射线跟踪模型原理及应用
射线跟踪模型原理及应用
论文导读：传统的方法是通过规划仿真软件使用宏蜂窝传播模型及20米精度三维电子地图对规划方案进行仿真验证。
宏蜂窝传播模型的应用范围和自身局限性限制了规划方案仿真验证的精度：首先。
目前射线跟踪模型作为一种高精度的规划仿真传播模型在大中型城市覆盖重点区域的规划方案仿真验证中得到广泛应用。
关键词：射线跟踪，规划仿真，传播模型
一、概述各移动运营商及移动通信相关技术咨询单位在进行规划方案验证时，传统的方法是通过规划仿真软件使用宏蜂窝传播模型及20米精度三维电子地图对规划方案进行仿真验证；然而，宏蜂窝传播模型的应用范围和自身局限性限制了规划方案仿真验证的精度：首先，宏蜂窝传播模型的应用范围一般在500米以上，而CBD区域基站的覆盖半径一般在500米以下。
其次，宏蜂窝传播模型只能从宏观上反映方案覆盖效果，无法根据建筑物的高度从微观上反映局部的覆盖情况。
因此，需要采用更合适的传播模型配合高精度的三维电子地图对CBD区域的规划方案进行仿真验证，以确保该重点区域无线网络建成后的网络性能。
目前射线跟踪模型作为一种高精度的规划仿真传播模型在大中型城市覆盖重点区域的规划方案仿真验证中得到广泛应用。
本文首先对射线跟踪模型的原理进行探讨，然后以WaveCall公司的WaveSight模型为例说明射线跟踪模型的应用方法。
其结果有助于应用射线跟踪模型对规划方案进行精确验证，对规划工作有积极的参考和指导作用。
二、射线跟踪模型简介2.1 微蜂窝传播模型介绍当前传播模型根据应用范围可分为宏蜂窝传播模型和微蜂窝传播模型，宏蜂窝传播模型应用范围为1km至几十km；而微蜂窝传播模型应用范围仅为几百米，一般只适用于基站附近区域。
免费论文。
由于CBD区域基站的覆盖一般在500米以内，因此应用微蜂窝传播模型对该区域规划方案的效果进行仿真验证更为合适。
微蜂窝传播模型根据模型建立方法，可分为经验模型，确定性模型以及混合模型；
l经验模型
经验模型是在大量测量的基础上产生的，该模型与室外传统宏蜂窝传播模型类似，不考虑理论计算，对基站附近测量大量数据后统计归纳出经验模型。
l确定性模型
确定性模型是依据电波传播理论计算出接收点与发射点之间的传播损耗。
射线跟踪模型是一种典型的确定性模型，确定性模型不考虑测量，仅在确定计算公式中的个别参数时需要测量验证。
l混合模型
混合模型结合了经验模型和确定性模型，一方面混合模型以电波传播理论为依据得出电波的传播模型，同时需要对基站附近测量大量数据以统计确定传播模型中的参数值。
2.2 射线跟踪模型介绍射线跟踪模型是一种确定性模型，其基本原理为标准衍射理论（Uniform Theory ofDiffraction，简称UTD）。
根据
标准衍射理论，高频率的电磁波远场传播特性可简化为射线（Ray）模型。
因此射线跟踪模型实际上是采用光学方法，考虑电波的反射、衍射和散射，结合高精度的三维电子地图（包括建筑物矢量及建筑物高度），对传播损耗进行准确预测。
由于在电波传播过程中影响的因素过多，在实际计算预测中无法把所有的影响因素都考虑进去，因此需要简化传播因素；射线跟踪算法把建筑物的反射简化为光滑平面反射、建筑物边缘散射以及建筑物边缘衍射。
根据考虑路径的种类不同，射线跟踪模型可分为三种：
l2D射线跟踪模型
只考虑水平切面的传播路径，即第一类路径。
l3D射线跟踪模型
只考虑水平切面以及垂直切面的传播路径，即第一类及第三类路径。
l全3D射线跟踪模型
考虑所有传播路径，即考虑所有第一、二、三类路径。
三、射线跟踪模型基本原理射线跟踪模型的基本原理是简化传播因素，采用光学方法定位传播路径并计算各接收点与发射点之间的路径损耗；因此，射线跟踪模型的关键在于如何定位接收点与发射点之间的传播路径并计算路径损耗。
免费论文。
3.1 水平切面的传播损耗从发射源在接收点之间可能存在很多传播路径，但是一般只有一到两条强度最强，在传播中起主导作用的主导传播路径。
路径损耗计算时只需计算主导传播路径的损耗即可。
免费
论文。
3.2 垂直切面的传播损耗相对于水平切面的传播损耗，垂直切面的传播损耗计算要简单一些，计算垂直切面的传播损耗时，需要首先确定发射源与接收点之间的垂直传播路径，然后计算其中各个刀锋衍射损耗，其路径损耗为各刀锋衍射损耗之和。
3.3 射线跟踪模型简要结论根据射线跟踪模型的理论以及相关资料，可以得到射线跟踪模型的简要结论如下：
1.对近距离的场强预测，水平切面算法（2D射线跟踪算法）起主导作用。
2.全3D方向算法中全3D路径（即第三类路径）对远距离的场强预测准确性影响很大。
3.在整齐规划的建筑群中，对远距离的场强预测，垂直切面算法可取代全3D方向算法。
四、射线跟踪模型的应用本节主要以WaveCall公司的WaveSight射线跟踪模型为例，对射线跟踪模型的应用进行说明。
WaveCall公司的WaveSight射线跟踪模型作为AIRCOM公司的规划软件Enterprise的插件，可用于高精度的规划方案仿真验证。
该模型基于标准衍射理论及射线跟踪算法，综合考虑电波传播范围内建筑物的轮廓、高度、地形剖面图，对电波的传播特性进行准确预测。
WaveSight模型是一种3D射线跟踪模型，该模型包括两种类型路径：水平切面路径以及垂直切面路径。
对比传统射线跟踪模型，WaveSight 具有优点十分明显：首先，
