华为成功运用射线跟踪模型
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成功运用射线跟踪模型华为力助香港UMTS网络规划
WCDMA的密集城区规划
需要射线跟踪模型
在传统的GSM网络规划中，一般都以修正的Hata模型为原型，再利用规划软件，通过导入针对当地的实际无线环境做无线传播特性测试所得的数据，对模型公式中的系数进行修正。由于GSM网络采用的是异频系统，不存在同频干扰，网络规划中主要考虑的是网络覆盖以及频率复用等，因此采用上述方法得到的修正后的经验模型以及2D数字地图基本上能够满足网络规划的需要。
WCDMA网络是共享系统带宽的，是一个自干扰系统，因此WCDMA网络规划不仅要考虑网络覆盖，还要考虑干扰控制，因此相对于GSM网络规划，需要更加精确的传播模型；同时WCDMA网络支持多种业务，对高速数据业务的支持使得WCDMA网络小区的覆盖范围较小，半径仅为几百米甚至更小，对于密集城区环境中这样小的半径内，从发射机到接收机的主要电波传播路径包括直射波、在建筑物垂直面上的反射波、在建筑物垂直棱上的衍射波、在建筑物水平棱上的衍射波以及高阶的反射/衍射波（其中二阶反射/衍射波的影响相当大），建筑物的特征和分布对信号传播起着关键作用，对接收信号强度有着十分重要的影响。因此修正后的经验模型以及2D数字地图由于无法充分考虑建筑物的影响，精确性相对较低，不能够满足WCDMA密集城区网络规划的需要。而射线跟踪模型基于3D数字地图，充分考虑建筑物的特征和分布对信号传播的影响，通过理论计算分别得出每一点上的接收信号强度，因此根据射线跟踪模型的预测结果，可以精确地进行网络规划并有效地控制干扰。
射线跟踪模型
在商用网络规划中的运用
在中国香港某运营商的UMTS商用网络的无线网络规划中，考虑到该地复杂的无线传播环境，为进行精确的网络规划和有效地控制干扰，华为使用了射线跟踪模型，根据射线跟踪模型的预测结果并结合一定的话务分布，在尽可能利用该运营商原有2G网络站点和天馈配置的基础上，提出了WCDMA网络站点和天馈调整建议，在网络建设时就直接依据网络规划的结果进行建站。
射线跟踪法的基本思想是：首先确定一个发射源的位置，根据3D地图上的建筑物特征和分布找出发射源到每个接收位置（测试点）光线的所有传播路径，然后根据菲涅耳等式和几何绕射理论/一致性绕射理论（GTD/UTD）等，确定反射和绕射损耗等，这样相应得到每条路径到每个测试点的场强，将同一测试点处到达的所有路径的场强做相干叠加，得到每一个测试点处总的接收场强。
一般说来，采用射线跟踪模型预测信号场强要输入以下参数：矢量表示的电子地图（代表建筑物）、建筑物墙的电容率和传导率、发射源（基站）位置、天线类型和使用频率等。射线跟踪法要考虑光线的以下传播路径：直射波、在建筑物垂直面上的反射波、在建筑物垂直棱上的衍射波、在建筑物水平棱上的衍射波以及高阶的反射/衍射波（其中二阶反射/衍射波的影响相当大）等。
华为选取的无线传播环境是一个典型的微蜂窝场景，在采用射线跟踪模型预测后的覆盖图中可以看到明显的街道效应（CanyonEffect），而且可以看到建筑物的分布和特征对覆盖预测结果的影响。
对于同样的无线环境，采用COST231－Hata模型预测后的覆盖结果，发现建筑物的分布和特征对覆盖预测结果基本上没有产生影响，覆盖预测结果中只是主要考虑了天线方向图以及天线高度等的影响，因此依据这样的覆盖预测结果就很难提出站点和天馈的精确调整建议。
通过实际覆盖测试结果，可以发现射线跟踪模型的覆盖预测结果和实际测试结果比较吻合。通过统计测试点上射线跟踪模型的预测结果和实测结果的差，可以得到预测结果和实测结果的差的均值为0.05dB，标准差为7.13dB。最后经实际测试表明，该商用网络依据网络规划的结果实际建站后，优化前某区域的网络KPI指标值已经接近商用指标值，大大缩短了建站后网络优化的时间。
华为3G网络规划团队――
运营商值得信赖的伙伴
华为无线网络规划部成立于1996年，目前拥有专业人员1000多人。在3G无线网络规划的算法设计和仿真领域，华为将先进的网络资源管理算法，通过大规模仿真环境试验加以验证，并将部分算法直接注入华为自主研发的ASIC芯片中，缩短了网络规划技术从研发到实现的时间。
