CN106851674A - 无线网络仿真方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种无线网络仿真方法及系统，通过获取目标区域内的真实地理环境数据，然后根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境，然后在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位，然后进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算，若所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号能够覆盖所述虚拟地理环境，则根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置；无需反复检测地理环境中的无线信号以及调整室外基站以及室内天线位置，操作简便，节省了时间及人力成本。

Description

无线网络仿真方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线网络仿真方法及系统。

背景技术

绝大部分地理环境(例如写字楼或用户家庭)中都覆盖有无线网络，搭建无线通信网络环境需要在地理环境布设室外基站以及室内信号发生装置，室外基站以及室内信号发生装置固定在对应位置后，工作人员利用信号检测装置检测该地理环境是否完全覆盖了无线网络，如覆盖不到位，则需调整室外基站或室内信号发生装置的位置，直到工作人员确认该地理环境完全被无线网络覆盖，如此反复布设室外基站以及室内信号发生装置将耗费大量的时间，十分繁琐，且室外基站以及室内信号发生装置通常安装在较高的地理位置，调整难度大，尤其对于大型地理环境如大型写字楼，室外基站和室内信号发生装置数量多，反复检测各处的信号以及调整室外基站或室内信号发生装置的位置将花费巨大时间及人力成本。

发明内容

基于此，本发明提出一种无线网络仿真方法及系统，无需反复检测地理环境中的无线信号以及调整室外基站以及室内天线位置，操作简便，节省了时间及人力成本。

一种无线网络仿真方法，包括以下步骤：

获取目标区域内的真实地理环境数据；

根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境；

在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位；

进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算；

根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据；

对仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算，若所述误差计算值小于预设误差值，则将所述初始站址和初始点位分别确认为所述真实室外基站以及所述真实室内信号发生装置的真实站址和真实点位。

一种无线网络仿真系统，包括：

真实地理环境数据获取模块，用于获取目标区域内的真实地理环境数据；

虚拟地理环境构建模块，用于根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境；

初始站址及点位布设模块，用于在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位；

仿真计算模块，用于进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算；

实际测量数据获取模块，用于根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据；

真实站址及点位确认模块，用于对仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算，若所述误差计算值小于预设误差值，则将所述初始站址和初始点位分别确认为所述真实室外基站以及所述真实室内信号发生装置的真实站址和真实点位。

上述无线网络仿真方法及系统，虚拟地理环境是根据目标区域内的真实地理环境数据构建的，由于有真实地理环境数据的支撑，故构建的所述虚拟地理环境是准确可靠的，在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位，之后进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算，然后根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据，若所述误差计算值小于预设误差值，说明本发明的无线网络方法可靠性以及准确度较高，则说明所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位设置合理有效，根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置也是合理有效的，然后将所述初始站址和初始点位确认为真实地理环境中真实室外基站和真实室内信号装置的真实站址及点位。本发明的无线网络仿真方法及系统，通过仿真计算来确定真实地理环境中真实室外基站和真实室内信号装置的布设位置，精准快速，有效指导了实际工程建设，无需人工反复检测地理环境中的无线信号的覆盖效果并调整真实室外基站以及室内天线位置，操作简便，节省了时间及人力成本，尤其对于大型地理环境如大型写字楼，能够节省大量成本。

附图说明

图1为本发明的一种无线网络仿真方法的流程示意图；

图2为一个实施例中的无线网络仿真方法的流程示意图；

图3为本发明的一种无线网络仿真系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明的一种无线网络仿真方法的流程示意图。

本实施方式的所述无线网络仿真方法，可包括以下步骤：

S11：获取目标区域内的真实地理环境数据；

S12：根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境；

S13：在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位；

S14：进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算；

S15：根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据；

S16：对仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算，若所述误差计算值小于预设误差值，则将所述初始站址和初始点位分别确认为所述真实室外基站以及所述真实室内信号发生装置的真实站址和真实点位。

