CN112400285B - 无线网络设计的方法、存储介质和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种无线网络设计的方法及其设备。该方法包括：接收针对无线网络设计的目标区域的射线路径分析请求；考虑第一基站(BS)的位置和第一BS发射的射线的方向，配置与目标区域的分析范围相对应的第一区域；在配置的第一区域的范围内，沿着在从第一BS延伸的线上运行的第一道路的布局，配置第二区域；对第一BS发射的射线在第二区域中的路径执行分析；以及发送分析结果。

Description

无线网络设计的方法、存储介质和电子设备
技术领域
本公开涉及无线网络设计的方法、存储介质和电子设备。更具体地，本公开涉及一种用于基于形态执行无线网络设计的方法、存储介质和电子设备。
背景技术
为了满足自第四代(4G)通信系统商业化以来不断增长的无线数据流量需求，已经努力开发了第五代(5G)或pre-5G通信系统。这就是为什么将5G或pre-5G通信系统称为超4G或后期长期演进(LTE)系统的原因。
为了实现高数据速率，正在考虑在超高频(mmWave)频带(例如，60GHz)中部署5G通信系统。为了减轻超高频带中波的路径损耗并增加波的传播距离，已经针对5G通信系统讨论了包括波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全尺寸MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线在内的技术。
此外，为了改善系统网络，在5G通信系统中，正在开发诸如演进型小型小区、高级小型小区、云无线电接入网(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)和接收干扰消除之类的技术。
此外，在5G通信系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)方案的混合FSH和QAM调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入方案的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏代码多址(SCMA)。
正在开发满足作为5G新无线电(NR)主要使用场景的增强移动宽带(eMBB)、超可靠和低延迟通信(URLLC)和大规模机器类型通信(mMTC)的主要性能指标的技术。
当设计移动通信系统时，执行了通过分析广域波的覆盖范围来实现基站(BS)的有效部署的网络设计方案。
射线追踪是一种追踪BS发射的射线的路径的仿真方法。由于将对所有可能的射线路径执行仿真，因此需要花费大量时间来分析无线网络设计。
也就是说，所有可能的射线路径都应当一一追踪，并应当在射线追踪中计算产生的追踪值。因此，分析时间效率低下，并且难以对各种无线网络设计方法进行重复分析。
在射线路径追踪的复杂度随着结构数量而逐渐增加的环境中，需要一种有效设计无线网络的方法。
在用于5G通信的毫米波(mmWave)网络中，与传统频带相比，鉴于超高频带的频率特性，超高频带中射线传播距离较短，并且由于诸如树木或路灯之类的地面上的物体的影响，诸如路径损耗和反射损耗这样的射线损耗相对于传统频带增加。根据在地面上的物体的部署的到达信号之间产生的较大差异和产生的相对减小的射线传播距离导致服务范围的减小。
以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助理解本公开。关于以上内容中的任何内容是否可以用作关于本公开的现有技术，没有确定，也没有断言。
发明内容
问题的解决方法
本公开的各方面将至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。因此，本公开的一方面在于基于形态来执行无线网络设计。
根据本公开的实施例，在无线网络设计的分析中，通过基于形态来配置有效区域并分析配置的有效区域，缩短了分析所花费的时间，从而使得能够分析无线网络设计的各种情况。
根据本公开的实施例，由于在考虑了各种情况中的每种情况下的基站(BS)的安装位置、安装方向或数量来重复执行分析，所以考虑到了无线网络设计的各种情况，因此得出优化后的BS部署。
根据本公开的实施例，由于对相似形态进行了分组并且利用形态组来构建形态数据库，因此将关于存储的相似形态组的数据应用于目标分析区域。因此，可以提高分析的经济可行性。
另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从描述中显而易见，或者可以通过实践所呈现的实施例而获知。
根据本公开的一方面，提供了一种无线网络设计方法。该方法包括：接收针对所述无线网络设计的目标区域的射线路径分析请求；考虑第一基站(BS)的位置和第一BS发射的射线的方向，配置与所述目标区域的分析范围相对应的第一区域；在配置的第一区域的范围内，沿着在从所述第一BS延伸的线上运行的第一道路的布局，配置第二区域；对所述第一BS发射的射线在所述第二区域中的路径执行分析；以及发送分析结果。
可以基于由第一BS发射的射线的主信号到达的区域来配置第一区域。
无线网络设计方法还可以包括通过将所述第一BS的位置或第一BS发射的射线的方向重新配置为不同，来重新执行所述第一区域的配置、所述第二区域的配置以及对射线路径的分析。
该无线网络设计方法还可以包括：沿着所述第二区域，配置第二BS的位置和所述第二BS发射的射线的方向；考虑所述第二BS的位置和所述第二BS发射的射线的方向，配置第三区域以分析所述第二BS发射的射线的路径；以及对所述第二BS发射的射线在所述第三区域中的路径执行分析。所述第二BS的位置是基于连接到第一道路并从所述第一道路分支的第二道路的布局来确定的。
所述第三区域可以是基于所述第二BS发射的射线的主信号到达的区域来配置的。
该无线网络设计方法还可以包括：通过将所述第二BS的位置或所述第二BS发射的射线的方向重新配置为不同，来重新配置所述第三区域并重新分析射线的路径。
