专利名称：3g宏蜂窝spm传播模型校正方法
技术领域：
本发明涉及无线移动通信中的网络规划方法，特别是提供了一种3G宏蜂窝SPM传 播模型校正方法。
背景技术：
传播模型是3G宏蜂窝移动通信网络规划的基础，对于无线网络规划来说，最重要 的一个步骤就是无线传播模型的校正问题。无线传播模型用来模拟无线电信号在传播环 境中的衰减情况，是独特的和复杂，经典的OKUMURA-HATA、C0ST231模型也只是粗略的表达 了某一频段射频信号的传播状况。由于不同通信地点，不同城市的地理环境不一样，其无线 传播环境也不尽相同。如果只是根据经验传播模型而无视不同地形地貌来进行无线网络规 划，就会造成网络设计不合理。传播模型校正的准确性决定3G无线网络规划是否合理，关 系到运营商的投资是否经济合理。3G无线网络规划好坏的程度与传播模型校正的精度密不 可分。一个好的无线传播模型应该能够根据不同的地貌和通信环境的特征做出合适的模型 调整。这就需要利用大量的统计实测数据对传播模型进行校正，通过优化的系数使得传播 模型更加贴近实际的无线传播环境。目前，3G传播模型一般都是采用SPM(Standard Propagation Model，标准传播模 型)传播模型的公式。SPM是建立在经验传播模型的基础上，适合覆盖预测和网络规划，该 模型考虑了不同地貌中的传播情况及有效的天线高度。但是，现有的SPM传播模型校正方法容易受到各种干扰的影响，存在以下问题1) 由于存在非视距点的衍射损失，传模预测出现“分叉”问题；2)路测数据较多，无法有效的 剔除异常数据。现有的SPM传播模型校正方法不能很好地改变传模系数使预测信号逼近实 际的真实路测信号，而且校正精度不高、成本很高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种校正精度高，成本低的3G宏蜂窝SPM传播 模型校正方法，用于3G网络规划，使得预测信号能够很好的表示实际的路测信号。该方法 用于对实际的通信环境中的电波传播模型进行校正。本发明采用如下的技术方案，其包括下列步骤—种3G宏蜂窝SPM传播模型校正方法，其特征在于可以利用实际的场强路测数据 对传播模型进行修正，用修正后的传播模型进行场强预测，包括下列步骤(1)获取路测数据信息，对路测数据进行初步处理，建立SPM传播模型Pe = VK^K2Iog10 (d) +K3Iog10 (Hbs) +K4DiffLoss+K5log10 (d) Iog10 (Hbs) +K6HMS+Kclutter 其中PK为接收信号功率，Pt为发射信号功率，d为基站发射机到移动台接收机的直线距离， Hbs为基站发射机天线有效高度，Hms为移动台接收机天线有效高度，DiffLoss为由障碍物引 起的衍射损耗，K1为截断功率值(频率相关因子)，K2为距离衰减因子(路径损耗因子)， K3为基站发射机天线有效高度增益因子，K4为衍射损耗因子，K5为与基站发射机天线有效高度和距离有关的因子，K6为移动台天线有效高度因子，Kclutter为地物修正因子。上述模型的Kp K2, K3、K4、K5、K6和K。luttCT参数由具体的传播环境决定。不同的地 物地貌决定了不同的K。luttCT，这些K参数是通过实际的路测数据逐步拟合出来的。(2)设置模型系数初值，K1 = -23. 5、K2 = -44. 9、K3 = -5. 83、K4 = -0. 5、K5 = 6. 55、K6 = 0和K。luttCT = 1，并利用该SPM传播模型进行场强预测，进行预测数据与实测数 据的对比，提取路测关联小区，以小区为单位计算小区的链路损失；(3)计算完成后，将没有获得预测数据的路测点对应的信息数据剔除，即进行第一 次数据过滤；(4)计算导入的路测数据的总均方值和误差，得出整个结果的总误差和均方误 差；(5)调整K1和K。luttCT使得(4)步中的总误差和均方误差为0 ；(6)保持上述参数不变，上下调整K2至均方值最小；(7)调整K4得到新的较小的均方值。然后，重复步骤(6)改变1(2值；(8)重复步骤(7)改变K4值；(9)保持步骤(8)的参数不变，改变K3值得到较小的误差均方值；(10)改变K2、K3、K4值后，再改变K5值以得到更小的误差均方值；(11)重复步骤(6) (10)以得到更小的误差均方值；(12)上述系数因子调整完毕后，将参数代入SPM传播模型进行预测验证，采用最 小二乘曲线拟合方法进行数据拟合，以确保各系数值的设定使得误差均方值最小，即验证 的预测结果修正指标是修正后的传播模型预测的数据的标准差小于8dB。本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性的特点和显着优点所述发明方法用于3G网络规划，利用实际的场强路测数据对传播模型进行修正， 用修正后的传播模型进行场强预测，使得预测信号能够表示实际的路测信号。本发明方法 解决了现有传播模型校正方法费时、效率低下的问题，而且具有成本低及校正精度相当高 的优点。。由于本发明方法的实用性，可以使3G网络规划更加合理。
