[发明专利]基于传播环境分析的传播模型选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝式移动通信系统中的无线网络规划，尤其是涉及基于传播环境分析的传播模型选择方法。

背景技术

随着移动通信网络的发展，无线传播环境呈现出日益复杂的特性，如何准确地预测无线信号在基站和移动台间传播所遭遇的路径损耗中值，提高无线网络规划的准确性，达到移动通信网络降低干扰、提高容量的目的，是移动通信研究领域的一个研究热点。

在这个研究热点中，对传播模型的研究是不可忽视的一部分。传播模型选择处于无线网络规划的第一个阶段，即数据准备阶段，无线网络规划后续阶段中的各种分析计算均基于数据准备阶段进行。在无线网络规划的第二阶段即系统设计阶段中的小区估算、导频规划、系统分析等过程中都需要使用传播模型计算路径损耗中值，由此传播模型的选择从基础上影响着无线网络规划的准确性和合理性。

在传播模型的研究领域中，有两个主要的研究方向。一方面是提出更为准确的传播模型，例如射线跟踪技术或确定性传播模型，这种方法的优点在于准确性高，模型通用性强，但对计算机资源的要求较高、耗时较长，在蜂窝移动通信系统的无线网络规划中实用性较差。

另一方面是选取具有传播环境具有代表性的区域，通过实施路径损耗测试，对经验/半经验性传播模型进行传播模型校正，获得适合特定环境下使用的传播模型，这种方法的优点在于使用方便，计算简单，并且在无线网络规划中已经得到广泛应用，但经过传播模型校正得到的传播模型适用范围受到限制，如使用不当，将带来较大的误差。

在蜂窝移动通信系统的无线网络规划中，必须对传播模型进行恰当的选择和使用，才能够保证路径损耗预测的准确性。

发明内容

本发明目的在于提供一种减小路径损耗预测误差以提高无线网络规划准确性的基于传播环境分析的传播模型选择方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的基于传播环境分析的传播模型选择方法，是按照下述步骤进行：

第一步、从无线网络规划区域提取传播环境初始特征；通过对传播环境初始特征的提取和变换，得到可构成样本空间的传播环境特征；

第二步、将无线网络规划区域中的所有扇区用第一步中所得到的传播环境特征表示为样本空间中的样本点；

第三步、采用聚类分析算法，根据第一步中所得到的传播环境特征，将第二步中代表无线网络规划区域中所有扇区的样本点划分为聚类；

第四步、在第三步中获得的每个聚类中选取代表扇区，执行路径损耗测试和传播模型校正，获得每个聚类的校正后传播模型；

第五步、将第四步获得的每个聚类的校正后传播模型配置给相应聚类中的每个扇区使用。

第一步中所述的传播环境特征提取，是根据无线网络规划区域的地形地物特征选择其特征；所述的传播环境特征，是采用特征提取方法进行特征提取，经过样本标准化和特征变换，再参与第三步中的聚类分析。

第三步中所述的聚类分析算法，是根据实际需要选取不同的算法，即：k-means聚类算法、分层聚类算法等。

第三步中所述的聚类个数，是根据实际需要指定或根据聚类分析算法计算。

第四步中挑选小区时所使用的是距离准则，采用聚类分析中不同的样本距离定义，但应当与第三步中聚类分析算法的距离定义一致；所述传播模型校正，是采用引入传播环境参数的传播模型。

本发明优点在于以传播环境特征为依据，采用聚类分析的方法将规划区域内的所有扇区划分为指定个数的聚类，在每个聚类中选取代表扇区，例如距离质心最近的扇区执行路径损耗测试和传播模型校正，获得校正后的传播模型，将每个聚类中的校正后传播模型配置给相应聚类中的每个扇区使用，从而科学指导无线网络区域内执行路径损耗测试和传播模型校正的扇区的选取，避免盲目测试，降低路径损耗测试和传播模型校正的工作量。通过合理使用校正后的传播模型，提高路径损耗预测的准确性，避免由于传播模型的盲目使用带来的巨大误差。具有灵活的应用方式，容易与无线网络规划中的其他算法相结合使用，结构简单。该方法经过编码实现，可以方便地集成于无线网络规划软件中，作为无线网络规划软件的一部份。对具体的系统制式和频率分配不敏感，因此可方便地在任何蜂窝移动通信系统中使用。总之，本发明以简单的结构和易实现的方法提高了蜂窝移动通信系统中路径损耗预测的准确性，是一种科学、高效、灵活且实用的传播模型选择方法。

附图说明

图1是本发明在无线网络规划中的地位和作用示意图。

图2是本发明的实现流程框图。