小区之间极化交错覆盖仿真方法及设备技术

本发明专利技术涉及一种小区之间极化交错覆盖仿真方法及设备，本发明专利技术的方法包括：利用水平-垂直极化隔离度值设置垂直极化层网络，利用垂直-水平极化隔离度值设置水平极化层网络；对所设置的垂直极化层网络和水平极化层网络分别进行仿真，得到垂直极化层网络和水平极化层网络所有地理点对应的基本无线指标结果；对于每个地理点，选择其基本无线指标最佳的终端天线极化方向，并得到终端天线极化方向对应的仿真结果图层；根据对应于每个地理点的仿真结果图层，绘制终端极化方向和各种指标的地理化分布图。本发明专利技术简便、实用，能实现小区极化交错条件下的覆盖仿真，提高网络规划设计能力，提升预测分析水平，缩短规划设计周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计蜂窝无线通信网络和航空公众通信的无线规划，特别涉及小区之间极化交错覆盖仿真方法及设备。
技术介绍
2007年以来，第三代移动通信系统(cdma2000 EVD0)的地空覆盖网络在某发达国家投入商用运营。2010年以来，中国国内的航空公司，也开始考虑以合适的技术和商业模式，引入地空覆盖运营。地空覆盖网络，是由航空器上的空中系统及地面的基站系统组成，其中，地面基站系统由传统移动通信基站改造形成，天线增益的主瓣方向朝上覆盖，只要地面基站之间保持合适的距离，就可实现空中航线的连续覆盖，如图I所示；航空器上配置移动终端，終端天线安装在航空器外壳腹部，这样可以避免航空器较大的壳体穿透损耗，扩大基站覆盖范围。为了降低相邻小区之间的信号干扰，提高小区前反向链路的呑吐量，地空覆盖网络区别于传统的陆地公众移动通信网(PLMN)的一个技术特点是，邻区之间采用交错极化方式，因为与陆地复杂的传播环境不同，信号在天空中传播以直射路径为主，信号极化方向可以得到较好的保持，不同极化方向之间大约有十几dB的隔离度值，可以大幅降低相互的 干扰，提高空中链路的信噪比。为了实现更合理、更完善的交错覆盖布局，每个地空基站应采用偶数个扇区，例如4扇区或6扇区，例如图2就是6扇区布局的一种方案。实现此机制，离不开航空器終端接收天线的设计，終端侧实现方式是，设置2副接收/发射天线，安装在飞机外壳腹部的不同位置，目的是保证在任何飞行姿势下，至少有I副天线与基站天线之间视距可达，同时2副天线之间获得分集接收增益。每副天线又包括I根垂直极化天线和I根水平极化天线，因此终端射频部分共有4根天线，垂直和水平极化各2根，終端射频部分有选用垂直或水平极化天线的自动控制模块，在它的控制下，終端或者使用2根垂直极化分集天线，或者使用2根水平极化分集天线，具体选用哪种极化方式的天线，是自动实现的，取决于哪种极化信号的信噪比更高。飞机在长途航线飞行过程中，一般情况下，垂直、水平极化方向的信号会交替成为信噪比最強的信号，终端侧配套监控系统可自动识别，控制极化选择器自动完成相关切換，切换优化算法可预防乒乓切換。当选择某种极化方向的天线进行信号接收时，終端发射的信号(反向链路信号)也使用相同极化方向的天线。现有网络仿真软件已经实现单极化方向信号的地空网络覆盖仿真预测，但尚未实现小区之间极化方向交错的仿真功能，所以无法预測、显示采用该技术之后的无线性能參数的地理化分布效果，是地空网络仿真技术的一大欠缺，限制了无线规划设计水平的提高。因地空覆盖网络的市场发展迅速，急需网络仿真软件实现小区极化方向交错的仿真功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实现小区间极化交错条件下的网络仿真方法，以满足无线网络规划设计的要求，适应航空公众通信市场发展。本专利技术的另ー个目的是提供一种实现上述方法的设备。