该无线网络设计方法还可以包括：基于矢量地图、卫星地图或卫星图片中的至少一个来构建地图数据库；从所述地图数据库中提取道路信息；通过根据提取出的道路信息计算邻近的形态信息来构建形态数据库；以及通过基于所述形态数据库将相似的形态分组为一组来生成形态组信息。
该无线网络设计方法还可以包括：基于用于所述无线网络设计的所述目标区域的形态组信息，将所述目标区域的分析结果存储在所述形态数据库中。
对所述第二BS中的射线的路径执行分析可以包括：执行仿真以追踪所述第二区域范围内的射线路径，或从所述形态数据库中提取针对与所述第二区域相同的形态组执行的分析结果，并将提取出的分析结果用作所述第二区域的分析结果。
对所述第三BS中的射线的路径执行分析可以包括：执行仿真以追踪所述第三区域范围内的射线路径，或从所述形态数据库中提取针对与所述第三区域相同的形态组执行的分析结果，并将提取出的分析结果用作所述第三区域的分析结果。
该无线网络设计方法还可以包括：基于所述形态组信息生成候选BS列表；设置所述候选BS列表中包括的多个BS中的所述第一BS和第二BS的不同组合，并对多个组合中的每个组合执行分析；以及基于对所述多个组合的分析结果来确定用于所述无线网络设计的一个组合。
根据本公开的另一方面，提供了一种执行无线网络设计的电子设备。该电子设备包括收发器；存储器；以及电耦合到所述收发器和存储器的至少一个处理器。所述至少一个处理器被配置为：通过所述收发器接收针对所述无线网络设计的目标区域的射线路径分析请求；考虑第一基站(BS)的位置和第一BS发射的射线的方向，配置与所述目标区域的分析范围相对应的第一区域；在配置的第一区域的范围内，沿着在从所述第一BS延伸的线上运行的第一道路的布局，配置第二区域；对所述第一BS发射的射线在所述第二区域中的路径执行分析；以及通过述收发器发送分析结果。
根据本公开的另一方面，一种非暂时性计算机可读记录介质，其上记录有用于执行无线网络设计方法的可执行程序，其中，所述程序在由计算机执行时，指示所述计算机执行无线网络设计方法。所述无线网络设计方法包括：接收针对所述无线网络设计的目标区域的射线路径分析请求；考虑第一基站(BS)的位置和第一BS发射的射线的方向，配置与所述目标区域的分析范围相对应的第一区域；在配置的第一区域的范围内，沿着在从所述第一BS延伸的线上运行的第一道路的布局，配置第二区域；对所述第一BS发射的射线在所述第二区域中的路径执行分析；以及发送分析结果。
通过以下结合附图公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显着特征对于本领域技术人员将变得明显。
附图说明
通过以下结合附图的描述，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1A和图1B是示出根据本公开的各种实施例的射线追踪方法和基于形态的有效区域分析方法的图示；
图2A和图2B是示出根据本公开的各种实施例的用于射线路径损耗的测量数据的图示；
图3是顺序示出根据本公开的实施例的执行基于形态的有效区域分析方法的方法的流程图；
图4是顺序示出根据本公开的实施例的配置候选基站(BS)列表的方法的流程图；
图5是顺序示出根据本公开的实施例的针对预设候选BS列表执行基于形态的有效区域分析方法的方法的流程图；
图6是顺序示出根据本公开的实施例的在未配置候选BS列表的情况下执行基于形态的有效区域分析方法的方法的流程图；
图7是示出根据本公开的实施例的基于形态的有效区域分析系统的配置的框图；
图8是根据本公开的实施例的电子设备的框图；以及
图9是根据本公开的实施例的服务器的框图。
在整个附图中，相似的附图标记将被理解为指代相似的部件、组件和结构。
具体实施方式
提供以下参考附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物所限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以帮助理解，但是这些具体细节仅被认为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文所描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁，可以省略对公知功能和构造的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而仅由发明人用来使对本公开的清晰和一致的理解成为可能。因此，对于本领域技术人员而言显而易见的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅是出于说明的目的，而不是出于限制由所附权利要求及其等同物所限定的本公开的目的。
应当理解，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另外明确指出。因此，例如，提及“部件表面”包括提及一个或多个这样的表面。
将参考附图详细描述本公开的实施例。将避免对本公开的通常已知的功能或结构的详细描述，以避免模糊本公开的主题。尽管考虑到本公开的实施例中的功能来定义本公开中使用的术语，但是可以根据用户或操作者的意图或习惯来改变这些术语。因此，应该理解，本公开不仅要通过所使用的实际术语来理解，还应当根据其中每个术语的含义来理解。
在对本公开进行详细描述之前，下面给出了本文中使用的并且是可解释的一些术语的示例定义。这些术语不应当被解释为限制本公开。
电子设备是与另一设备或基站(BS)通信的实体。该电子设备也可以被称为用户设备(UE)、移动设备(ME)、移动台(MS)、装置、终端等。此外，UE可以在概念上涵盖物联网(IoT)UE、快速驾驶车辆和安装在车辆中的UE。
BS是与UE通信的实体，也称为节点B(NB)、演进型节点B(eNode B或eNB)、接入点(AP)等。
信号可以是从BS的天线辐射并且在UE的天线处接收的射线。
根据本公开的无线网络设计的分析方法可以应用于毫米波(mmWave)频带中的第五代(5G)通信的波束成形。
根据本公开的实施例，形态是指设计无线网络的一组区域特征，是根据自然环境、地形特征、房屋结构和布局特征形成的地带。
图1A和图1B是示出根据本公开的实施例的射线追踪方法和示例性的基于形态的有效区域分析方法的图示。
