[发明专利]一种扩展的COST-231-Walfisch-Ikegami传播模型预测室外三维空间场强的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扩展的COST-231-Walfisch-Ikegami传播模型预测室外三维空间场强的方法，属于移动通信的电磁波传播预测领域。

背景技术

无线传播模型是一组用于预测给定环境中无线电传播特性的数学表达式、图表或算法。一般说来，传播模型可以是经验模型(又称统计模型)，也可以是理论模型(也称确定模型)，或是二者的组合。经验模型隐含地考虑了所有环境因素的影响，不管它们彼此之间是互相独立的或是互相影响的，经验模型的精确程度不仅取决于测量的精确程度，而且还和所分析的环境与模型适应环境二者间的相似程度有关，这类模型的计算效率比较高，常用于室外大场景的无线信号预测。常用的室外经验预测模型包括应用室外宏蜂窝的Okumura-Hata模型[1]，应用与室外微蜂窝的COST-231-Walfisch-Ikegami模型[2]。理论模型基于电波传播的物理原理，根据特定的环境模型，计算电波在特定环境中的传播过程，计算准确度较高，但是计算效率比较低，常用于室内场景的无线信号预测。常用的室内传播模型包括射线跟踪传播模型[3]，有限时域差分传播模型[4]。

参考文献

[1]M.Hata，″Empirical Formula for Propagation Loss in Land Mobile Radio Services，″IEEE Trans.Vehic.Tech.，vol.29，no.3，1980.

[2]″Propagation Prediction Models，″COST 231Final Rep.，ch.4，pp.17-21.

[3]Gschwendtner，B.E.G.B.Burk，and F.M.Landstorfer，Ray tracing vs.ray launching in 3D microcell modelling，″1st European Personal and Mobile Communications Conference(EPMCC)74-79，Bologna，Nov.1995.

[4]Lajos Nagy，“FDTD and Ray Optical Methods for Indoor Wave Propagation Modeling，″Microwave Review，47-53，July，2010.

COST-231-Walfisch-Ikegami模型是一种室外经验型的传播模型，它基于详细的街道及建筑物数据信息，根据发射天线和接收天线之间的垂直截面，从中获取 平均楼顶高度、平均街道宽度及平均楼宇间距，根据发射天线与接收天线之间是否为视线(LOS)传播，计算出视线传播损耗或者非视线(NLOS)传播损耗(包括自由空间损耗、屋顶绕射损耗、多重屏障绕射损耗)，因为在城区环境中屋顶绕射是信号传播的主要成分，因此该模型在经验模型中预测结果较为准确，由于传统的室外信号预测只关心室外离地高度1米的区域的信号覆盖情况，该模型仅适用于离地高度为1米的室外环境预测。然而，随着无线通信技术的发展，室内外联合网络规划优化已经成为移动运营商网络规划和建设的重点，室内外联合仿真是室内外联合规划的前提，室外基站信号对室内高层建筑的影响是室内外联合仿真需要考虑的一个问题，预测室外信号对室内高层建筑信号的影响，首先需要预测室外基站在室内高层建筑周围产生的信号场强。

总而言之，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题是：如何快速准确的预测室外基站天线在三维空间产生的信号场强。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种扩展的COST-231-Walfisch-Ikegami传播模型预测室外三维空间信号场强的方法。

本发明概述：