本技術(shù)涉及通信,特別是涉及一種信號傳播損耗獲取方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,運(yùn)營商對無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需求日益迫切。信號傳播損耗作為影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素,成為無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的重點(diǎn)關(guān)注對象。
2、在復(fù)雜多變的環(huán)境中,建筑物的密集布局、不同材質(zhì)的遮擋以及地形起伏等因素,導(dǎo)致無線電信號在傳播過程中發(fā)生顯著的損耗,增加了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的難度。因此,精確計(jì)算無線電信號在復(fù)雜環(huán)境中的傳播損耗,對于提升無線網(wǎng)絡(luò)性能、優(yōu)化資源配置、降低運(yùn)營成本具有重要意義。所以,如何能夠精確計(jì)算無線電信號在復(fù)雜環(huán)境中的傳播損耗,是目前亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題,本技術(shù)實(shí)施例提出了一種信號傳播損耗獲取方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì),用以精確計(jì)算無線電信號在復(fù)雜環(huán)境中的傳播損耗。
2、根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的一個方面,提供了一種信號傳播損耗獲取方法,所述方法包括:
3、獲取目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境感知數(shù)據(jù),根據(jù)所述環(huán)境感知數(shù)據(jù)構(gòu)建所述目標(biāo)區(qū)域的三維模型,所述三維模型包括所述目標(biāo)區(qū)域中障礙物的特征參數(shù);
4、獲取所述三維模型中信號從發(fā)射源到接收端的傳播路徑;
5、針對每條傳播路徑,基于目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的傳播損耗,所述目標(biāo)特征參數(shù)包括所述傳播路徑中的障礙物的特征參數(shù)、所述傳播路徑中的空間介質(zhì)的特征參數(shù)、所述傳播路徑中的天線的特征參數(shù)中的至少一種;
6、將各所述傳播路徑的傳播損耗的總和,確定為從所述發(fā)射源到所述接收端的信號傳播損耗。
7、可選地,所述基于目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的傳播損耗,包括:
8、基于所述目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的至少一種目標(biāo)損耗,所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的障礙物穿透損耗、所述傳播路徑的空間介質(zhì)穿透損耗、所述傳播路徑的繞射損耗、所述傳播路徑的極化損耗中的至少一種;
9、將所述至少一種目標(biāo)損耗的總和,確定為所述傳播路徑的傳播損耗。
10、可選地,所述傳播路徑中的障礙物包括反射障礙物;基于所述目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的至少一種目標(biāo)損耗,包括:
11、在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的障礙物穿透損耗的情況下,針對所述傳播路徑中的每個反射障礙物,基于所述反射障礙物的特征參數(shù),計(jì)算所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗;
12、將全部所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗的總和,確定為所述傳播路徑的障礙物穿透損耗。
13、可選地,通過如下公式計(jì)算所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗:
14、l′p=(α+β*f)*d+l0
15、其中,l′p表示所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗,α表示所述反射障礙物的基礎(chǔ)衰減系數(shù),β表示頻率修正系數(shù),f表示所述信號的頻率,d表示所述反射障礙物的穿透深度,l0表示所述反射障礙物的固定損耗。
16、可選地,基于所述目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的至少一種目標(biāo)損耗,包括:
17、在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的空間介質(zhì)穿透損耗的情況下,針對所述傳播路徑中的每種空間介質(zhì),基于所述空間介質(zhì)的特征參數(shù),計(jì)算所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗;
18、將全部所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗的總和,確定為所述傳播路徑的空間介質(zhì)穿透損耗。
19、可選地,通過如下公式計(jì)算所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗:
20、
21、其中,表示所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗,k表示所述空間介質(zhì)的影響系數(shù),f表示所述信號的頻率,a表示所述頻率的指數(shù)因子,d表示所述傳播路徑的路徑長度,b表示所述傳播路徑的路徑長度的指數(shù)因子,c表示所述空間介質(zhì)的密度因子。
22、可選地,所述傳播路徑中的障礙物包括繞射障礙物;基于所述目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的至少一種目標(biāo)損耗,包括:
23、在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的繞射損耗的情況下,針對所述傳播路徑中的每個繞射障礙物,基于所述繞射障礙物的特征參數(shù),計(jì)算所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗;
24、將全部所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗的總和,確定為所述傳播路徑的繞射損耗。
25、可選地,通過如下公式計(jì)算所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗:
26、
27、其中,l′d表示所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗,λ表示所述信號的波長,d1表示所述繞射障礙物對應(yīng)的第一幾何參數(shù),d2表示所述繞射障礙物對應(yīng)的第二幾何參數(shù),γ表示路徑多樣性因子,δ表示環(huán)境因子。
28、可選地,基于所述目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的至少一種目標(biāo)損耗,包括:
29、在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的極化損耗的情況下,通過如下公式計(jì)算所述傳播路徑的極化損耗:
30、
