工程建设与设计
Construction&DesignForProject
ave)模型变量影响分析射线传播(CrossW
AnalysisofRayPropagation(CrossWave)ModelVariablesImpact
徐欣,张厚利
(江苏省邮电规划设计院有限责任公司,南京210019)
XUXin,ZHANGHou-li
(PostandTelecommunicationsPlanningandDesignInstituteCo.Ltd.,JiangsuProvince,Nanjing,210019,China)
通过场景、射线传播模型参数的不同设置,对比仿真结果差异,分析总结参数对射线传播模型的影响,得出各主要参数对【摘要】
射线传播模型的影响程度,并研究相关参数在各场景下的设置建议。积极探讨射线传播模型相关参数对仿真结果的影响,指导射线传播模型在以后网络建设中的使用,根据运营商现有LTE网络情况,提出射线传播模型仿真参数设置建议。
【Abstract】Thispaperthroughsettingdifferentenvironmentalandraypropagationmodelparameters,comparingthedifferentof
simulationresults,analyzedtheinfluenceofparametersontheradiationtransmissionmodel,concludedthatthemainparametersontheinfluenceofraypropagationmodel,researchedrelatedparametersundereachscenarioSettings.Paperdiscussedtheraypropagationmodelofrelatedparameterseffectonthesimulationresults,guidedtheuseofraypropagationmodelinthefuturenetworkdevelopment,accordingtotheexistingcarrierLTE,proposedarecommendationofraypropagationmodelsimulationparametersettings.LTE;无线传播模型;射线传播模型(CrossWave)【关键词】
【Keywords】LTE;wirelesstransmissionmodel;raypropagationmodel(CrossWave)
【中图分类号】TN929.5【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(2016)11-0166-03
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.176
1引言
随着4G网络规模的扩大,运营商对网络规划设计的精细化程度要求越来越高。4G网络精细化的建设离不开精确规划,仿真是评估规划合理性的重要手段。常用的COST-231HATA模型以及SPM模型使用频段最高为2G,不适用LTE2GHz以上的仿真,且高度依赖传播模型矫正结果。而对于一个庞大的网络,场景种类繁多,很难一一进行传播模型的矫正,对规划的精确评估影响很大。
射线传播模型(CrossWave)是一个高级的通用传播模型,由OrangeLabs实验室开发,支持目前所有的无线传输技术,支持200MHz~5GHz范围的频段。作为高级的传播模型,射线
(1983 ̄),男,江苏南京人,工程师,从事无线网络【作者简介】徐欣规划与设计。
传播模型主要模拟3种传播现象:垂直衍射,水平面的导向传播及山脉区域的反射传播,对模型矫正的依赖程度相对较低。
目前,射线传播模型在无线通信领域的应用较少,对其各个参数的设置影响认识有一定的争议,需要通过仿真结果对比来了解不同参数发挥的作用,以指导规划仿真。
2射线传播模型(CrossWave)介绍
射线传播模型是Atoll仿真软件中一个可选的高级传播模型,由OrangeLabs实验室开发,由Forsk公司发布和支持,是Atoll的一个可选功能。
射线传播模型是高级的通用传播模型,支持所有无线技术,如GSM、UMTS、CDMA2000、WIMAX、LTE等;支持从200MHz~5GHz范围内的频段;支持所有的小区类型,从微蜂窝小区、迷你蜂窝小区到宏蜂窝小区等;支持任何类型的传播
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环境,如密集城区、城区、郊区、乡村等。利用CW(continuouswaves连续波)测量数据,射线传播模型可以进行任何传播环境的自动模型校正[1]。
作为高级的传播模型,射线传播模型主要模拟3种传播现象,垂直衍射,水平面的导向传播及山脉区域的反射传播。
3射线传播(CrossWave)模型地图设置以及参数设置仿真
射线传播模型能对信号进行客观现实的模拟,包括建筑物垂直面的衍射,街道水平面的导向传播及山脉区域的反射。不同于以往统计性的模型,射线传播模型模拟更高级的信号传输[2]。统计性模型只能考虑2D(垂直面)的衍射效果,而射线传播模型考虑除了2D之外,