根据本公开的实施例，射线追踪是一种考虑影响射线的因素来追踪可能的射线路径的技术，这些因素诸如包括建筑物信息的周围环境信息、发射天线的位置以及天线特性。
在根据实施例的射线追踪方法中，可以通过估计追踪的射线路径的反射或衍射来计算每个射线路径中的射线的衰减。因此，根据射线追踪方法，还可以通过计算从发射天线到接收位置的每个可能路径中的射线衰减来确定传播损耗。
例如，可以通过根据BS周围的地形或建筑物布局确定反射波或衍射波的行进路径来估计传播损耗和确定由BS发射的射线的覆盖范围。参照图1A和图1B所示的无线网络设计的分析方法，假设BS被安装在图1A和图1B中的位置110处，可以通过分析由BS发射的信号的方向和强度以及在BS发射的信号到达的点处分析信号的接收功率或到达时间来设计无线网络。
在无线网络系统中，传播特性会根据关于由BS发射的射线的区域的环境信息(即，地面上的物体的特性，建筑物的大小、材料、高度和密度，目标区域中的道路的形状和宽度)而变化。即，由BS发射的射线从诸如建筑物、路灯或树木这样的地面上的物体反射或衍射，并且遭受衰减。
因此，可以通过对无线网络设计的目标区域进行仿真或分析来执行有效的无线网络设计。
图1A和图1B示出了根据本公开的各种实施例的应用于同一目标区域的不同分析方法。
为了便于描述，可以假设除了道路分布或地面上物体的分布，目标区域在诸如自然环境或地形特征的形态上是相同的。
图1A是示出根据本公开的实施例的射线追踪的图示。
参照图1A，射线追踪是一种针对假设安装有BS的位置110在所有方向120上进行追踪路径的技术。在射线追踪方法中，每个方向上的所有射线路径都被追踪。一个方向上的射线路径被追踪到射线传播的终点，即，追踪到BS发射的射线的电平为0的点。
基于图1A中所示的射线追踪方法的分析方法需要花费大量时间进行每个方向的分析，因为追踪了来自BS的所有方向的射线路径，并执行分析直到射线不再从任何方向可到达的点，而不限于用于对由BS发射的射线进行分析的目标区域。因此，由于分析每个BS的安装位置花费了大量时间，所以图1A所示的射线追踪方法使重复分析变得困难。因此，在mmWave 5G系统中设计无线网络设计的各种情况并不容易。
图1B是示出根据本公开的实施例的基于形态的有效区域分析方法的图示。
根据本公开的实施例的基于形态的有效区域分析方法在假设安装有BS的位置110周围配置了有效区域130，并且可以仅分析有效区域130。
根据本公开的实施例，可以考虑BS的实际扫描范围来配置用于分析的有效区域。即，根据实施例的有效区域130可以被配置为BS的天线范围内的主信号可到达的区域。
参照图1B，可以针对假设安装有BS的位置110来估计由BS发射的信号中的主信号可到达的区域，并将其配置为有效区域130。
如果在图1B中假设向上的方向为北，在正北方位置110安装BS，则有效区域130可以配置为如虚线三角形(有效区域130)所示，同时考虑到了由BS发射的信号的主信号主要到达虚线三角形(有效区域130)内。
在本公开中，当说到在正北方位置安装BS时，由BS发射的射线指向正北方向。
根据实施例，可以通过考虑BS的安装位置、安装方向和周围地形、关于BS周围建筑物的信息或关于目标分析区域的环境信息中的一个或多个信息，估计由BS发射的信号中的主信号到达的区域来确定有效区域130。
根据本公开的实施例，有效区域130可以被配置为在为无线网络设计而要分析的目标区域中限制分析范围。
为了克服基于图1A所示的射线追踪方法的分析方法的缺点，即由于对BS周围所有路径的分析而花费了大量时间，本公开提供了一种用于提高无线网络设计的效率的有效区域分析方法。
根据本公开的实施例的有效区域分析方法通过针对每个BS的安装位置配置用于无线网络设计的有效分析范围，能够对各种情况进行重复分析，从而缩短了分析BS发射的射线所花费的时间。
在mmWave网络中，由于考虑到诸如衍射之类的射线传播特性，射线信号根据地面上的物体的布局而有很大不同，因此可以在形态上具有道路的区域与道路外的区域之间增加信号差，在道路中部署有BS。因此，从BS传播的信号可以集中在形态上具有道路的区域上。
根据本公开的实施例，可以基于配置的有效区域130内的道路来执行分析。
参照图1B，假设在正北方位置110安装BS，则仿真区域140可以被配置在有效区域130内的从BS向正北方向运行的道路位于其中的区域中。
仿真区域140是表示用于分析由BS发射的射线的路径的目标分析路径的区域，其可以沿着道路在从BS延伸出来的线上运行的区域配置。
如上所述，从BS发射的射线可以被地面上的物体(例如，建筑物)反射或衍射。因此，从BS发射的射线可以沿着在地面上没有物体的道路传播。
返回参照图1B，如上所述，如果将BS安装在正北位置110处，则从BS发射的射线可以沿着在从BS延伸的线上运行的主道路传播，并且因此从BS发射的射线的主信号可以在从BS延伸的线上沿着主道路传播。
一旦在有效区域130中配置了仿真区域140，就可以分析仿真区域140。根据本公开的实施例，当分析仿真区域140时，上述射线追踪可以用于仿真射线路径。
与图1A所示的射线追踪方法不同，仿真区域140的射线追踪方法可以追踪有效区域130内的路径。也就是说，如上参照图1A所述，图1A所示的射线追踪方法在相应的方向上追踪到射线传播结束的路径，而图1B中的针对仿真区域140执行的射线追踪方法仅可以追踪仿真区域140内的射线路径。
因此，根据本公开的实施例的基于形态的有效区域分析方法可以有效地分析射线路径，并且可以缩短无线网络设计的仿真所花费的分析时间。
根据本公开的另一实施例，可以基于预先构造的形态数据库(DB)来分析仿真区域140。例如，可以从存储有道路信息或形态信息的形态DB中提取与仿真区域140的形态相似的形态组，并且可以在仿真区域140的分析中反映针对形态组存储的仿真结果。
根据本公开的实施例，可以在虚拟BS被安装在母BS的范围内的假设下执行附加分析。
根据本公开的实施例的母BS是发射要被分析的射线的BS。母BS可以是安装在图1B中的位置110处的BS，并且虚拟BS可以是假设要被安装的虚拟BS，用于分析由母BS发射的射线的路径。
如之前所述，从BS发射的射线可以沿着在从BS延伸的线上运行的主道路的布局进行传播。
根据实施例，一条或多条道路可以从主道路分支。为了便于描述，将从主道路分支的道路称为子道路。
如果从连接到BS的主道路上延伸出一条或多条子道路，则BS发射的部分射线可以沿着主道路行进，然后沿着一条或多条子道路行进。
因此，如上所述，为了分析沿子道路行进的射线的传播路径，可以假设已经安装了虚拟BS，并且可以在根据本公开的实施例的有效区域分析方法中分析虚拟BS的区域中的射线。
根据实施例，可以假设根据在从母BS延伸的线上运行的主道路的布局来安装虚拟BS。
此外，可以针对主道路被分支为子道路的点来假设虚拟BS的安装位置。
参照图1B，其中可针对位置110处的母BS的仿真区域140另外扩展信号的区域可以被配置为虚拟BS区域151、152和153。即，假设在图1B的仿真区域140中另外安装了三个虚拟BS，则可以将虚拟BS区域151、152和153配置为对从虚拟BS传播的信号进行分析的区域。
参照图1B，可以注意到，仿真区域140沿着连接到位置110处的母BS的主道路配置，并且虚拟BS区域151、152和153沿着从主道路分支的三个子道路配置。
根据实施例，虚拟BS区域151、152和153可以对应于目标虚拟BS分析区域，用于分析从每个虚拟BS发射的射线的路径。
根据实施例，可以考虑虚拟BS的安装位置或安装方向，并且基于在从虚拟BS延伸的线上运行的道路，来配置虚拟BS区域151、152和153。
在本公开中，BS的安装方向可以指的是从BS发射的射线的方向。
根据本公开的实施例，可以如仿真区域140的分析那样，通过基于射线追踪的仿真来分析虚拟BS区域151、152和153。在这种情况下，可以在各个虚拟BS区域151、152和153中分别追踪从三个虚拟BS发射的射线的路径。
根据本公开的另一实施例，可以基于预先构造的形态DB来分析虚拟BS区域151、152和153。例如，可以从存储有道路信息或形态信息的形态DB中提取与虚拟BS区域151、152和153的形态相似的形态组，并且可以在对虚拟BS区域151、152和153的分析中反映针对形态组存储的仿真结果。
根据实施例，可以基于包括上述道路结构的形态将权重分配给虚拟BS。即，可以通过将与母BS有关的形态与虚拟BS的形态进行比较来确定每个虚拟BS的权重。
根据实施例，如果权重被分配给虚拟BS，则可以通过设置反映针对各个虚拟BS所确定的权重的初始值并基于初始值执行仿真来执行对虚拟BS区域151、152和153的分析。
根据本公开的实施例，可以考虑波束成形方位角的变化来执行针对无线网络设计的分析。在这种情况下，可以在改变BS的扫描范围的方向的同时根据BS的扫描范围的方向，重复执行图1B所示的基于形态的有效区域分析方法。
例如，尽管有效区域130，仿真区域140以及虚拟BS区域151、152和153是在假设图1B中的BS安装在正北方的情况下配置的，如果考虑到波束成形方位角的变化，则在假设BS安装在除正北方外的任何方向的情况下，可以重新配置有效区域、仿真区域和虚拟BS区域。
根据本公开的实施例，可以通过将诸如BS的安装位置、方向或数量的参数设置为不同值来重复地执行基于形态的有效区域分析方法。
也就是说，根据本公开的实施例，由于通过考虑各种情况下的BS的安装位置、方向或数量来重复分析每种情况，所以考虑到了无线网络设计的各种情况，因此可以得出优化后的BS部署。
现在，将参照图2A和图2B给出基于形态的射线的路径损耗的描述。
图2A和图2B是示出根据本公开的实施例的用于射线的路径损耗的测量数据的图示。
为了便于描述，可以假设除了道路分布或地面上物体的分布，图2A和图2B所示的区域在诸如自然环境或地形特征的形态上是相同的。
图2A是示出根据本公开的实施例的在任何区域的基于形态的有效区域分析中的射线的测量路径的图示。
图2B是示出根据本公开的实施例的来自图2A中示出的射线测量的路径损耗数据的曲线图。
参照图2A，可以针对根据实施例配置的BS 210来配置有效区域220。BS 210和有效区域220的安装位置和方向可以如之前参照图1B所描述的那样配置。
在本公开中，BS的安装方向可以指的是由BS发射的射线的方向。
在图2A中，信号强度(即主道路230和子道路231、232或233上的信号电平)用点标记。
根据本公开的实施例，主道路可以是部署在从BS延伸的星座上的道路，并且子道路可以是连接到主道路的道路，即，从主道路分支的道路。
在图2A中，标有红色点的区域具有较高的信号电平，并且具有较低的信号电平的区域的按顺序是橙色点、黄色点、绿色点、淡蓝色点、蓝色点和紫色点。
参照图2A，可以注意到，红色点主要分布在有效区域220中的主道路230上，而橙色点、黄色点、绿色点、淡蓝色点、蓝色点和紫色点主要分布在从主道路230分支的子道路231、232和233上。
因此，从BS 210传播的信号的电平在子道路231、232或233上低于在主道路230上，并且信号损耗在子道路231、232或233上相对于主道路230增大。
图2A配置的有效区域220中的射线的路径损耗数据绘制在图2B所示的曲线图上。
在图2B中，附图标记240表示沿图2A所示的主道路230观察到的信号的损耗电平。
参照图2B中的第一信号损耗电平240，指示主道路230上的信号损耗电平的点以直线的形式分布，因此主道路230上的信号损耗电平的倾斜度几乎是恒定的。因此，可以说与BS 210的距离与作为一条道路延伸的主道路230上的信号损耗电平成比例。也就是说，可以注意到，随着与BS210的距离的增加，在作为一条道路运行的主道路230上，信号损耗以几乎恒定的速率增加。
根据本公开的另一实施例，在形态在同一道路上快速变化的例外情况下，信号损耗可能未示出如图2B所示的那样与距离成比例。在这种情况下，根据实施例，可以通过根据对应道路的形态的变化分配形态权重来执行分析。
在图2B中，分别沿图2A所示的第一子道路231、第二子道路232和第三子道路233观察到第二信号损耗电平241、第三信号损耗电平242和第四信号损耗电平243。
从图2B中的第二信号损耗电平241、第三信号损耗电平242和第四信号损耗电平243可以注意到，信号损耗值是沿着从连接到BS 210的主道路230分支的子道路231、232和233形成的。
此外，根据本公开的实施例，信号损耗可以根据每个子道路231、232或233的位置或与每个子道路231、232或233的距离而不同。
