[发明专利]一种基于室内三维结构化模型的5G基站优化选址方法

权利要求书

1.一种基于室内三维结构化模型的5G基站优化选址方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、确定候选基站，模拟5G信号传播过程；所述步骤一的具体步骤如下：

a、基于室内三维结构化模型，在接近天花板的位置确定二维水平面；

b、将水平面划分均匀格网；

c、判断每个格网的中心是否属于重建房屋的区域、是否为可导航区域，以此来确定候选基站；

d、利用射线追踪原理，以候选基站为球体中心随机发射信号射线，当射线与室内模型的三角网相交，可得到三角网的索引号，并通过模型的结构信息确定三角网的法向量和语义标记，进而模拟5G信号在室内环境的传播情况；

步骤二、考虑信号传播过程中的路径损耗和墙面材料对信号造成的反射衰减损耗建设5G信号传播能量模型；

步骤三、根据步骤一和步骤二计算射线的能量值，从而进行5G信号仿真；

步骤四、基于室内三维结构化模型与5G信号仿真进行基站优化选址。

2.根据权利要求1所述的基于室内三维结构化模型的5G基站优化选址方法，其特征在于：所述步骤二的信号传播包括非视距传播和视距传播，在非视距传播的室内环境下，5G信号非视距传播损耗模型公式为：

L_fs,dB-NLOS＝32.4+31.9·lg(d_p)+20·lg(f) 1m≤d_p≤86m

视距传播损耗模型公式为：

L_fs,dB-LOS＝32.4+17.3·lg(d_p)+20·lg(f) 1m≤d_p≤100m

其中，L_fs,dB是信号损耗值，d_p是收发天线的间距，f是电磁波的频率，该公式表明信号的频率越大或传播距离越长，传播损耗越大；在理想的室内环境下，当频率保持恒定时，传播损耗随距离的增大而增大，从而接收到的信号会减小。

3.根据权利要求2所述的基于室内三维结构化模型的5G基站优化选址方法，其特征在于：所述非视距传播指收发信号两端中间有障碍物遮挡，此时信号不是直线传播；视距传播是指收发信号两端中间没有障碍物遮挡，此时信号是直线传播。

4.根据权利要求1所述的基于室内三维结构化模型的5G基站优化选址方法，其特征在于：所述步骤二的反射衰减损耗指墙壁材料属性对反射信号造成的损耗，反射波场强表达式为：

其融合了场点的垂直极化和水平极化分量，融合后的表达式为：

其中，E(Rx)_⊥和E(Rx)_||分别为场点Rx处场强的垂直极化和水平极化分量，和分别是入射波在反射点R处场强的垂直极化分量和水平极化分量,R_⊥和R_||分别为垂直极化和水平极化的反射系数,e^jk(s1+s2)是信号从源点Ix到反射点R再到场点Rx的相位累积。

5.根据权利要求1所述的基于室内三维结构化模型的5G基站优化选址方法，其特征在于：所述步骤三的具体步骤为：通过步骤一确定信号传播射线路径后，再通过步骤二计算出信号直线传播过程中的路径损耗，以及信号遇到墙面时信号的反射衰减，以此计算信号传播射线的能量值。