CN1257390A - 无线电网络规划系统中使用改进的内插方案预测无线电波传播损耗的方法 - Google Patents

无线电网络规划系统中使用改进的内插方案预测无线电波传播损耗的方法 Download PDF

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一种用于预测分布于基站业务区内点的无线电波传播损耗值的方法,包括步骤:(a)根据用户定义的参数计算沿初始和下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值;(b)指定一个初始遗漏点作为目标点,其中初始遗漏点位于由初始和下一径向线以及连接在初始和第一径向线之间的圆周所定义的网孔网格图的一个区域内;(c)寻找第一和第二映射点,其中第一映射点位于垂直线和初始径向线的交点上,第二映射点位于垂直线和下一径向线的交点上;(d)计算第一和第二映射点的无线电波传播损耗值;(e)使用第一和第二映射点的无线电波传播损耗值计算目标点的无线电波传播损耗值;(f)指定另一个初始遗漏点作为目标点并重复所述步骤(c)至(f)直到为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值;和(g)指定下一径向线作为初始线并重复所述步骤(a)至(g)以计算位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点的无线电波传播损耗值。

Description

无线电网络规划系统中使用改进的内 插方案预测无线电波传播损耗的方法
本发明涉及一种在无线电网络规划系统中预测无线电波传播损耗的方法，尤其涉及一种使用改进的内插方案预测沿网孔网格图径向线分布的点和遗漏在径向线之外的点的无线电波传播损耗值的方法。
一般地，无线电网络规划系统确定基站的网孔覆盖范围以便预测无线电波传播损耗并规划无线电网络。术语“网孔覆盖范围”指基站的业务区。当无线电波信号远离向终端发射该无线电波信号的基站时，无线电波信号强度逐渐降低。当无线电波信号强度低于预定强度时，移动站和基站之间变得不能通信。而且，在地球上的地形、自然特征等影响无线电波信号的情况下，在网孔网格图上网孔覆盖范围的形状是不规则的。为预测基站的网孔覆盖范围，无线电网络规划系统可以使用数学模型和地理信息计算无线电波传播损耗值。
无线电网络规划系统的常规无线电波传播预测引擎计算从基站起始点到预定半径的无线电波传播损耗值并存储表示所计算的无线电波传播损耗的数据。
无线电波传播预测引擎读取预定半径的相关参数和无线电波传播损耗的数据格式。然后，无线电波传播预测引擎调用数学模型以计算无线电波传播损耗。无线电波传播预测引擎按照该数据格式存储所计算的无线电波传播损耗数据。典型地，作为无线电波传播预测结果的网格格式的信息存储在无线电网络规划系统中，其中网格格式的信息可满足给定的分辨率。
在常规无线电网络规划系统中执行一种预测无线电波传播损耗的算法。该算法随径向线角度的增加执行沿网孔网格图多条径向线分布的点的无线电波传播损耗预测。径向线分别从基站延伸到网孔网格图中圆周上一点。无线电网络规划系统将球面坐标数据转换成直角坐标数据以存储所计算的值。此时，一些点可能遗漏在网孔网格图径向线之外并需要计算无线电波传播损耗。为减少遗漏点的数目，应当增加网孔网格图中的径向线数。
当在网孔网格图中增加径向线数时，问题在于应增加计算次数。尽管已经使用内插方案降低计算次数，但问题在于常规内插方案不能有效地减少根据用户随机定义数据计算的次数。
因此，本发明的一个目的是提供一种预测沿网孔网格图径向线分布的点和遗漏在径向线之外的点的无线电波传播损耗值的方法，该方法能控制根据用户定义数据计算的次数并使用改进的内插方案提高无线电波传播损耗预测的精度。
因此，本发明的另一目的是提供一种计算机可读媒体，该媒体执行一种使用改进的内插方案预测沿网孔网格图径向线分布的点和遗漏在径向线之外的点的无线电波传播损耗的方法。
根据本发明的一个方面，提供一种预测分布于基站业务区内的点的无线电波传播损耗值的方法，其中业务区用映射成网孔网格图的围绕基站的圆表示，并且其中点包括位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点，该方法包括步骤：(a)根据用户定义的参数计算沿初始和下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值；(b)指定一个初始遗漏点作为目标点，其中初始遗漏点位于由初始和下一径向线以及连接在初始和下一径向线之间的圆周所定义的网孔网格图的一个区域内；(c)寻找第一和第二映射点，其中第一映射点位于垂直线和初始径向线的交点上，第二映射点位于垂直线和下一径向线的交点上；(d)计算第一和第二映射点的无线电波传播损耗值；(e)使用第一和第二映射点的无线电波传播损耗值计算目标点的无线电波传播损耗值；(f)指定另一个初始遗漏点作为目标点并重复所述步骤(c)至(f)直到为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值；和(g)指定下一径向线作为初始线并重复所述步骤(a)至(g)以计算位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点的无线电波传播损耗值。
