考虑树的通信环境分析和网络设计方法及设备技术

本公开涉及一种通信方法和系统，该通信方法和系统将支持比第四代(4G)系统更高的数据速率的第五代(5G)通信系统与物联网(IoT)技术融合。本公开可以应用于基于5G通信技术和与IoT相关的技术的智能服务，诸如智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车、联网汽车、医疗保健、数字教育、智能零售、安全和安全服务。提供一种用于识别无线通信系统中的无线电信号传输特征的方法。该方法可以包括：识别信号发送地点；识别信号接收地点；查找在信号发送站点和信号接收站点之间存在树的地区；检查树的树冠的特征和树的树干的特征；基于树冠的特征和树干的特征，检查从信号发送地点发送到信号接收地点的无线电信号的传输特征。

Communication environment analysis and network design method and equipment considering tree

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】考虑树的通信环境分析和网络设计方法及设备
本公开涉及一种用于针对无线通信系统进行无线电通信环境建模并且基于建模结果来运行网络的方法和设备。更具体地，本公开涉及一种用于在使用毫米波频带的无线通信环境中考虑树的位置和特征来对通信环境进行建模并且基于建模结果来运行网络的方法和设备。
技术介绍
为了满足自部署第四代(4G)通信系统以来对无线数据流量增加的需求，已经努力开发了改进的第五代(5G)或预5G通信系统。因此，5G或准5G通信系统也被称为“超4G网络”或“后LTE系统”。考虑在更高的频率(毫米波)频段(例如，60GHz频段)中实施5G通信系统，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维度MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、仿真波束成形、大规模天线技术。另外，在5G通信系统中，基于高级小型小区、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、装置到装置(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等，正在进行用于系统网络改进的开发。在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合FSK和QAM调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级访问技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏代码多址接入(SCMA)。互联网是以人为中心的连接网络，人们可以在互联网中生成和消费信息。如今，互联网正在演变为物联网(IoT)，在IoT中分散的实体(诸如，事务)无需人工干预即可交换和处理信息。已经出现了万物互联(IoE)，其中，IoE是IoT技术和通过与云服务器连接的大数据处理技术的结合。由于物联网实施需要(诸如“传感技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”的)技术元素，因此最近已经研究了传感器网络、机器对机器(M2M)通信、机器类型通信(MTC)等。这样的物联网环境可以提供智能互联网技术服务，其中，智能互联网技术服务通过收集和分析在连接的事物之间生成的数据为人类生活创造新的价值。通过现有信息技术(IT)与各种工业应用之间的融合和结合，可以将物联网应用于各种领域，包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和高级医疗服务。与此相应，已经进行了各种尝试来将5G通信系统应用于IoT网络。例如，可以通过波束成形、MIMO和阵列天线来实施诸如传感器网络、机器类型通信(MTC)和机器对机器(M2M)通信的技术。云无线电接入网络(RAN)作为上述大数据处理技术的应用也可以被视为5G技术与IoT技术之间融合的示例。如上所述，近来的通信系统倾向于使用相对高频的通信信号。因此，需要考虑树来分析无线电通信环境，并且需要基于分析结果来配置和运行网络。以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助理解本公开。关于以上内容中的任何内容是否可以用作关于本公开的现有技术，尚未作出确定，也没有作出断言。
技术实现思路
技术问题在下一代无线通信系统中，需要考虑无线电信号的传播特征来设计和运行网络。技术方案本公开的方面在于至少解决以上问题和/或缺点，并至少提供下述优点。因此，本公开的一方面在于提供一种方法和设备，所述方法和设备支持对无线电通信环境的建模以及对建模结果的利用，以使得无线通信系统能够在考虑树的情况下运行。本公开的另一方面在于提供一种方法和设备，所述方法和设备通过对树和从使用无线电波的通信系统中的发送器发送的无线电波的特征进行建模来分析和仿真无线电信号传播路径，并能够基于所述仿真结果来进行网络设计和运行。根据本公开的一方面，提供了一种用于识别无线通信系统中的无线电信号传输特征的方法。所述方法包括：识别信号发送位置，识别信号接收位置，识别在信号发送位置和信号接收位置之间存在树的地区，识别树的树冠的特征和树的树干的特征，并且基于树冠的特征和树干的特征，确定从信号发送位置发送到信号接收位置的无线电信号的传输特征。根据本公开的另一方面，提供了一种能够识别无线通信系统中的信号传输特征的计算装置。所述计算装置包括：收发器，用于发送和接收信息；以及至少一个处理器，与收发器连接，并且被配置为识别信号发送位置，识别信号接收位置，识别在信号发送位置和信号接收位置之间存在树的地区，识别树的树冠的特征和树的树干的特征，并且基于树冠的特征和树干的特征确定从信号发送位置发送到信号接收位置的无线电信号的传输特征。在本公开的特征中，所提出的方法和设备使得能够容易地确定无线通信系统中的无线电信号的传播特征。因此，可以基于确定的特征来支持更准确的系统设计和网络运行。另外的方面将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过提供的实施例的实践而获知。根据下面的结合附图公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见。有益效果根据本公开的各种实施例，通过考虑无线电信号的传播特征可以提高网络的设计和运行效率以及性能。附图说明通过以下结合附图的描述，本公开的特定实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：图1示出根据本公开的实施例的使用数学建模技术的网络设计；图2示出根据本公开的实施例的射线追踪仿真；图3示出根据本公开实施例的发送器和接收器之间的无线电信号传播环境；图4示出根据本公开的实施例的考虑地图上的树的示例；图5描述根据本公开的实施例的树的各个部分的无线电信号传播特征；图6示出根据本公开的实施例的对树进行建模，并且描述了在建模的树中的无线电信号传播特征；图7描述根据本公开的实施例的对树叶的形状进行建模的示例；图8描述根据本公开的实施例的对树进行建模的示例；图9示出根据本公开的实施例的无线电信号按材料和尺寸进行散射的信号传播模式；图10示出根据本公开的实施例的由于反射和散射引起的传播路径；图11是根据本公开的实施例的用于考虑树的特征来对无线电信号传播进行仿真的方法的流程图；图12是根据本公开的实施例的用于对树的形状进行建模的方法的流程图；图13是根据本公开的实施例的用于考虑树的特征来对无线电信号传播进行仿真的方法的流程图；和图14是根据本公开的实施例的计算装置的框图。在整个附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。具体实施方式提供以下参照附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物所限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以帮助理解，但是这些具体细节仅被认为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁，可以省略对公知功能和构造的描述。在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由专利技术人用来使对本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别无线通信系统中的无线电信号传输特征的方法，所述方法包括：/n识别信号发送位置；/n识别信号接收位置；/n识别在信号发送位置和信号接收位置之间存在树的地区；/n识别树的树冠的特征和树的树干的特征；并且/n基于树冠的特征和树干的特征，确定从信号发送位置发送到信号接收位置的无线电信号的传输特征。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180122 KR 10-2018-0007780;20170927 US 62/563,8921.一种用于识别无线通信系统中的无线电信号传输特征的方法，所述方法包括：
识别信号发送位置；
识别信号接收位置；
识别在信号发送位置和信号接收位置之间存在树的地区；
识别树的树冠的特征和树的树干的特征；并且
基于树冠的特征和树干的特征，确定从信号发送位置发送到信号接收位置的无线电信号的传输特征。