本发明方法由以下附图及实施示例给出。图1为本发明方法的工作流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图和优选实施例对本发明进一步说明。本发明方法的具体实现步骤如 下(1)获取路测数据信息，对路测数据进行初步处理，建立SPM传播模型Pe = VK^K2Iog10 (d) +K3Iog10 (Hbs) +K4DiffLoss+K5log10 (d) Iog10 (Hbs) +K6HMS+Kclutter 其中PK为接收信号功率，Pt为发射信号功率，d为基站发射机到移动台接收机的直线距离， Hbs为基站发射机天线有效高度，Hms为移动台接收机天线有效高度，DiffLoss为由障碍物引 起的衍射损耗，K1为截断功率值(频率相关因子)，K2为距离衰减因子(路径损耗因子)， K3为基站发射机天线有效高度增益因子，K4为衍射损耗因子，K5为与基站发射机天线有效高度和距离有关的因子，K6为移动台天线有效高度因子，Kclutter为地物修正因子。上述模型的Kp K2, K3、K4、K5、K6和K。luttCT参数由具体的传播环境决定。不同的地 物地貌决定了不同的K。luttCT，这些K参数是通过实际的路测数据逐步拟合出来的。(2)设置模型系数初值，K1 = -23. 5、K2 = -44. 9、K3 = -5. 83、K4 = -0. 5、K5 = 6. 55、K6 = 0和K。luttCT = 1，并利用该SPM传播模型进行场强预测，进行预测数据与实测数 据的对比，提取路测关联小区，以小区为单位计算小区的链路损失；(3)计算完成后，将没有获得预测数据的路测点对应的信息数据剔除，即进行第一 次数据过滤；(4)计算导入的路测数据的总均方值和误差，得出整个结果的总误差和均方误 差；(5)调整K1和K。luttCT使得(4)步中的总误差和均方误差为0 ；(6)保持上述参数不变，上下调整K2至均方值最小；(7)调整K4得到新的较小的均方值。然后，重复步骤(6)改变K2值；(8)重复步骤(7)改变K4值；(9)保持步骤(8)的参数不变，改变K3值得到较小的误差均方值；(10)改变K2、K3、K4值后，再改变K5值以得到更小的误差均方值；(11)重复步骤(6) (10)以得到更小的误差均方值；(12)上述系数因子调整完毕后，将参数代入SPM传播模型进行预测验证，采用最 小二乘曲线拟合方法进行数据拟合，以确保各系数值的设定使得误差均方值最小，即验证 的预测结果修正指标是修正后的传播模型预测的数据的标准差小于8dB。参见图1所示，本发明方法在导入路测数据信息后，选用SPM传播模型进行场强预 测，通过计算小区链路损失后来过滤路测数据，查看结果是否符合修正指标，若不符合，继 续分步更新系数因子，并继续预测处理，若符合修正指标就结束运算，赋值新的系数至SPM 传播模型，并进行验证。至此，3G宏蜂窝SPM传播模型校正完毕，可以用于实际的网络规划。综上所述，本发明方法用于3G网络规划，利用实际的场强路测数据对传播模型进 行修正，使得预测信号能够表示实际的路测信号。本发明方法解决了现有传播模型校正方 法费时、效率低下的问题，而且具有成本低及校正精度相当高的优点。
权利要求
一种3G宏蜂窝SPM传播模型校正方法，用于3G网络规划，使得预测信号能够很好的表示实际的路测信号，其特征在于可以利用实际的场强路测数据对传播模型进行修正，用修正后的传播模型进行场强预测，包括下列步骤(1)获取路测数据信息，对路测数据进行初步处理，建立SPM传播模型PR＝PT+K1+K2log10(d)+K3log10(HBS)+K4DiffLoss+K5log10(d)log10(HBS)+K6HMS+Kclutter其中PR为接收信号功率，PT为发射信号功率，d为基站发射机到移动台接收机的直线距离，HBS为基站发射机天线有效高度，HMS为移动台接收机天线有效高度，DiffLoss为由障碍物引起的衍射损耗，K1为截断功率值(频率相关因子)，K2为距离衰减因子(路径损耗因子)，K3为基站发射机天线有效高度增益因子，K4为衍射损耗因子，K5为与基站发射机天线有效高度和距离有关的因子，K6为移动台天线有效高度因子，Kclutter为地物修正因子。上述模型的K1、K2、K3、K4、K5、K6和Kclutter参数由具体的传播环境决定。不同的地物地貌决定了不同的Kclutter，这些K参数是通过实际的路测数据逐步拟合出来的。(2)设置模型系数初值，K1＝ 23.5、K2＝ 44.9、K3＝ 5.83、K4＝ 0.5、K5＝6.55、K6＝0和Kcliutter＝1，并利用该SPM传播模型进行覆盖场强预测，进行预测数据与实测数据的对比，提取路测关联小区，以小区为单位计算小区的链路损失；(3)计算完成后，将没有获得预测数据的路测点对应的信息数据剔除，即进行第一次数据过滤；(4)计算导入的路测数据的总均方值和误差，得出整个结果的总误差和均方误差；(5)调整K1和Kclutter使得(4)步中的总误差和均方误差为0；(6)保持上述参数不变，上下调整K2至均方值最小；(7)调整K4得到新的较小的均方值。然后，重复步骤(6)改变K2值；(8)重复步骤(7)改变K4值；(9)保持步骤(8)的参数不变，改变K3值得到较小的误差均方值；(10)改变K2、K3、K4值后，再改变K5值以得到更小的误差均方值；(11)重复步骤(6)～(10)以得到更小的误差均方值；(12)上述系数因子调整完毕后，将参数代入SPM传播模型进行预测验证，进行数据拟合，以确保各系数值的设定使得误差均方值最小；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(12)中采用的曲线拟合方法为最小二 乘拟合方法，验证的预测结果修正指标是修正后的传播模型预测的数据的标准差小于8dB。
全文摘要
本发明公开了一种3G宏蜂窝SPM传播模型校正方法，用于3G网络规划，利用实际的场强路测数据对传播模型进行修正，用修正后的传播模型进行场强预测，使得预测信号能够表示实际的路测信号。本发明方法解决了现有传播模型校正方法费时、效率低下的问题，而且具有成本低及校正精度相当高的优点。
文档编号H04W16/22GK101998416SQ20091005675
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者石强 申请人:石强