小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法及設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法及設(shè)備，本發(fā)明專利技術(shù)的方法包括：利用水平-垂直極化隔離度值設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)，利用垂直-水平極化隔離度值設(shè)置水平極化層網(wǎng)絡(luò)；對(duì)所設(shè)置的垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行仿真，得到垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)所有地理點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基本無線指標(biāo)結(jié)果；對(duì)于每個(gè)地理點(diǎn)，選擇其基本無線指標(biāo)最佳的終端天線極化方向，并得到終端天線極化方向?qū)?yīng)的仿真結(jié)果圖層；根據(jù)對(duì)應(yīng)于每個(gè)地理點(diǎn)的仿真結(jié)果圖層，繪制終端極化方向和各種指標(biāo)的地理化分布圖。本發(fā)明專利技術(shù)簡便、實(shí)用，能實(shí)現(xiàn)小區(qū)極化交錯(cuò)條件下的覆蓋仿真，提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)能力，提升預(yù)測(cè)分析水平，縮短規(guī)劃設(shè)計(jì)周期。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)設(shè)計(jì)蜂窩無線通信網(wǎng)絡(luò)和航空公眾通信的無線規(guī)劃，特別涉及小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法及設(shè)備。
技術(shù)介紹
2007年以來，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(cdma2000 EVD0)的地空覆蓋網(wǎng)絡(luò)在某發(fā)達(dá)國家投入商用運(yùn)營。2010年以來，中國國內(nèi)的航空公司，也開始考慮以合適的技術(shù)和商業(yè)模式，引入地空覆蓋運(yùn)營。地空覆蓋網(wǎng)絡(luò)，是由航空器上的空中系統(tǒng)及地面的基站系統(tǒng)組成，其中，地面基站系統(tǒng)由傳統(tǒng)移動(dòng)通信基站改造形成，天線增益的主瓣方向朝上覆蓋，只要地面基站之間保持合適的距離，就可實(shí)現(xiàn)空中航線的連續(xù)覆蓋，如圖I所示；航空器上配置移動(dòng)終端，終端天線安裝在航空器外殼腹部，這樣可以避免航空器較大的殼體穿透損耗，擴(kuò)大基站覆蓋范圍。為了降低相鄰小區(qū)之間的信號(hào)干擾，提高小區(qū)前反向鏈路的呑吐量，地空覆蓋網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于傳統(tǒng)的陸地公眾移動(dòng)通信網(wǎng)(PLMN)的一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)是，鄰區(qū)之間采用交錯(cuò)極化方式，因?yàn)榕c陸地復(fù)雜的傳播環(huán)境不同，信號(hào)在天空中傳播以直射路徑為主，信號(hào)極化方向可以得到較好的保持，不同極化方向之間大約有十幾dB的隔離度值，可以大幅降低相互的 干擾，提高空中鏈路的信噪比。為了實(shí)現(xiàn)更合理、更完善的交錯(cuò)覆蓋布局，每個(gè)地空基站應(yīng)采用偶數(shù)個(gè)扇區(qū)，例如4扇區(qū)或6扇區(qū)，例如圖2就是6扇區(qū)布局的一種方案。實(shí)現(xiàn)此機(jī)制，離不開航空器終端接收天線的設(shè)計(jì)，終端側(cè)實(shí)現(xiàn)方式是，設(shè)置2副接收/發(fā)射天線，安裝在飛機(jī)外殼腹部的不同位置，目的是保證在任何飛行姿勢(shì)下，至少有I副天線與基站天線之間視距可達(dá)，同時(shí)2副天線之間獲得分集接收增益。每副天線又包括I根垂直極化天線和I根水平極化天線，因此終端射頻部分共有4根天線，垂直和水平極化各2根，終端射頻部分有選用垂直或水平極化天線的自動(dòng)控制模塊，在它的控制下，終端或者使用2根垂直極化分集天線，或者使用2根水平極化分集天線，具體選用哪種極化方式的天線，是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，取決于哪種極化信號(hào)的信噪比更高。