iWwg),沒有建筑物數 據時,將Heigl<,皿。g=0。
[0204] St邱4:計算第一菲尼爾區(qū)半徑pi
[020引根據Clutteri位置坐標W及遮擋物高度,貝化Iutteri第一菲尼爾區(qū)圓屯、到發(fā)射機 距離可W為:
[0207]Clutteri第一菲尼爾區(qū)圓屯、到接收機距離可W表示為:
[0209] 則Clutteri第一菲尼爾區(qū)半徑Fi為:
[0引0] F二
[0211] 其中,
[0212]A為波長,
,f為頻率(MHz),V表示光速3*10%。
[0213] Step5:計算Clutteri第一菲尼爾區(qū)半徑與發(fā)射機空間斜率kciutteri:
[0引引其中,Hei曲ttx表示發(fā)射機實際高度。
[0216]Step6:計算Clutteri遮擋物高度到發(fā)射機空間斜率
[0218]St邱7:判斷Clutteri是否遮擋發(fā)射機到接收機的傳播路徑:
[0219] 如果《kc虹,則Clutteri對傳播路徑有遮擋,Clutteri垂直截面上第一 菲尼爾區(qū)直徑2沖1,計算方法: 巧220] 2叩1= 2本
[0221] Step8:被遮擋部分垂直截面上距離剖ielterRatec虹ter,
[0222] 計算方法: ShelterRateuw^
[022引 =(化挪齡,+抵ight;仙化g)-(Heightix-i*n由tep*k:tx^^
[0224]如果,Shelter民ate[山化I,>2*F,則
[022引 Shelter民ate。。。。,.二 1
[0226]否則,Shelter?民< 2*F,貝Ij
[0228]否則,CIUtterI對發(fā)射機到接收機的傳播路徑無遮擋,遮擋比例 SheherRate(Iutteri= 0。
[0229]本輪結束,遍歷下一個Clutteri+i。
[0230]St邱9:遍歷完成所有地物,則接收機到發(fā)射機的遮擋比例化elterRateuutter為:
[0231] Shelter民ate掛地紅=Max(^Shelter民如6口姐邸,....",She化鄭民ate口地巧)
[0232] ShelterRateGiutter作為接收機端特征。
[0233](五)傳播特征五:接收距離
[0234]發(fā)射機與接收機之間的水平距離,令發(fā)射機坐標TxUtX,Ytx),接收機坐標RxUrx, Yrx),則接收機到發(fā)射機的接收距離d: 巧 23 引 d=^Xn_Xh)2+(Yn_Yn)2
[0236]單位:m(米)。
[0237](六)傳播特征六:建筑物平均高度
[0238]信號可W通過建筑物屋頂、墻角衍射到接收機端,第一菲尼爾區(qū)內的平均建筑物 高度對衍射效果產生影響。
[0239]首先,判斷發(fā)射機與接收機之間Los/Nlos,方法見特征四。
[0240]如果是Los,則認為建筑物平均高度對發(fā)射機到接收機的傳播路徑沒有影響,默認 參數為0。
[0241] 否則,需要考慮建筑物平均高度對發(fā)射機到接收機傳播環(huán)境的影響。信號在受到 遮擋物遮擋發(fā)生衍射、反射后影響與建筑物平均高度相關,本方案將考慮第一菲尼爾區(qū)投 影到二維平面內的建筑物平均高度。
[0242]如圖10所示,計算流程包括:
[0243] (1)遍歷計算柵格
[0244]按照小區(qū)發(fā)射機Tx計算范圍,遍歷計算柵格得到Gridiist,獲取計算柵格Gridi。
[024引(2)判斷發(fā)射機Tx到Gridi的Nlos/Los關系
[0246]判斷方法見特征四。
[0247] (3)計算Tx到Gridi的第一菲尼爾區(qū)二維投影區(qū)域;
[0248]實際當中Tx到Gridi的第一菲尼爾區(qū)為空間楠球體,方案為了便于建模與計算,對 楠球體沿著軸屯、進行垂直與豎直切面的切面得到一個楠圓,將楠圓同等大小投影到二維面 上所涵蓋到的建筑物會對Tx到Gridi傳播產生影響。從立體空間由上往下看,效果如圖11所 /J、-O
[0249]如圖11所示,發(fā)射機Tx到Rx的第一菲尼爾區(qū)投影楠圓的外界矩形所經過的柵格建 筑物信息均要進行計算。計算步驟如下:
[0250]Step1:計算楠圓短軸化,長軸2曰,焦點距離2c。 郵川已知Tx(Xtx,Ytx)到Rx佑x,Yrx)之間距離,為楠圓焦點距離2c,計算方法如下: 郵 52] 2c=^(Yi、_Yb)]+(Xn-Xh)]
[0253]短軸化距離為發(fā)射機到接收機第一菲尼爾區(qū)最大半徑,因此計算方法如下:
[0巧引由于di=Cb=C,將上述公式化簡,半短軸b為:
[0257] 其中,A為波長,
,f為頻率化z),v表示光速3*108m。
[0巧引根據楠圓性質,b2+c2 =a2,可得:
[0260] Step2:計算長軸上與矩形交點坐標
[0261] 令,Tx側的交點坐標用心(X/tx,rtx),Rx側的交點坐標用Rx^ (X/rx,Y/rx)表示,IV 到Tx的距離可表示為(a-c),則Tx到Rx的用向量表示:
[0262] TxRx=C-X,,-YJ
[0263] 則Tx側延長與矩形交點坐標IV(X^tx,rtx)可表示為:
[0266]Rx側延長與矩形交點坐標Rx^ rx)可表示為:
[0269] Step3:計算長軸向短軸兩側偏移坐標
[0270] 根據長軸兩側坐標點向垂直于長軸的短軸兩側方向進行偏移,可得到矩形的四個 頂點坐標,向短軸方向偏移步長為地圖精度ncalcstep(m),長軸坐標向兩側偏移次數noffset:
[0272]令長軸交點Tx'到Rx'用向量表示。
[0273]t/rx'二若吐,位)
[0274]垂直于Tx心的偏移方向向量為丄Tx.去X',則: W275]丄Tx'Rx' +Y'tx,X'" -X'垃)
[0276] 或者
[0277] 丄了及也=CY'技-Y'技,-X'。+ 又'化)
[0278] W上表示偏移的兩個方向,每個方向上按照偏移步長偏移后的坐標計算方法為:
[0279] Switch(偏移方向){
[0280] Case丄松Kx' :
[0281]ForQ=O;Krioffset;i++M[0282] 發(fā)射機IV端偏移坐標ilV計算:
[02化]接收機Rx^端偏移坐標iRx/計算:
[0290] ForQ=O;Krioffset;i++M
[0291] 發(fā)射機IV端偏移坐標ilV計算:
[0294]接收機Rx^端偏移坐標iRx/計算:
[0299] 此步驟輸出每次偏移后的坐標QX^tx,irtx)和(iX^rx,irrx)。
[0300] Step4:根據兩點坐標、計算步長確定連線經過柵格索引
[0301 ] 上步驟已確定Qx'tx,巧'tx)和Qx'rx,iY'rx),計算步長采用地圖精度ncalcstep,計 算方法參照傳播特征四,可獲取到兩點連線所穿過的柵格索引,將J 和1Tx心, 偏移方向的偏移坐標計算獲取到所有經過柵格索引,形成列表iClutterListindex。
[0302] 將獲取到的iClutterLiStindex柵格索引去重得到ClutterLiStindex, ClutterListindex內的柵格為第一菲尼爾區(qū)內二維投影區(qū)域內柵格。
[0303] (4)計算投影區(qū)域內建筑物平均高度Avg^ightbuiiding
[0304] 遍歷ClutterListindex,獲得柵格點地物Clutteri,判斷Clutteri地物類型是否為 Building,如果是,獲取建筑物高度He:ight1b。,whlg,地物高度妊eigI<hrt?T,遍歷下一個 Clutteri+i;否則,遍歷下一個Clutteri+i。
[030 引 AvgHeightbuiiding的計算方法:
[0307] (屯)傳播特征屯:接收周圍建筑物密度
[0308] 接收機周圍建筑物的密度影響電磁波傳播路徑損耗,即模擬街道效應。獲取接收 點周圍一定柵格內建筑物的比例。計算方法為:
[0309]根據配置的計算范圍KalculateAreaofRateBuilding),正北、正西、正南、正東方 向各CalculateAreaofRateBuilding層柵格作為計算范圍,計算方法為:
[0311] Numbe巧inbuilding:表示計算范圍內屬于建筑物的柵格數;
[0312] NumberBin:表示計算范圍內的柵格數。
[0313] (八)傳播特征八:水平面相對方位角
[0314] 電磁波在傳播過程中,天線波瓣的衰減抑制電磁波的傳播鏈路損耗,因此接收點 相對于天線主波瓣的方向具有不同的抑制效果,水平波瓣相對方位角化orizontalAngle) 作為分類、擬合特征?;痳izontalAngle計算:
[0315] 如圖12所示,是水平波瓣相對方位角化rizontalAngle示意圖。
[0316] 圖12中OA為小區(qū)主瓣方向,肥為接收點,目為Ho;rizon1:alAngle,計算方法如下:
[0317]Step1:獲取小區(qū)水平波瓣與正北方向夾角為目cell[031引從工參中獲取。
[0319] Step2:求接收點肥到小區(qū)位置0連線與正北方向夾角目cell:
[0320] 令0點坐標0(x〇,y〇),肥點坐標肥(Xue,yue),目cell計算公式:
[0322]St邱3 =HorizontalAngle的夾角目計算公式:
[032引0=1 目Ue-目cell
[0324] 如果白M80。,則:
[0325] 0= I360-0
[0326](九)傳播特征九:垂直面相對下傾角度
[0327]發(fā)射機與接收點形成的垂直夾角同樣影響天線衰減。垂直波瓣相對下傾角 (Ve;rticalAngle)作為分類、擬合特征。VerticalAngle計算:
[032引如圖13所示,是垂直波瓣相對方位角VedicalAngle示意圖。
[0329]圖13中OA為小區(qū)垂直主瓣方向,UE為接收點,0為垂直波瓣相對下傾角 (VedicalAngle) ,0/為天線垂直面主瓣方向與水平夾角;Htx為發(fā)射機高度,包含天線掛高、 建筑物高度、海拔高度;hue為接收機高度,包含人體高度(默認1.5m)、海拔高度;則垂直波瓣 相對下傾角(VertiCaIAng1e) 0的計算方法步驟:
[0330]Step1:計算白'
[0331]令電下傾+機械下傾T(D),垂直波瓣寬度V(°),T(°)、Vn從工參中獲取,則0/的計 算方法為:
[0332]