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高精度射线追踪模型在LTE网络规划中的应用

高精度射线追踪模型在LTE网络规划中的应用

本文摘要:LTE作为无线网络下一代演变技术,获得了世界范围内主流通信设备商和运营商的注目。与2G/3G和其他早期技术比起,LTE网络可以获取更高的业务速率和更大的容量。在LTE网络部署的初期,低业务速率和大容量市场需求的区域将集中于人口及建筑高度密集的城市商业中心,这对LTE技术的网络规划的精度及准确度明确提出了更高的拒绝。 传播模型讲解 网络规划中,影响规划结果准确性的一个最重要因素就是传播模型。

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LTE作为无线网络下一代演变技术,获得了世界范围内主流通信设备商和运营商的注目。与2G/3G和其他早期技术比起,LTE网络可以获取更高的业务速率和更大的容量。在LTE网络部署的初期,低业务速率和大容量市场需求的区域将集中于人口及建筑高度密集的城市商业中心,这对LTE技术的网络规划的精度及准确度明确提出了更高的拒绝。

  传播模型讲解  网络规划中,影响规划结果准确性的一个最重要因素就是传播模型。经典的经验传播模型还包括Okumura、COST231-Hata等,这类模型一般来说是通过对大量测试数据展开统计资料和数值,获得的图表或公式。

经验性模型统计资料地考虑到所有的环境影响,但对于明确场景来说,都是不精确的。并且传统模型主要考虑到了距离、天线高度对于路径损耗的影响,限于于农村、平原等平缓区域。

在一般的建模软件中,也不会计算出来散射损耗的影响,但一般只是非常简单地计算出来垂直面的散射损耗,并无法很精确地体现城区建筑物对于传播模型的影响。  更为精确的模型是射线跟踪模型。射线跟踪技术是光学的射线技术在电磁计算出来领域中的应用于,需要精确地考虑到电磁波的各种传播途径,还包括照射、光线、绕射、入射等,并考虑到影响电波传播的各种因素,从而针对有所不同的明确场景做到精确的预测。

  射线追踪模型一般基于下面两项或其中一项的射线路径搜寻技术:射线追踪或射线升空。射线追踪是基于镜像的电磁理论,它考虑到所有的物体作为潜在的发射物并且计算出来升空源像的方位。射线经过路径按照接收机,发射机和涉及的像的方位包含。

射线升空就是指发射机升空出有很多角度线性的测试射线。射线传播时,不受当前环境的物体影响而产生功率损耗。当射线功率上升到预先设置值以下时,射线中止传播。

射线跟踪模型原理如图1右图。    图1射线跟踪模型原理示意图  射线跟踪技术必需沦为需要在规划软件中调用的软件模块才需要在网络规划项目中用于。目前几种商用的射线跟踪模型都是由分开的软件开发商研发的,如Volcano模型、WaveSight模型以及WinProp模型等是其代表,他们都可以构建在多种网络规划软件中。

  射线跟踪模型在香港LTE网络规划中的应用于  在香港的LTE网络规划项目中,中兴通讯考虑到香港地区简单的无线传播环境,为了展开准确的网络规划,取得精确的预测结果,用于了Volcano射线跟踪模型。  Volcano是由法国Siradel公司研发的包括了射线跟踪技术的传播模型。

在该模型中,传播场景根据天线高度和电波的主要传播方式定义为3种,即升空天线低于周围建筑物的宏蜂窝(Macrocell)场景,升空天线高于周围建筑物的微蜂窝(Microcell)场景和升空天线介于两者之间的Mini蜂窝(Minicell)场景。  射线追踪模型必须高精度(最少5m精度)含3D建筑物信息的数字地图,预测的准确性和数字地图的精确性以及站点工程参数(天线方位、天线高度、方向角、下倾角等)设置的准确性密切相关。  在用于了高精度的3D地图(如图2)的基础上,中兴通讯还在香港展开了大量的传播特性测试和模型校正,使得模型的预测结果更加精确。


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