CN106714191A - 一种网络覆盖评估方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种网络覆盖评估方法及装置，其中该网络覆盖评估方法包括：对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果；根据仿真结果，对待评估区域的网络覆盖进行评估，本发明的实施例能准确、客观、科学地评估空间任意平面的网络覆盖情况。
Description
技术领域
本发明涉及无线技术领域，特别涉及一种网络覆盖评估方法及装置。
背景技术
天线作为移动通信系统的末端环节，其使用和调整直接影响覆盖效果和网络质量。在移动通信网络优化工作中，与覆盖密切相关的天馈参数有频段、增益、水平面半功率波束宽度、垂直面半功率波束宽度、前后比、副瓣抑制、零点填充、天线挂高、发射功率、方向角、机械下倾角、电调下倾角、预置下倾角等。其中在日常网络优化工作中调整最频繁的是发射功率、方向角和下倾角。如何客观科学地评估天馈参数(特别是下倾角)对网络覆盖的影响，从而指导网络优化中的天馈参数调整，是目前研究的重点。
其中凯仕林(Kathrein)公司开发的软件TouchDown Points，就是用于评估天线挂高和下倾角与网络覆盖之间关系的，其主要作用是对H、θ、β和Main Beam、Upper 3dB、Lower 3dB之间的关系进行转换运算，从而得到天馈参数与覆盖距离的关系。其中Main Beam为天线主波束最大辐射点的覆盖距离，Upper 3dB为天线主波束上侧半功率点的覆盖距离，Lower 3dB为天线主波束下侧半功率点的覆盖距离，H为天线的挂高，θ为天线的垂直面半功率波束宽度，β为天线的下倾角。
TouchDown Points通过公式Main Beam＝H*cot(β)、Upper 3dB＝H*cot(β-θ/2)和Lower 3dB＝H*cot(β+θ/2)可以求得对于给定挂高、垂直面半功率波束宽度和下倾角的天线，其主波束最大辐射点、主波束上侧半功率点和主波束下侧半功率点的覆盖距离。
当然，TouchDown Points还可通过β＝tan-1(H/Main Beam)、β＝tan-1(H/Upper 3dB)+θ/2和β＝tan-1(H/Lower 3dB)-θ/2可以求得对于给定天线主波束最大辐射点、主波束上侧半功率点和主波束下侧半功率点的覆盖距离，其天线挂高、垂直面半功率波束宽度和下倾角的情况。
但上述TouchDown Points存在以下缺点：
(1)TouchDown Points只能评估天线垂直面的网络覆盖情况，而在实际的网络优化工作应用中，往往需要评估的是天线水平面的网络覆盖情况；
(2)TouchDown Points没有区分天线机械下倾和电调下倾这两种情况。在实际的网络优化工作应用中，当机械下倾角度过大时，天线的水平面方向图会发生畸变(即从鸭梨形变成纺锤形)，TouchDown Points无法对这种情况做出评估；
(3)实际的网络优化工作是通过接收电平来评估网络覆盖情况，TouchDown Points只能给出特定参数的天线的覆盖范围，而不能给出覆盖范围内的接收电平，因此不能全面客观科学地评估网络覆盖情况；
(4)TouchDown Points没有考虑覆盖场景和路径损耗。即，对于天线下倾角的确定不能简单地通过覆盖距离的反正切运算得到，因为就算覆盖距离相同，假如覆盖场景和路径损耗不同(例如城中村和自然村)，天线的下倾角也应该不同；
(5)TouchDown Points只能评估天线垂直面半功率波束宽度、下倾角、挂高和网络覆盖的关系，对于日常天馈调整经常涉及的发射功率和方向角等参数却没有涉及；
(6)TouchDown Points的天线方向图并非实际的天线方向图，因为实际的天线垂直面方向图应该有明显的副瓣和零点出现，而TouchDown Points的天线垂直面方向图采用的是最大辐射点和两侧半功率点拟合的曲线，这样不利于评估天线副瓣干扰和零陷的情况。
由此可见，目前这种评估网络覆盖情况的方法存在很多的缺陷，无法准确、客观、科学地对网络覆盖情况进行评估。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种网络覆盖评估方法及装置，能准确、客观、科学地评估空间任意平面的网络覆盖情况。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种网络覆盖评估方法，包括：
对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果；
根据仿真结果，对待评估区域的网络覆盖进行评估。
其中，对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果的步骤包括：
通过三维电磁仿真软件和波束赋形优化软件，以基站天线为空间球坐标的球心，对基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果。
其中，根据仿真结果，对待评估区域的网络覆盖进行评估的步骤，包括：
根据仿真结果，得到位于待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值；
根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，得到位于每个点上的接收天线的接收功率。
其中，仿真结果包括：每个点上的电场、电场的θ分量、电场的分量以及基站天线的天线增益，相应地，
根据仿真结果，得到位于待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值的步骤，包括：
通过公式Co＝0.707*(rEPhi+rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化主极化分量，其中Co表示每个点上的归一化主极化分量，rEPhi表示每个点上的电场的分量，rETheta表示每个点上的电场的θ分量，rETotal表示每个点上的电场，θ和均为空间球坐标变量；
通过公式Cx＝0.707*(rEPhi-rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化交叉极化分量，其中Cx表示每个点上的归一化交叉极化分量；
通过公式计算得到每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，其中，表示每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，Gain表示基站天线的天线增益。
其中，根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，得到位于每个点上的接收天线的接收功率的步骤，包括：
根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于每个点上的接收天线的增益、基站天线的发射功率以及基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于每个点上的接收天线的接收功率。
其中，根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于每个点上的接收天线的增益、基站天线的发射功率以及基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于每个点上的接收天线的接收功率的步骤，包括：
通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5*log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，其中，L表示基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，k1表示与频率相关的常数，k2表示与距离相关的衰减常数，k3和k4均表示位于每个点上的接收天线高度修正系数，k5和k6均表示基站天线高度修正系数，k7表示绕射修正系数，Kclutter表示地物衰减修正系数，d表示基站天线和位于每个点上的接收天线之间的距离，Hms表示位于每个点上的接收天线的有效高度，Heff表示基站天线的有效高度；
通过公式计算得到位于每个点上的接收天线的接收功率，其中，Pr表示位于每个点上的接收天线的接收功率，Pt表示基站天线的发射功率，Gr表示位于每个点上的接收天线的增益。
其中，在通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5*log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗的步骤之前，网络覆盖评估方法还包括：
根据基站天线所处环境的特征和基站天线的工作频段，确定k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter。
本发明的实施例还提供了一种网络覆盖评估装置，包括：
仿真模块，用于对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果；
评估模块，用于根据仿真结果，对待评估区域的网络覆盖进行评估。
其中，仿真模块包括：
仿真子模块，用于通过三维电磁仿真软件和波束赋形优化软件，以基站天线为空间球坐标的球心，对基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果。
其中，评估模块包括：
第一评估子模块，用于根据仿真结果，得到位于待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值；
第二评估子模块，用于根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，得到位于每个点上的接收天线的接收功率。
其中，仿真结果包括：每个点上的电场、电场的θ分量、电场的分量以及基站天线的天线增益，相应地，
第一评估子模块包括：
第一计算单元，用于通过公式Co＝0.707*(rEPhi+rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化主极化分量，其中Co表示每个点上的归一化主极化分量，rEPhi表示每个点上的电场的分量，rETheta表示每个点上的电场的θ分量，rETotal表示每个点上的电场，θ和均为空间球坐标变量；
第二计算单元，用于通过公式Cx＝0.707*(rEPhi-rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化交叉极化分量，其中Cx表示每个点上的归一化交叉极化分量；
第三计算单元，用于通过公式计算得到每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，其中，表示每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，Gain表示基站天线的天线增益。
其中，第二评估子模块包括：
第四计算单元，用于根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于每个点上的接收天线的增益、基站天线的发射功率以及基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于每个点上的接收天线的接收功率。
其中，第四计算单元包括：
第一子单元，用于通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5*log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，其中，L表示基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，k1表示与频率相关的常数，k2表示与距离相关的衰减常数，k3和k4均表示位于每个点上的接收天线高度修正系数，k5和k6均表示基站天线高度修正系数，k7表示绕射修正系数，Kclutter表示地物衰减修正系数，d表示基站天线和位于每个点上的接收天线之间的距离，Hms表示位于每个点上的接收天线的有效高度，Heff表示基站天线的有效高度；
第二子单元，用于通过公式计算得到位于每个点上的接收天线的接收功率，其中，Pr表示位于每个点上的接收天线的接收功率，Pt表示基站天线的发射功率，Gr表示位于每个点上的接收天线的增益。
其中，网络覆盖评估装置还包括：
确定模块，用于根据基站天线所处环境的特征和基站天线的工作频段，确定k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
在本发明的实施例中，通过对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，并根据仿真结果对待评估区域的网络覆盖进行评估，解决了不能准确、客观、科学地评估网络覆盖情况的问题，达到了准确、客观、科学地评估空间任意平面的网络覆盖情况的效果。
附图说明
图1为本发明第一实施例中网络覆盖评估方法的流程图；
图2为本发明第一实施例中1800兆赫兹双通道阵列天线的示意图；
图3为本发明第一实施例中1800兆赫兹双通道阵列天线中的一个辐射单元立体图；
图4为本发明第一实施例中基站天线水平面方向图；
图5为本发明第一实施例中基站天线垂直面方向图；
图6为本发明第二实施例中网络覆盖评估装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
如图1所示，本发明的第一实施例提供了一种网络覆盖评估方法，该网络覆盖评估方法包括：
步骤S101，对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果。
步骤S102，根据仿真结果，对待评估区域的网络覆盖进行评估。
在本发明的第一实施例中，上述步骤S101具体可以通过三维电磁仿真软件(例如Ansoft HFSS软件)和波束赋形优化软件(例如AWR Environment软件)，以基站天线为空间球坐标的球心，对基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果。需要说明的是，在进行三维电磁仿真软件时使用波束赋形优化软件是为了确保仿真结果的客观真实性。具体地仿真结果包括基站天线方向图、待评估区域的每个点上的电场、电场的θ分量、电场的分量以及基站天线的天线增益等信息，θ和均表示空间球坐标系中的坐标。
在本发明的第一实施例中，当使用三维电磁仿真软件(例如Ansoft HFSS软件)和波束赋形优化软件(例如AWR Environment软件)，对覆盖待评估区域的现网的基站天线(如图2～图3所示的1800兆赫兹双通道阵列天线)进行三维电磁仿真时，会得到如图4～图5所示的基站天线方向图。其中，图2为1800兆赫兹双通道阵列天线的示意图，图3为1800兆赫兹双通道阵列天线中的一个辐射单元立体图，图4为基站天线水平面方向图，图5为基站天线垂直面方向图。需要说明的是，上述三维电磁仿真软件(例如Ansoft HFSS软件)和波束赋形优化软件(例如AWR Environment软件)可以对不同型号的基站天线进行三维电磁仿真，得到不同型号基站天线的三维方向图数据。
需要说明的是，上述各方向图都是通过三维电磁仿真得到的方向图，而非拟合的方向图数据，因此可以评估出副瓣干扰和零陷等情况。此外，上述网络覆盖评估方法还可以对机械下倾的基站天线和电调下倾的基站天线分别进行三维电磁仿真，可以对这两种下倾方式的网络覆盖情况进行区分，并且可以直观地评估机械下倾叫过大时的方向图的畸变情况。
在本发明的第一实施例中，上述步骤S102具体包括：根据仿真结果，计算得到位于待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，并根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，计算得到位于每个点上的接收天线(例如手机天线)的接收功率，从而准确、客观、科学地完成对待评估区域的网络覆盖的评估。
具体地，在本发明的第一实施例中，上述根据仿真结果，计算得到位于待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值的步骤的具体流程为：通过公式Co＝0.707*(rEPhi+rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化主极化分量，其中Co表示每个点上的归一化主极化分量，rEPhi表示每个点上的电场的分量，rETheta表示每个点上的电场的θ分量，rETotal表示每个点上的电场，θ和均为空间球坐标变量，同时通过公式Cx＝0.707*(rEPhi-rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化交叉极化分量，其中Cx表示每个点上的归一化交叉极化分量，最后再通过公式 计算得到每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，其中，表示每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，Gain表示基站天线的天线增益。需要说明的是，上述待评估区域中的每个点可以通过空间球坐标系中的θ和来标定，可以理解的是，上述仿真结果中的每个点都会用θ和来标定。
进一步地，在计算得到每个点上的功率密度与平均功率密度的比值之后，可以根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于每个点上的接收天线(例如手机天线)的增益、基站天线的发射功率以及基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于每个点上的接收天线的接收功率。具体地，可以通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5*log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，紧接着通过公式 计算得到位于每个点上的接收天线的接收功率。其中，L表示基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，k1表示与频率相关的常数，k2表示与距离相关的衰减常数，k3和k4均表示位于每个点上的接收天线高度修正系数，k5和k6均表示基站天线高度修正系数，k7表示绕射修正系数，Kclutter表示地物衰减修正系数，d表示基站天线和位于每个点上的接收天线之间的距离(单位为米)，Hms表示位于每个点上的接收天线的有效高度(单位为米)，Heff表示基站天线的有效高度(单位为米)，Pr表示位于每个点上的接收天线的接收功率，Pt表示基站天线的发射功率，Gr表示位于每个点上的接收天线的增益。由此可见，当需要计算位于某个点的接收天线的接收功率时，只要将与该点相关的参数代入上述的各个公式中便可以计算出位于该点的接收天线的接收功率。需要说明的是，上述Gr和L的单位均为分贝(dB)，Pr和Pt的单位均为毫瓦分贝(dBm)。
需要说明的是，为了使评估结果更加的准确，在计算基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗之前，需要根据基站天线所处环境的特征(例如城中村、商业区、高级住宅区、一般居民区、工业区、自然村等)和基站天线的工作频段，确定出k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter的数值。具体地，当基站天线位于的工作频率为900兆赫兹时，其在城中村、商业区、高级住宅区、一般居民区、工业区、自然村中的k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter数值如表1所示；当基站天线位于的工作频率为2000兆赫兹时，其在城中村、商业区、高级住宅区、一般居民区、工业区、自然村中的k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter数值如表2所示；当基站天线位于的工作频率为2600兆赫兹时，其在城中村、商业区、高级住宅区、一般居民区、工业区、自然村中的k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter数值如表3所示。
| 城中村 | 商业区 | 高级住宅区 | 一般居民区 | 工业区 | 自然村 | |
| k1 | 149.83 | 146.82 | 136.87 | 127.61 | 123.77 | 118.27 |
| k2 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 |
| k3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| k4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| k5 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 |
| k6 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 |
| k7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Kclutter | 0 | -2 | -6 | -15 | -17 | -20 |
表1
| 城中村 | 商业区 | 高级住宅区 | 一般居民区 | 工业区 | 自然村 | |
| k1 | 161.21 | 158.16 | 145.88 | 135.78 | 131.10 | 125.60 |
| k2 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 |
| k3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| k4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| k5 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 |
| k6 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 |
| k7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Kclutter | 0 | -2 | -8 | -17 | -20 | -22 |
表2
| 城中村 | 商业区 | 高级住宅区 | 一般居民区 | 工业区 | 自然村 | |
| k1 | 165.21 | 162.16 | 149.88 | 139.78 | 135.10 | 129.60 |
| k2 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 | 44.9 |
| k3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| k4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| k5 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 | 13.82 |
| k6 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 | -6.55 |
| k7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Kclutter | 0 | -2 | -8 | -17 | -20 | -22 |
表3
在本发明的第一实施例中，通过对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，并根据仿真结果对待评估区域的网络覆盖进行评估，解决了不能准确、客观、科学地评估网络覆盖情况的问题，达到了准确、客观、科学地评估空间任意平面的网络覆盖情况的效果。
在本发明的第一实施例中，由于在计算位于每个点上的接收天线的接收功率时，采用的是三维电磁仿真的仿真结果、基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗L，所以上述网络覆盖评估方法除了可以评估基站天线下倾角、挂高、垂直面半功率波束宽度对网络覆盖的影响以外，还可以评估基站天线的发射功率、基站天线方向角、覆盖场景(即基站天线所处环境的特征，例如城中村、商业区、高级住宅区、一般居民区、工业区、自然村等)、路径损耗、频段等的影响。
第二实施例
如图6所示，本发明的第二实施例提供了一种网络覆盖评估装置，该网络覆盖评估装置包括：
仿真模块601，用于对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果；
评估模块602，用于根据仿真结果，对待评估区域的网络覆盖进行评估。
其中，仿真模块601包括：
仿真子模块，用于通过三维电磁仿真软件和波束赋形优化软件，以基站天线为空间球坐标的球心，对基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果。
其中，评估模块602包括：
第一评估子模块，用于根据仿真结果，得到位于待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值；