飛機(jī)在長途航線飛行過程中，一般情況下，垂直、水平極化方向的信號(hào)會(huì)交替成為信噪比最強(qiáng)的信號(hào)，終端側(cè)配套監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別，控制極化選擇器自動(dòng)完成相關(guān)切換，切換優(yōu)化算法可預(yù)防乒乓切換。當(dāng)選擇某種極化方向的天線進(jìn)行信號(hào)接收時(shí)，終端發(fā)射的信號(hào)(反向鏈路信號(hào))也使用相同極化方向的天線。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)仿真軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單極化方向信號(hào)的地空網(wǎng)絡(luò)覆蓋仿真預(yù)測(cè)，但尚未實(shí)現(xiàn)小區(qū)之間極化方向交錯(cuò)的仿真功能，所以無法預(yù)測(cè)、顯示采用該技術(shù)之后的無線性能參數(shù)的地理化分布效果，是地空網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的一大欠缺，限制了無線規(guī)劃設(shè)計(jì)水平的提高。因地空覆蓋網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)發(fā)展迅速，急需網(wǎng)絡(luò)仿真軟件實(shí)現(xiàn)小區(qū)極化方向交錯(cuò)的仿真功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)小區(qū)間極化交錯(cuò)條件下的網(wǎng)絡(luò)仿真方法，以滿足無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的要求，適應(yīng)航空公眾通信市場(chǎng)發(fā)展。本專利技術(shù)的另ー個(gè)目的是提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的設(shè)備。根據(jù)本專利技術(shù)第一方面，提供了一種小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法，包括以下步驟A)利用水平-垂直極化隔離度值設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)，利用垂直-水平極化隔離度值設(shè)置水平極化層網(wǎng)絡(luò)；B)對(duì)所設(shè)置的垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行仿真，得到垂直極化層 網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)所有地理點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基本無線指標(biāo)結(jié)果；C)對(duì)于每個(gè)地理點(diǎn)，選擇其基本無線指標(biāo)最佳的終端天線極化方向，并得到終端天線極化方向?qū)?yīng)的仿真結(jié)果圖層；D)根據(jù)對(duì)應(yīng)于每個(gè)地理點(diǎn)的仿真結(jié)果圖層，繪制終端極化方向和各種指標(biāo)的地理化分布圖。優(yōu)選地，所述水平-垂直極化隔離度值和所述垂直-水平極化隔離度值是通過航測(cè)獲得的。本專利技術(shù)通過航測(cè)獲得水平-垂直極化隔離度值和所述垂直-水平極化隔離度值的步驟包括在基站小區(qū)僅使用垂直極化天線發(fā)射信號(hào)的情況下，針對(duì)測(cè)試路線的每ー地理點(diǎn)，同時(shí)記錄飛行器終端側(cè)的垂直極化天線獲得的第一垂直極化接收功率和水平極化天線獲得的第一水平極化接收功率，并且當(dāng)測(cè)得第一水平極化接收功率不小于信號(hào)頻率帶寬的熱噪聲與測(cè)試儀器的噪聲系數(shù)之和時(shí)，將測(cè)試的該地理點(diǎn)確定為有效地理點(diǎn)；在基站小區(qū)僅使用水平極化天線發(fā)射信號(hào)的情況下，針對(duì)測(cè)試路線的每ー地理點(diǎn)，同時(shí)記錄飛行器終端側(cè)的水平極化天線獲得的第二水平極化接收功率和垂直極化天線獲得的第二垂直極化接收功率，并且當(dāng)測(cè)得第二垂直極化接收功率不小于信號(hào)頻率帶寬的熱噪聲與測(cè)試儀器的噪聲系數(shù)之和時(shí)，將測(cè)試的該地理點(diǎn)確定為有效地理點(diǎn)；通過對(duì)有效的各地理點(diǎn)第一垂直極化接收功率與第一水平極化接收功率之差取平均值，得到垂直-水平極化隔離度值；通過對(duì)有效的各地理點(diǎn)第二水平極化接收功率與第二垂直極化接收功率之差取平均值，得到水平-垂直極化隔離度值。