一種基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的方法和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過(guò)規(guī)劃工具對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋評(píng)估，是進(jìn)行高質(zhì)量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的 重要手段之一。各代通信技術(shù)(例如2G/3G/4G)基礎(chǔ)指標(biāo)(例如電平值、干擾、速率)的仿真準(zhǔn) 確性，是影響覆蓋評(píng)估準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。各基礎(chǔ)指標(biāo)的仿真最為核屯、的部分就是發(fā)射機(jī)到接 收機(jī)之間無(wú)線電磁波傳播路損的計(jì)算。業(yè)界主要依靠傳播模型(PropagationModel)對(duì)傳 播路損進(jìn)行估算，傳播模型是通過(guò)大量數(shù)據(jù)或者計(jì)算方法得到的數(shù)學(xué)模型，模型的產(chǎn)生過(guò) 程叫擬合。
[0003] 根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式將傳播模型分為兩類(lèi):確定型傳播模型，經(jīng)驗(yàn)(統(tǒng)計(jì))傳播模型。確定 型傳播模型W射線追蹤技術(shù)為代表，經(jīng)驗(yàn)(統(tǒng)計(jì))傳播模型^齡14、0山11111^、1^邸等具體經(jīng)驗(yàn) 公式為主。由于規(guī)劃場(chǎng)景的多樣性、復(fù)雜性，無(wú)論確定型傳播模型，還是經(jīng)驗(yàn)（統(tǒng)計(jì))傳播模 型都是需要根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行傳播模型校正才能夠用于預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況。
[0004] 實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，對(duì)于確定型傳播模型，采用的射線追蹤技術(shù)具有計(jì)算量大，效率低的缺 陷;并且，射線跟蹤技術(shù)得到的傳播模型一般是一個(gè)規(guī)劃區(qū)域采用一個(gè)傳播模型，不能夠自 適應(yīng)地根據(jù)傳播特征適配相應(yīng)傳播模型，導(dǎo)致傳播模型應(yīng)用性不高。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)(統(tǒng)計(jì))傳播 模型，具有仿真準(zhǔn)確性低，傳播模型校正對(duì)數(shù)據(jù)有效性利用率低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的方法和裝置，W提高創(chuàng)建傳 播模型的效率，提高預(yù)測(cè)傳播路損的準(zhǔn)確性，有助于根據(jù)傳播特征自適應(yīng)匹配相應(yīng)的傳播 模型。
[0006] 本發(fā)明第一方面提供一種基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的方法，包括：
[0007] 根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間電磁波的傳播特征;利用至少一種傳播特 征對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，并構(gòu)建隨機(jī)森林分類(lèi)器;對(duì)聚類(lèi)得到的每一類(lèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行非參 擬合生成相應(yīng)的傳播模型;根據(jù)發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間的傳播特征，利用所述隨機(jī)森林分類(lèi) 器自適應(yīng)匹配相應(yīng)的傳播模型，計(jì)算發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路損。
[0008] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間電磁波 的傳播特征之前，還包括:采用條件式過(guò)濾方法和算法式過(guò)濾方法中的一種或兩種，對(duì)獲取 的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗過(guò)濾。
[0009] 結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，所述傳播特征包括W下特征中的一種或多種:平均站間距，小區(qū)覆蓋范圍地物比例，有 效發(fā)射機(jī)高度，發(fā)射機(jī)到接收機(jī)路徑上地物遮擋影響，接收距離，建筑物平均高度，接收機(jī) 周?chē)ㄖ锩芏?，水平面相?duì)方位角，垂直面相對(duì)下傾角度，繞射損耗。
[0010] 結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第=種可能的 實(shí)現(xiàn)方式中，所述利用至少一種傳播特征對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)包括:根據(jù)傳播特征與傳播 路損之間的相關(guān)性，從所述傳播特征中選擇至少一種傳播特征作為分類(lèi)擬合條件;利用選 擇的所述至少一種傳播特征對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)。
[0011] 結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種至第=種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種，在第 四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間的傳播特征，利用所述隨機(jī)森林分 類(lèi)器自適應(yīng)匹配相應(yīng)的傳播模型之前，還包括:根據(jù)所述傳播特征對(duì)不滿足理論趨勢(shì)的傳 播模型進(jìn)行修正。
[0012] 本發(fā)明第二方面提供一種基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的裝置，包括:特征計(jì)算模 塊，用于根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間電磁波的傳播特征;聚類(lèi)處理模塊，用于利 用至少一種傳播特征對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，并構(gòu)建隨機(jī)森林分類(lèi)器;模型生成模塊，用于對(duì) 聚類(lèi)得到的每一類(lèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行非參擬合生成相應(yīng)的傳播模型；匹配計(jì)算模塊，用于根據(jù) 發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間的傳播特征，利用所述隨機(jī)森林分類(lèi)器自適應(yīng)匹配相應(yīng)的傳播模型， 計(jì)算發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路損。
[0013] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述裝置還包括:清洗過(guò)濾模塊，用于采用條件式過(guò) 濾方法和算法式過(guò)濾方法中的一種或兩種，對(duì)獲取的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗過(guò)濾。
[0014] 結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，所述傳播特征包括W下特征中的一種或多種:平均站間距，小區(qū)覆蓋范圍地物比例，有 效發(fā)射機(jī)高度，發(fā)射機(jī)到接收機(jī)路徑上地物遮擋影響，接收距離，建筑物平均高度，接收機(jī) 周?chē)ㄖ锩芏?，水平面相?duì)方位角，垂直面相對(duì)下傾角度，繞射損耗。
[0015] 結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第=種可能的 實(shí)現(xiàn)方式中，所述裝置還包括:特征選擇模塊，用于根據(jù)傳播特征與傳播路損之間的相關(guān) 性，從所述傳播特征中選擇至少一種傳播特征作為分類(lèi)擬合條件;所述聚類(lèi)處理模塊，具體 用于利用所述特征選擇模塊選擇的所述至少一種傳播特征對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)。
[0016] 結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種至第=種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種，在第 四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述模型生成模塊，還用于根據(jù)所述傳播特征對(duì)不滿足理論趨勢(shì) 的傳播模型進(jìn)行修正。
[0017] 本發(fā)明第=方面提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器、總線 和通信接口；所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，所述處理器與所述存儲(chǔ)器通過(guò)所述總 線連接，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指 令，W使所述計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行如本發(fā)明第一方面所述的基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的方 法。
[0018] 由上可見(jiàn)，在本發(fā)明的一些可行的實(shí)施方式中，采用根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算傳播特征； 利用傳播特征進(jìn)行聚類(lèi)，并構(gòu)建隨機(jī)森林分類(lèi)器;對(duì)聚類(lèi)得到的每一類(lèi)進(jìn)行非參擬合生成 相應(yīng)的傳播模型;根據(jù)發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間的傳播特征，利用所述隨機(jī)森林分類(lèi)器自適應(yīng) 匹配相應(yīng)的傳播模型，計(jì)算發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路損的技術(shù)特征，取得了W下技術(shù) 效果：
[0019] 1、利用傳播特征對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，提高了對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的利用率，使得大量實(shí) 測(cè)數(shù)據(jù)在傳播路損預(yù)測(cè)中的有效性更高；
[0020] 2、基于聚類(lèi)結(jié)果，采用非參擬合方法對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)擬合，減少了計(jì)算量，提 高了效率；
[0021 ] 3、基于傳播特征聚類(lèi)和非參擬合對(duì)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)擬合得到的傳播模型， 具有更高的預(yù)測(cè)精度，可使預(yù)測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確更有效；