第二评估子模块，用于根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，得到位于每个点上的接收天线的接收功率。
其中，仿真结果包括：每个点上的电场、电场的θ分量、电场的分量以及基站天线的天线增益，相应地，
第一评估子模块包括：
第一计算单元，用于通过公式Co＝0.707*(rEPhi+rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化主极化分量，其中Co表示每个点上的归一化主极化分量，rEPhi表示每个点上的电场的分量，rETheta表示每个点上的电场的θ分量，rETotal表示每个点上的电场，θ和均为空间球坐标变量；
第二计算单元，用于通过公式Cx＝0.707*(rEPhi-rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化交叉极化分量，其中Cx表示每个点上的归一化交叉极化分量；
第三计算单元，用于通过公式计算得到每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，其中，表示每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，Gain表示基站天线的天线增益。
其中，第二评估子模块包括：
第四计算单元，用于根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于每个点上的接收天线的增益、基站天线的发射功率以及基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于每个点上的接收天线的接收功率。
其中，第四计算单元包括：
第一子单元，用于通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5*log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，其中，L表示基站天线与位于每个点上的接收天线之间的路径损耗，k1表示与频率相关的常数，k2表示与距离相关的衰减常数，k3和k4均表示位于每个点上的接收天线高度修正系数，k5和k6均表示基站天线高度修正系数，k7表示绕射修正系数，Kclutter表示地物衰减修正系数，d表示基站天线和位于每个点上的接收天线之间的距离，Hms表示位于每个点上的接收天线的有效高度，Heff表示基站天线的有效高度；
第二子单元，用于通过公式计算得到位于每个点上的接收天线的接收功率，其中，Pr表示位于每个点上的接收天线的接收功率，Pt表示基站天线的发射功率，Gr表示位于每个点上的接收天线的增益。
其中，网络覆盖评估装置还包括：
确定模块，用于根据基站天线所处环境的特征和基站天线的工作频段，确定k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter。
在本发明的第二实施例中，通过对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，并根据仿真结果对待评估区域的网络覆盖进行评估，解决了不能准确、客观、科学地评估网络覆盖情况的问题，达到了准确、客观、科学地评估空间任意平面的网络覆盖情况的效果。
需要说明的是，本发明第二实施例提供的网络覆盖评估装置是应用上述网络覆盖评估方法的网络覆盖评估装置，即上述网络覆盖评估方法的所有实施例均适用于该网络覆盖评估装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种网络覆盖评估方法，其特征在于，包括：
对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果；
根据所述仿真结果，对所述待评估区域的网络覆盖进行评估。
2.如权利要求1所述的网络覆盖评估方法，其特征在于，所述对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果的步骤包括：
通过三维电磁仿真软件和波束赋形优化软件，以所述基站天线为空间球坐标的球心，对所述基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果。
3.如权利要求1所述的网络覆盖评估方法，其特征在于，所述根据所述仿真结果，对所述待评估区域的网络覆盖进行评估的步骤，包括：
根据所述仿真结果，得到位于所述待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值；
根据所述每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率。
4.如权利要求3所述的网络覆盖评估方法，其特征在于，所述仿真结果包括：每个点上的电场、电场的θ分量、电场的分量以及所述基站天线的天线增益，相应地，
所述根据所述仿真结果，得到位于所述待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值的步骤，包括：
通过公式Co＝0.707*(rEPhi+rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化主极化分量，其中Co表示每个点上的归一化主极化分量，rEPhi表示每个点上的电场的分量，rETheta表示每个点上的电场的θ分量，rETotal表示每个点上的电场，θ和均为空间球坐标变量；
通过公式Cx＝0.707*(rEPhi-rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化交叉极化分量，其中Cx表示每个点上的归一化交叉极化分量；
通过公式计算得到每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，其中，表示每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，Gain表示所述基站天线的天线增益。
5.如权利要求4所述的网络覆盖评估方法，其特征在于，所述根据所述每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率的步骤，包括：