特別是，在設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將水平-垂直極化隔離度值作為天線水平極化的基站小區(qū)的前向鏈路和反向鏈路的額外衰減值，而對(duì)天線垂直極化的基站小區(qū)，不設(shè)置額外衰減值。最好是，在本專利技術(shù)的步驟B)中，終端利用垂直極化天線分別獲取垂直極化層網(wǎng)絡(luò)仿真范圍內(nèi)的每個(gè)地理點(diǎn)的垂直極化方向基本無線指標(biāo)集，以作為每個(gè)地理點(diǎn)垂直極化方向的仿真結(jié)果圖層。特別是，在設(shè)置水平極化層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將垂直-水平極化隔離度值作為天線垂直極化的基站小區(qū)的前向鏈路和反向鏈路的額外衰減值，而對(duì)天線水平極化的基站小區(qū)，不設(shè)置額外衰減值。最好是，在本專利技術(shù)的步驟B)中，終端利用水平極化天線分別獲取水平極化層網(wǎng)絡(luò)仿真范圍內(nèi)的每個(gè)地理點(diǎn)的水平極化方向基本無線指標(biāo)集，以作為每個(gè)地理點(diǎn)水平極化方向的仿真結(jié)果圖層。本專利技術(shù)的所述步驟C)包括將垂基本無線指標(biāo)集中的代表信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)基本無線指標(biāo)作為基準(zhǔn)指標(biāo)；通過對(duì)每個(gè)地理點(diǎn)所述兩個(gè)極化方向的基準(zhǔn)指標(biāo)進(jìn)行比較，將ー個(gè)最佳基準(zhǔn)指標(biāo)的極化方向選作該地理點(diǎn)終端天線的極化方向；然后，將最佳基準(zhǔn)指標(biāo)所屬的基本無線指標(biāo)集作為終端天線極化方向?qū)?yīng)的仿真結(jié)果圖層。根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真設(shè)備，包括極化層網(wǎng)絡(luò)設(shè)置裝置，用于利用水平-垂直極化隔離度值設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)， 利用垂直-水平極化隔離度值設(shè)置水平極化層網(wǎng)絡(luò)；極化層網(wǎng)絡(luò)仿真裝置，用于對(duì)所設(shè)置的垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行仿真，得到垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)所有地理點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基本無線指標(biāo)結(jié)果；仿真結(jié)果圖層獲取裝置，用來選擇每個(gè)地理點(diǎn)基本無線指標(biāo)最佳的終端天線極化方向，得到終端天線極化方向?qū)?yīng)的仿真結(jié)果圖層；地理化分布圖繪制裝置，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于每個(gè)地理點(diǎn)的仿真結(jié)果圖層，繪制終端極化方向和各種指標(biāo)的地理化分布圖。此外，本專利技術(shù)的設(shè)備還包括極化隔離度值獲取裝置，用于通過航測(cè)獲取所述水平-垂直極化隔離度值和所述垂直-水平極化隔離度值。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的技術(shù)效果是簡便、實(shí)用，能實(shí)現(xiàn)小區(qū)極化交錯(cuò)條件下的覆蓋仿真，提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)能力，提升預(yù)測(cè)分析水平，縮短規(guī)劃設(shè)計(jì)周期。下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖說明圖I是已知的地空覆蓋系統(tǒng)示意；圖2是已知的地空網(wǎng)絡(luò)小區(qū)交錯(cuò)極化方案示例；圖3是本專利技術(shù)的小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法的示意圖；圖4是實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法的設(shè)備的示意圖；圖5是實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法的一個(gè)流程實(shí)例的示意圖。具體實(shí)施例方式圖3顯示了本專利技術(shù)的小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法，包括如下步驟A)利用水平-垂直極化隔離度值設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)，利用垂直-水平極化隔離度值設(shè)置水平極本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：A)利用水平？