無線網絡仿真方法及無線網絡仿真裝置的製作方法

2023-05-04 19:06:26 1

專利名稱：無線網絡仿真方法及無線網絡仿真裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機及通信技術領域，尤其涉及一種無線網絡仿真方法及一種無線 網絡仿真裝置。
背景技術：
無線網絡規劃是無線網絡建設前期重要的環節。隨著移動通信技術的發展，需要 藉助無線網絡仿真工具來估計無線網絡的預期性能。無線網絡仿真工具不僅需要對接入控 制、信道編碼、切換等關鍵技術進行準確合理的建模之外，對無線環境，例如信道環境、衰落 方式的能否進行合理建模也會影響仿真效果。目前對無線環境的建模主要集中在陰影衰落 的模擬、穿透損耗的模擬、傳播環境的模擬、話務分布情況等幾個關鍵環節上。現有的無線網絡仿真工具的主要工作原理為第一步，根據用戶通過滑動觸控螢幕、 或鍵盤輸入坐標點等方式輸入的規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋區域，所述規 劃區域的覆蓋區域由預定尺寸的柵格組成，柵格是在進行無線網絡仿真時的最小的規劃區 域單位，請參照附圖1，X軸和Y軸分別為地理上的緯度、經度方向，細實線表示用戶輸入的 規劃區域的邊界信息，虛線確定的方格為柵格，用戶輸入的規劃區域的邊界也可以為不規 則的多邊形；第二步，根據確定出的規劃區域的覆蓋區域、以及規劃區域中規劃基站的位 置、小區天線的發射功率等規劃基站的相關參數因素，確定規劃區域中每個柵格的路徑損 耗；第三步，根據確定出的每個柵格的路徑損耗，進行信道覆蓋信息預測(即針對每個柵 格，選取在該柵格的位置上信道質量最佳的小區)；第四步，在確定出路徑損耗和信道覆蓋 信息的基礎上，根據用戶輸入的規劃區域對應的穿透損耗、話務分布、陰影衰落等無線環境 參數的參數值，對規劃區域的無線網絡的預期性能進行仿真估計。在一些無線環境複雜的大中型城市中，同一規劃區域中不同位置的無線環境參數 往往是存在顯著差異的，例如請參照附圖2，在規劃區域中有「城中村」和「商業區」，其中 「城中村」的房屋質量相對較差、牆體較薄、密度較小，因而穿透損耗較小；「商業區」的房屋 多為鋼筋混凝土結構，質量較好、牆體較厚，因而穿透損耗較大。在仿真時，如果將規劃區域 的穿透損耗設置為與「城中村」環境相匹配，那麼由規劃的基站等設備提供的無線網絡將不 能滿足「商業區」的通信質量要求；相反，如果將規劃區域的穿透損耗設置為與「商業區」環 境相匹配，那麼將會使規劃中的基站等網絡設備的密度、發射功率提高，不但浪費投資，而 且會使「城中村」中信號過強而造成幹擾問題。然而，如果將附圖2中的規劃區域分割為多個覆蓋範圍較小的規劃區域分批進行仿 真，那麼不但用戶的操作較為繁瑣，而且由於規劃區域的路徑損耗、信道覆蓋狀況是與規劃區 域的覆蓋範圍相關的，因此會造成確定分割後的覆蓋範圍較小的規劃區域的路徑損耗、信道 覆蓋狀況時出現偏差的問題。可見，現有無線網絡仿真技術無法滿足無線網絡規劃的需求。

發明內容
本發明實施例提供一種無線網絡仿真方法，用以解決現有技術中無法在規劃區域
4中存在多個具有不同無線環境參數的地域時，進行合理仿真的問題。對應地，本發明實施例還提供了 一種無線網絡仿真裝置。本發明實施例提供的技術方案如下一種無線網絡仿真方法，包括根據規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍；根據確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及規劃基站的相關參數，確定所述規劃區 域的路徑損耗和信道覆蓋信息；根據至少一個話務子區域的邊界信息，確定每個所述話務子區域的覆蓋範圍；基於確定出的規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息、每個所述話務子區域的覆蓋 範圍、規劃區域的無線環境參數的參數值以及話務子區域的無線環境參數的參數值，確定 規劃區域的無線網絡的預期性能。一種無線網絡仿真裝置，包括第一確定單元，用於根據規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍；第二確定單元，用於根據第一確定單元確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及規劃 基站的相關參數，確定所述規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息；第三確定單元，用於根據至少一個話務子區域的邊界信息，確定每個所述話務子 區域的覆蓋範圍；第四確定單元，用於基於第二確定單元確定出的規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋 信息、第三確定單元確定出的每個話務子區域的覆蓋範圍、規劃區域的無線環境參數的參 數值以及話務子區域的無線環境參數的參數值，確定規劃區域的無線網絡的預期性能。