例如，信号损耗可能与距第一子道路231、第二子道路232或第三子道路233的距离成比例地增加。
如图2A所示，基于形态的路径损耗是基于道路的布局生成的，并且在不同的道路(尤其是在主道路和子道路)上观察到了不同的路径损耗特性。
参照图3，下面将描述根据本公开的实施例的基于形态的有效区域分析方法。
图3是顺序示出根据本公开的实施例的执行基于形态的有效区域分析方法的方法的流程图。
在操作S310中，当从用户接收到基于形态的有效区域分析请求时，在操作S320中，可以为要分析的BS配置有效区域。
如之前参照图1A所描述的，根据实施例，可以基于分析目标BS的扫描范围来配置有效区域。
根据本公开的实施例，有效区域可以被配置为由BS发射的信号中的主信号到达的区域。
根据本公开的实施例，有效区域可以被配置为用于限制要为无线网络设计分析的目标区域的分析范围的区域。
在操作S330中，一旦配置了有效区域，就可以在有效区域中配置仿真区域。可以基于在从BS延伸的线上运行的主道路的布局来配置仿真区域。
仿真区域是表示目标分析路径的区域，用于对从BS发射的射线进行路径分析，可以根据其中部署有在从BS延伸的线上运行的道路的区域来配置仿真区域。
根据本公开的实施例，在操作S340中，可以对在操作S330中配置的仿真区域执行基于形态的有效区域分析。
根据实施例，操作S340的分析是对仿真区域中的射线的路径的分析。
根据实施例，可以通过在每个区域中的射线路径仿真来执行射线路径分析，并且可以将预先存储在DB中的相似形态组的射线路径分析结果应用于射线路径分析。
根据本公开的实施例，在操作S350中，可以发送基于在操作S340中执行的分析结果的基于形态的有效区域分析的结果。
根据本公开的实施例，可以针对预设的候选BS列表执行基于形态的有效区域分析方法。即，可以在预设的候选BS列表上执行无线网络设计的仿真。
根据实施例，当对预设的候选BS列表执行基于形态的有效区域分析方法时，候选BS列表可以包括用于无线网络设计的关于已安装的BS的数量、每个BS的安装位置或安装方向等的信息。此外，关于每个BS的安装位置或安装方向的信息可以被配置为用于候选BS列表中的母BS以及所有或一部分虚拟BS。
在本公开中，BS的安装方向可以指的是从BS发射的射线的方向。
根据本公开的实施例，BS列表可以被构建为DB。
参照图4和图5，下面将描述针对预设的候选BS列表执行基于形态的有效区域分析方法的情况。
图4是顺序示出根据本公开的实施例的配置候选BS列表的方法的流程图。
参照图4，在操作S410中，可以构造地图数据库(MAP DB)以配置候选BS列表。
根据实施例，可以用可以表示道路或对面上的对象、或自然环境的部署特性的地图或图片(诸如矢量地图、卫星地图、或卫星图片)来构造MAP DB。
当构造了MAP DB时，在操作S420中，可以提取关于包括在MAP DB中的区域的道路信息，并且在操作S430中可以构造形态DB。
根据实施例，基于每条道路的布局的邻近形态信息的数据可以被存储在形态DB中。
根据本公开的实施例，每条道路的形态信息可以是通过反映在操作S420中提取的每条道路的相邻形态而获得的信息。
当在操作S430中构造形态DB时，在操作S440中，可以基于形态DB将具有相似形态的区域分组。
根据实施例，基于形态的分组可以是通过提取在操作S420中提取的道路的相邻形态信息来对具有相似形态的区域进行分类或分组。可以基于在操作S430中构造的形态DB，逐条道路提取周围环境信息。
由操作S440中的分组产生的形态组信息可以被存储在形态DB中。
根据本公开的实施例，可以为在操作S440中获得的每个组设置重要度，并且可以将不同的重要度应用于每个组。
根据本公开的实施例，每个组的射线路径分析结果可以另外存储在形态DB中。如果地面上的物体、地形特征、或每个区域的周围环境发生变化，则可以更新关于该区域的形态信息。
存储在形态DB中的每组射线路径分析结果可以反映在相同或相似组的分析结果中。
具体地，如果要分析的第一区域和已经执行了射线路径分析的第二区域具有相同或相似的形态信息，则可以将预先存储在形态DB中的第二区域的射线路径分析结果应用于第一区域的射线路径分析，从而缩短用于分析的时间，从而提高分析效率。
如果在操作S440中将具有相似形态的区域分组，则在操作S450中，可以基于基于形态的组来配置候选BS列表，以用于无线网络设计。
图5是顺序示出根据本公开的实施例的针对预设候选BS列表执行基于形态的有效区域分析方法的方法的流程图。
参照图5，候选BS列表可以包括用于无线网络设计的BS的候选，并且可以预先设置用于无线网络设计的BS的数量。
根据本公开的实施例，可以针对安装多个BS的情况以及安装一个BS的情况执行无线网络设计。例如，可以利用一个母BS和多个虚拟BS的组合来执行无线网络设计。
因此，在根据本公开的实施例的有效区域分析方法中，可以通过根据预设数量的BS改变候选BS的列表来执行重复分析。
根据另一实施例，可以通过改变BS数量、候选BS的列表和母BS的安装位置三者来执行重复分析。
根据本公开的实施例，尽管在图5所示的情况下预先设置了BS的数量和母BS的位置，但是为了便于描述，可以不在候选BS列表中预先设置BS的数量或母BS的位置。
在操作S510中，可以首先针对候选BS列表中的预设母BS配置有效区域。
如之前参照图1所描述的，可以基于母BS的扫描范围来配置根据实施例的有效区域。
根据本公开的实施例，有效区域可以被配置为由BS发射的信号中的主信号到达的区域。
根据本公开的实施例，有效区域可以被配置为用于限制要为无线网络设计分析的目标区域的分析范围的区域。
在操作S520中，一旦配置了有效区域，就可以在有效区域中配置仿真区域。可以基于在从母BS延伸的线上运行的主道路的布局来配置仿真区域。
仿真区域是表示用于分析由BS发射的射线的路径的目标路径的区域，并且可以根据道路在从BS延伸的线上运行的区域来配置。
在配置了仿真区域之后，在操作S530中，将虚拟BS候选的位置设置在有效区域中，并且在操作S540中可以为虚拟BS候选配置虚拟BS区域。
根据实施例，虚拟BS候选可以被包括在候选BS列表中。
根据本公开的实施例，可以基于仿真区域中的主道路的布局以及从主道路分支的子道路的布局来形成虚拟BS候选。
