CN115604725A - 一种传播损耗的确定方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种传播损耗的确定方法、装置及存储介质，涉及通信技术领域，用于解决通用技术无法快速、准确的确定传播损耗的技术问题。该传播损耗的确定方法包括：确定待检测区域的初始数字孪生模型；当待检测区域的传播环境变化时，获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型；基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息；基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种传播损耗的确定方法、装置及存储介质。
背景技术
无线传播模型是预测无线电波传输路径上路径损耗(又可以称为传播损耗、路损等)的重要依据，对移动通信网络规划和优化起着重要作用。但是，由于现实世界实际环境交叉、复杂，理论的无线传播模型在实际应用时往往误差较大。
目前，针对理论的无线传播模型在实际应用时往往误差较大的问题，主要的解决办法是通过大量人工路测采样数据对模型进行优化。但这种方法需提前规划路测路径，且路测范围有限，存在费时费力的问题。
因此，如何快速、准确的确定传播损耗，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种传播损耗的确定方法、装置及存储介质，用于解决通用技术的传播损耗的确定效率较低的技术问题。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，提供一种传播损耗的确定方法，包括：确定待检测区域的初始数字孪生模型；
当待检测区域的传播环境变化时，获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型；
基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息；
基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
可选的，确定待检测区域的初始数字孪生模型，包括：
获取待检测区域的初始传播环境数据；初始传播环境数据包括：初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据；
基于初始传播环境数据，生成待检测区域的三维模型；
将三维模型渲染到预先构建好的三维地理空间中，以得到初始数字孪生模型。
可选的，基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息，包括：
基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据；目标传播环境数据包括：与初始无线通信数据对应的目标无线通信数据、与初始地形地貌数据对应的目标地形地貌数据、与初始人工建筑数据对应的目标人工建筑数据；目标无线通信数据包括：待检测区域内的基站位置信息和移动台的位置信息；
基于基站位置信息和移动台的位置信息，确定待检测区域的位置信息；
基于待检测区域的位置信息、目标地形地貌数据和目标人工建筑数据，确定待检测区域的传播环境信息。
可选的，基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息，包括：
基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据；目标无线通信数据包括：待检测区域内基站的工作频段、基站的天线高度、移动台的天线高度和基站与移动台的通信距离；
基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的自由空间传播损耗；
基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的市区基本损耗中值；
基于基站的天线高度和通信距离，确定待检测区域的基站天线高度增益因子；
基于移动台的天线高度和通信距离，确定待检测区域的移动台天线高度增益因子；
根据传播环境信息，确定待检测区域的地形地区修正因子；
根据自由空间传播损耗、市区基本损耗中值、基站天线高度增益因子、待检测区域的移动台天线高度增益因子和地形地区修正因子，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
第二方面，提供一种传播损耗的确定装置，包括：处理单元和获取单元；
处理单元，用于确定待检测区域的初始数字孪生模型；
获取单元，用于当待检测区域的传播环境变化时，获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型；
处理单元，还用于基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息；
处理单元，还用于基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
可选的，处理单元，具体用于：
获取待检测区域的初始传播环境数据；初始传播环境数据包括：初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据；
基于初始传播环境数据，生成待检测区域的三维模型；
将三维模型渲染到预先构建好的三维地理空间中，以得到初始数字孪生模型。