2.根据权利要求1的方法，
其中，识别树冠的特征和树干的特征包括：
识别树冠所在的第一区域的尺寸；并且
识别能够影响第一区域内的无线电信号传播的第二区域的尺寸，并且
其中，无线电信号的传输特征是基于第二区域的特征来确定的。


3.根据权利要求1的方法，
其中，树干的特征是基于树冠所在的区域确定的；并且
其中，所述方法还包括：
基于树冠的特征和树干的特征，将树冠或树干中的至少一个建模为具有相应尺寸的杆。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
识别位于信号发送位置和信号接收位置之间的至少一个杆的位置，
其中，确定无线电信号的传输特征包括：通过考虑在杆表面上发生的反射、衍射或散射中的至少一种的影响，确定被发送到接收位置的无线电信号的传输特征，
其中，杆的材料包括金属、混凝土或木材中的至少一种，并且
其中，无线电信号的传输特征是考虑由穿过杆或在杆表面被反射或衍射的信号分量引起的传播效应来确定的。


5.根据权利要求1的方法，
其中，树冠的特征是基于树的叶子的材料特征来确定的，并且
其中，树干的特征是基于树的树干的材料特征来确定的。


6.根据权利要求1的方法，
其中，树的树冠的特征包括树冠在信号传播方向上的第一厚度，
其中，树的树干的特征包括树干在信号传播方向上的第二厚度，并且
其中，无线电信号的传输特征是根据基于第一厚度或第二厚度中的至少一个确定的散射特征来识别的。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，散射特征是基于直接从发送位置接收到的第一信号分量和通过至少一个物体引起的反射、透射或衍射中的至少一个接收到的第二信号分量来确定的。


8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
查找与树的形状相应的一个或更多个模型；并且
基于树冠的特征和树干的特征选择相应的模型之一，
其中，无线电信号的传输特征是基于选择的相应模型来确定的，并且
其中，树的树冠的特征和树干的特征是基于存在于包括发送位置和接收位置的地区中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴正敏，金炳喆，李永周，崔栋奎，崔祯桓，韩承九，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR