点与天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述接收点所对应的天线辐射水平角;
依据所述接收点和天线之间的连线与天线法线,确定所述接收点所对应的天线辐射仰角;
依据所述接收点所对应的天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述接收点的辐射增益;
依据天线发射功率及所述接收点的辐射增益,计算对应于所述接收点的信号辐射强度;
依据路测点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述路测点所对应的天线辐射水平角;
依据所述路测点和天线之间的连线与天线法线,确定所述路测点所对应的天线辐射仰角;
依据所述路测点所对应的天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述路测点的辐射增益;
依据天线发射功率及所述路测点的辐射增益,计算对应于所述路测点的信号辐射强度;
测量所述路测点的接收信号强度;
将对应于所述路测点的信号辐射强度与所述路测点的接收信号强度相减,获取所述天线向路测点发送信号的第二传输损耗;
根据所述第二传输损耗,修正传播模型用于计算第一传输损耗的参数;
利用所述传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的所述第一传输损耗;
将所述对应于所述接收点的信号辐射强度与所述第一传输损耗相减得到的差作为所述接收点的接收信号强度。
2.一种多模共天馈系统覆盖优化方法,其特征在于,所述方法包括:
将指定区域内每个小区划分为若干个格点;
利用权利要求1所述的方法计算每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度;
根据每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度,计算每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数,并根据所述覆盖参数得到每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子;
根据每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子,计算指定区域的区域联合覆盖因子;
依据所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述计算每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数包括:
计算每种通信制式的接收信号强度大于预设阈值的格点个数占小区内总格点个数的比值,所述比值即为所述覆盖参数。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,
所述依据所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化包括:
依据优化策略选定待优化小区;
调整所述待优化小区的天线的方向角、下倾角、天线挂高,重新计算所述待优化小区的小区联合覆盖因子,直到所述待优化小区的小区联合覆盖因子最大化;
根据调整后的所述小区联合覆盖因子与所述指定区域内的其他小区的小区联合覆盖因子,计算调整后的指定区域的区域联合覆盖因子;
比较调整前的区域联合覆盖因子与调整后的区域联合覆盖因子的大小,直到调整后的区域联合覆盖因子达到最大值。
5.一种接收信号强度获取装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定单元,用于依据接收点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定所述接收点所对应的天线辐射水平角;
第二确定单元,用于依据所述接收点和天线之间的连线与天线法线,确定所述接收点所对应的天线辐射仰角;
第一计算单元,用于依据所述接收点所对应的所述天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述接收点的辐射增益;
第二计算单元,用于依据天线发射功率及所述接收点的辐射增益,计算对应于所述接收点的信号辐射强度;
第三计算单元,用于利用传播模型计算所述天线向所述接收点发射信号的第一传输损耗;
第四计算单元,用于将所述对应于所述接收点的信号辐射强度与所述第一传输损耗相减得到的差作为所述接收点的接收信号强度;
第三确定单元,用于依据路测点和天线之间的连线与天线正方向角线,确定路测点所对应的天线辐射水平角;
第四确定单元,用于依据所述路测点和天线之间的连线与天线法线,确定所述路测点所对应的天线辐射仰角;
所述第一计算单元,还用于依据所述路测点所对应的天线辐射水平角及天线辐射仰角,计算对应于所述路测点的辐射增益;
所述第二计算单元,还用于依据天线发射功率及所述路测点的辐射增益,计算对应于路测点的信号辐射强度;
测量单元,用于测量所述路测点的接收信号强度;
所述第三计算单元,还用于将对应于所述路测点的信号辐射强度与所述路测点的接收信号强度相减,获取所述天线向路测点发送信号的第二传输损耗;
修正单元,用于根据所述第二传输损耗,修正所述传播模型用于计算所述第一传输损耗的参数。
6.一种多模共天馈系统覆盖优化装置,其特征在于,所述装置包括:
划分模块,用于将指定区域内每个小区划分为若干个格点;
第一计算模块,用于利用权利要求5所述的装置计算每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度;
第二计算模块,用于根据每个所述格点在每种通信制式覆盖下的接收信号强度,计算每个多模共天馈小区在每种通信制式下的覆盖参数,并根据所述覆盖参数得到每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子;
第三计算模块,用于根据每个多模共天馈小区的小区联合覆盖因子,计算指定区域的区域联合覆盖因子;
优化模块,用于依据每个所述小区联合覆盖因子、所述区域联合覆盖因子以及预先存储的优化策略,调整发送天线的参数,使所述区域联合覆盖因子最大化。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第二计算模块,具体用于计算每种通信制式的接收信号强度大于预设阈值的格点个数占小区内总格点个数的比值,所述比值即为所述覆盖参数。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,
所述优化模块包括:
选定子模块,用于依据优化策略选定待优化小区;
调整子模块,用于调整所述待优化小区的天线的方向角、下倾角、天线挂高,重新计算所述待优化小区的小区联合覆盖因子,直到所述待优化小区的小区联合覆盖因子最大化;
计算子模块,用于根据调整后的所述小区联合覆盖因子与所述指定区域内的其他小区的小区联合覆盖因子,计算调整后的指定区域的区域联合覆盖因子;
调整结果处理子模块,用于比较调整前的区域联合覆盖因子与调整后的区域联合覆盖因子的大小,直到调整后的区域联合覆盖因子最大。
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