可选的，处理单元，具体用于：
基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据；目标传播环境数据包括：与初始无线通信数据对应的目标无线通信数据、与初始地形地貌数据对应的目标地形地貌数据、与初始人工建筑数据对应的目标人工建筑数据；目标无线通信数据包括：待检测区域内的基站位置信息和移动台的位置信息；
基于基站位置信息和移动台的位置信息，确定待检测区域的位置信息；
基于待检测区域的位置信息、目标地形地貌数据和目标人工建筑数据，确定待检测区域的传播环境信息。
可选的，处理单元，具体用于：
基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据；目标无线通信数据包括：待检测区域内基站的工作频段、基站的天线高度、移动台的天线高度和基站与移动台的通信距离；
基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的自由空间传播损耗；
基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的市区基本损耗中值；
基于基站的天线高度和通信距离，确定待检测区域的基站天线高度增益因子；
基于移动台的天线高度和通信距离，确定待检测区域的移动台天线高度增益因子；
根据传播环境信息，确定待检测区域的地形地区修正因子；
根据自由空间传播损耗、市区基本损耗中值、基站天线高度增益因子、待检测区域的移动台天线高度增益因子和地形地区修正因子，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
第三方面，提供一种传播损耗的确定装置，包括存储器和处理器；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接；当传播损耗的确定装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使传播损耗的确定装置执行第一方面所述的传播损耗的确定方法。
该传播损耗的确定装置可以是网络设备，也可以是网络设备中的一部分装置，例如网络设备中的芯片系统。该芯片系统用于支持网络设备实现第一方面及其任意一种可能的实现方式中所涉及的功能，例如，获取、确定、发送上述传播损耗的确定方法中所涉及的数据和/或信息。该芯片系统包括芯片，也可以包括其他分立器件或电路结构。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得该计算机执行第一方面所述的传播损耗的确定方法。
第五方面，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在传播损耗的确定装置上运行时，使得传播损耗的确定装置执行如上述第一方面所述的传播损耗的确定方法。
需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与传播损耗的确定装置的处理器封装在一起的，也可以与传播损耗的确定装置的处理器单独封装，本申请实施例对此不作限定。
本申请中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述。
在本申请实施例中，上述传播损耗的确定装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。例如，接收单元还可以称为接收模块、接收器等。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。
本申请提供的技术方案至少带来以下有益效果：
基于上述任一方面，本申请提供一种传播损耗的确定方法，可以确定待检测区域的初始数字孪生模型。当待检测区域的传播环境变化时，可以获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型。这样，本申请提供的传播损耗的确定方法无需通过大量人工路测采样数据，便可以实现对数字孪生模型的优化。
后续，可以基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息，并基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息，从而实现了快速、准确的确定传播损耗。
本申请中的第一方面、第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的有益效果，均可以参考上述有益效果的分析，此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种传播损耗的确定方法的应用场景示意图；
图2为本申请实施例提供的传播损耗的确定装置的一种硬件结构示意图一；
图3为本申请实施例提供的传播损耗的确定装置的一种硬件结构示意图二；
图4为本申请实施例提供的一种传播损耗的确定方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种市区基本损耗中值的预测曲线族示意图；
图6为本申请实施例提供的一种基站天线高度增益因子的曲线族示意图；
图7为本申请实施例提供的一种移动台天线高度增益因子的曲线族示意图；
图8为本申请实施例提供的一种郊区修正因子随工作频段和通信距离的变化关系图；
图9为本申请实施例提供的一种开阔地和准开阔地的损耗中值相对于市区基本损耗中值的修正曲线图；