本發明實施例通過在根據輸入的規劃區域和話務子區域的邊界信息，確定出規劃 區域的覆蓋範圍和話務子區域的覆蓋範圍之後，根據確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及 規劃基站的相關參數，確定所述規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息；基於確定出的規劃 區域的路徑損耗和信道覆蓋信息、每個話務子區域的覆蓋範圍、以及輸入的規劃區域對應 的無線環境參數的參數值、每個話務子區域對應的無線環境參數的參數值，確定規劃區域 中無線網絡的預期性能，而不是僅根據規劃區域對應的無線環境參數的參數值來確定規劃 區域中無線網絡的預期性能，從而在規劃區域中存在多個具有不同無線環境參數的地域 時，可以採用對應的不同無線環境參數進行合理仿真。


圖1為現有技術中規劃區域的示意圖；圖2為現有技術中同一規劃區域中有不同無線環境參數的地域的示意圖；圖3為本發明實施例的主要實現原理流程圖；圖如為通過觸控螢幕輸入邊界曲線的示意圖；圖4b為輸入的邊界點的示意圖；圖5為本發明實施例確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及話務子區域A、話務子區 域B的覆蓋範圍的示意圖；圖6為本發明實施例中確定規劃區域中各個柵格的無線網絡的預期性能的流程 圖7為本發明實施例中確定規劃區域中不同柵格的無線網絡的預期性能的示意 圖；圖8為本發明實施例提供的一種無線網絡仿真裝置的結構示意圖；圖9為本發明實施例中提供的無線網絡仿真裝置中第四確定單元的結構示意圖。
具體實施例方式由於現有技術中在規劃區域中存在多個具有不同無線環境參數的地域時，無法進 行合理仿真。本發明實施例提出了話務子區域的概念，用戶輸入每個話務子區域對應的無 線環境參數的參數值，在確定規劃區域中無線網絡的預期性能時，以每個話務子區域為單 位進行無線網絡預期性能的仿真，對於處於話務子區域中的柵格，根據所處話務子區域的 無線環境參數的參數值、以及基於規劃區域確定出的路徑損耗和信道覆蓋信息，來確定該 柵格處的無線網絡的預期性能；對於不在話務子區域中的柵格，根據規劃區域的無線環境 參數的參數值、以及基於規劃區域確定出的路徑損耗和信道覆蓋信息來確定該柵格處的無 線網絡的預期性能。下面結合各個附圖對本發明實施例技術方案的主要實現原理具體實施方式
及其 對應能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。如圖3所示，本發明實施例的主要實現原理流程如下步驟10，根據用戶輸入的規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍；步驟20，根據步驟10確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及規劃基站的位置、天線 的發射功率等規劃基站的相關參數，確定所述規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息；步驟30，根據用戶輸入的至少一個話務子區域的邊界信息，確定所述至少一個話 務子區域的覆蓋範圍，所述每個話務子區域的覆蓋範圍與規劃區域的覆蓋範圍存在重合部 分；步驟40，基於步驟20確定出的規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息、步驟30確定 出的所述至少一個話務子區域的覆蓋範圍、以及用戶輸入的規劃區域對應的無線環境參數 的參數值、每個話務子區域對應的無線環境參數的參數值，確定規劃區域中每個柵格的無 線網絡的預期性能。下面將依據本發明上述發明原理，詳細介紹一個實施例來對本發明方法的主要實 現原理進行詳細的闡述和說明。無線網絡仿真裝置接收用戶通過在觸控螢幕上滑動觸摸點、或通過鍵盤輸入邊界點 的坐標等方式輸入的規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍。規劃區域的覆蓋範 圍是由觸控螢幕接收到的邊界曲線、或邊界點確定出的，例如請參照附圖4a，細實線為用戶通 過在觸控螢幕上滑動觸摸點輸入的邊界曲線，那麼規劃區域的覆蓋範圍為該邊界曲線確定出 的閉合區域；請參照附圖4b，圓點為用戶輸入的坐標對應的邊界點，那麼規劃區域的覆蓋 範圍為邊界點確定出的外凸多邊形。根據用戶輸入的規劃區域的邊界信息來確定規劃區域 的覆蓋範圍的具體方式很多，在這裡不再一一列舉。在規劃區域的覆蓋範圍中、或覆蓋範圍周邊有若干規劃的基站，無線網絡仿真裝 置根據規劃基站的位置、天線的發射功率等因素，確定所述規劃區域覆蓋範圍中每一柵格 處的路徑損耗和信道覆蓋信息。