根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于所述每个点上的接收天线的增益、所述基站天线的发射功率以及所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率。
6.如权利要求5所述的网络覆盖评估方法，其特征在于，所述根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于所述每个点上的接收天线的增益、所述基站天线的发射功率以及所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率的步骤，包括：
通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5/log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗，其中，L表示所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗，k1表示与频率相关的常数，k2表示与距离相关的衰减常数，k3和k4均表示位于所述每个点上的接收天线高度修正系数，k5和k6均表示所述基站天线高度修正系数，k7表示绕射修正系数，Kclutter表示地物衰减修正系数，d表示所述基站天线和位于所述每个点上的接收天线之间的距离，Hms表示位于所述每个点上的接收天线的有效高度，Heff表示基站天线的有效高度；
通过公式计算得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率，其中，Pr表示位于每个点上的接收天线的接收功率，Pt表示所述基站天线的发射功率，Gr表示位于所述每个点上的接收天线的增益。
7.如权利要求6所述的网络覆盖评估方法，其特征在于，在所述通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5*log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗的步骤之前，所述网络覆盖评估方法还包括：
根据所述基站天线所处环境的特征和所述基站天线的工作频段，确定所述k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter。
8.一种网络覆盖评估装置，其特征在于，包括：
仿真模块，用于对覆盖待评估区域的基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果；
评估模块，用于根据所述仿真结果，对所述待评估区域的网络覆盖进行评估。
9.如权利要求8所述的网络覆盖评估装置，其特征在于，所述仿真模块包括：
仿真子模块，用于通过三维电磁仿真软件和波束赋形优化软件，以所述基站天线为空间球坐标的球心，对所述基站天线进行三维电磁仿真，得到仿真结果。
10.如权利要求8所述的网络覆盖评估装置，其特征在于，所述评估模块包括：
第一评估子模块，用于根据所述仿真结果，得到位于所述待评估区域中每个点上的功率密度与平均功率密度的比值；
第二评估子模块，用于根据所述每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率。
11.如权利要求10所述的网络覆盖评估装置，其特征在于，所述仿真结果包括：每个点上的电场、电场的θ分量、电场的φ分量以及所述基站天线的天线增益，相应地，
所述第一评估子模块包括：
第一计算单元，用于通过公式Co＝0.707*(rEPhi+rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化主极化分量，其中Co表示每个点上的归一化主极化分量，rEPhi表示每个点上的电场的分量，rETheta表示每个点上的电场的θ分量，rETotal表示每个点上的电场，θ和均为空间球坐标变量；
第二计算单元，用于通过公式Cx＝0.707*(rEPhi-rETheta)/max(rETotal)，计算得到每个点上的归一化交叉极化分量，其中Cx表示每个点上的归一化交叉极化分量；
第三计算单元，用于通过公式计算得到每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，其中，表示每个点上的功率密度与平均功率密度的比值，Gain表示所述基站天线的天线增益。
12.如权利要求11所述的网络覆盖评估装置，其特征在于，所述第二评估子模块包括：
第四计算单元，用于根据每个点上的功率密度与平均功率密度的比值、位于所述每个点上的接收天线的增益、所述基站天线的发射功率以及所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗，得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率。
13.如权利要求12所述的网络覆盖评估装置，其特征在于，所述第四计算单元包括：
第一子单元，用于通过公式L＝k1+k2*log(d)+k3*Hms+k4*log(Hms)+k5*log(Heff)+k6*log(Heff)*log(d)+k7+Kclutter，计算得到所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗，其中，L表示所述基站天线与位于所述每个点上的接收天线之间的路径损耗，k1表示与频率相关的常数，k2表示与距离相关的衰减常数，k3和k4均表示位于所述每个点上的接收天线高度修正系数，k5和k6均表示所述基站天线高度修正系数，k7表示绕射修正系数，Kclutter表示地物衰减修正系数，d表示所述基站天线和位于所述每个点上的接收天线之间的距离，Hms表示位于所述每个点上的接收天线的有效高度，Heff表示基站天线的有效高度；
第二子单元，用于通过公式计算得到位于所述每个点上的接收天线的接收功率，其中，Pr表示位于每个点上的接收天线的接收功率，Pt表示所述基站天线的发射功率，Gr表示位于所述每个点上的接收天线的增益。
14.如权利要求13所述的网络覆盖评估装置，其特征在于，所述网络覆盖评估装置还包括：
确定模块，用于根据所述基站天线所处环境的特征和所述基站天线的工作频段，确定所述k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和Kclutter。
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