[发明专利]一种基于射线追踪的复杂移动时变无线信道仿真方法

说明书

本发明公开一种基于射线追踪的复杂移动时变无线信道仿真方法，涉及无线通信技术领域。包括：获取虚拟物联网环境的目标数据；采用预设的射线追踪算法，根据目标数据，确定每一对收发端天线在每个采样时刻对应的直射射线、每条第一反射射线、第一绕射射线和混合射线的射线参数；采用预设的散射模型，根据目标数据和每一对收发端天线在每个采样时刻对应的每条第一反射射线的射线参数，确定每一对收发端天线在每个采样时刻对应的每条散射射线的射线参数；根据每一对收发端天线在每个采样时刻对应的每条多径分量的射线参数，确定信道仿真结果。本发明可以提高无线信道仿真测试的准确性。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于射线追踪的复杂移动时变无线信道仿真方法。

背景技术

使用射线追踪技术对无线通信的信道进行仿真测试，可以更好地了解信道的传输特性，为准确预测无线通信的通信范围提供支持。

但是，物联网场景中包括大量的复杂运动场景，现有的信道仿真方法在应用到虚拟物联网场景中时，仿真测试的准确性较低，使得用户无法根据仿真测试的结果准确预测真实物联网场景中的无线通信的通信范围，从而变相地提高了真实物联网场景的无线通信布局设计成本。

发明内容

本发明提供一种基于射线追踪的复杂移动时变无线信道仿真方法，解决了现有的无线信道仿真方法在应用到物联网场景中时，仿真测试的准确性较低，使得用户无法根据仿真测试的结果准确预测真实物联网场景中的无线通信的通信范围，从而变相地提高了真实物联网场景的无线通信布局设计成本的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于射线追踪的复杂移动时变无线信道仿真方法，包括：

响应于用户配置虚拟物联网环境的操作，获取虚拟物联网环境的目标数据，虚拟物联网环境为由多个物体组成的环境，多个物体包括发射端和与发射端通信的接收端，多个物体中包括动态的物体，目标数据包括虚拟物联网环境的环境参数、天线参数、反射阶数、绕射阶数、采样时刻，天线参数包括发射端的天线数量、接收端的天线数量；

采用预设的射线追踪算法，根据环境参数、天线参数、反射阶数和绕射阶数，确定每一对收发端天线在每个采样时刻对应的直射射线的射线参数、每条第一反射射线的射线参数、每条第一绕射射线的射线参数和每条混合射线的射线参数；所述一对收发端天线包括一个所述发射端的天线和一个所述接收端的天线，混合射线为第二反射射线与第二绕射射线的混合射线，射线参数包括路径以及接收功率；

采用预设的散射模型，根据环境参数和每一对收发端天线在每个采样时刻对应的每条第一反射射线的射线参数，确定每一对收发端天线在每个采样时刻对应的每条散射射线的射线参数；

根据每一对收发端天线在每个采样时刻对应的每条多径分量的射线参数，确定信道仿真结果，多径分量包括直射射线、第一反射射线、第一绕射射线、混合射线以及散射射线，信道仿真结果包括多普勒频移，多普勒频移用于表示物体的运动对信道的传输特性的影响，信道为发射端和接收端之间的信号传输通道。

在一种可能的实现方式中，信道仿真结果还包括每个采样时刻对应的均方根时延扩展，均方根时延扩展用于表示多径效应对信道的传输特性的影响。