根据本发明的另一方面，提供一种用于预测分布于基站业务区内的点的无线电波传播损耗值的计算机可读媒体，其中业务区用映射成网孔网格图的围绕基站的圆表示，并且其中点包括位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点，包括步骤：(a)根据用户定义的参数计算沿初始和下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值；(b)指定一个初始遗漏点作为目标点，其中初始遗漏点位于由初始和下一径向线以及连接在初始和下一径向线之间的圆周所定义的网孔网格图的一个区域内；(c)寻找第一和第二映射点，其中第一映射点位于垂直线和初始径向线的交点上，第二映射点位于垂直线和下一径向线的交点上；(d)计算第一和第二映射点的无线电波传播损耗值；(e)使用第一和第二映射点的无线电波传播损耗值计算目标点的无线电波传播损耗值；(f)指定另一个初始遗漏点作为目标点并重复所述步骤(c)至(f)直到为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值；和(g)指定下一径向线作为初始线并重复所述步骤(a)至(g)以计算位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点的无线电波传播损耗值。
根据优选实施例的下述说明并结合附图，本发明的上述以及其它的目的和特点将变得明显，其中：
图1是说明可应用本发明的无线电网络规划系统的方框图；
图2是表示径向线和沿径向线分布的点的网孔网格图；
图3是说明根据本发明计算遗漏在径向线之外的点的无线电波传播损耗值的示意图；
图4A和4B是说明根据本发明预测无线电波传播损耗的方法的流程图。
参见图1，无线电网络规划系统包括输入设备11、输出设备12、中央处理单元(CPU)13和存储设备14。例如键盘、鼠标等的输入设备11，从用户接收预测无线电波传播损耗值所需的数据，其中该数据由用户定义。存储设备14存储地理信息的相关数据。中央处理单元13使用来自存储设备14的地理信息相关数据和来自输入设备11的用户定义数据预测无线电波传播损耗值。输出设备12，即计算机监视器、显示器等，显示由中央处理单元13预测的无线电波传播损耗值。
参见图2，表示一个由圆半径、网点之间的距离、多条径向线和多个沿径向线分布的点定义的网孔网格图。
径向线数由角度D_THETA确定，其中角度D_THETA说明如下：
D_THETA＝(ALPHA)×((网点之间的距离)/(圆半径R))     等式1
其中ALPHA是用户定义的加权。
并且，沿一条径向线分布的点数由长度D_LENGTH确定，其中长度D_LENGTH说明如下：
D_LENGTH＝(圆半径)/(沿一条径向线分布的点数)      等式2
参见图2和图3，表示由两条径向线RL1和RL2以及两条径向线RL1和RL2之间的圆周所定义的网孔网格图的一个区域。遗漏在两条径向线RL1和RL2之外的点M1位于网孔网格图的该区域内。
位于两条径向线R1和R2上的四个点D1、D2、D3和D4相邻并靠近点M1。映射点VAL1位于沿径向线RL1分布的点D1和D2之间。连接在映射点VAL1和点M1之间的垂直线垂直于径向线RL1。
映射点VAL2位于沿径向线RL2分布的点D3与D4之间。连接在映射点VAL2和点M1之间的垂直线垂直于径向线RL2。径向线RL1和线IL3之间的角度用角度THETA1表示，和径向线RL2线IL3之间的角度用角度THETA2表示。
映射点VAL1的无线电波传播损耗值LOSS1由下式确定：
LOSS1＝{(((映射点VAL1和点D1之间的距离)×(点D1的无线电波传播损耗值))+((映射点VAL2和点D2之间的距离)×(点D2的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}
                                               等式3
并且，映射点VAL2的无线电波传播损耗值LOSS2由下式确定：
