[发明专利]一种基于有限元的5G室内分布系统场强计算方法

说明书

本发明提供了一种基于有限元的5G室内分布系统场强计算方法，包括：步骤1，将室内平面图划分为n个正方形单元；步骤2，确定每个单元中的介质情况，计算每个单元区域的空间损耗值；步骤3，根据每个室内天线或pRRU皮基站设备的所在的单元位置，分别计算位于单元j的天线或pRRU在单元i产生的场强；步骤4，基于步骤3所得单元i对应不同天线的场强，计算得到单元i的信号强度和信噪比。本发明可以快速计算路径，用简单的方法计算出每个单元的场强与信噪比，从而获得整个空间的场强分布，快速的评估覆盖方案合理性，能够为设计人员提供方案优化参考。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种基于有限元的5G室内分布系统场强计算方法。

背景技术

5G网络具有高带宽、低时延和大连接的特性，是我国新型基础设施建设的重要内容之一，是组成整个新基建的神经脉络，

为实现5G的大带宽，对于城区、交通干线/枢纽、产业园等业务集中区域，主要通过中高频率实现大带宽。中高频率的传播损耗大，难以通过室外信号实现对室内的覆盖，需要通过针对性室内建设来实现覆盖，可以预见，5G的室内建设规模将远高于4G，因此5G室内方案的建设合理性、效益性也就备受关注，而室内场景复杂，结构多样，需要一个快速的工具对覆盖效果进行评估，用于对5G室内建设的设计方案进行评估优化使用。

现有技术具有如下缺点：

1、室内环境复杂，国际电联ITU-R P.1238建议书的传播模型难以完整得体现室内各类介质以及各个天线之间的影响；

2、目前室内覆盖分析，主要利用射线跟踪模型进行预测，需要对室内环境进行完整计算建模，分析周期长，计算复杂度高，难易满足工程建设阶段快速建设的要求；

3、现阶段5G室内建设需求大，建设周期短，为了提升优化项目，需要快速进行方案比对，现有技术难易快速准确对覆盖进行估算与对比，难易有效评估方案的合理性。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种有限元的5G室内分布系统场强计算方法。所述的室内分布系统是指无源分布系统或有源分布系统，其中无源分布是指利用室内天线分布系统将信源设备的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖；有源分布系统是利用pRRU对室内实现直接覆盖。本发明提出方法，可以根据场景以及室内天线或pRRU的布局设计，快速计算区域内的RSRP和RS SINR的覆盖情况。

本发明方法包括如下步骤：

步骤1，将室内平面图划分为n个正方形单元，并按照1,2,3…,n进行编号；

步骤2，确定每个单元中的介质情况，计算每个单元区域的空间损耗值K_i；

步骤3，根据每个室内天线或pRRU(pico Radio Remote Unit，皮基站设备)的所在的单元位置，分别计算位于单元j的天线或pRRU在单元i产生的场强RSRP_(i，j)(ReferenceSignal Receiving Power，参考信号接收功率)；

步骤4，基于步骤3所得单元i对应不同天线的场强，计算得到单元i的信号强度RSRP_i(参考信号接收功率)和信噪比RS SINR_i(参考信号信干比)。

步骤1包括：

步骤1-1，获取室内平面图，应包含周边墙体、隔断、立柱、窗体等主要固定的室内构筑物等内容，并获取楼层高度H。