具体地，可以基于子道路从主道路分支的点来设置虚拟BS的安装位置。
根据实施例，虚拟BS区域可以是用于分析由虚拟BS发射的射线的路径的目标虚拟BS分析区域。
根据实施例，可以考虑虚拟BS的安装位置或安装方向，并且基于在从虚拟BS延伸的线上运行的道路来配置虚拟BS区域151、152和153。
根据本公开的实施例，在操作S550中，可以针对配置的有效区域、仿真区域、虚拟BS区域或所有区域执行射线路径分析。
根据实施例，可以通过对每个区域进行射线路径仿真来执行射线路径分析，并且可以将预先存储在形态DB中的相似形态组的仿真结果应用于射线路径分析。
在操作S510至操作S550中对母BS和与母BS有关的虚拟BS的一个BS组合的分析完成之后，可以确定是否已经针对包括在候选BS列表中的BS的各种BS组合完成了情况分析。
根据本公开的实施例，可以通过以各种方式组合包括在候选BS列表中的候选BS来执行重复分析。例如，可以针对多个虚拟BS组合中的每个组合执行操作S530至操作S550。在此，可以从候选BS列表中配置虚拟BS候选的组合。虚拟BS候选的各种组合意味着配置虚拟BS候选的位置的各种组合。
如果在操作S560中确定针对候选BS列表中包括的BS的各种BS组合已经完成了情况分析，则在操作S570中可以从分析的BS组合之中得出最佳虚拟BS配置。
根据实施例，作为操作S530至操作S550中的分析结果，最佳虚拟BS配置可以是以很少数量的BS来提供广泛的服务范围的虚拟BS的组合，或使质量最佳的信号到达要服务的目标区域的虚拟BS的组合。
根据另一个实施例，最佳虚拟BS配置可以是最匹配为无线网络设计所设置的形态设计标准的虚拟BS的组合。
根据本公开的另一实施例，如果未配置母BS和虚拟BS的位置中的任何一个，则可以针对母BS和虚拟BS候选的不同位置重复地执行图5的操作S510至操作S560。
根据本公开的另一实施例，如果未配置母BS的安装方向，则可以针对母BS的不同方向重复地执行图5的操作S510至操作S560。
根据本公开，BS的安装方向可以是从BS发射的射线的方向。
根据本公开的实施例，可以不预先设置BS的数量。在这种情况下，可以针对不同数量的BS重复地执行图5的操作S510至操作S560，使得得出最佳数量的BS以及母BS与虚拟BS的最佳配置。
现在，将描述当未配置候选BS列表时执行基于形态的有效区域分析方法的情况。
图6是顺序示出根据本公开的实施例的在未预先配置候选BS列表的情况下执行基于形态的有效区域分析方法的方法的流程图。
根据实施例，在操作S610中，如果未配置候选BS列表，则可以对形态DB中的形态分组进行优先级排序。
形态组的优先级可以基于无线网络设计的目标区域的形态特征，即诸如地形特征、自然环境、或地面上的物体的布局之类的特征，来表示BS的安装可行性水平。
根据本公开的实施例，可以根据预先存储在形态DB中的各个形态组的重要度来设置形态组的优先级，并且可以根据预先存储在形态DB中的优先级规则来确定形态组的优先级。
在操作S620中，可以基于在操作S610中设置的形态组的优先级来设置母BS的位置，并且在操作S630中，可以为母BS执行基于形态的有效区域分析方法。
根据实施例，在操作S630中，可以针对单个BS或者针对母BS和一个或多个虚拟BS的组合来执行基于形态的有效区域分析方法。
在操作S640中，可以基于操作S630的分析结果来确定对应的形态组是否满足形态组设计标准。
形态组设计标准可以是根据本公开的实施例的无线网络设计标准。
根据实施例，可以通过将预设的无线网络设计标准与操作S630的分析结果进行比较来确定形态组是否满足形态组设计标准。
在操作S640中，如果分析结果不满足形态设计标准，则可以得出需要在操作S645中设计另外的BS。根据实施例，在操作S645中得出的结果可以被发送到UE，从而被通知给用户。
在操作S640中，如果分析结果满足形态设计标准，则可以存储操作S630的分析结果，并且在操作S650中可以分析其他形态组。
根据实施例，在操作S650中，可以基于在操作S610中设置的优先级所确定的顺序来分析其他形态组。
根据本公开的实施例，在操作S660中，可以基于形态组来计算操作S610至操作S650的分析结果的统计信息。
在操作S670中，可以基于在操作S660中得出的统计信息来得出对应的形态组的最佳形态组和最佳BS配置。
根据实施例，在操作S670中得出的BS配置可以包括母BS和一个或更多个虚拟BS的一个或更多个组合、母BS或虚拟BS的安装位置、或母BS或虚拟BS的安装方向。
如上所述，根据BS的安装方向，由BS发射的射线可以在不同的路径中传播。在本公开中，BS的安装方向可以是从BS发射的射线的方向。
根据实施例，作为操作S610至操作者S660中的分析结果，最佳形态组和对应形态组的最佳BS配置可以是用少量已安装的BS提供广泛的服务覆盖范围的虚拟BS的组合，或者可以使质量最佳的信号到达要服务的目标区域的虚拟BS的组合。
根据另一实施例，最佳形态组和对应形态组的最佳BS配置可以是最匹配为根据本公开的实施例的用于无线网络设计所设置的形态设计标准。
图7是根据本公开的实施例的基于形态的有效区域分析系统的框图。
参照图7，基于形态的有效区域分析系统可以包括能够通过通信网络彼此通信的电子设备710和服务器720。
可以不考虑诸如有线或无线通信之类的通信规范来配置通信网络。
例如，无线通信可以包括符合长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、或第五代(5G)通信中的至少一项的蜂窝通信。此外，无线通信可以包括作为短距离通信的无线保真(Wi-Fi)、蓝牙等。另外，有线通信可以包括例如通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、电力线通信等。
根据本公开的实施例，电子设备710和服务器720中的每一个可以是可通信设备中的任何一种，可通信设备包括以下项中的至少一项：智能手机、平板电脑、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗设备、照相机、或可穿戴设备(例如，头戴式设备(HMD)，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子配件、电子纹身、或智能手表)。