垂直極化隔離度值設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)，利用垂直？水平極化隔離度值設(shè)置水平極化層網(wǎng)絡(luò)；B)對(duì)所設(shè)置的垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行仿真，得到垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)所有地理點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基本無線指標(biāo)結(jié)果；C)對(duì)于每個(gè)地理點(diǎn)，選擇其基本無線指標(biāo)最佳的終端天線極化方向，并得到終端天線極化方向?qū)?yīng)的仿真結(jié)果圖層；D)根據(jù)對(duì)應(yīng)于每個(gè)地理點(diǎn)的仿真結(jié)果圖層，繪制終端極化方向和各種指標(biāo)的地理化分布圖。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種小區(qū)之間極化交錯(cuò)覆蓋仿真方法，其特征在于，包括以下步驟 A)利用水平-垂直極化隔離度值設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)，利用垂直-水平極化隔離度值設(shè)置水平極化層網(wǎng)絡(luò)； B)對(duì)所設(shè)置的垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行仿真，得到垂直極化層網(wǎng)絡(luò)和水平極化層網(wǎng)絡(luò)所有地理點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基本無線指標(biāo)結(jié)果； C)對(duì)于每個(gè)地理點(diǎn)，選擇其基本無線指標(biāo)最佳的終端天線極化方向，并得到終端天線極化方向?qū)?yīng)的仿真結(jié)果圖層； D)根據(jù)對(duì)應(yīng)于每個(gè)地理點(diǎn)的仿真結(jié)果圖層，繪制終端極化方向和各種指標(biāo)的地理化分布圖。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述水平-垂直極化隔離度值和所述垂直-水平極化隔離度值是通過航測(cè)獲得的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過航測(cè)獲得水平-垂直極化隔離度值和所述垂直-水平極化隔離度值的步驟包括 在基站小區(qū)僅使用垂直極化天線發(fā)射信號(hào)的情況下，針對(duì)測(cè)試路線的每ー地理點(diǎn)，同時(shí)記錄飛行器終端側(cè)的垂直極化天線獲得的第一垂直極化接收功率和水平極化天線獲得的第一水平極化接收功率；當(dāng)測(cè)得第一水平極化接收功率不小于信號(hào)頻率帶寬的熱噪聲功率+測(cè)試儀器的噪聲系數(shù)時(shí)，將該地理點(diǎn)確定為有效地理點(diǎn)； 在基站小區(qū)僅使用水平極化天線發(fā)射信號(hào)的情況下，針對(duì)測(cè)試路線的每ー地理點(diǎn)，同時(shí)記錄飛行器終端側(cè)的水平極化天線獲得的第二水平極化接收功率和垂直極化天線獲得的第二垂直極化接收功率；當(dāng)測(cè)得第二垂直極化接收功率不小于信號(hào)頻率帶寬的熱噪聲功率+測(cè)試儀器的噪聲系數(shù)時(shí)，將該地理點(diǎn)確定為有效地理點(diǎn)； 通過對(duì)有效的各地理點(diǎn)第一垂直極化接收功率與第一水平極化接收功率之差取平均值，得到垂直-水平極化隔離度值； 通過對(duì)有效的各地理點(diǎn)第二水平極化接收功率與第二垂直極化接收功率之差取平均值，得到水平-垂直極化隔離度值。4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的方法，其特征在于，在設(shè)置垂直極化層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將水平-垂直極化隔離度值作為天線水平極化的基站小區(qū)的前向鏈路和反向鏈路的額外衰減值...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝衛(wèi)浩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中興通訊股份有限公司，
類型：發(fā)明
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