本实施方式的无线网络仿真方法及系统，虚拟地理环境是根据目标区域内的真实地理环境数据构建的，由于有真实地理环境数据的支撑，故构建的所述虚拟地理环境是准确可靠的，在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位，之后进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算，然后根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据，若所述误差计算值小于预设误差值，说明本发明的无线网络方法可靠性以及准确度较高，则说明所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位设置合理有效，根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置也是合理有效的，然后将所述初始站址和初始点位确认为真实地理环境中真实室外基站和真实室内信号装置的真实站址及点位。本发明的无线网络仿真方法，通过仿真计算来确定真实地理环境中真实室外基站和真实室内信号装置的布设位置，精准快速，有效指导了实际工程建设，无需人工反复检测地理环境中的无线信号的覆盖效果并调整真实室外基站以及室内天线位置，操作简便，节省了时间及人力成本，尤其对于大型地理环境如大型写字楼，能够节省大量成本。

其中，对于步骤11，在一个实施例中，请参阅图2，获取目标区域内的真实地理环境数据之后，包括以下步骤：

S111：将所述真实地理数据转换为与目标存储单元兼容的数据格式，并对所述真实地理环境数据进行存储。

当目标区域内的真实地理环境较为复杂并且范围较大时，为保障所述真实地理环境数据与目标存储单元的良好兼容性，需先将所述真实地理环境数据进行格式转换。所述真实地理环境数据的数据格式可为CAD格式，可使用Lisp语言编程开发的数据处理工具实现对CAD格式的所述真实地理环境数据进行识别及提取操作，可使用C语言开发的数据处理工具实现对CAD格式的所述真实地理环境数据进行识别及提取及保存操作。

优选的，所述真实地理环境数据包括：目标区域内各个地物的数据；其中，所述各个地物的数据包括：各个地物的坐标数据、各个地物的材质类型标识、各个地物的材质的介电常数、各个地物的材质的电导率数据。

可选的，所述各个地物的数据还包括：各个地物的垂直水平面信息、各个地物的标号信息(例如建筑物标号)以及其他预留数据。

对于步骤S111，在一种可选的实施方式中，对所述真实地理环境数据进行存储时，包括以下步骤：

以第一矩阵对所述真实地理环境数据进行分类存储；其中，各个地物的数据包括所述各个地物的各个平面的数据；各个地物的各个平面的数据包括所述各个地物的各个平面的顶点坐标、所述各个地物的各个平面的材质类型标识、所述各个地物的各个平面的材质的介电常数以及所述各个地物的各个平面的材质的电导率；

其中，所述第一矩阵的各行分别存储所述真实地理环境中对应地物的各个平面的数据，所述第一矩阵的各列存储所述对应地物的各个平面的顶点坐标、所述对应地物的各个平面的材质类型标识、所述对应地物的各个平面的材质的介电常数以及所述对应地物的各个平面的材质的电导率。

所述第一矩阵对目标区域内每一个地物的各个平面的数据进行存储，例如，目标区域有1号至10号共10栋建筑物，每个建筑物有1层包括12个平面，具体地，可按如下第一矩阵对1号建筑物的各个平面数据进行分类存储：

	第一列	第二列	第三列	第四列	···
						第一行	第一平面的顶点坐标	第一平面的材质类型标识	第一平面的材质介电常数	第一平面的材质电导率	···
第二行	第二平面的顶点坐标	第二平面的材质类型标识	第二平面的材质介电常数	第二平面的材质电导率	···
						第三行	第三平面的顶点坐标	第三平面的材质类型标识	第三平面的材质介电常数	第三平面的材质电导率	···
······	······	······	······	······	···

在另一种可选的实施方式中，对所述真实地理环境数据进行存储时，包括以下步骤：

以第二矩阵将所述真实地理环境中数据进行分类存储；其中，所述各个地物的数据包括各个种类地物的数据；各个种类地物的数据包括：各个种类地物的数量、各个种类的地物的材质类型标识、各个种类的地物的材质的介电常数以及各个种类的地物的材质的电导率；

其中，所述第二矩阵的各行分别存储所述真实地理环境中目标区域内的各个种类的地物的数据，所述第二矩阵的各列分别各个种类的地物的数量、各个种类的地物的材质类型标识、各个种类的地物的材质的介电常数以及各个种类的地物的材质的电导率。

所述第二矩阵对目标区域内所述真实地理环境中每一个种类地物的数据进行存储，例如，目标区域有3种地物类型，分别为木头建筑、玻璃建筑和水泥建筑，具体地可按如下第二矩阵对这10种地物类型的数据进行分类存储：