根据本公开的实施例，电子设备710可以将基于形态的有效区域分析请求发送到服务器720，并且从服务器720接收请求的分析的结果。此外，电子设备710可以在屏幕上向用户提供从服务器720接收到的分析结果。
此外，根据实施例，电子设备710可以向服务器720请求如之前参照图1A至图6所描述的各种DB、信息、列表或区域配置信息，并且从服务器720接收各种DB、信息、列表或区域配置信息。
根据本公开的实施例，电子设备710可以向服务器720请求针对之前参照图4至图6所描述的每个操作的配置信息或参数的改变。
根据本公开的实施例，服务器720可以构造MAP DB或形态DB。在从电子设备710接收到基于形态的有效区域分析请求之后，服务器720可以执行射线路径的仿真或基于DB的分析。
根据实施例，服务器720可以将如之前参照图4至图6所描述的各种DB、信息、列表、区域配置信息或分析结果发送到电子设备710。
图8是根据本公开的实施例的电子设备800的框图。
参照图8，电子设备800可以包括收发器810、显示器820和处理器830。这些组件不是必需的。即，可以添加模块或从组件中省略模块。
例如，根据本公开的另一实施例，除了处理器830之外的组件可以与电子设备800分离并且可以与电子设备800一起操作。
电子设备800的收发器810可以向服务器或另一设备发送信号或从服务器或另一设备接收信号。显示器820可以显示画面，以便显示基于形态的有效区域分析的结果。此外，处理器830可以对电子设备800的操作提供总体控制。
根据本公开，在电子设备800中执行的所有技术或方法可以被理解为在处理器830的控制下执行。然而，收发器810和处理器830可以不必被分别配置，而是可以并入一个组件(例如单个芯片)中。
图9是根据本公开的实施例的服务器900的框图。
参照图9，服务器900可以包括收发器910、存储器920和处理器930。这些组件不是必需的。可以添加模块或从组件中省略模块。
例如，根据本公开的另一实施例，除了处理器930之外的组件可以与服务器900分离并且可以与服务器900一起操作。
服务器900的收发器910可以向电子设备或另一服务器发送信号以及从电子设备或另一服务器接收信号。存储器920可以存储各种类型的信息并建立DB。处理器930可以提供对服务器900的操作的总体控制。
根据本公开，在服务器900中执行的所有技术或方法可以被理解为在处理器830的控制下执行。然而，收发器910、存储器920和处理器930可以不必分别配置，而是可以并入一个组件(例如单个芯片)中。
从前面的描述中显而易见的是，根据本公开的实施例的基于形态的有效区域分析方法可以缩短无线网络设计的仿真所花费的分析时间。因此，可以启用对无线网络设计的各种情况的分析，从而导致有效的分析。
根据本公开的实施例，由于在各种情况中的每种情况下都考虑到BS的安装位置、安装方向或数目来重复执行分析，所以考虑了无线网络设计的各种情况，因此得出了优化后的BS部署。
根据本公开的实施例，由于对相似的形态进行了分组并且利用形态组来构建形态数据库，因此将关于存储的相似的形态组的数据应用于目标分析区域。因此，可以提高分析的经济可行性。
此外，基于形态的数据库可以用于分析无线网络设计中的各种目的。
图1A至图9所示的方法流程图、系统框图以及装置框图并非旨在限制本公开的范围。即，参照图1A至图9描述的组件或操作不应被解释为实现本公开所必需的，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下，本公开甚至可以仅利用某些组件来实现。
参考附图描述了本公开的各种实施例和本文使用的术语。然而，本公开的范围不旨在限于特定实施例，并且应当理解，本公开涵盖落入本公开的范围和精神内的各种修改、等同和/或替代。关于附图的描述，相似的附图标记可以用于指代相似的元件。应当理解，除非上下文另外明确指出，否则单数形式包括复数对象。如本文中所使用的，诸如“A或B”、“A和/或B中的至少一个”、“A、B或C”或“A、B和/或C中的至少一个”中的每个短语可以包括在相应的一个短语中列举的所有可能的项目组合。在本公开中使用的术语“第一”、“第二”、“第1”或“第2”可以用于各种组件的名称，而与顺序或重要性无关，并不构成对组件的限制。这些表达用于将一个组件与另一组件区分开来。例如，当说到一个组件(例如，第一组件)与另一个组件(例如，第二组件)“可操作地或可通信地耦合”或“连接到”另一个组件(例如，第二组件)时，应当理解，该一个组件直接或通过任何其他组件(例如，第三组件)连接到另一组件。
本文使用的术语“模块”可以包括其普通含义，包括硬件、软件或固件单元。术语“模块”可以与诸如逻辑、逻辑块、组件或电路的术语互换使用。模块可以是集成部分或其一部分的最小单元。模块可以是用于执行一个或多个功能的最小单元或其一部分。例如，模块可以包括专用集成电路(ASIC)。
本文阐述的各种实施例可以被实现为包括存储在可由机器(例如，计算机)读取的存储介质(例如，内部存储器或外部存储器)中的一个或多个指令的软件(例如，程序)。该机器是能够调用存储在存储介质中的指令并根据该指令执行的设备。该机器可以包括UE。如果指令由处理器执行，则在处理器的控制下，处理器可以在使用或不使用一个或多个其他组件的情况下执行与该指令相对应的功能。该指令可以包括由编译器生成的代码或由解释器可执行的代码。
可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”一词仅表示该存储介质为有形设备，但不包括信号，但是该术语不区分数据永久存储在存储介质中的位置和数据临时存储在存储介质中的位置。
根据本公开的各种实施例的方法可以被包括并提供在计算机程序产品中。该计算机程序产品可以作为产品在卖方和买方之间进行交易。该计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式分发，或者通过应用商店(例如，PlayStoreTM)在线分发。如果在线上分发，则计算机程序产品的至少一部分可以临时生成或至少临时存储在机器可读存储介质中，例如制造商服务器的存储器、应用商店的服务器或中继服务器。