31、其中,lpol表示所述傳播路徑的極化損耗,etx表示所述傳播路徑對應(yīng)的發(fā)射天線的電場矢量,erx表示所述傳播路徑對應(yīng)的接收天線的電場矢量,erx*etx表示erx和etx的點(diǎn)積。
32、根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的另一方面,提供了一種信號傳播損耗獲取裝置,所述裝置包括:
33、構(gòu)建模塊,用于獲取目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境感知數(shù)據(jù),根據(jù)所述環(huán)境感知數(shù)據(jù)構(gòu)建所述目標(biāo)區(qū)域的三維模型,所述三維模型包括所述目標(biāo)區(qū)域中障礙物的特征參數(shù);
34、獲取模塊,用于獲取所述三維模型中信號從發(fā)射源到接收端的傳播路徑;
35、計(jì)算模塊,用于針對每條傳播路徑,基于目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的傳播損耗,所述目標(biāo)特征參數(shù)包括所述傳播路徑中的障礙物的特征參數(shù)、所述傳播路徑中的空間介質(zhì)的特征參數(shù)、所述傳播路徑中的天線的特征參數(shù)中的至少一種;
36、確定模塊,用于將各所述傳播路徑的傳播損耗的總和,確定為從所述發(fā)射源到所述接收端的信號傳播損耗。
37、可選地,所述計(jì)算模塊包括:
38、損耗計(jì)算單元,用于基于所述目標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算所述傳播路徑的至少一種目標(biāo)損耗,所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的障礙物穿透損耗、所述傳播路徑的空間介質(zhì)穿透損耗、所述傳播路徑的繞射損耗、所述傳播路徑的極化損耗中的至少一種;
39、損耗確定單元,用于將所述至少一種目標(biāo)損耗的總和,確定為所述傳播路徑的傳播損耗。
40、可選地,所述傳播路徑中的障礙物包括反射障礙物;所述損耗計(jì)算單元,具體用于:在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的障礙物穿透損耗的情況下,針對所述傳播路徑中的每個反射障礙物,基于所述反射障礙物的特征參數(shù),計(jì)算所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗;將全部所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗的總和,確定為所述傳播路徑的障礙物穿透損耗。
41、可選地所述損耗計(jì)算單元,具體用于通過如下公式計(jì)算所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗:
42、l′p=(α+β*f)*d+l0
43、其中,l′p表示所述反射障礙物對應(yīng)的障礙物穿透損耗,α表示所述反射障礙物的基礎(chǔ)衰減系數(shù),β表示頻率修正系數(shù),f表示所述信號的頻率,d表示所述反射障礙物的穿透深度,l0表示所述反射障礙物的固定損耗。
44、可選地,所述損耗計(jì)算單元,具體用于:在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的空間介質(zhì)穿透損耗的情況下,針對所述傳播路徑中的每種空間介質(zhì),基于所述空間介質(zhì)的特征參數(shù),計(jì)算所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗;將全部所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗的總和,確定為所述傳播路徑的空間介質(zhì)穿透損耗。
45、可選地,所述損耗計(jì)算單元,具體用于通過如下公式計(jì)算所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗:
46、
47、其中,表示所述空間介質(zhì)對應(yīng)的空間介質(zhì)穿透損耗,k表示所述空間介質(zhì)的影響系數(shù),f表示所述信號的頻率,a表示所述頻率的指數(shù)因子,d表示所述傳播路徑的路徑長度,b表示所述傳播路徑的路徑長度的指數(shù)因子,c表示所述空間介質(zhì)的密度因子。
48、可選地,所述傳播路徑中的障礙物包括繞射障礙物;所述損耗計(jì)算單元,具體用于:在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的繞射損耗的情況下,針對所述傳播路徑中的每個繞射障礙物,基于所述繞射障礙物的特征參數(shù),計(jì)算所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗;將全部所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗的總和,確定為所述傳播路徑的繞射損耗。
49、可選地,所述損耗計(jì)算單元,具體用于通過如下公式計(jì)算所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗:
50、
51、其中,l′d表示所述繞射障礙物對應(yīng)的繞射損耗,λ表示所述信號的波長,d1表示所述繞射障礙物對應(yīng)的第一幾何參數(shù),d2表示所述繞射障礙物對應(yīng)的第二幾何參數(shù),γ表示路徑多樣性因子,δ表示環(huán)境因子。
52、可選地,所述損耗計(jì)算單元,具體用于在所述至少一種目標(biāo)損耗包括所述傳播路徑的極化損耗的情況下,通過如下公式計(jì)算所述傳播路徑的極化損耗:
53、
54、其中,lpol表示所述傳播路徑的極化損耗,etx表示所述傳播路徑對應(yīng)的發(fā)射天線的電場矢量,erx表示所述傳播路徑對應(yīng)的接收天線的電場矢量,erx*etx表示erx和etx的點(diǎn)積。
55、根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的另一方面,提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括處理器和計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序;當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時,使得所述處理器執(zhí)行如上任一項(xiàng)所述的信號傳播損耗獲取方法。
56、根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的另一方面,提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序,當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時,使得所述處理器執(zhí)行如上任一項(xiàng)所述的信號傳播損耗獲取方法。
57、本技術(shù)實(shí)施例中,通過結(jié)合環(huán)境感知技術(shù)和路徑搜索技術(shù),實(shí)現(xiàn)對信號在復(fù)雜環(huán)境中傳播路徑的精確模擬,并基于障礙物、空間介質(zhì)、天線的相關(guān)參數(shù),實(shí)現(xiàn)對信號傳播損耗的準(zhǔn)確計(jì)算,從而能夠?yàn)樘岣邿o線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化精度,提升通信質(zhì)量和覆蓋范圍提供參考信息。
58、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂,以下特舉本技術(shù)的具體實(shí)施方式。