专利名称：一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统和方法
技术领域：
本发明属于无线网络通信技术领域，特别是涉及一种实现无线网络通信速率覆盖 的仿真系统和方法。
背景技术：
速率测试是评价与衡量无线通信系统网络覆盖状况的主要技术手段，速率的大小 是无线通信网建设和使用中重点关注和研究指标之一。随着目前大城市建筑物高度和数量 都成正比例增长，移动通信的无线电信号在其间受到阻挡而衰减，另外由于室内的复杂结 构，建筑物自身的屏蔽和吸收作用造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱 场强区甚至盲区，致使大楼的高层、地下室、一、二层场强较弱，甚至存在一些盲区；而在大 中城市的中心区，基站比较多，密度大，平均站距小于lkm，导致入室内的信号杂乱、不稳定。 基站信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内，信号忽强忽弱不稳定，同频、邻频干 扰严重。手机在这种环境下使用，未通话时，小区重选频繁，通话过程中频繁切换，话音质量 差，掉话现象严重。在城市的边缘区，基站密度小，站距大，在距基站较远的建筑物内，因建 筑材料对电磁波的损耗，移动通信用户在室内的通信也受到了很大的影响和限制。上述情况都为无线通信网络的设计与施工，使用与推广带来了极大的困难。目前 的速率测试都是通过动态路测实现，这种测试成本高，周期较长，缺乏灵活性。预测模型也 多种多样，大量实测数据的分析和统计，严重影响通信工程的进程。而设计前与设计后的速 率预测技术能够解决上述问题，本发明填补了现有技术不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种预测精度高、不需要速率实 测数据的一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统。也可以合并数学和实验模型，将器 件的实测特性和实际信号用于分析和设计，具有成本低，速度快，灵活性高的特点。本发明的另一目的是提供一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真方法。为了实现发明目的一，采用的技术方案如下—种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统，设置有如下模块无线网络通信速率初始参数建模模块；速率预测集成数据采集和匹配计算模块；速率预测数据的对比分析统计模块。所述无线网络通信速率初始参数建模模块，是通过分析设计环境或建筑图纸及无 线网络通信工程设计的覆盖条件，与实测数据进行对比，根据不同天线的特性设置频段、功 率容量和端口隔离度三个参数；根据覆盖区内不同地形、地物、基站高度、覆盖半径设置天 线的辐射方向图、增益、水平波瓣角、垂直波瓣角和下倾方式五项参数，然后通过这五项参 数的人工设置建立无线网络速率预测区域模型；所述速率预测集成数据采集和匹配计算模块，根据不同区域模型及不同环境中无线信号的衰减来采集对应的影响信号传播的速率因子，然后根据室内分布系统中每根天线 的编码数据流来测量每根天线的SINR(信号干扰噪声比)，根据反馈机制来决定每根天线 的发送和接收数据速率；所述速率预测数据的对比分析统计模块，通过对无线环境质量SINR(信号干扰噪 声比)分布、终端接收/发射功率分布和DRC(数据速率控制)申请速率的分析，与标准的 实测数据作对比，并自动输出对比结果，提供简易明了的输出，方便工程实施和维护。本发明的各个模块所实现的功能如下无线网络通信速率初始参数建模模块是通过分析当前设计环境或者建筑图纸以 及已有的无线通信工程设计，实现初始参数模拟设置；速率预测集成数据采集和匹配计算 模块是利用各种地物对无线信号的影响建立无线网络速率影响因子数据，根据这些数据， 计算前反向速率大小；速率预测数据的对比分析统计模块是对仿真数据进行系统的分析、 比较以提取对系统性能的评估结果显示。