LOSS2＝{(((映射点VAL2和点D3之间的距离)×(点D3的无线电波传播损耗值))+((映射点VAL2和点D4之间的距离)×(点D4的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}
                                               等式4
并且点M1的无线电波传播损耗值LOSS由下式确定：
LOSS＝{(((无线电波传播损耗值LOSS1)×(角度THETA2))+((无线电波传播损耗值LOSS2)×(角度THETA1)))/角度D_THETA}    等式5
参见图4A和图4B，表示说明预测位于基站业务区内点的无线电波传播损耗值的方法的流程图400，其中业务区用映射成网孔网格图的围绕基站的圆表示，并且其中的点包括位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点。
在步骤401，从用户接收与网孔网格图的圆半径、网孔网格图的网点之间的距离和沿一条径向线分布的点数有关的参数。由用户定义该参数。
在步骤402，根据参数确定径向线之间的预定角度和沿径向线分布的点之间的预定距离。
预定角度由下式确定：
D_THETA＝(ALPHA)×((网点之间的距离)/(圆半径))，ALPHA是用户定义的加权和D_THETA是预定角度。
预定距离由下式确定：
D_LENGTH＝(圆半径)/(沿一条径向线分布的点数)，D_LENGTH是预定距离。
在步骤403，计算在角度0°上沿初始径向线分布的点的无线电波传播损耗值。
在步骤404，以预定角度增加下一径向线的角度。
在步骤405，计算沿下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值。
在步骤406，指定一个初始遗漏点作为目标点，其中该初始遗漏点位于由初始和下一径向线以及连接在初始和下一径向线之间的圆周所定义的网孔网格图的一个区域内。
在步骤407，寻找第一和第二映射点，其中第一映射点位于垂直线和初始径向线的交点上，第二映射点位于垂直线和下一径向线的交点上。
在步骤408，计算第一和第二映射点的无线电波传播损耗值。
初始径向线包括与目标点相邻的第一和第二点，并且第一映射点位于第一和第二点之间。第一映射点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS1＝{(((第一映射点和第一点之间的距离)×(第一点的无线电波传播损耗值))+((第一映射点和第二点之间的距离)×(第二点的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}，LOSS1是第一映射点的无线电波传播损耗值。
下一径向线包括与目标点相邻的第三和第四点，并且第二映射点位于第三和第四点之间。第二映射点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS2＝{(((第二映射点和第三点之间的距离)×(第三点的无线电波传播损耗值))+((第二映射点和第四点之间的距离)×(第四点的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}，LOSS2是第二映射点的无线电波传播损耗值。
在步骤409，使用第一和第二映射点的无线电波传播损耗值计算目标点的无线电波传播损耗值。目标点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS＝{(((无线电波传播损耗值LOSS1)×(角度THETA2))+((无线电波传播损耗值LOSS2)×(角度THETA1)))/角度D_THETA}，LOSS是目标点的无线电波传播损耗值，角度THETA2是下一径向线和圆心与目标点连线之间的角度，并且角度THETA1是初始径向线和圆心与目标点连线之间的角度。
在步骤410，确定是否已经为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值。
在步骤411，如果没有为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值，指定另一初始遗漏点作为目标点。然后，重复步骤407至411直到已经为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值。
在步骤412，如果已经为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值，确定累加角度是否大于360°角。
在步骤413，如果累加角度不大于360°角，指定下一径向线作为初始线。然后，重复步骤404至413直到计算位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点的无线电波传播损耗值。