图10为本申请实施例提供的一种传播损耗的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
如背景技术所描述，针对理论的无线传播模型在实际应用时往往误差较大的问题，主要的解决办法是通过大量人工路测采样数据对模型进行优化。但这种方法需提前规划路测路径，且路测范围有限，存在费时费力的问题。
因此，如何快速、准确的确定传播损耗，是目前亟需解决的技术问题。
针对上述问题，本申请提供一种传播损耗的确定方法，可以确定待检测区域的初始数字孪生模型。当待检测区域的传播环境变化时，可以获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型。这样，本申请提供的传播损耗的确定方法无需通过大量人工路测采样数据，便可以实现对数字孪生模型的优化。
后续，可以基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息，并基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息，从而实现了快速、准确的确定传播损耗。
该传播损耗的确定方法适用于传播损耗的确定系统。图1示出了该传播损耗的确定系统的一种结构。如图1所示，该传播损耗的确定系统包括：第一电子设备101和多个第二电子设备102。
其中，第一电子设备101与第二电子设备102之间通信连接。
在实际应用中，第一电子设备101可以连接任意数量的第二电子设备102。为了便于理解，图1以一个第一电子设备101连接一个第二电子设备102为例进行说明。
本申请实施例中，第二电子设备102用于向第一电子设备101提供用于传播损耗的确定的数据，以使得第一电子设备101根据多个第二电子设备102发送的数据，确定传播损耗。
可选的，第一电子设备101可以是基于数字孪生技术的无线传播路损预测平台。该平台具备地理空间、模型速成、数据采集、传播环境标记、路损预测等功能。
在一些实施例中，平台可用于对真实环境的孪生，实现对真实无线传播路损的计算，也可用于虚拟环境的搭建(比如规划建站、建筑高楼等)，并对搭建后的虚拟环境进行无线传播路损的预测。
可选的，用于确定传播损耗的数据可以包括：待检测区域的初始传播环境数据、待检测区域的环境变化信息等。
可选的，第一电子设备101和第二电子设备102的实体设备可以是服务器，也可以是终端，还可以是其他类型的电子设备，本申请实施例对此不作限定。
可选的，上述终端可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端可以经无线接入网(radio access network，RAN)与一个或多个核心网进行通信。无线终端可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，也可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据，例如，手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)。
可选的，上述服务器可以是服务器集群(由多个服务器组成)中的一个服务器，也可以是该服务器中的芯片，还可以是该服务器中的片上系统，还可以通过部署在物理机上的虚拟机(virtual machine，VM)实现，本申请实施例对此不作限定。
可选的，当第一电子设备101为服务器，并且第二电子设备102为存储用于确定传播损耗的数据的服务器时，第一电子设备101和第二电子设备102可以是相互独立设置的两个设备，也可以集成在同一设备中。
容易理解的是，当第一电子设备101和第二电子设备102集成在同一设备时，第一电子设备101和第二电子设备102之间的通信方式为该设备内部模块之间的通信。这种情况下，二者之间的通信流程与“第一电子设备101和第二电子设备102相互独立的情况下，二者之间的通信流程”相同。
为了便于理解，本申请以第一电子设备101和第二电子设备102相互独立为例进行说明。
第一电子设备101和第二电子设备102基本硬件结构包括图2或图3所示传播损耗的确定装置所包括的元件。下面以图2和图3所示的传播损耗的确定装置为例，介绍第一电子设备101和第二电子设备102的硬件结构。
如图2所示，为本申请实施例提供的传播损耗的确定装置的一种硬件结构示意图。该传播损耗的确定装置包括处理器21，存储器22、通信接口23、总线24。处理器21，存储器22以及通信接口23之间可以通过总线24连接。
处理器21是传播损耗的确定装置的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器21可以是一个通用中央处理单元(central processingunit，CPU)，也可以是其他通用处理器等。其中，通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。
作为一种实施例，处理器21可以包括一个或多个CPU，例如图2中所示的CPU 0和CPU 1。
存储器22可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
一种可能的实现方式中，存储器22可以独立于处理器21存在，存储器22可以通过总线24与处理器21相连接，用于存储指令或者程序代码。处理器21调用并执行存储器22中存储的指令或程序代码时，能够实现本申请下述实施例提供的传播损耗的确定方法。