根据本专利技术第一方面，提供了一种小区之间极化交错覆盖仿真方法，包括以下步骤A)利用水平-垂直极化隔离度值设置垂直极化层网络，利用垂直-水平极化隔离度值设置水平极化层网络；B)对所设置的垂直极化层网络和水平极化层网络分别进行仿真，得到垂直极化层 网络和水平极化层网络所有地理点对应的基本无线指标结果；C)对于每个地理点，选择其基本无线指标最佳的終端天线极化方向，并得到終端天线极化方向对应的仿真结果图层；D)根据对应于每个地理点的仿真结果图层，绘制终端极化方向和各种指标的地理化分布图。优选地，所述水平-垂直极化隔离度值和所述垂直-水平极化隔离度值是通过航测获得的。本专利技术通过航测获得水平-垂直极化隔离度值和所述垂直-水平极化隔离度值的步骤包括在基站小区仅使用垂直极化天线发射信号的情况下，针对测试路线的每ー地理点，同时记录飞行器终端侧的垂直极化天线获得的第一垂直极化接收功率和水平极化天线获得的第一水平极化接收功率，并且当测得第一水平极化接收功率不小于信号频率带宽的热噪声与测试仪器的噪声系数之和时，将测试的该地理点确定为有效地理点；在基站小区仅使用水平极化天线发射信号的情况下，针对测试路线的每ー地理点，同时记录飞行器终端侧的水平极化天线获得的第二水平极化接收功率和垂直极化天线获得的第二垂直极化接收功率，并且当测得第二垂直极化接收功率不小于信号频率带宽的热噪声与测试仪器的噪声系数之和时，将测试的该地理点确定为有效地理点；通过对有效的各地理点第一垂直极化接收功率与第一水平极化接收功率之差取平均值，得到垂直-水平极化隔离度值；通过对有效的各地理点第二水平极化接收功率与第二垂直极化接收功率之差取平均值，得到水平-垂直极化隔离度值。特别是，在设置垂直极化层网络时，将水平-垂直极化隔离度值作为天线水平极化的基站小区的前向链路和反向链路的额外衰减值，而对天线垂直极化的基站小区，不设置额外衰减值。最好是，在本专利技术的步骤B)中，終端利用垂直极化天线分别获取垂直极化层网络仿真范围内的每个地理点的垂直极化方向基本无线指标集，以作为每个地理点垂直极化方向的仿真结果图层。特别是，在设置水平极化层网络时，将垂直-水平极化隔离度值作为天线垂直极化的基站小区的前向链路和反向链路的额外衰减值，而对天线水平极化的基站小区，不设置额外衰减值。最好是，在本专利技术的步骤B)中，終端利用水平极化天线分别获取水平极化层网络仿真范围内的每个地理点的水平极化方向基本无线指标集，以作为每个地理点水平极化方向的仿真结果图层。本专利技术的所述步骤C)包括将垂基本无线指标集中的代表信号质量的一个基本无线指标作为基准指标；通过对每个地理点所述两个极化方向的基准指标进行比较，将ー个最佳基准指标的极化方向选作该地理点终端天线的极化方向；然后，将最佳基准指标所属的基本无线指标集作为终端天线极化方向对应的仿真结果图层。根据本专利技术的第二方面，提供了一种小区之间极化交错覆盖仿真设备，包括极化层网络设置装置，用于利用水平-垂直极化隔离度值设置垂直极化层网络， 利用垂直-水平极化隔离度值设置水平极化层网络；极化层网络仿真装置，用于对所设置的垂直极化层网络和水平极化层网络分别进行仿真，得到垂直极化层网络和水平极化层网络所有地理点对应的基本无线指标结果；仿真结果图层获取装置，用来选择每个地理点基本无线指标最佳的終端天线极化方向，得到终端天线极化方向对应的仿真结果图层；地理化分布图绘制装置，用于根据对应于每个地理点的仿真结果图层，绘制終端极化方向和各种指标的地理化分布图。此外，本专利技术的设备还包括极化隔离度值获取装置，用于通过航测获取所述水平-垂直极化隔离度值和所述垂直-水平极化隔离度值。相对于现有技术，本专利技术的技术效果是简便、实用，能实现小区极化交错条件下的覆盖仿真，提高网络规划设计能力，提升预测分析水平，缩短规划设计周期。