还寻找3D方向上所有的信号传输效果,包括在街道水平方向的导向信号传播。3D信号模拟射线传播模型的决定性优势在微蜂窝环境,特别是摩天大楼和CDB环境中,
建筑物顶部的衍射信号效果已经不是最重要的,而建筑物周围(例如街道)的信号传播才是最重要的,这时射线传播模型能带来精确的信号模拟效果。
影响Atoll仿真结果的地图包括Height(DTM)地图、ClutterClass地图、3DBuildingVector地图,射线传播模型效果的准确性跟各种地图的可用性有很大关系,地图在Atoll中的可用性越多,射线传播模型模拟的效果越精确,其中HeightDTM)地图在仿真中是必须使用的[3]。
乡村环境下,建议最低的地图配置要求包括DTM地图和ClutterClass地图。在密集城区,建议所有的地图都可用,特别是3D建筑物矢量地图,
为微蜂窝环境带来非常精确的效果。射线传播模型无法直接使用导入的3D地图进行仿真计算,所需地图导入到Atoll后,还需生成Morphology、Facet、Graph3个index(函数)供射线传播模型计算使用。
Morphologiesindex是由DTM地图和ClutterClasses地图生成的。在射线传播模型中勾选这2个地图后,就可以生成Morphologyindex文件了。
FacetIndex是由DTM地图生成的,用来模拟山脉的反射影响。生成的Facetindex栅格文件,包含每个像素上可见的Facets。Facets信息可以模拟宏蜂窝小区的反射现象,因此,在生成FacetIndex前需先导入DTM地图。
Graphs是由3DBuilding矢量地图生成的,用于模拟道路地图上的街道)。Graphs信息可以让模型考虑在迷你和微蜂
智能与信息化
IntelligentilizeandInformatization
窝小区环境中的(水平)导向传播,用于寻找收发端之间的所有传播路径。
4仿真与路测数据对比
选取一个FDD-LTE制式基站做仿真对比,频段为2.1GHz,天线挂高40m,具体工程参数如表1所示,站点所在
位置如图1所示。
表1
基站工参数
参数名称
参数设置参数名称参数设置
经度120°85'69"水平波瓣(/°)65纬度32°01'92"垂直波瓣(/°)14制式FDD挂高/m40频段/GHz2.1方位角(/°)220RS功率/dBm12.5机械下倾角(/°)2天线增益/dBi
16.5
电子下倾角(/°)
10
站点位于某市中心12层楼顶,挂高40m。仿真区域选择小区主瓣方向65°范围内路测区域。仿真区域地处市中心,其中部分区域处于开阔地带,如图2所示。主要信号为直射信号和水面反射信号;部分区域建筑不密集,主要信号为绕射和反射信号。
图1站点位置图2站点环境
仿真时仅导入Height地图,并使用默认CrossWave参数,仿真结果与路测结果对比如表2所示。
表2
仿真结果对比表
内容
平均差绝对差Height地图参数导入与路测结果比较
29.29dB
29.29dB
在此种参数配置下仿真结果比路测结果好29.29dB,因此,仿真结果不能直接使用。
5结语
通过以上调整参数的尝试,依次对剩余参数进行修改对比仿真,可以看到在没有模型矫正的情况下,以CrossWave为模型的仿真结果与真实路测情况的差别较大,而该模型大部分可调参数对结果的影响都较小,为提高仿真中调整参数的
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((工程建设与设计
Construction&DesignForProject
表3
参数
HeightClutter
Clutter(CrossWave)MorphologyGraphRadialMode
AdditionalprofiledistanceCalculateonwaterMaritimeoptimisationHorizontaldiffractionAdditionalloss
Shadowingtakenintoaccount
参数类别GeoGeoGeoGeoGeoCalculationPropagationPropagationPropagationPropagationPropagationPredictions
关键参数开启建议
对仿真结果的影响
设置建议导入导入开启生成生成开启150m开启开启开启10dB100%
此地图必须导入,否则仿真无法执行
对仿真结果无直接影响,用于CrossWave专用地图的生成设置后仿真结果将略微变好,主要用于CrossWave专用地图的生成生成Morphology后,仿真结果会明显变好;
对非视距场景影响较大,有利于建筑物密集区域的仿真准确性对仿真结果略有影响
改参数对密集市区的仿真由较大影响对于水域的仿真结果有一定的影响对于水域的仿真结果有一定的影响对非视距场景影响很大
该参数值直接加到路损,对仿真结果影响很大
通过调整边缘覆盖率,在最终的仿真结果中减去相应的阴影衰落余量
效率,建议初始参数设置如表3所示,具体参数设置建议应根据实际情况进行调整,以适应特定场景以及频段。
【参考文献】
【1】JianchengLiu,MobileTelecommunicationTechnologyandNetwork
Optimization[M].Beijing,Posts&TelecomPress,2009.