截至2005年6月底，华为无线网络规划部已对应用于全球70多个国家的GSM、CDMA和WCDMA网络，共40多万个载频进行了规划与优化，积累了丰富的网络规划优化经验，并整理出一整套成熟的华为网络规划优化思路与理念。华为还与多家国际著名的网络规划专业公司结成战略合作伙伴，开展技术与项目交流、合作，为全球多个国家的3G网络提供网络规划服务，获得了大量成功的3G网络应用经验。
融合2G规划优化经验和3G网络规划技术全球同步研发与应用成果，华为公司多年来积极投入，开发网络规划与优化专用工具，开发了网络规划与优化软件、3G路测系统与后台处理软件GENEX系列。GENEX是集无线测试工具、无线网络性能分析工具、无线呼叫跟踪工具和无线网络规划工具为一体的网规网优工具包。该测试系统结合测试手机、GPS和专业的SCANNER，对网络的无线性能进行测量，通过对空中接口的消息解码，实时地了解网络的运行状况，可有效地进行故障排除、验证、优化、维护WCDMA和GSM网络。
华为目前的3G研发人员有6000人，在美国、瑞典、印度和俄罗斯等国设立了多个研发中心，累计在3G上的研发投入超过60亿元人民币。高投入才使华为在短短三年内拥有2700多项3G专利，其中94％为发明专利。由于掌握了核心技术，华为在很短的时间内，在荷兰、阿联酋、马来西亚和我国香港等地部署了11个商用WCDMA网络。结合丰富的网络规划经验和2G/3G融合经验，华为3G网络规划团队是运营商值得信赖的伙伴。(人民邮电报)
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填空题Okumura－Hata模型适用的频率范围是（）；COST231-Hata模型适用的频率范围是（）
150~1500MHz；MHz
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下载：40积分【传播模型】无线传播模型研究_牛宝宝文章网【传播模型】无线传播模型研究专题：2011 年第 3 期（总第 113 期）信 息 通 信INFORMATION & COMMUNICATIONS2011（Sum. No 113）无线传播模型研究张良德（湖北邮电规划设计有限公司，湖北 武汉 430022）摘要：分析了电波传播模型校正原理，探讨了无线传播模型的校正方法，并根据上述原理和方法对武汉密集市区的无线传播模型进行了校正。关键词：密集市区；传播模型；路测；校正 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：（0-02传播模型是移动通信网小区规划的基础，传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足用户的需求。由于无线传播环境千差万别，因此如果只根据经验而无视各地不同地形、地貌、建筑物等参数的影响而进行无线网络规划的链路预算，必然会导致所建成的网络或者存在覆盖、质量问题，或者因基站过于密集，造成资源和资金的浪费。随着移动通信网络的飞速发展，各运营商越来越重视传播模型与本地区环境相匹配的问题。频率扩展到2GHZ的Hata模型扩展版本。对于CDMA800M系统电波传播预测的主要模型是Okumura-Hata模型。Okumura-Hata模型是根据测试数据统计分析得出的经验公式，应用频率在150~1500MHZ之间的宏蜂窝系统，基站有效天线高度在30~200m之间，移动台有效天线高度在1~10m之间。对于武汉这样的大城市，Okumura-Hata模型如下：1 传播模型校正原理及步骤在CDMA网络中，传播模型是进行网络规划的重要工具，传播预测的准确性将大大影响网络规划的准确性。在实际工程中，使用的传播模型基本是经验模型，如Okumura-Hata模型、COSST-231 Hata模型、CCIR模型和LEE模型等。在这些模型中，影响传播的主要因素，如收发天线距离、天线高度及地物类型等，都以变量函数的形式在路径损耗公式中反映出来。但是在不同的地区，地形起伏、建筑物高度、密度等因素对传播影响的程度不尽相同，所以，这些传播模型在具体环境下的应用时，对应的变量函数式应该各不相同，为了准确的预测本地的传播损耗，需要找到能反映本地特点的无线电波传播环境模型的合理函数式。该函数式可以通过多种方式获得，常用的方法是通过车载测试，得到本地的路径损耗测试数据，然后通过拟合的方法，用测试数据对原始传播模型公式的各个系数项和地物因子进行校正，使得校正后公式的预测值和实测数据误差方差最小。