	第一列	第二列	第三列	第四列	···
						第一行	第一种类地物的数量	第一种类地物材质类型标识	第一种类地物材质介电常数	第一种类地物的材质电导率	···
第二行	第二种类地物的数量	第二种类地物材质类型标识	第二种类地物材质介电常数	第二种类地物的材质电导率	···
						第三行	第三种类地物的数量	第三种类地物材质类型标识	第三种类地物材质介电常数	第三种类地物的材质电导率	···
·····	······	······	······	······	···

由于真实地理环境地物数量较多，数据量庞大，也较为散乱，通过所述第一矩阵或第二矩阵对目标区域内的所述真实地理环境数据进行存储，使得所述真实地理环境中各个地物数据的数据结构清晰统一，查询及调用方便。

对于步骤S12，根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境时，可包括以下步骤：

根据所述真实地理环境中各个地物的坐标数据、各个地物的材质类型标识、各个地物的材质的介电常数以及各个地物的材质的电导率数据构建虚拟地理环境。

对于步骤S13，虚拟室内信号发生装置优选为室内天线，虚拟室外基站的初始站址可为计算机仿真系统中的虚拟室外基站的第一次布设的坐标位置，可为三维坐标位置，虚拟室内信号发生装置的初始点位可为计算机仿真系统中虚拟室内信号发生装置的第一次布设的坐标位置，可为三维坐标位置。

在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位时，可先根据经验布设初始站址和初始点位，虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位的布设较为重要，初始站址以及初始点位布设合理，可节省无线网络仿真工作时间。如需更改初始站址以及初始点位的位置，可通过拖动虚拟室外基站和/或虚拟室内信号发生装置的方式实现，或者可直接修改虚拟室外基站和/或虚拟室内信号发生装置的坐标数值的方式实现。

具体地，对于一栋建筑物，可将虚拟室外基站布设在建筑物楼顶中央，可将虚拟室内信号发生装置安装在每套房的客厅天花板中央。对于目标区域内虚拟地理环境中的多栋建筑物，可批量设置或单个设置初始站址和初始点位。

对于步骤14，可选的，进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算之前，包括以下步骤：

设置所述无线电波信号的信号参数；

其中，所述无线电波信号的信号参数包括：激活状态、载波频率、以及信号发射方向。

在完成所述虚拟地理环境中虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位的布设工作之后，设置从虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置发射的无线电波信号的激活状态、载波频率以及信号发射方向；所述激活状态用于激活或关闭虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置的无线电波信号；所述信号发射方向虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置的无线电波信号的发射方向；所述载波频率为虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置的无线电波信号设置的一个固定传输频率。

所述无线电波信号的信号参数还可包括天线增益以及发射功率，通过设置所述虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置的天线增益可定量地描述虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置把将无线电波信号集中辐射的程度，通过设置所述虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置的发射功率可描述所述虚拟室外基站以及虚拟信号发生装置的信号发射能量强度。

在一个实施例中，如所述虚拟地理环境中虚拟室外基站的初始站址或虚拟室内信号发生装置的初始点位布设错误，可对应关闭虚拟室外基站的初始站址或虚拟室内信号发生装置的激活状态，关闭后，将不发出无线电波信号。

可选的，进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算时，包括以下步骤：

累加无线电波信号发生反射和绕射的次数，若无线电波信号发生反射和绕射的次数超过预设门限次数后，则令发生反射和绕射的次数超过预设门限次数的位置为所述无线电信号传播终点位置。

在虚拟地理环境中，无线电波信号在遇到墙壁或玻璃等障碍地物时发生反射或绕射时，能量会产生损耗，当发生反射和绕射的次数超过预设门限次数后

具体地，所述预设门限次数可设置为10次，当无线电波信号发生反射和绕射的次数之和超过10次，那么则在传播终点位置终止所述无线电波信号的传输，可进一步保存所述传播终止位置，用于判断所述传播终点位置是否处于虚拟地理环境中需要被信号覆盖的地物中。

可选的，进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算时，包括以下步骤：

根据三维射线跟踪传播模型按照如下方式计算虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗：

计算所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位相对于虚拟地理环境中各个地物的镜像点坐标；

获取虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在传输过程中发生反射或绕射的地物平面以及反射点或绕射点；