该预测无线电波传播损耗的方法优选应用在无线电网络规划系统中，该预测无线电波传播损耗的方法可存储在计算机可读媒体中，例如光盘、硬盘等。
尽管已为说明性目的公开本发明的优选实施例，但本领域的技术人员将理解在不脱离如附加的权利要求书所公开的本发明的范围和精神的情况下，可进行各种修改、增加和替代。

Claims (22)

1.一种预测分布于基站业务区内点的无线电波传播损耗值的方法，其中业务区用映射成网孔网格图的围绕基站的圆表示，并且其中点包括位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点，该方法包括步骤：
(a)根据用户定义的参数计算沿初始和下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值；
(b)指定一个初始遗漏点作为目标点，其中初始遗漏点位于由初始和下一径向线以及连接在初始和下一径向线之间的圆周所定义的网孔网格图的一个区域内；
(c)寻找第一和第二映射点，其中第一映射点位于垂直线和初始径向线的交点上，第二映射点位于垂直线和下一径向线的交点上；
(d)计算第一和第二映射点的无线电波传播损耗值；
(e)使用第一和第二映射点的无线电波传播损耗值计算目标点的无线电波传播损耗值；
(f)指定另一初始遗漏点作为目标点并重复所述步骤(c)至(f)直到为所有初始遗漏点计算无线电波传播损耗值；及
(g)指定下一径向线作为初始线并重复所述步骤(a)至(g)以计算位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点的无线电波传播损耗值。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(a)中包括的参数涉及网孔网格图的圆半径，网孔网格图网点之间的距离和沿一条径向线分布的点数。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述步骤(a)包括步骤：
(a1)根据参数确定径向线之间的预定角度和沿径向线分布的点之间的预定距离；
(a2)计算沿初始径向线分布的点的无线电波传播损耗值；
(a3)以预定角度增加下一径向线的角度；及
(a4)计算沿下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述步骤(g)包括步骤：
(g1)确定累加角度是否大于360°角；
(g2)如果累加角度不大于360°角，重复所述步骤(a)至(g)；及
(g3)如果累加角度大于360°角，完成该方法的过程。
5.如权利要求4所述的方法，其中包含在所述(a1)的预定角度由下式确定：
D_THETA＝(ALPHA)×((网点之间的距离)/(圆半径))，ALPHA是用户定义的加权，D_THETA是预定角度。
6.如权利要求5所述的方法，其中包含在所述(a1)中的预定距离由下式确定：
D_LENGTH＝(圆半径)/(沿一条径向线分布的点数)，D_LENGTH是预定距离。
7.如权利要求6所述的方法，其中包含在所述步骤(a)中的初始径向线包括与目标点相邻的第一和第二点，并且包含在所述步骤(c)中的第一映射点位于第一和第二点之间。
8.如权利要求7所述的方法，其中包含在所述步骤(d)中的第一映射点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS1＝{(((第一映射点和第一点之间的距离)×(第一点的无线电波传播损耗值))+((第一映射点和第二点之间的距离)×(第二点的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}，LOSS1是第一映射点的无线电波传播损耗值。
9.如权利要求8所述的方法，其中包含在所述步骤(a)中的下一径向线包括与目标点相邻的第三和第四点，并且包含在所述步骤(c)中的第二映射点位于第三和第四点之间。
10.如权利要求9所述的方法，其中包含在步骤(d)中的第二映射点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS2＝{(((第二映射点和第三点之间的距离)×(第三点的无线电波传播损耗值))+((第二映射点和第四点之间的距离)×(第四点的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}，LOSS2是第二映射点的无线电波传播损耗值。
11.如权利要求10所述的方法，其中包含在所述步骤(b)中的目标点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS＝{(((无线电波传播损耗值LOSS1)×(角度THETA2))+((无线电波传播损耗值LOSS2)×(角度THETA1)))/角度D_THETA}，LOSS是目标点的无线电波传播损耗值，角度THETA2是下一径向线和圆心与目标点连线之间的角度，并且角度THETA1是初始径向线和圆心与目标点连线之间的角度。