为了实现发明目的二，采用的技术方案如下一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真方法，包括以下步骤步骤1 天线初始参数建模通过分析设计环境或建筑图纸及无线网络通信工程 设计，与实测数据进行对比分析，建立无线网络速率预测区域基本参数；步骤2 获取天线数据流接收机接收了天线的高速数据流后，高速的数据流分解 复用成T个低速数据流，其中T是发送天线数；步骤3 =HS-DSCH(传输信道)调制对每个低速数据流分别进行编码，每个低速数 据流都分别对应于一根特定的发送天线，随后通过扰码进行加扰调制，最后，该低速数据流 从它相关的天线中发射到无线信道中；步骤4 预测集成数据采集和匹配计算速率预测集成数据采集和匹配计算模块 根据经过HS-DSCH调制后的数据流和不同区域模型及不同环境中无线信号衰减采集集成 数据，根据PARC(单独天线的速率控制)机制，测量SINR(信号干扰噪声比)，并将该SINR 值反馈给接收点；步骤5 速率预测数据的对比分析统计系统根据反馈的SINR值，通过速率预测数 据的对比分析统计模块，对无线环境质量SINR分布、终端接收/发射功率分布的分析，与标 准的实测数据使用对比；并向用户输出最终结果；本发明的技术特点主要体现如下1、可以对不同的环境自动匹配最佳速率预测模型并采用最匹配的算法，速度快， 精度高，与实测数据基本一致，能够满足无线网络通讯工程的设计，施工，验收需求，实用性 强。2、具备良好的扩展性。本发明给出的是按功能划分的模块设计，在遵循整个架构 上下文约束的情况下，可以灵活配置实现各个模块。如初始参数建模模块，可以用新的建模 策略替代原来的策略；速率预测对比分析统计模块，也可以通过用其他的分析策略和算法 来更换原有的策略，以达到提高速度及仿真精度或减少资源开销的目的。
图1为本发明仿真系统的结构图2为本发明仿真方法的流程图；
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明本发明仿真系统如图1所示，由无线网络通信速率初始参数建模模块，区域环境 模型速率预测集成数据采集和自动计算模块，速率预测数据的对比分析统计模块组成；无线网络通信速率初始参数建模模块是通过分析当前设计环境或者建筑图纸以 及已有的无线通信工程设计，实现初始参数模拟设置；速率预测集成数据采集和匹配计算 模块是利用各种地物对无线信号的影响建立无线网络速率影响因子数据，根据这些数据， 计算前反向速率大小；速率预测数据的对比分析统计模块是对仿真数据进行系统的分析、 比较以提取对系统性能的评估结果显示。所述无线网络通信速率初始参数建模模块，是通过分析设计环境或建筑图纸及无 线网络通信工程设计的覆盖条件，与实测数据进行对比，根据不同天线的特性设置频段、功 率容量和端口隔离度三个参数；根据覆盖区内不同地形、地物、基站高度、覆盖半径设置天 线的辐射方向图、增益、水平波瓣角、垂直波瓣角和下倾方式五项参数，然后通过这五项参 数的人工设置建立无线网络速率预测区域模型；所述速率预测集成数据采集和匹配计算模块，根据不同区域模型及不同环境中无 线信号的衰减来采集对应的影响信号传播的速率因子，然后根据室内分布系统中每根天线 的编码数据流来测量每根天线的SINR(信号干扰噪声比)，根据反馈机制来决定每根天线 的发送和接收数据速率；所述速率预测数据的对比分析统计模块，通过对无线环境质量SINR(信号干扰噪 声比)分布、终端接收/发射功率分布和DRC(数据速率控制)申请速率的分析，与标准的 实测数据作对比，并自动输出对比结果，提供简易明了的输出，方便工程实施和维护。本发明仿真方法的流程如图2所示步骤1 天线初始参数建模通过分析设计环境或建筑图纸及无线网络通信工程 设计，与实测数据进行对比分析，建立无线网络速率预测区域基本参数；步骤2 获取天线数据流接收机接收了天线的高速数据流后，高速的数据流分解 复用成T个低速数据流，其中T是发送天线数；步骤3 =HS-DSCH(传输信道)调制对每个低速数据流分别进行编码，每个低速数 据流都分别对应于一根特定的发送天线，随后通过扰码进行加扰调制，最后，该低速数据流 从它相关的天线中发射到无线信道中；步骤4 预测集成数据采集和匹配计算速率预测集成数据采集和匹配计算模块 根据经过HS-DSCH调制后的数据流和不同区域模型及不同环境中无线信号衰减采集集成 数据，根据PARC (单独天线的速率控制)机制，测量SINR (信号干扰噪声比)，并将该SINR 值反馈给接收点；步骤5 速率预测数据的对比分析统计系统根据反馈的SINR值，通过速率预测数 据的对比分析统计模块，对无线环境质量SINR分布、终端接收/发射功率分布的分析，与标 准的实测数据使用对比；并向用户输出最终结果。