根据发生反射或绕射的地物平面的对应真实地理环境数据计算无线电波信号发生发射时的能量损耗；

根据所述发生反射或绕射的地物平面的镜像点坐标以及反射点或绕射点计算无线电波信号发生反射或绕射后的传播路径。

本可选的方案中，获取虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在传输过程中发生反射或绕射(甚至透射)的地物平面，然后获取发生反射或绕射(甚至透射)的地物平面的对应真实地理环境数据(包括所述平面坐标数据、所述平面的材质类型标识、介电常数以及电导率等)，根据所述平面的对应真实地理环境数据计算出所述无线电波信号的能量损耗。

可选的，进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算之后，可输出可视化的仿真计算结果，便于工作人员直观查看。

对于步骤S15，可选的，根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置之前，包括以下步骤：

若所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号能够覆盖所述虚拟地理环境，则说明所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位设置合理有效，然后根据所述初始站址和初始点位布设真实地理环境中真实室外基站和真实室内信号装置的站址及点位。

可选的，根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置之前，包括以下步骤：

若所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号不能覆盖所述虚拟地理环境，则重新布设所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位。

在一个优选实例中，进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算时，可通过如下方式快速判断所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号是否能够覆盖所述虚拟地理环境，包括以下步骤：

确定虚拟地理环境中需进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算的目标区域；例如所述需进行仿真计算的目标区域为写字楼的某层。

获取无线电波信号经过反射和绕射的次数最多时所到达的位置。

若所述位置超出了所述需进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算的目标区域的范围，则判断所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号是否能够覆盖所述虚拟地理环境中的目标区域。

本优选实施例中的方法，如无线电波信号经过反射和绕射的次数最多时所到达的位置在所述目标区域范围内，说明所述无线电波信号能够覆盖所述虚拟地理环境，那么可不用计算所述虚拟地理环境中其他位置是否被无线电波信号覆盖，可大大减少仿真计算量。

对于步骤S16，通过比较真实地理环境中的实际测量数据与相应的虚拟地理环境中的仿真计算数据的误差，根据所述误差计算结果评价可所述无线网络仿真方法的可靠性，若误差计算结果小于预设误差值，则说明本发明的无线网络方法可靠性以及准确度较高。

具体地，对仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算时，可包括以下步骤：在所述真实地理环境中选取若干个检测位置；

获取若干个所述检测位置的无线电波信号的实际测量数据；

获取若干个所述检测位置对应于所述虚拟地理环境中的无线电波信号的仿真计算数据；

对所述仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算。

在上述可选方案中，选取若干个检测位置，通过计算该若干个检测位置在真实地理环境中的无线电波信号的实际测量数据和在虚拟地理环境中的无线电波信号的仿真计算数据的误差，来评价本发明的无线网络仿真方法的可靠性，若误差计算结果小于预设误差值，则说明本发明的无线网络方法可靠性以及准确度较高。其中，若干个所述检测位置可为所述真实地理环境的边缘位置，或者无线电波信号需经过多次反射和绕射才能到达的位置。

以上为本发明的一种无线网络仿真方法的具体实施方式，下面结合附图及实施例，对本发明的一种无线网络仿真系统的具体实施方式进行说明。

请参阅图3，图3为本发明的一种无线网络仿真系统的结构示意图。

本实施方式中，所述无线网络仿真系统，可包括：

真实地理环境数据获取模块10，用于获取目标区域内的真实地理环境数据；

虚拟地理环境构建模块20，用于根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境；

初始站址及点位布设模块30，用于在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位；

仿真计算模块40，用于进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算；

实际测量数据获取模块50，用于根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据；

真实站址及点位确认模块60，用于对仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算，若所述误差计算值小于预设误差值，则将所述初始站址和初始点位分别确认为所述真实室外基站以及所述真实室内信号发生装置的真实站址和真实点位。

上述无线网络仿真系统，虚拟地理环境是根据目标区域内的真实地理环境数据构建的，由于有真实地理环境数据的支撑，故构建的所述虚拟地理环境是准确可靠的，在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位，之后进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算，然后根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据，若所述误差计算值小于预设误差值，说明本发明的无线网络方法可靠性以及准确度较高，则说明所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位设置合理有效，根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置也是合理有效的，然后将所述初始站址和初始点位确认为真实地理环境中真实室外基站和真实室内信号装置的真实站址及点位。本发明的无线网络仿真系统，通过仿真计算来确定真实地理环境中真实室外基站和真实室内信号装置的布设位置，精准快速，有效指导了实际工程建设，无需人工反复检测地理环境中的无线信号的覆盖效果并调整真实室外基站以及室内天线位置，操作简便，节省了时间及人力成本，尤其对于大型地理环境如大型写字楼，能够节省大量成本。