下面结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明图I是已知的地空覆盖系统示意；图2是已知的地空网络小区交错极化方案示例；图3是本专利技术的小区之间极化交错覆盖仿真方法的示意图；图4是实现本专利技术的小区之间极化交错覆盖仿真方法的设备的示意图；图5是实现本专利技术的小区之间极化交错覆盖仿真方法的一个流程实例的示意图。具体实施例方式图3显示了本专利技术的小区之间极化交错覆盖仿真方法，包括如下步骤A)利用水平-垂直极化隔离度值设置垂直极化层网络，利用垂直-水平极化隔离度值设置水平极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小区之间极化交错覆盖仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：A)利用水平？垂直极化隔离度值设置垂直极化层网络，利用垂直？水平极化隔离度值设置水平极化层网络；B)对所设置的垂直极化层网络和水平极化层网络分别进行仿真，得到垂直极化层网络和水平极化层网络所有地理点对应的基本无线指标结果；C)对于每个地理点，选择其基本无线指标最佳的终端天线极化方向，并得到终端天线极化方向对应的仿真结果图层；D)根据对应于每个地理点的仿真结果图层，绘制终端极化方向和各种指标的地理化分布图。

【技术特征摘要】
1.一种小区之间极化交错覆盖仿真方法，其特征在于，包括以下步骤 A)利用水平-垂直极化隔离度值设置垂直极化层网络，利用垂直-水平极化隔离度值设置水平极化层网络； B)对所设置的垂直极化层网络和水平极化层网络分别进行仿真，得到垂直极化层网络和水平极化层网络所有地理点对应的基本无线指标結果； C)对于每个地理点，选择其基本无线指标最佳的終端天线极化方向，并得到終端天线极化方向对应的仿真结果图层； D)根据对应于每个地理点的仿真结果图层，绘制终端极化方向和各种指标的地理化分布图。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述水平-垂直极化隔离度值和所述垂直-水平极化隔离度值是通过航测获得的。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过航测获得水平-垂直极化隔离度值和所述垂直-水平极化隔离度值的步骤包括 在基站小区仅使用垂直极化天线发射信号的情况下，针对测试路线的每ー地理点，同时记录飞行器终端侧的垂直极化天线获得的第一垂直极化接收功率和水平极化天线获得的第一水平极化接收功率；当测得第一水平极化接收功率不小于信号频率带宽的热噪声功率+测试仪器的噪声系数时，将该地理点确定为有效地理点； 在基站小区仅使用水平极化天线发射信号的情况下，针对测试路线的每ー地理点，同时记录飞行器终端侧的水平极化天线获得的第二水平极化接收功率和垂直极化天线获得的第二垂直极化接收功率；当测得第二垂直极化接收功率不小于信号频率带宽的热噪声功率+测试仪器的噪声系数时，将该地理点确定为有效地理点； 通过对有效的各地理点第一垂直极化接收功率与第一水平极化接收功率之差取平均值，得到垂直-水平极化隔离度值； 通过对有效的各地理点第二水平极化接收功率与第二垂直极化接收功率之差取平均值，得到水平-垂直极化隔离度值。4.根据权利要求I或3所述的方法，其特征在于，在设置垂直极化层网络时，将水平-垂直极化隔离度值作为天线水平极化的基站小区的前向链路和反向链路的额外衰减值...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢卫浩，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：