謝云濤

摘要：傳播模型是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的基礎(chǔ)，一個精確的傳播模型能夠最大限度匹配當(dāng)?shù)氐臒o線環(huán)境。不同的城市有著不同的地形地貌，因此需要建立符合當(dāng)?shù)貍鞑キh(huán)境的模型來指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化，工程上廣泛采用的傳播模型校正方法是通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件進(jìn)行自動校正，此外還有一元校正法和最小二乘法，本文結(jié)合現(xiàn)有校正算法提出一種改進(jìn)的算法并最后驗證。

關(guān)鍵詞：通信機(jī)房 現(xiàn)狀 需求 發(fā)展策略

中圖分類號：TN929.05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0048-02

隨著中國移動通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，三大運(yùn)營商都越來越關(guān)注傳播模型是否匹配當(dāng)?shù)氐臒o線傳播環(huán)境。傳播模型是移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的基礎(chǔ)，通過傳播模型校正，技能獲得與當(dāng)?shù)貍鞑キh(huán)境相匹配的模型，又能為運(yùn)營商節(jié)省時間、人力和費(fèi)用。因此傳播模型校正是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中一項很重要的工作。

1 SPM傳播模型

本文以SPM傳播模型為例進(jìn)行校正，SPM傳播模型經(jīng)驗公式如下[1]：

ploss：路徑損耗（dBm）；K1：偏移常量；K2：距離相關(guān)的lg（d）的修正因子；

K3：基站有效高度的修正因子；K4：衍射計算的修正因子；K5：lg（h）lg（d）的修正因子；

K6：移動臺有效高度的修正因子；Kclutter：地貌平均加權(quán)損耗的修正因子；

d：發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的直線距離，單位為m；Heff：基站天線的有效高度，單位為m；

Hmeff：表示移動臺天線的有效高度，單位為m；f（clutter）：地貌類型損耗，單位為dB；

由于通常使用的電子地圖為20m的精度，各種地物精細(xì)程度不足，衍射因子K4和與Heff相關(guān)的因子K3、K5、K6等系數(shù)難以準(zhǔn)確校正?？紤]到校正的效率和和參數(shù)的影響，只對K1、K2、Kclutter進(jìn)行校正。K3、K4、K5、K6通常取典型值，即默認(rèn)K3=5.83、K5=-6.55、K6=0，對于K4而言，市區(qū)去0.2，郊區(qū)取0.4，丘陵區(qū)0.5。

2 改進(jìn)的傳播模型校正算法

在之前的2G、3G的傳播模型校正中，通常采用最小二乘法來進(jìn)行線性回歸分析[2]，但是經(jīng)典的線性回歸模型有一個假設(shè)：總體回歸函數(shù)中的隨機(jī)誤差項滿足同方差性，即滿足它們有相同的方差。但是對于實(shí)際路測數(shù)據(jù)樣本數(shù)據(jù)而言，其回歸方程的隨機(jī)誤差具有異方差性，如果用傳統(tǒng)的最小二乘法法估算傳播模型，可能得不到準(zhǔn)確有效的的結(jié)果。鑒于路測數(shù)據(jù)的異方差性，本文采用加權(quán)最小二乘法（WLS）用于傳播模型的校正，既能消除數(shù)據(jù)的異方差性，又能保證校正后的傳播模型與實(shí)測數(shù)據(jù)誤差值達(dá)到最小。WLS算法是根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠性的不同在擬合的時候?qū)γ總€數(shù)據(jù)賦以不同的權(quán)值。加權(quán)的最小方差表達(dá)式如下：

當(dāng)?shù)臏y量精度越高時越大，反之越小，這樣就可以使擬合曲線越接近于測量精度高的點(diǎn)，使得擬合曲線的準(zhǔn)確性越高。

由于考慮到地形地貌的影響，因此需要校正的系數(shù)有3個，即K1、K2和Kclutter。根據(jù)上述原理，可得如下公式：

3 改進(jìn)算法的驗證

根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，我們選擇某市的密集城區(qū)作為CW測試的場景[3]，根據(jù)上一章的校正方法進(jìn)行校正，測試站點(diǎn)的試驗環(huán)境設(shè)置如表1：

結(jié)合上一章的校正方法，經(jīng)過兩次校正得出校正后的傳播模型參數(shù)如表2所示：

在獲得傳播模型之后，我們可以通過比較誤差值來分析獲得的傳播模型的優(yōu)劣，校正前后的誤差分布圖分別如圖1，2所示：

對于校正結(jié)果的誤差來說，一般認(rèn)為如果校正后的平均誤差小于1dB，標(biāo)準(zhǔn)差小于10dB，那么這個校正后的傳播模型就是與當(dāng)?shù)責(zé)o線傳播環(huán)境相匹配的，因此根據(jù)誤差分析，該傳播模型的校正是可行的，校正前后的平均誤差和標(biāo)準(zhǔn)差如表3所示：

4 結(jié)語

通過對以上誤差分布，平均誤差和標(biāo)準(zhǔn)差，表明改進(jìn)的算法更加精確，通過改進(jìn)算法校正后的傳播模型更能反映當(dāng)?shù)氐臒o線環(huán)境。最后通過誤差分析表明該算法能夠用于該市區(qū)的傳播模型校正，并且具有較高的精度。

參考文獻(xiàn)

[1]李毅.WCDMA無線傳播模型校正與分析[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2006（9）：45-49.

[2]Wei Zaixue，Zhang Tao，Yang Dacheng.One kind of wireless network planning double bevel rate dissemination model adjustment algorithm[A].Journal of Electronics and Information Technology， 2007（10）：13-17.

[3]段玉宏，夏國忠，胡劍，黃萍.TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與規(guī)劃[M].人民郵電出版社，2007.