12.一种用于预测分布于基站业务区内点的无线电波传播损耗值的计算机可读媒体，其中业务区用映射成网孔网格图的围绕基站的圆表示，并且其中点包括位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点，包括步骤：
(a)根据用户定义的参数计算沿初始和下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值；
(b)指定一个初始遗漏点作为目标点，其中初始遗漏点位于由初始和下一径向线以及连接在初始和下一径向线之间的圆周所定义的网孔网格图的一个区域内；
(c)寻找第一和第二映射点，其中第一映射点位于垂直线和初始径向线的交点上，第二映射点位于垂直线和下一径向线的交点上；
(d)计算第一和第二映射点的无线电波传播损耗值；
(e)使用第一和第二映射点的无线电波传播损耗值计算目标点的无线电波传播损耗值；
(f)指定另一个初始遗漏点作为目标点并重复所述步骤(c)至(f)直到为所有的初始遗漏点计算无线电波传播损耗值；
(g)指定下一径向线作为初始线并重复所述步骤(a)至(g)以计算位于径向线上的径向点和径向线之外的遗漏点的无线电波传播损耗值。
13.如权利要求12所述的计算机可读媒体，其中在所述步骤(a)中包括的参数涉及网孔网格图的圆半径，网孔网格图网点之间的距离和沿一条径向线分布的点数。
14.如权利要求13所述的计算机可读媒体，其中所述步骤(a)包括步骤：
(a1)根据参数确定径向线之间的预定角度和沿径向线分布的点之间的预定距离；
(a2)计算沿初始径向线分布的点的无线电波传播损耗值；
(a3)以预定角度增加下一径向线的角度；
(a4)计算沿下一径向线分布的点的无线电波传播损耗值。
15.如权利要求14所述的计算机可读媒体，其中所述步骤(g)包括步骤：
(g1)确定累加角度是否大于360°角；
(g2)如果累加角度不大于360°角，重复所述步骤(a)至(g)；
(g3)如果累加角度大于360°角，完成该方法的过程。
16.如权利要求15所述的计算机可读媒体，其中包含在所述(a1)的预定角度由下式确定：
D_THETA＝(ALPHA)×((网点之间的距离)/(圆半径))，ALPHA是用户定义的加权，D_THETA是预定角度。
17.如权利要求16所述的计算机可读媒体，其中包含在所述(a1)中的预定距离由下式确定：
D_LENGTH＝(圆半径)/(沿一条径向线分布的点数)，D_LENGTH是预定距离。
18.如权利要求17所述的计算机可读媒体，其中包含在所述步骤(a)中的初始径向线包括与目标点相邻的第一和第二点，并且包含在所述步骤(c)中的第一映射点位于第一和第二点之间。
19.如权利要求18所述的计算机可读媒体，其中包含在所述步骤(d)中的第一映射点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS1＝{(((第一映射点和第一点之间的距离)×(第一点的无线电波传播损耗值))+((第一映射点和第二点之间的距离)×(第二点的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}，LOSS1是第一映射点的无线电波传播损耗值。
20.如权利要求19所述的计算机可读媒体，其中包含在所述步骤(a)中的下一径向线包括与目标点相邻的第三和第四点，并且包含在所述步骤(c)中的第二映射点位于第三和第四点之间。
21.如权利要求20所述的计算机可读媒体，其中包含在步骤(d)中的第二映射点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS2＝{(((第二映射点和第三点之间的距离)×(第三点的无线电波传播损耗值))+((第二映射点和第四点之间的距离)×(第四点的无线电波传播损耗值)))/距离D_LENGTH}，LOSS2是第二映射点的无线电波传播损耗值。
22.如权利要求21所述的计算机可读媒体，其中包含在所述步骤(b)中的目标点的无线电波传播损耗值由下式确定：
LOSS＝{(((无线电波传播损耗值LOSS1)×(角度THETA2))+((无线电波传播损耗值LOSS2)×(角度THETA1)))/角度D_THETA}，LOSS是目标点的无线电波传播损耗值，角度THETA2是下一径向线与圆心和目标点的连线之间的角度，并且角度THETA1是初始径向线与圆心和目标点的连线之间的角度。
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