無線網絡仿真裝置接收用戶輸入的至少一個話務子區域的邊界信息，並據此確定 所述至少一個話務子區域的覆蓋範圍，確定出的每個話務子區域的覆蓋範圍與規劃區域的 覆蓋範圍存在重合部分。用戶輸入話務子區域的邊界信息以及無線網絡仿真裝置確定話務 子區域的覆蓋範圍的具體方式與上述輸入規劃區域的邊界信息，以及確定規劃區域的覆蓋 範圍的方式類似，在這裡不再贅述。請參照附圖5，為確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及話 務子區域A、話務子區域B的覆蓋範圍的示意圖，話務子區域A的覆蓋範圍為「城中村」、話 務子區域B的覆蓋範圍為「商業區」。在附圖5中，話務子區域A的覆蓋範圍在規劃區域的 覆蓋範圍內，話務子區域B的覆蓋範圍與規劃區域的覆蓋範圍部分重合，話務子區域B的部 分覆蓋範圍在規劃區域的覆蓋範圍之內，部分覆蓋範圍在規劃區域的覆蓋範圍之外。話務 子區域A、話務子區域B的覆蓋範圍與規劃區域的覆蓋範圍的重合部分用陰影來表示。基於上述確定出的規劃區域中每一柵格的路徑損耗和信道覆蓋信息、話務子區域 A、話務子區域B的覆蓋範圍、以及用戶輸入的規劃區域對應的無線環境參數的參數值、每 個話務子區域對應的無線環境參數的參數值，確定規劃區域中無線網絡的預期性能，具體 過程如下ParamValueSetl為用戶輸入的規劃區域對應的無線環境參數的參數值數組， ParamValueSetl = {Paramll, Paraml2, Paraml3, . . . }，胃中 Paramll ^ ^ 損耗參數值、Paraml2為規劃區域的話務分布參數值、Paraml3為規劃區域的陰影衰落參數值。ParamValuektA、ParamValuektB分別為用戶輸入的話務子區域對應的無線環境 參數的參數值數組，同樣Param ValuektAlaramValuektB中也包括穿透損耗、話務分布、 陰影衰落等無線環境參數的參數值。請參照附圖6，針對規劃區域中的每一柵格，分別執行以下步驟步驟601，判斷該柵格是否處於話務子區域的覆蓋範圍與所述規劃區域覆蓋範圍 的重合部分，若是進入步驟602，否則進入步驟603 ；步驟602，根據確定出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及用戶 輸入的該柵格所在話務子區域對應的無線環境參數的參數值，確定該柵格中無線網絡的預 期性能；步驟603，根據確定出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及用戶 輸入的規劃區域對應的無線環境參數的參數值，確定該柵格中無線網絡的預期性能。請參照附圖7，以柵格A、柵格B為例，在對柵格A進行處理時，判斷出柵格A處於 話務子區域A的覆蓋範圍與規劃區域覆蓋範圍的重合部分(即圖7中的陰影部分)中後， 根據確定出的規劃區域中柵格A處的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及用戶輸入的該柵格所 在話務子區域A對應的無線環境參數的參數值數組ParamValueSetA，確定柵格A中無線網 絡的預期性能；在對柵格B進行處理時，判斷出柵格B並非處於話務子區域A、話務子區域B的覆 蓋範圍與規劃區域覆蓋範圍的重合部分(即圖7中的陰影部分)中後，根據確定出的規劃 區域中柵格B處的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及用戶輸入的規劃區域對應的無線環境參 數的參數值數組ParamValueSetl，確定柵格B中無線網絡的預期性能。通過上述確定話務子區域，並根據話務子區域對應的無線環境參數的參數值、以
7及規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息，來確定規劃區域的無線網絡預期性的方案，可以 在規劃區域中存在多個具有不同無線環境參數的地域(例如話務子區域A和話務子區域B) 時，對規劃區域的無線網絡預期性能進行合理的仿真。較佳地，在最終確定規劃區域中每個柵格處無線網絡的預期性能之前，還可以根 據用戶輸入的調整後的話務子區域A或話務子區域B的邊界信息，對所述話務子區域A或 話務子區域B的覆蓋範圍進行調整，這樣可以保證確定規劃區域無線網絡的預期性能時的 操作的靈活性。較佳地，確定出的規劃區域和話務子區域(包括話務子區域A和話務子區域B)的 覆蓋範圍可以分別顯示在不同的圖層上，例如規劃區域的覆蓋範圍顯示在第一圖層上，話 務子區域的覆蓋範圍顯示在第二圖層上，這樣可以給用戶更為直觀的感受，便於用戶在話 務子區域的覆蓋範圍不理想時，調整規劃區域、話務子區域A和話務子區域B的邊界信息， 另外上述將規劃區域和話務子區域的覆蓋範圍分別顯示在不同的圖層上的方法，可以使用 戶在操作時更為簡便，因為在調整話務子區域的邊界時不會影響規劃區域的邊界信息。當 然圖層的數量也不是越多越好，因為在不同圖層之間切換會消耗較多的處理資源。