基于无线传播模型校正的信号强度预测方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种基于无线传播模型校正的信号强度预 测方法，以及一种基于无线传播模型校正的信号强度预测系统。
【背景技术】
[0002] 移动无线通信系统依靠无线电在基站和用户之间进行信号传输达到通信目的，而 移动无线通信系统中的无线电一般是在不规则的地形情况下进行传播。因此，无线电在 基站与用户之间（或者说发射机与接收机之间）的传播将遭遇到各种复杂的地形物，如高 楼密集的城市核心区、植物密布的郊区、群山峻岭的山区等，哪怕树叶、路灯等。这些因素使 得移动无线和有线信道相比具有不可预见性、极度的随机性。如何针对具体的移动无线通 信系统的场景，分析无线传播环境以及无线信道的传播特性，对其进行数学抽象，建立适合 的、准确的无线信道传播模型，是能否正确的构建移动无线通信系统的基础。而只有在获得 适合、准确的无线信道传播模型的情况下，才有可能进行合理的、满足需求的移动无线通信 系统的规划和优化。同时，针对具体的实际移动通信系统开发某些业务时，也需要使用到移 动无线信道传输模型，例如，无线定位业务的开展，无线信道的传输模型将影响到定位的精 度。因此，对无线信道传播模型的研究具有越来越重要的意义。
[0003] 移动无线通信的传输模型大多是根据国外专家、学者总结得出的经典传播模型进 行修正。这些经典传输模型具有很强的普遍适用性，商用的经验模型来自对Okumura模型 进行了改造，并加入了修正因子，但基本原理都是一致的。
[0004] 无线通信环境的复杂多变，在实际的通信工程中，现有的参数取值往往无法满足 需求。因此，需要对标准的传播模型进行修正。传统模型校正方法首先设置各参数值，然后 以该模型进行无线传播预测，并将预测值与路测数据作比较，得到一个差值，再根据所有差 值的统计结果反过来修改模型参数，经过不断的迭代修改直到预测值与路测数据的均方差 达到最小，则此时得到的模型各参数值就是我们所需的校正值。
[0005] 随着无线通信的发展需求，目前的无线传播模型已无法满足通信网络的规划设计 要求。在传统无线传播模型系数校正中，需要设计规划人员不断地人为干预，校正精度等过 分依赖于个人工程经验，从而对人员专业素质要求高；传统的校正方法割裂了各个系数之 间的联系，根据在具体工程规划中的重要性依次确定，从而很难获取符合工程要求的系数， 更无法取得最优的系数校正；因此，目前的无线传播模型无法精确地预测无线信号强度，因 此无法预测精确的信号衰减程度，无法为通信工程的规划设计提供高可靠性的数据。
【发明内容】
[0006] 基于此，本发明提供一种基于无线传播模型校正的信号强度预测方法和系统，能 精确地预测无线信号强度。
[0007] -种基于无线传播模型校正的信号强度预测方法，包括如下步骤：
[0008] 将预设的基站数据输入至预设的无线传播模型中，建立最小二乘模型；
[0009] 利用坐标下降法对所述最小二乘模型进行求解，获得最优校正系数；
[0010] 根据所述最优校正系数调整所述无线传播模型的参数，根据调整参数后的所述无 线传播模型进行无线信号强度预测。
[0011] 一种基于无线传播模型校正的信号强度预测系统，包括：
[0012] 输入模块，用于将预设的基站数据输入至预设的无线传播模型中，建立最小二乘 模型；
[0013] 求解模块，用于利用坐标下降法对所述最小二乘模型进行求解，获得最优校正系 数；
[0014] 预测模块，用于根据所述最优校正系数调整所述无线传播模型的参数，根据调整 参数后的所述无线传播模型进行无线信号强度预测。
[0015] 上述基于无线传播模型校正的信号强度预测方法和系统，基于筛选的工程路测数 据，建立无线传播模型系数校正的最小二乘模型，基于坐标下降法，将无线传播系数校正最 小二乘问题化为一系列的优化子问题，可快速实现无线模型系数校正；不同于传统的无线 传播模型校正方法，本发明不依赖于规划设计人员的个人工程经验，避免了手动反复调整； 建立相关的科学的数学模型进行指导，充分考虑了系数间相互联系，不同的规划设计的方 案均可达到最优，本发明可在无线通信工程中得到重要应用。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明基于无线传播模型校正的信号强度预测方法在一实施例中的流程 示意图。
[0017] 图2为本发明基于无线传播模型校正的信号强度预测系统在一实施例中的结构 示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于 此。
[0019] 如图1所示，是本发明一种基于无线传播模型校正的信号强度预测方法，包括如 下步骤：
[0020] S11、将预设的基站数据输入至预设的无线传播模型中，建立最小二乘模型；
[0021] 首先获取基站数据，包括天线配置、基站位置，可进行路测连续波测试，收集测试 数据；
[0022] 在基站位置选取的时候，一般可选择非常具有代表性的地方进行传播模型校正的 实验场地；例如，可选择大学城作为学生区域、商务圈作为市区等。同时，进行路测数据的采 集。测试的过程中可尽量使路测的面积最大和尽可能使测量值覆盖多种地形，这样才能测 量出这个扇区的信号可以随着距离的增加而逐渐衰落，从而提高模型的准确性。
[0023] 其中，路测数据的变化是平滑的，与数据变化差距过大的数据可以首先删除，例 如，距离标准可选用[50, 3000]，功率强度标准选用[_105dBm，-50dBm]，因此删掉一些明显 错误的数据，测试数据的质量好与坏直接决定了传播模型的优劣。
[0024] 标准的无线传播模型为：
[0025] Lmode=K^K2 log(d)+K3 log(Hlxeff)+K4 Diffractionloss
[0026] +K5 log (d) log (Hlxeff) +K6 (HExeff) +Kclutter f (clutter)
[0027] 其中：
[0028] d--接收机与发射机之间的距离（m);
[0029] Hlxeff--发射天线的有效高度（m);
[0030] Diffraction loss-经过有障碍路径引起的衍射损耗（dB);
[0031] Hlixeff--接收天线的有效高度（m);
[0032] f (clutter)-因地物所引起的评价加权损耗；
[0033] K1--常数（dB);
[0034] K2--l〇g(d)的乘数因子；
[0035] K3--l〇g(HTxeff)的乘数因子；
[0036] K4--衍射损耗的乘数因子，该因子必须为正数；
[0037] K5--l〇g(HTxeff)log(d)的乘数因子；
[0038] K6--HKxeff的乘数因子；
[0039] Kclutter--f (clutter)的乘数因子；
[0040] SPM模型建立在C0ST231-Hata经验模型的基础上，用于150Hz-2000MHz频段的无 线电波传播损耗预测。结合无线通信传播实际情况，同时减少不必要的计算量，可设置K 3 = 5