在本申请实施例中，对于第一电子设备101和第二电子设备102而言，存储器22中存储的软件程序不同，所以第一电子设备101和第二电子设备102实现的功能不同。关于各设备所执行的功能将结合下面的流程图进行描述。
另一种可能的实现方式中，存储器22也可以和处理器21集成在一起。
通信接口23，用于传播损耗的确定装置与其他设备通过通信网络连接，所述通信网络可以是以太网，无线接入网，无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。通信接口23可以包括用于接收数据的接收单元，以及用于发送数据的发送单元。
总线24，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，ISA)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图2中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
图3示出了本申请实施例中传播损耗的确定装置的另一种硬件结构。如图3所示，传播损耗的确定装置可以包括处理器31以及通信接口32。处理器31与通信接口32耦合。
处理器31的功能可以参考上述处理器21的描述。此外，处理器31还具备存储功能，可以起上述存储器22的功能。
通信接口32用于为处理器31提供数据。该通信接口32可以是传播损耗的确定装置的内部接口，也可以是传播损耗的确定装置对外的接口(相当于通信接口23)。
需要指出的是，图2(或图3)中示出的结构并不构成对传播损耗的确定装置的限定，除图2(或图3)所示部件之外，该传播损耗的确定装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合附图对本申请实施例提供的传播损耗的确定方法进行详细介绍。
本申请实施例提供的传播损耗的确定方法应用于图1所示的传播损耗的确定系统中的第一电子设备101，如图4所示，本申请实施例提供的传播损耗的确定方法包括：
S401、第一电子设备确定待检测区域的初始数字孪生模型。
具体的，为了避免通过大量人工路测采样数据对模型进行优化导致的在费时费力的问题，电子设备在确定待检测区域的传播损耗时，可以确定待检测区域的初始数字孪生模型。
在一些实施例中，电子设备可以基于数字孪生技术，确定待检测区域的初始数字孪生模型，也可以通过三维成型技术，确定待检测区域的初始数字孪生模型，还可以通过其他仿真技术，确定待检测区域的初始数字孪生模型，本申请实施例对此不作限定。
在一种可以实现的方式中，当电子设备可以基于数字孪生技术，确定待检测区域的初始数字孪生模型时，上述S401中，第一电子设备确定待检测区域的初始数字孪生模型的方法具体包括：
S401-1、第一电子设备获取待检测区域的初始传播环境数据。
其中，初始传播环境数据包括：初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据。
具体的，在确定待检测区域的传播损耗时，主要考虑自然环境和人造环境对无线传播路损的影响。因此，在确定待检测区域的初始数字孪生模型时，可以获取待检测区域的初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据。
其中地形地貌(又可以称为自然环境)包括山峰、丘陵、平原、盆地、水域、植被等。
人工建筑(又可以称为人工环境)主要包括人工建筑物。
S401-2、第一电子设备基于初始传播环境数据，生成待检测区域的三维模型。
具体的，第一电子设备具备支持模型快速构建的功能。第一电子设备可以通过导入初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据，快速生成基站小区、地形地貌及人工建筑(即待检测区域)的三维模型。
S401-3、第一电子设备将三维模型渲染到预先构建好的三维地理空间中，以得到初始数字孪生模型。
具体的，在生成待检测区域的三维模型后，第一电子设备可以根据三维模型的三维位置信息，将三维模型渲染到三维地理空间中，从而实现对无线传播环境进行数字孪生。
其中，初始数字孪生模型是以三维地理空间为基础构建，具备经度、纬度、高度三维位置信息的数字孪生模型。
S402、当待检测区域的传播环境变化时，第一电子设备获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型。
具体的，当待检测区域的传播环境变化时，通用技术通常需要通过大量人工路测采样数据对模型进行优化。但这种方法需提前规划路测路径，且路测范围有限，存在费时费力的问题。
为了解决上述问题，第一电子设备可以在待检测区域的传播环境变化的情况下，获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型。
上述待检测区域的环境变化信息可以包括待检测区域的地形地貌变化信息、人工建筑变化信息和无线通信变化信息。
在一种可以实现的方式中，当待检测区域的地形地貌和人工建筑变化时，第一电子设备可以通过地图服务器，获取待检测区域的地形地貌变化信息和人工建筑变化信息。
在又一种可以实现的方式中，当待检测区域的无线通信数据变化时，第一电子设备可以通过网管服务器，获取待检测区域的无线通信变化信息。
可选的，第一电子设备可以包括与用户交互的交互设备，例如显示屏、鼠标、键盘等。当待检测区域的传播环境变化时，用户可以通过交互设备，向第一电子设备输入待检测区域的环境变化信息。
也就是说，第一电子设备支持数字孪生模型中，环境变化信息的新增、删除、修改、查询功能，通过在交互设备进行环境变化信息表单的填写，可以实现目标数字孪生模型的采集、更新。