根据各种实施例，上述组件的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可以省略一个或多个上述组件，或者可以添加一个或多个其他组件。替代地或附加地，可以将多个组件(例如，模块或程序)集成到单个组件中。在这种情况下，根据各种实施例，集成的组件仍可以以与集成之前多个组件中的相应组件执行的相同或相似的方式来执行多个组件中的每个组件的一个或多个功能。根据各种实施例，可以依次、并行、重复或启发式地执行由模块、程序或另一组件执行的操作，或者可以以不同顺序执行或省略操作中的一个或多个操作，或者可以添加一个或多个其他操作。
尽管已经参照本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，可以在不脱离由所附权利要求和其等同物定义的本公开的精神和范围的情况下对形式和细节进行各种改变。

Claims (13)

1.一种无线网络设计的方法，所述方法包括：
接收针对所述无线网络设计的目标区域的射线路径分析请求；
考虑第一基站BS的位置和所述第一BS发射的射线的方向，配置与所述目标区域的分析范围相对应的第一区域，其中，所述第一区域是基于由所述第一BS发射的射线的主信号到达的区域来配置的；
在配置的第一区域的范围内，沿着在从所述第一BS延伸的线上运行的第一道路的布局，配置第二区域；
对所述第一BS发射的射线在所述第二区域中的路径执行分析；以及
发送分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
通过将所述第一BS的位置或第一BS发射的射线的方向重新配置为不同，来重新执行所述第一区域的配置、所述第二区域的配置以及对射线路径的分析。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
沿着所述第二区域，配置第二BS的位置和所述第二BS发射的射线的方向；
考虑所述第二BS的位置和所述第二BS发射的射线的方向，配置第三区域以分析所述第二BS发射的射线的路径；以及
对所述第二BS发射的射线在所述第三区域中的路径执行分析，
其中，所述第二BS的位置是基于连接到所述第一道路并从所述第一道路分支的第二道路的布局来确定的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第三区域是基于所述第二BS发射的射线的主信号到达的区域来配置的。
5.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：
通过将所述第二BS的位置或所述第二BS发射的射线的方向重新配置为不同，重新配置所述第三区域并重新执行对射线的路径的分析。
6.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：
基于矢量地图、卫星地图或卫星图片中的至少一个来构建地图数据库；
从所述地图数据库中提取道路信息；
通过根据提取出的道路信息计算邻近的形态信息来构建形态数据库；以及
通过基于所述形态数据库将相似的形态分组为一组来生成形态组信息。
7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：
基于所述无线网络设计的所述目标区域的形态组信息，将所述目标区域的分析结果存储在所述形态数据库中。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述第二区域中的射线的路径执行分析，包括：
执行仿真以追踪所述第二区域范围内的射线路径，或
从所述形态数据库中提取针对与所述第二区域相同的形态组执行的分析结果，并将提取出的分析结果用作所述第二区域的分析结果。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述第三区域中的射线的路径执行分析，包括：
执行仿真以追踪所述第三区域范围内的射线路径，或
从所述形态数据库中提取针对与所述第三区域相同的形态组执行的分析结果，并将提取出的分析结果用作所述第三区域的分析结果。
10.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：
基于所述形态组信息生成候选BS列表，所述候选BS列表包括所述第一BS和所述第二BS；
设置所述候选BS列表中包括的多个BS中的所述第一BS和第二BS的不同组合，并对多个组合中的每个组合执行分析；以及
基于对所述多个组合的分析结果来确定用于所述无线网络设计的一个组合。
11.一种用于执行无线网络设计的电子设备，所述电子设备包括：
收发器；
存储器；以及
电耦合到所述收发器和所述存储器的至少一个处理器，
其中，所述至少一个处理器被配置为：
通过所述收发器接收针对所述无线网络设计的目标区域的射线路径分析请求；
考虑第一基站BS的位置和所述第一BS发射的射线的方向，配置与所述目标区域的分析范围相对应的第一区域；
在配置的第一区域的范围内，沿着在从所述第一BS延伸的线上运行的第一道路的布局，配置第二区域，其中，所述第一区域是基于由所述第一BS发射的射线的主信号到达的区域来配置的；
对所述第一BS发射的射线在所述第二区域中的路径执行分析；以及
通过所述收发器发送分析结果。
12.根据权利要求11所述的电子设备，适于根据权利要求2至10之一来运行。
13.一种非暂时性计算机可读记录介质，其上记录有用于执行无线网络设计方法的可执行程序，其中，所述程序在由计算机执行时，指示所述计算机执行以下操作：
接收针对所述无线网络设计的目标区域的射线路径分析请求；
考虑第一基站BS的位置和所述第一BS发射的射线的方向，配置与所述目标区域的分析范围相对应的第一区域；
在配置的第一区域的范围内，沿着在从所述第一BS延伸的线上运行的第一道路的布局，配置第二区域，其中，所述第一区域是基于由所述第一BS发射的射线的主信号到达的区域来配置的；
对所述第一BS发射的射线在所述第二区域中的路径执行分析；以及
发送分析结果。
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