本發明實施例在根據輸入的規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍、以 及根據輸入的至少一個話務子區域的邊界信息，確定每個所述話務子區域的覆蓋範圍之 後，根據確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及規劃基站的位置、天線的方向、天線的發生功 率等規劃基站的相關參數，確定所述規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息；根據確定出的 規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息、每個所述話務子區域的覆蓋範圍、以及輸入的規劃 區域對應的無線環境參數的參數值、每個話務子區域對應的無線環境參數的參數值，確定 規劃區域中無線網絡的預期性能，而不是只是根據規劃區域對應的無線環境參數的參數值 來確定規劃區域中無線網絡的預期性能，實現了在規劃區域中存在多個具有不同無線環境 參數的地域時，採用對應的不同無線環境參數進行合理仿真的目的。相應地，本發明實施例還提供了一種無線網絡仿真裝置，如圖8所示，該裝置包括 第一確定單元801、第二確定單元802、第三確定單元803、第四確定單元804，具體如下第一確定單元801，用於根據規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍；第二確定單元802，用於根據第一確定單元801確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以 及規劃基站的相關參數，確定所述規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息；第三確定單元803，用於根據至少一個話務子區域的邊界信息，確定每個所述話 務子區域的覆蓋範圍，所述每個話務子區域的覆蓋範圍與規劃區域的覆蓋範圍存在重合部 分；第四確定單元804，用於基於第二確定單元802確定出的規劃區域中每個柵格的 路徑損耗和信道覆蓋信息、第三確定單元803確定出的每個話務子區域的覆蓋範圍、規劃 區域的無線環境參數的參數值以及話務子區域的無線環境參數的參數值，確定規劃區域中 每個柵格的無線網絡的預期性能。較佳地，附圖8中的無線網絡仿真裝置還包括調整單元805，用於根據輸入的調整 後的至少一個話務子區域的邊界信息，重新確定第三確定單元確定出的對應話務子區域的 覆蓋範圍。較佳地，請參照附圖9，為附圖8中的第四確定單元的結構示意圖，第四確定單元包括第一確定子單元901、判斷子單元902、第二確定子單元903和第三確定子單元904，其 中第一確定子單元901，用於確定每個話務子區域的覆蓋範圍與所述規劃區域覆蓋 範圍的重合部分；判斷子單元902，用於針對規劃區域中的每一柵格，判斷該柵格是否處於話務子區 域的覆蓋範圍與所述規劃區域覆蓋範圍的重合部分中；第二確定子單元903，用於在判斷子單元902判斷出該柵格處於所述重合部分中 時，根據確定出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及該柵格所在話務子 區域對應的無線環境參數的參數值，確定該柵格中無線網絡的預期性能；第三確定子單元904，用於在判斷子單元902判斷出該柵格未處於所述重合部分 中時，根據確定出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及規劃區域對應的 無線環境參數的參數值，確定該柵格中無線網絡的預期性能。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
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權利要求
1.一種無線網絡仿真方法，其特徵在於，包括根據規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍；根據確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及規劃基站的相關參數，確定所述規劃區域的 路徑損耗和信道覆蓋信息；根據至少一個話務子區域的邊界信息，確定每個所述話務子區域的覆蓋範圍；基於確定出的規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息、每個所述話務子區域的覆蓋範 圍、規劃區域的無線環境參數的參數值以及話務子區域的無線環境參數的參數值，確定規 劃區域的無線網絡的預期性能。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在確定出規劃區域的覆蓋範圍之後，還包括向用戶顯示規劃區域的覆蓋範圍。