S403、第一电子设备基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息。
具体的，在确定待检测区域的传播损耗时，主要考虑自然环境和人造环境对无线传播路损的影响。因此，第一电子设备可以基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息。
在一种可以实现的方式中，由于目标数字孪生模型是根据初始传播环境数据和环境变化信息得到的，因此，第一电子设备可以查询生成目标数字孪生模型的原始数据，从而得到初始传播环境数据和环境变化信息。
接着，第一电子设备可以根据初始传播环境数据和环境变化信息，确定待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据，并基于目标传播环境数据，确定待检测区域的传播环境信息。
在又一种可以实现的方式中，由于目标数字孪生模型是在虚拟空间中完成对待检测区域的实体环境的映射，因此，电子设备可以直接通过目标数字孪生模型，获取到待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据。接着，第一电子设备可以基于目标传播环境数据，确定待检测区域的传播环境信息。
在一种可以实现的方式中，上述S403中，第一电子设备基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息的方法具体包括：
S403-1、第一电子设备基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据。
其中，目标传播环境数据包括：与初始无线通信数据对应的目标无线通信数据、与初始地形地貌数据对应的目标地形地貌数据、与初始人工建筑数据对应的目标人工建筑数据。目标无线通信数据包括：待检测区域内的基站位置信息和移动台的位置信息。
S403-2、第一电子设备基于基站位置信息和移动台的位置信息，确定待检测区域的位置信息。
具体的，在获取基站位置信息和移动台的位置信息后，第一电子设备可以先将基站天线和移动台天线的平面中心点，确定为待检测区域的圆心。接着，第一电子设备可以先根据基站天线和移动台天线的距离，确定待检测区域的半径。后续，第一电子设备可以根据圆心和半径，可以确定待检测区域的位置信息。
示例性的，待检测区域的半径R可以是1.5倍的r。r为基站天线与移动台天线的之间距离的一半。
S403-3、第一电子设备基于待检测区域的位置信息、目标地形地貌数据和目标人工建筑数据，确定待检测区域的传播环境信息。
其中，待检测区域的位置信息可以是根据上述圆心和半径确定出的圆。目标地形地貌数据可以包括：圆内自然环境中平原占地面积、圆内丘陵占比、圆内孤立山岳占比、圆内斜坡地占比、圆内自然环境中水域占比。目标人工建筑数据可以包括：圆内人工建筑物占地面积。
示例性的，若圆内人工建筑物占地面积>60％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：市区。
若圆内人工建筑物占地面积<60％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：郊区。
若圆内人工建筑物占地面积<10％且自然环境中平原占地面积>70％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：开阔地。
若圆内人工建筑物占地面积<30％且自然环境中平原占地面积>60％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：准开阔地。
若圆内丘陵占比>40％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：丘陵。
若圆内孤立山岳占比>40％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：孤立山岳。
若圆内斜坡地占比>40％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：斜坡地。
若圆内自然环境中水域占比>40％，则第一电子设备确定待检测区域的传播环境信息为：水陆混合路径。需要说明的是，以上标记传播环境的占比阈值可以根据需求调整。
S404、第一电子设备基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
具体的，在确定目标数字孪生模型和传播环境信息后，第一电子设备可以基于目标数字孪生模型和传播环境信息，选择合适的无线传播模型，并利用无线传播模型预测路损，即确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
可选的，无线传播模型可以包括：奥村-哈特(Okumura-Hata)模型、室内传播模型、伦琴衰落模型等。
本申请实施例以Okumura-Hata模型为例，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
Okumura-Hata模型的思路是将城市视为“准平滑地形”，给出城市场强中值。对于郊区、开阔区的场强中值，则以城市场强中值为基础进行修正。
对于“不规划地形”，也给出了相应的修正因子。由于Okumura-Hata模型给出的修正因子较多，因此，在可以掌握详细地形、地物的情况下，可以得到更加准确的无线传播路径损耗信息。