一个实施例中，实际测量数据获取模块50包括：

第一布设模块，用于若所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号能够覆盖所述虚拟地理环境，则根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置。

一个实施例中，真实地理环境数据获取模块10包括：

存储模块，用于将所述真实地理数据转换为与目标存储单元兼容的数据格式，并对所述真实地理环境数据进行存储。

一个实施例中，所述真实地理环境数据包括：目标区域内各个地物的数据；其中，所述各个地物的数据包括：各个地物的坐标数据、各个地物的材质类型标识、各个地物的材质的介电常数以及各个地物的材质的电导率数据。

一个实施例中，存储模块包括：

第一存储模块，用于以第一矩阵对所述真实地理环境数据进行分类存储；其中，各个地物的数据包括所述各个地物的各个平面的数据；各个地物的各个平面的数据包括所述各个地物的各个平面的顶点坐标、所述各个地物的各个平面的材质类型标识、所述各个地物的各个平面的材质的介电常数以及所述各个地物的各个平面的材质的电导率；

其中，所述第一矩阵的各行分别存储所述真实地理环境中对应地物的各个平面的数据，所述第一矩阵的各列存储所述地物的各个平面的顶点坐标、所述地物的各个平面的材质类型标识、所述地物的各个平面的材质的介电常数以及所述地物的各个平面的材质的电导率。

一个实施例中，存储模块包括：

第二存储模块，用于以第二矩阵将所述真实地理环境中数据进行分类存储；其中，所述各个地物的数据包括各个种类地物的数据；各个种类地物的数据包括：各个种类地物的数量、各个种类的地物的材质类型标识、各个种类的地物的材质的介电常数以及各个种类的地物的材质的电导率；

其中，所述第二矩阵的各行分别存储所述真实地理环境中目标区域内的各个种类的地物的数据，所述第二矩阵的各列分别各个种类的地物的数量、各个种类的地物的材质类型标识、各个种类的地物的材质的介电常数以及各个种类的地物的材质的电导率。

一个实施例中，仿真计算模块40包括：

信号参数设置模块，用于设置所述无线电波信号的信号参数；

其中，所述无线电波信号的信号参数包括：激活状态、载波频率以及信号发射方向。

一个实施例中，仿真计算模块40包括：

传播终点位置计算模块，用于累加无线电波信号发生反射和绕射的次数，若无线电波信号发生反射和绕射的次数超过预设门限次数后，则令在发生反射和绕射的次数超过预设门限次数的位置为所述无线电信号的传播终点位置。

一个实施例中，实际测量数据获取模块50包括：

重新布设模块，用于若所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号不能覆盖所述虚拟地理环境，则重新布设所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位。

一个实施例中，仿真计算模块40包括：

三维射线跟踪传播模型仿真计算模块，用于根据三维射线跟踪传播模型按照如下方式计算虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗：

计算所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位相对于虚拟地理环境中各个地物的镜像点坐标；

获取虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在传输过程中发生反射或绕射的地物平面以及反射点或绕射点；

根据发生反射或绕射的地物平面的对应真实地理环境数据计算无线电波信号发生发射时的能量损耗；

根据所述发生反射或绕射的地物平面的镜像点坐标以及反射点或绕射点计算无线电波信号发生反射或绕射后的传播路径。

本发明的无线网络仿真系统与无线网络仿真方法一一对应，在上述无线网络仿真方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于所述无线网络仿真系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能组合都进行描述，然而只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种无线网络仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取目标区域内的真实地理环境数据；

根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境；

在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位；

进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算；

根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据；

对仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算，若所述误差计算值小于预设误差值，则将所述初始站址和初始点位分别确认为所述真实室外基站以及所述真实室内信号发生装置的真实站址和真实点位。

2.根据权利要求1所述的无线网络仿真方法，其特征在于，根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置之前，包括以下步骤：

若所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号能够覆盖所述虚拟地理环境，则根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置。

3.根据权利要求1或2所述的无线网络仿真方法，其特征在于，获取目标区域内的真实地理环境数据之后，包括以下步骤：

将所述真实地理数据转换为与目标存储单元兼容的数据格式，并对所述真实地理环境数据进行存储。

4.根据权利要求3所述的无线网络仿真方法，其特征在于，所述真实地理环境数据包括：目标区域内各个地物的数据；其中，所述各个地物的数据包括：各个地物的坐标数据、各个地物的材质类型标识、各个地物的材质的介电常数以及各个地物的材质的电导率数据。