[0022] 4、構(gòu)建的隨機(jī)森林分類(lèi)器可W根據(jù)傳播特征在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間自適應(yīng)匹配 相應(yīng)的傳播模型，提高了傳播模型的應(yīng)用性。
[0023]5、本發(fā)明實(shí)施例方法提高了傳播路損預(yù)測(cè)的速度、精度和準(zhǔn)確度，解決或減少了 現(xiàn)有技術(shù)的多種缺陷，可保障無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和合理性。
【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)描述中所 需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲 得其它的附圖。
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中通信系統(tǒng)的示意圖；
[0026]圖2是一種電磁波傳播路損預(yù)測(cè)方法的流程圖；
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的方法的流程圖；
[0028]圖4是經(jīng)過(guò)算法式過(guò)濾的傳播數(shù)據(jù)的效果圖；
[0029] 圖5是平均站間距的計(jì)算流程圖；
[0030]圖6是地物類(lèi)型的匹配示意圖；
[0031 ]圖7a是天線覆蓋垂直剖面上的示意圖；
[0032] 圖7b是與圖7a對(duì)應(yīng)的水平面的示意圖；
[0033] 圖7c是OC與正北方向夾角的示意圖；
[0034]圖8是有效發(fā)射機(jī)高度的示意圖；
[00巧]圖9a是化OS場(chǎng)景不意圖；
[0036]圖9b是第一非尼爾區(qū)不意圖；
[0037]圖10是建筑物平均高度的計(jì)算流程圖；
[0038] 圖11是第一菲尼爾區(qū)二維投影效果圖；
[0039]圖12是水平波瓣相對(duì)方位角示意圖；
[0040] 圖13是垂直波瓣相對(duì)方位角示意圖；
[0041] 圖14是非參擬合效果示意圖；
[0042]圖15是非參擬合GAM算法與最小二乘法算法的擬合效果對(duì)比圖；
[0043]圖16是某局點(diǎn)某個(gè)模型的擬合效果趨勢(shì)圖；
[0044]圖17是分類(lèi)擬合模型與確定型、經(jīng)驗(yàn)型模型擬合對(duì)比效果圖；
[0045]圖18是本發(fā)明實(shí)施例基于分類(lèi)擬合預(yù)測(cè)傳播路損的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖19是本發(fā)明實(shí)施例一種計(jì)算機(jī)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的 附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，應(yīng)用于包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)可 屬于2G，3G，4G等通信系統(tǒng)中的任一種。其中，2G是第二代手機(jī)通信技術(shù)規(guī)格(英文全稱(chēng):2-Generationwirelesstelephonetechnology)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，3G是第S代移動(dòng)通信技術(shù)規(guī) 格(英文全稱(chēng):3rd-Generation)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，4G是第四代移動(dòng)通信技術(shù)(英文全稱(chēng):the4th Generationmobilecommunicationtechnology)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)。
[0049]如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例中所說(shuō)的通信系統(tǒng)100例如可W包括發(fā)射機(jī)110和接收 機(jī)120，其中，發(fā)射機(jī)110例如可W是各種基站(eNodeB)，包括普通基站，微基站，室內(nèi)基站， 家庭基站化omeeNodeB)等;接收機(jī)120例如可W是移動(dòng)臺(tái)（mobilestation),手機(jī)等，或 者也可W是基站。其中，發(fā)射機(jī)110也可W稱(chēng)為站點(diǎn)，接收機(jī)120也可W稱(chēng)為接收點(diǎn)。
[0050]本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間電磁波傳播路損的預(yù)測(cè)。電 磁波傳播路損預(yù)測(cè)本質(zhì)是發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的傳播特征對(duì)電磁波的傳輸影響嚴(yán)重程度的預(yù) 測(cè)。
[0051] 如圖2所示，是常規(guī)技術(shù)中一種電磁波傳播路損預(yù)測(cè)方法的流程圖，包括W下過(guò) 程：
[0052] Se化1:根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合/校正適合規(guī)劃區(qū)域的傳播模型；
[0053]可選的，在本步驟之前，還可W包括一個(gè)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾清洗的步驟。
[0054] Se化2:根據(jù)傳播環(huán)境特征為發(fā)射機(jī)到接收機(jī)匹配合適的傳播模型；
[005引Se化3:根據(jù)傳播模型計(jì)算發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間的傳播路損，并且，可W構(gòu)建預(yù)測(cè) 的路損矩陣。
[0056]本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案對(duì)上述步驟均進(jìn)行了改進(jìn)。下面