示例性的，预设无线传播模型为Okumura-Hata模型，第一电子设备基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息的方法具体包括：
S404-1、第一电子设备基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据。
其中，目标无线通信数据包括：待检测区域内基站的工作频段、基站的天线高度、移动台的天线高度和基站与移动台的通信距离。在一种可以实现的方式中，由于目标数字孪生模型是根据初始传播环境数据和环境变化信息得到的，因此，第一电子设备可以查询生成目标数字孪生模型的原始数据，从而得到初始传播环境数据和环境变化信息。
接着，第一电子设备可以根据初始无线通信数据和环境变化信息，确定待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据。
在又一种可以实现的方式中，由于目标数字孪生模型是在虚拟空间中完成对待检测区域的实体环境的映射，因此，电子设备可以直接通过目标数字孪生模型，获取到待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据。
S404-2、第一电子设备基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的自由空间传播损耗。
示例性的，预设基站的工作频段为f，基站天线高度为hb，移动台天线高度为hm，基站与移动台的通信距离为d。
第一电子设备根据工作频段和通信距离，得出自由空间传播损耗Lfs满足下述公式：
Lfs＝32.44+20lgf+20lgd。
S404-3、第一电子设备基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的市区基本损耗中值。
具体的，在城市街道地区，电波传输损耗取决于通信距离d、工作频段f、基站天线高度为hb，移动台天线高度为hm以及街道的走向和宽度等。
准平滑地形，市区的传播损耗中值又称为基本损耗中值，或者基准损耗中值。Okumura-Hata模型中，给出了准平滑地区，市区基本损耗中值的预测曲线族。
图5示出了Okumura-Hata模型中，市区基本损耗中值的预测曲线族示意图。如图5所示，纵坐标以分贝计量，横坐标以频率计量。在基站天线高度为hb＝200m，移动台天线高度为hm＝3m，以自由空间传播损耗为基准(0db)的情况下，通过图5可以查得，与待检测区域的工作频段和通信距离对应的市区基本损耗中值Am(f，d)。由图5可知，市区基本损耗中值Am(f，d)加上自由空间传播损耗Lfs才是实际路径损耗LT。
S404-4、第一电子设备基于基站的天线高度和通信距离，确定待检测区域的基站天线高度增益因子。
图6示出了Okumura-Hata模型中，基站天线高度增益因子的曲线族示意图。
若基站天线高度不为200m，则可以利用图6，确定待检测区域的基站天线高度增益因子Hb(hb，d)。S404-5、第一电子设备基于移动台的天线高度和通信距离，确定待检测区域的移动台天线高度增益因子。
图7示出了Okumura-Hata模型中，移动台天线高度增益因子的曲线族示意图。
若移动台天线高度不为3m，则可以利用图7，确定待检测区域的移动台天线高度增益因子Hm(hm，f)。
S404-6、第一电子设备根据传播环境信息，确定待检测区域的地形地区修正因子。
其中，地形地区修正因子包括：郊区修正因子、开阔地修正因子、准开阔地修正因子、丘陵地修正因子、丘陵地微小修正值、孤立山岳修正因子、斜坡地形修正因子和水陆混合路径修正因子。
市区基本损耗中值与郊区基本损耗中值之差为郊区修正因子。郊区修正因子随工作频段和通信距离的变化关系如图8所示。
开阔地和准开阔地(开阔地与郊区之间的过渡地区)的损耗中值相对于市区基本损耗中值的修正曲线如图9所示。
其中，Qo为开阔地修正因子，Qr为准开阔地修正因子。
丘陵地的地形参数可以用“地形起伏”高度表示，其定义为：自接收点向发射点延伸10km范围内，地形起伏的90％与10％处的高度差。
市区基本损耗中值与丘陵地基本损耗中值之差为丘陵地修正因子。
丘陵地上起伏的顶部和谷部的丘陵地微小修正值是在丘陵地修正因子的基础上，进一步修正的微小修正值。
孤立山岳修正因子是在使用450Mhz，900Mhz频段，山岳高度H＝110m-350m时，基本损耗中值与实测的损耗中值的差值，并归一化H＝200m时的值。
斜坡地形是指在5km-10km内倾斜的地形。若在电波传播方向上，地形逐渐升高，则称为正斜坡，反之为负斜坡。
斜坡地形修正因子和水陆混合路径修正因子都是增益因子。
第一电子设备根据传播环境信息，确定待检测区域的地形地区修正因子KT满足下述公式：
KT＝Kmr+Qo+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+Ks。
其中，Kmr为郊区修正因子，Qo为开阔地修正因子，Qr为准开阔地修正因子，Kh为丘陵地修正因子，Khf为丘陵地微小修正值，Kjs为孤立山岳修正因子，Ksp为斜坡地形修正因子，Ks为水陆混合路径修正因子。
S404-7、第一电子设备根据自由空间传播损耗、市区基本损耗中值、基站天线高度增益因子、待检测区域的移动台天线高度增益因子和地形地区修正因子，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
具体的，第一电子设备确定待检测区域的无线传播路径损耗信息为待检测区域的传播损耗中值LT。
其中，传播损耗中值LT满足下述公式：