【2】吴志忠.移动通信无线电波传播[M].北京:人民邮电出版社,2002.【3】StefaniaSesia,IssamToufik,andMatthewBaker.LTE,TheUMTS
LongTermEvolution:FromTheorytoPractice[J].WileyOnlineLibrary,2009(2):88-92.
【收稿日期】2016-10-25
(上接第165页)
工程提前梳理、预警,在协调会上及时反映,确保公司各部门间协调畅通,问题得到及时解决。
实现不同专业之间的有序衔接,保证工程整体的顺利进行。
业主项目部应加强工程现场过程管理,将进度计划执行的责任落实到各参建单位,加强各阶段和节点的进度管控,推进不同阶段工作的有序衔接。明确设计工代,做好设计交底和施工图会审;物资协调联系人动态跟踪设备、材料的生产进度和供货情况;授权监理“四控二管一协调”;施工项目经理加强施工组织设计,严格落实施工进度计划;业主方加强关键节点管控,如投产送电前倒排工期时间节点,督促各参建单位严格参照执行,确保顺利启动投产送电。
3.4以工程为中心,推进不同计划、不同专业、不同阶段之间有序衔接
根据工程建设进度计划,业主项目部组织有关参建单位招标需求计划、设计进度计划、物资到货编制施工进度计划、
计划、停电计划等,实现各项计划有效衔接,按计划有序推进工程建设。
业主项目部重点审查施工单位编制的施工进度计划,审查施工工期与合同、施工顺序与施工工艺,保证资源供应均衡,各单位工程施工进度计划相互协调,专业分工与计划衔接、业主负责提供的施工条件(包括资金、施工图纸、施工场地、供应的物资等)在施工进度计划中有明确合理的安排。
工程项目建设是一个多专业、多方面协调合作的复杂过程,业主项目部应做好日常协调工作,及时解决施工过程中出现的各类问题。对电力基建工程中土建、电气等各施工专业交叉作业、各工序交接的管理,可采用行政干预法,它更多地强调对设计、施工、监理各参建单位的协作管理。业主方在工程整体的立场上,本着公正合理的原则,利用各种行政方式对不不同专业、不同工序间的问题、矛盾予以协调、解决,同单位、
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3.5分析进度偏差,采取有效的纠偏措施
业主方通过收集进度报表资料、现场实地检查工程进度、定期如开现场会议,及时统计分析所辖工程的建设进度计划执行情况,当项目进度偏离计划进度时,分析进度偏差是否影缩短某些工作响到其后续工作和总工期,采取调整工作顺序、的持续时间等有效的纠偏措施。
4结语
为进一步加强电力工程建设项目的进度控制,加强输变电工程各阶段和全过程关键节点的进度管理,必须强化业主方项目管理意识,对参建各方提出更高的要求,使工程进度可控、能控、在控,确保顺利实施、按期竣工。
【收稿日期】2016-10-26