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在確定規劃區域中無線網絡的預期性能之 前,還包括根據輸入的調整後的至少一個話務子區域的邊界信息，重新確定對應話務子區域的覆 蓋範圍。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在確定出每個話務子區域的覆蓋範圍之後， 還包括向用戶顯示該話務子區域的覆蓋範圍。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，確定規劃區域的無線網絡的預期性能具體 為確定所述規劃區域中每個柵格的無線網絡的預期性能。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，確定規劃區域中每個柵格的無線網絡的預 期性能，具體包括確定每個話務子區域的覆蓋範圍與所述規劃區域覆蓋範圍的重合部分，以及針對規劃區域中的每一柵格，執行在該柵格處於所述重合部分中時，根據確定出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信道 覆蓋信息，以及該柵格所在話務子區域對應的無線環境參數的參數值，確定該柵格中無線 網絡的預期性能；在該柵格未處於所述重合部分中時，根據確定出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信 道覆蓋信息，以及規劃區域對應的無線環境參數的參數值，確定該柵格中無線網絡的預期 性能。
7.一種無線網絡仿真裝置，其特徵在於，包括第一確定單元，用於根據規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍；第二確定單元，用於根據第一確定單元確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及規劃基站 的相關參數，確定所述規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息；第三確定單元，用於根據至少一個話務子區域的邊界信息，確定每個所述話務子區域 的覆蓋範圍；第四確定單元，用於基於第二確定單元確定出的規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信 息、第三確定單元確定出的每個話務子區域的覆蓋範圍、規劃區域的無線環境參數的參數 值以及話務子區域的無線環境參數的參數值，確定規劃區域的無線網絡的預期性能。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，還包括調整單元，用於根據輸入的調整後的至少一個話務子區域的邊界信息，重新確定第三 確定單元確定出的對應話務子區域的覆蓋範圍。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述第四確定單元具體包括第一確定子單元，用於確定每個話務子區域的覆蓋範圍與所述規劃區域覆蓋範圍的重 合部分；判斷子單元，用於針對規劃區域中的每一柵格，判斷該柵格是否處於話務子區域的覆 蓋範圍與所述規劃區域覆蓋範圍的重合部分中；第二確定子單元，用於在判斷子單元判斷出該柵格處於所述重合部分中時，根據確定 出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及該柵格所在話務子區域對應的無 線環境參數的參數值，確定該柵格中無線網絡的預期性能；第三確定子單元，用於在判斷子單元判斷出該柵格未處於所述重合部分中時，根據確 定出的規劃區域中該柵格的路徑損耗和信道覆蓋信息，以及規劃區域對應的無線環境參數 的參數值，確定該柵格中無線網絡的預期性能。
全文摘要
本發明公開了一種無線網絡仿真方法及無線網絡仿真裝置，用以解決現有技術中無法在規劃區域中存在多個具有不同無線環境參數的地域時，進行合理仿真的問題。該方法包括根據規劃區域的邊界信息，確定規劃區域的覆蓋範圍；根據確定出的規劃區域的覆蓋範圍、以及規劃基站的相關參數，確定所述規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息；根據至少一個話務子區域的邊界信息，確定每個所述話務子區域的覆蓋範圍；基於確定出的規劃區域的路徑損耗和信道覆蓋信息、每個所述話務子區域的覆蓋範圍、規劃區域的無線環境參數的參數值以及話務子區域的無線環境參數的參數值，確定規劃區域的無線網絡的預期性能。
文檔編號H04W16/18GK102083079SQ20091023859
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月27日 優先權日2009年11月27日
發明者孫浩, 李楠, 董江波, 陳燕雷, 高鵬 申請人:中國移動通信集團設計院有限公司