LT＝Lfs+Am(f，d)-HbH(hb，d)-Hm(hm，f)-KT。
由上可知，本申请实施例可以通过数据导入和数据前端采集两种方式，构建真实无线传播环境或虚拟无线传播环境的数字孪生体，并对无线传播路损预测区域进行传播环境标记，最终利用无线传播模型实现无线传播路损的预测。
上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对传播损耗的确定装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。可选的，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
如图10所示，为本申请实施例提供的一种传播损耗的确定装置的结构示意图。该传播损耗的确定装置可以用于执行图4所示的传播损耗的确定的方法。图10所示传播损耗的确定装置包括：处理单元1001和获取单元1002；
处理单元1001，用于确定待检测区域的初始数字孪生模型；
获取单元1002，用于当待检测区域的传播环境变化时，获取待检测区域的环境变化信息，并基于环境变化信息对初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型；
处理单元1001，还用于基于目标数字孪生模型，确定待检测区域的传播环境信息；
处理单元1001，还用于基于目标数字孪生模型和传播环境信息，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
可选的，处理单元1001，具体用于：
获取待检测区域的初始传播环境数据；初始传播环境数据包括：初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据；
基于初始传播环境数据，生成待检测区域的三维模型；
将三维模型渲染到预先构建好的三维地理空间中，以得到初始数字孪生模型。
可选的，处理单元1001，具体用于：
基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据；目标传播环境数据包括：与初始无线通信数据对应的目标无线通信数据、与初始地形地貌数据对应的目标地形地貌数据、与初始人工建筑数据对应的目标人工建筑数据；目标无线通信数据包括：待检测区域内的基站位置信息和移动台的位置信息；
基于基站位置信息和移动台的位置信息，确定待检测区域的位置信息；
基于待检测区域的位置信息、目标地形地貌数据和目标人工建筑数据，确定待检测区域的传播环境信息。
可选的，处理单元1001，具体用于：
基于目标数字孪生模型，确定待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据；目标无线通信数据包括：待检测区域内基站的工作频段、基站的天线高度、移动台的天线高度和基站与移动台的通信距离；
基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的自由空间传播损耗；
基于工作频段和通信距离，确定待检测区域的市区基本损耗中值；
基于基站的天线高度和通信距离，确定待检测区域的基站天线高度增益因子；
基于移动台的天线高度和通信距离，确定待检测区域的移动台天线高度增益因子；
根据传播环境信息，确定待检测区域的地形地区修正因子；
根据自由空间传播损耗、市区基本损耗中值、基站天线高度增益因子、待检测区域的移动台天线高度增益因子和地形地区修正因子，确定待检测区域的无线传播路径损耗信息。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例提供的传播损耗的确定方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序，该计算机程序可直接加载到存储器中，并含有软件代码，该计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现上述实施例提供的传播损耗的确定方法。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机可读存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种传播损耗的确定方法，其特征在于，包括：
确定待检测区域的初始数字孪生模型；
当所述待检测区域的传播环境变化时，获取所述待检测区域的环境变化信息，并基于所述环境变化信息对所述初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型；
基于所述目标数字孪生模型，确定所述待检测区域的传播环境信息；
基于所述目标数字孪生模型和所述传播环境信息，确定所述待检测区域的无线传播路径损耗信息。
2.根据权利要求1所述的传播损耗的确定方法，其特征在于，所述确定待检测区域的初始数字孪生模型，包括：
获取所述待检测区域的初始传播环境数据；所述初始传播环境数据包括：初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据；
基于所述初始传播环境数据，生成所述待检测区域的三维模型；
将所述三维模型渲染到预先构建好的三维地理空间中，以得到所述初始数字孪生模型。
3.根据权利要求2所述的传播损耗的确定方法，其特征在于，所述基于所述目标数字孪生模型，确定所述待检测区域的传播环境信息，包括：
