[发明专利]高速移动环境下利用信号掠射角进行“站间距”的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信网络中网络规划、网络优化领域。

背景技术

当前，无线网络规划“站间距”的计算方法通常是使用基站覆盖半径和切换区域大小来计算得到。

假定小区覆盖半径是R，切换区域大小是H，那么站间距D可以使用以下公式大致估计：

D＝2*R-H

上式的计算方式适用于普通城市或者农村区域的站间距计算，但是对于高速移动环境下的网络环境，比如CRH动车组高速铁路或者高速公路，并没有考虑高速移动道路环境的特殊性，这种特殊性包括用户的高速移动性，以及用户通常处于非常封闭的车厢内，对于无线信号的掠射角有一定的限制要求。

对于高速道路的无线网络的设计和优化，如果不考虑高速道路的特殊性，那么计算得到的站间距结果可能无法满足无线网络质量的要求，显露出无线网络设计的不足。

发明内容

本发明主要在计算站间距的方法中引入基站到高速道路的信号入射的掠射角，从而在网络设计时进一步精确基站间距离的估算。

为了精确计算站间距，本发明提供一种计算无线网络基站的站间距的方法，其包括如下步骤：确定相邻基站各自的覆盖半径以及切换区域；根据相邻基站各自的覆盖半径以及切换区域确定相邻基站的站间距，使得每个基站信号与高速道路的掠射角不小于预定值。

其中，相邻两个基站的掠射角可以不相同。

其中，最小掠射角的大小与车体移动速度有关，速度越大，最小掠射角越大。

附图说明

附图1是基站与车厢掠射角示意图；

附图2是CRH动车组列车车厢穿透损耗曲线；

附图3是基站切换区间示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施例进行进一步的描述。

站间距的计算和估算在无线网络规划和建设时非常重要，尤其对于无线网络工程的展开，具有相当重要的借鉴意义。对于高速道路环境内的站间距的设计，我们主要考虑满足网络业务覆盖、切换区域大小以及信号入射掠射角大小等的设计需求。

掠射角指的是基站信号与高速移动车体车厢方向的夹角，车厢的穿透损耗和掠射角有直接的关联关系，如图1所示。

随着掠射角的减小，车厢穿透损耗加速增加(如图2中所示)。所以我们在实际的网络设计和优化过程中，需要对最小掠射角有所限制。通常我们建议的掠射角应该在10度以上。

综合掠射角和基站的无线信号覆盖半径，我们可以得到高速道路环境下站间距的计算公式。如图3所示。

图3中，r1，r2分别是两个基站对应小区的规划覆盖半径，h1，h2分别是两个基站离高速道路的距离，θ是最小掠射角，h是规划的切换区域大小。

可以推到得到站间距的估算公式如下：

D=(r1sinθ-r2sinθ)2+(r1cosθ+r2cosθ-h)2]]>

其中，对应不同小区覆盖半径、切换区域大小以及掠射角大小限制，结合前面章节分析的不同速率下的切换区大小需求，我们就可以计算得到站间距的大小。

以速度：200km/h为例，站间距估算结果如下(单位：米)：

从上面的数据结果可以看出：使用不同的掠射角进行基站站间距计算，结果有较大的变化，也就是说，掠射角是高速道路环境下站间距计算的重要影响因素。