本发明由初始参数建模模块通过分析建筑图纸模拟现有的实际设计环境，此过程由设计人员建立实测环境区域模型，然后根据自由空间速率预测公式得出的不同区域实测 地物对无线信号的影响采集集成数据，对生成的数据编码分析，协同反馈机制决定天线的 发送和接收数据速率，在计算数据得出结果后，向用户输出设计或施工的现实效果。
权利要求
1.一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统，其特征在于设置有如下模块无线网络通信速率初始参数建模模块；速率预测集成数据采集和匹配计算模块；速率预测数据的对比分析统计模块。
2.根据权利要求1所述的一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统，其特征在于所 述的所述无线网络通信速率初始参数建模模块根据不同天线的特性，设置频段、功率容量 和端口隔离度三个参数。
3.根据权利要求1所述的一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统，其特征在于所 述的所述无线网络通信速率初始参数建模模块根据覆盖区内不同地形、地物、基站高度和 覆盖半径，设置天线的辐射方向图、增益、水平波瓣角、垂直波瓣角和下倾方式五项参数。
4.根据权利要求1所述的一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统，其特征在于所 述速率预测集成数据采集和匹配计算模块，根据不同区域模型及不同环境中无线信号的衰 减来采集对应的影响信号传播的速率因子，然后根据室内分布系统中每根天线的编码数据 流来测量每根天线的信号干扰噪声比，根据反馈机制来决定每根天线的发送和接收数据速 率。
5.一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真方法，其特征在于包括以下步骤步骤1 天线初始参数建模通过分析设计环境或建筑图纸及无线网络通信工程设计， 与实测数据进行对比分析，建立无线网络速率预测区域基本参数；步骤2 获取天线数据流接收机接收了天线的高速数据流后，高速的数据流分解复用 成T个低速数据流，其中T是发送天线数；步骤3 传输信道调制对每个低速数据流分别进行编码，每个低速数据流都分别对应 于一根特定的发送天线，随后通过扰码进行加扰调制，最后，该低速数据流从它相关的天线 中发射到无线信道中；步骤4 预测集成数据采集和匹配计算速率预测集成数据采集和匹配计算模块根据 经过传输信道调制后的数据流和不同区域模型及不同环境中无线信号衰减采集集成数据， 根据单独天线的速率控制机制，测量信号干扰噪声比，并将该信号干扰噪声比值反馈给接 收点；步骤5 速率预测数据的对比分析统计系统根据反馈的信号干扰噪声比值，通过速率 预测数据的对比分析统计模块，对无线环境质量信号干扰噪声比分布、终端接收/发射功 率分布的分析，与标准的实测数据使用对比；并向用户输出最终结果。
全文摘要
本发明提供了一种实现无线网络通信速率覆盖的仿真系统和方法，仿真系统由无线网络通信速率初始参数建模模块、速率预测集成数据采集和匹配计算模块和速率预测数据的对比分析统计模块组成；仿真方法包括天线初始参数建模、获取天线数据流、HS-DSCH(传输信道)调制、预测集成数据采集和匹配计算、速率预测数据的对比分析统计和结果输出。本发明可以对不同的环境自动匹配最佳速率预测模型并采用最匹配的算法，速度快，精度高，与实测数据基本一致，能够满足无线网络通讯工程的设计，施工，验收需求，实用性强，该系统也具有良好的扩展性。
文档编号H04W16/18GK102065445SQ20101056931
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者尹东彬, 田野 申请人:广州天越电子科技有限公司