5.根据权利要求4所述的无线网路仿真方法，其特征在于，对所述真实地理环境数据进行存储时，包括以下步骤：

以第一矩阵对所述真实地理环境数据进行分类存储；其中，各个地物的数据包括所述各个地物的各个平面的数据；各个地物的各个平面的数据包括所述各个地物的各个平面的顶点坐标、所述各个地物的各个平面的材质类型标识、所述各个地物的各个平面的材质的介电常数以及所述各个地物的各个平面的材质的电导率；

其中，所述第一矩阵的各行分别存储所述真实地理环境中对应地物的各个平面的数据，所述第一矩阵的各列存储所述地物的各个平面的顶点坐标、所述地物的各个平面的材质类型标识、所述地物的各个平面的材质的介电常数以及所述地物的各个平面的材质的电导率。

6.根据权利要求4所述的无线网络仿真方法，其特征在于，对所述真实地理环境数据进行存储时，包括以下步骤：

以第二矩阵将所述真实地理环境中数据进行分类存储；其中，所述各个地物的数据包括各个种类地物的数据；各个种类地物的数据包括：各个种类地物的数量、各个种类的地物的材质类型标识、各个种类的地物的材质的介电常数以及各个种类的地物的材质的电导率；

其中，所述第二矩阵的各行分别存储所述真实地理环境中目标区域内的各个种类的地物的数据，所述第二矩阵的各列分别各个种类的地物的数量、各个种类的地物的材质类型标识、各个种类的地物的材质的介电常数以及各个种类的地物的材质的电导率。

7.根据权利要求6所述的无线网络仿真方法，其特征在于，进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算之前，包括以下步骤：

设置所述无线电波信号的信号参数；

其中，所述无线电波信号的信号参数包括：激活状态、载波频率以及信号发射方向。

8.根据权利要求7所述的无线网络仿真方法，其特征在于，进行无线电波信号在虚拟室内外地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算时，包括以下步骤：

累加无线电波信号发生反射和绕射的次数，若无线电波信号发生反射和绕射的次数超过预设门限次数后，则令在发生反射和绕射的次数超过预设门限次数的位置为所述无线电信号的传播终点位置。

9.根据权利要求1或2所述的无线网络仿真方法，其特征在于，根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置之前，包括以下步骤：

若所述虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的所述无线电波信号不能覆盖所述虚拟地理环境，则重新布设所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位。

10.根据权利要求1或2所述的无线网络仿真方法，其特征在于，进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算时，包括以下步骤：

根据三维射线跟踪传播模型按照如下方式计算虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗：

计算所述虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位相对于虚拟地理环境中各个地物的镜像点坐标；

获取虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在传输过程中发生反射或绕射的地物平面以及反射点或绕射点；

根据发生反射或绕射的地物平面的对应真实地理环境数据计算无线电波信号发生发射时的能量损耗；

根据所述发生反射或绕射的地物平面的镜像点坐标以及反射点或绕射点计算无线电波信号发生反射或绕射后的传播路径。

11.一种无线网络仿真系统，其特征在于，包括：

真实地理环境数据获取模块，用于获取目标区域内的真实地理环境数据；

虚拟地理环境构建模块，用于根据所述真实地理环境数据构建虚拟地理环境；

初始站址及点位布设模块，用于在所述虚拟地理环境布设虚拟室外基站的初始站址以及虚拟室内信号发生装置的初始点位；

仿真计算模块，用于进行虚拟室外基站以及虚拟室内信号发生装置的无线电波信号在虚拟地理环境中的传播路径以及能量损耗的仿真计算；

实际测量数据获取模块，用于根据所述初始站址和初始点位在所述真实地理环境中布设真实室外基站和真实室内信号装置，并获取真实室外基站以及真实室内信号发生装置的无线电波信号在所述真实地理环境中的传播路径以及能量损耗的实际测量数据；

真实站址及点位确认模块，用于对仿真计算数据以及所述实际测量数据进行误差计算，若所述误差计算值小于预设误差值，则将所述初始站址和初始点位分别确认为所述真实室外基站以及所述真实室内信号发生装置的真实站址和真实点位。