基于所述目标数字孪生模型，确定所述待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据；所述目标传播环境数据包括：与所述初始无线通信数据对应的目标无线通信数据、与所述初始地形地貌数据对应的目标地形地貌数据、与所述初始人工建筑数据对应的目标人工建筑数据；所述目标无线通信数据包括：所述待检测区域内的基站位置信息和移动台的位置信息；
基于所述基站位置信息和所述移动台的位置信息，确定所述待检测区域的位置信息；
基于所述待检测区域的位置信息、所述目标地形地貌数据和所述目标人工建筑数据，确定所述待检测区域的传播环境信息。
4.根据权利要求1-3任一项所述的传播损耗的确定方法，其特征在于，所述基于所述目标数字孪生模型和所述传播环境信息，确定所述待检测区域的无线传播路径损耗信息，包括：
基于所述目标数字孪生模型，确定所述待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据；所述目标无线通信数据包括：所述待检测区域内基站的工作频段、所述基站的天线高度、移动台的天线高度和所述基站与所述移动台的通信距离；
基于所述工作频段和所述通信距离，确定所述待检测区域的自由空间传播损耗；
基于所述工作频段和所述通信距离，确定所述待检测区域的市区基本损耗中值；
基于所述基站的天线高度和所述通信距离，确定所述待检测区域的基站天线高度增益因子；
基于所述移动台的天线高度和所述通信距离，确定所述待检测区域的移动台天线高度增益因子；
根据所述传播环境信息，确定所述待检测区域的地形地区修正因子；
根据所述自由空间传播损耗、所述市区基本损耗中值、所述基站天线高度增益因子、所述待检测区域的移动台天线高度增益因子和所述地形地区修正因子，确定所述待检测区域的无线传播路径损耗信息。
5.一种传播损耗的确定装置，其特征在于，包括：处理单元和获取单元；
所述处理单元，用于确定待检测区域的初始数字孪生模型；
所述获取单元，用于当所述待检测区域的传播环境变化时，获取所述待检测区域的环境变化信息，并基于所述环境变化信息对所述初始数字孪生模型进行更新，以得到目标数字孪生模型；
所述处理单元，还用于基于所述目标数字孪生模型，确定所述待检测区域的传播环境信息；
所述处理单元，还用于基于所述目标数字孪生模型和所述传播环境信息，确定所述待检测区域的无线传播路径损耗信息。
6.根据权利要求5所述的传播损耗的确定装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于：
获取所述待检测区域的初始传播环境数据；所述初始传播环境数据包括：初始无线通信数据、初始地形地貌数据和初始人工建筑数据；
基于所述初始传播环境数据，生成所述待检测区域的三维模型；
将所述三维模型渲染到预先构建好的三维地理空间中，以得到所述初始数字孪生模型。
7.根据权利要求6所述的传播损耗的确定装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于：
基于所述目标数字孪生模型，确定所述待检测区域传播环境变化后的目标传播环境数据；所述目标传播环境数据包括：与所述初始无线通信数据对应的目标无线通信数据、与所述初始地形地貌数据对应的目标地形地貌数据、与所述初始人工建筑数据对应的目标人工建筑数据；所述目标无线通信数据包括：所述待检测区域内的基站位置信息和移动台的位置信息；
基于所述基站位置信息和所述移动台的位置信息，确定所述待检测区域的位置信息；
基于所述待检测区域的位置信息、所述目标地形地貌数据和所述目标人工建筑数据，确定所述待检测区域的传播环境信息。
8.根据权利要求5-7任一项所述的传播损耗的确定装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于：
基于所述目标数字孪生模型，确定所述待检测区域传播环境变化后的目标无线通信数据；所述目标无线通信数据包括：所述待检测区域内基站的工作频段、所述基站的天线高度、移动台的天线高度和所述基站与所述移动台的通信距离；
基于所述工作频段和所述通信距离，确定所述待检测区域的自由空间传播损耗；
基于所述工作频段和所述通信距离，确定所述待检测区域的市区基本损耗中值；
基于所述基站的天线高度和所述通信距离，确定所述待检测区域的基站天线高度增益因子；
基于所述移动台的天线高度和所述通信距离，确定所述待检测区域的移动台天线高度增益因子；
根据所述传播环境信息，确定所述待检测区域的地形地区修正因子；
根据所述自由空间传播损耗、所述市区基本损耗中值、所述基站天线高度增益因子、所述待检测区域的移动台天线高度增益因子和所述地形地区修正因子，确定所述待检测区域的无线传播路径损耗信息。
9.一种传播损耗的确定装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过总线连接；当所述传播损耗的确定装置运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述传播损耗的确定装置执行如权利要求1-4任一项所述的传播损耗的确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当所述计算机执行指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-4任一项所述的传播损耗的确定方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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