经过校正以后的传播模型路径损耗预测的准确性将大大提高，能够比较好的反映本地无线传播环境的特点。一般传播模型校正分以下三步进行：（1）数据准备。设计测试方案，进行车载路测，并记录收集本地的测试信号的场强数据。（2）路测数据后处理。对车载测试数据进行后台处理，得到可用于传播模型校正的路径损耗数据。（3）模型校正。根据后台处理得到的路径损耗数据，校正原有的传播模型中各个函数的系数，使模型的预测值和实测值误差最小。其中：K1=69.55，K2=26.16，K3=－13.82，K4=44.9，K5=－6.55，Kdiff=0.8；Rd：基站与移动台之间的距离，单位：米；fc：频率，单位：MHz；Hb：基站天线离地面高度，定义为基站天线实际海拔高度与基站沿传播方向实际距离内的平均地面海拔高度之差。单位：米；hm：移动台高度，定义为移动台天线高出地表的高度。单位：米；a(hm)：有效天线修正因子；Kdiff×Diff—Loss：考虑衍射损失计算；Clutter—Offset：地形校正因子。3 区域划分与站点选择根据经验的电波传播模型和武汉市的地理环境，无线传播环境可分为密集市区、市区、郊区（乡镇）和农村（开阔地）四类区域。本文以武汉密集市区为例，研究了密集市区的传播模型校正，工程初步选择了3个密集市区的站点，其具体的站点基本信息和预测模型表参见表3-1。表3-1 基本信息和预测模型表序号区域类型站点名称经度（o）纬度（o）123密集市区密集市区友谊路老省局114.7330.天线挂预测模高(米)型30.54035.5大城市大城市大城市2 CDMA800M系统电波传播预测模型Hata模型是广泛使用的一种传播模型，适用于宏蜂窝（小区半径大于1公里）的路径损耗预测。根据使用频率不同，Hata[1][2]模型又分为Okumura-Hata传播模型和COST-231 Hata模型。Okumura-Hata模型适用的频率范围为150~1500MHZ，主要用于900MHZ；COST-231 Hata模型是COST-231 工作委员会提出的将密集市区省设计院114.238564 路测及模型校正结果密集市区3个站点的测试情况如图4-1至4-3。18张良德：无线传播模型研究预测模型与路测数据的示意图参见4-4。图4-4 预测模型与路测数据的示意图模型校正前预测值与路测数据的传播损耗比较图参见图4-5。图4-1 友谊路测试图图4-5 模型校正前预测值与路测数据的传播损耗比较图模型校正后预测与路测的传播损耗比较图见图4-6。图4-2老省电信局测试图图4-6 模型校正后预测值与路测数据的传播损耗比较图参考文献：[1].Okumura,T.,Ohmori,E.,and Fukuda,K.,”Field Strength and Its Variability in VHF and UHF Land Mobile Service,” Review Electrical Communication Laboratory,Vol.16,No.9-10,pp.825-873,Seotember-October 1968.[2].Hata ,Masaharu,”Empirical Formula for Propagation Loss in Land Mobile Radio Services,”IEEE Transactions on Vehicular Technology,VOL VT-29,No.3,pp. 317-325,August 1980.[3]. 《武汉市CDMA传播模型校正报告》，湖北邮电规划设计有限公司，2007.作者简介：张良德（1971.9—），男，研究生学历、工学硕士，高级通信工程师，主要从事2G/3G网络规划与工程设计工作。图4-3老省邮电设计院测试图经过校正，武汉市密集市区原始传播模型和校正后传播模型系数如表4—1。表 4-1 原始传播模型和校正后传播模型系数参数原始传播模型校正后传播模型K169.26.1626.16-13.82-13.82K444.960K5-6.55-6.55Kdiff0.80.819转载请保留本文连接：分享到：相关文章声明：《【传播模型】无线传播模型研究》由“水晶之恋”分享发布，如因用户分享而无意侵犯到您的合法权益，请联系我们删除。TA的分享}