WaveSight射线跟踪模型采用了不同于传统射线跟踪模型的算法，空前地提高了计算效率：该模型完成一个基站的覆盖预测所需时间仅是传统射线跟踪模型所需时间的1/3左右，不仅保证了覆盖预测的精度，同时还保证了覆盖预测的速度。
此外，WaveSight 模型使用简单，该模型不需要使用测试数据对其进行调校，仅需要输入两个参数：使用频率及接收端高度。
WaveSight 射线跟踪模型的缺点是：仅适用于市区环境，对电子地图精度要求较高，不仅要求地图精度必须达到5m 以上，而且要求提供建筑物矢量信息以及高度信息。
五、结论及后续工作本文首先对射线跟踪模型的原理进行探讨，然后给出射线跟踪模型的简要结论，最后以WaveCall公司的WaveSight 模型为例说明射线跟踪模型的应用方法。
其结果有助于应用射线跟踪模型对规划方案进行精确验证，对规划工作有积极的参考和指导作用。
今后研究工作可以再上述研究基础上进一步展开，对全3D射线跟踪算法进行进一步的探讨，同时也可以对其它射线跟踪模型如WinProp 模型等进行研究，
进一步研究射线跟踪传播模型算法，更精确地城市CBD区域进行预测，指导网络的规划及优化工作。
【参考文献】1．WaveCall公司；《WaveCallPropagationWhitePaper》；20012．WaveCall公司；《WavecallCaseStudy》；2001。
射线跟踪模型在LTE无线网络规划中的应用
摘要 ： 随着 Ｌ Ｔ Ｅ的部署与发展 ， 传 统的无线传播模 型 已无法满足 Ｌ Ｔ Ｅ实际规 划的需要 。文章首先分析 了射线跟踪模型
在 Ｌ Ｔ Ｅ无线仿 真的准确性 ， 并在 实际网络规划 中加 以应用。测试结果证明 ， 基 于射线跟踪模型 的仿真对 Ｌ Ｔ Ｅ试验 网基
站布 局 的影 响 及 其 指 导 意 义 。
０ 引言
随着 ３ Ｇ在全球范围内的部署和运营 ， 用户对 移动互联 网 的需求 与 日俱增 。在这种背景下， 第 四代移动通信技术 Ｌ Ｔ Ｅ … （ Ｌ ｏ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｒ ｍ Ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ， 日益成为移动通信产业界关注的焦 Ｌ Ｔ Ｅ网络有其不可 比拟 的优 越性。 然而 ，由于采用更高频段会带来更大的空间传播和 穿透损耗 等原 因， 高频段 Ｌ Ｔ Ｅ网络覆盖能力明显弱于 己部署 的 ２ Ｇ、 ３ Ｇ 网络 。因此 ， 传统的覆 盖规 划 及链路预算思路和方案己远 不 能满足 Ｌ Ｔ Ｅ实 际建 网的需要 ， 而传 播模 型是网络规划 的重要 基础并直接决定 了网络规划的精确性，所有本文以此 为切入 点， 通过对 目前无 线传播模 型的比较梳理 ， 尝试寻找出一种 适 用于 Ｌ Ｔ Ｅ网络覆盖预测的传播模 型。
关键 词： Ｌ Ｔ Ｅ； 无线传播模型 ； 射 线跟踪 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ９ ２ ９ ． ５ ３ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ３ ． １ １ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ ０ ２ ２ ５ ． ０ ４
Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｒａ ｙ — ｔ ｒ ａ ｃ ｉ ｎｇ Ｍｏ ｄｅ ｌ ｉ ｎ ＬＴＥ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｐｌ ａ ｎｎ ｉ ｎｇ
射线跟踪模型 信道测量 关系
射线跟踪模型在信道测量中的关系随着通信技术的不断发展和普及，无线通信领域的研究也日益深入。
在无线通信系统设计和优化中，信道测量是一个至关重要的环节。
通过对信道进行精确测量，可以帮助工程师更好地理解和优化无线信道的性能，从而提高通信系统的可靠性和性能。
而在信道测量过程中，射线跟踪模型起着至关重要的作用。
射线跟踪模型是一种基于几何光学原理的信道建模方法，它可以有效地描述无线信号在复杂环境下的传播特性，并且在信道测量中具有重要的应用价值。
一、射线跟踪模型的基本原理射线跟踪模型的基本原理是借助于射线的几何光学理论，根据无线信号传播的直射路径和反射路径来描述信道特性。
通过对信号的传播路径进行建模，可以有效地模拟无线信号在复杂环境中的传播过程，并且对于室内、室外等不同环境中的信号传播特性都能够进行准确描述。
二、信道测量的意义信道测量是指通过实验和测量来获取信道传输特性的过程。
通过对信道进行精确的测量，可以获取到信号的衰减、多径效应、多径干扰、信道容量等重要参数，从而为通信系统的设计和优化提供重要的参考依据。
信道测量的精确性和准确性对于无线通信系统的性能和可靠性具有重要意义。
三、射线跟踪模型在信道测量中的应用1. 精确模拟多径效应射线跟踪模型能够精确模拟无线信号在复杂环境中的多径效应，包括直射路径、一次反射路径、多次反射路径等，从而可以准确地描述信道特性。
在信道测量中，射线跟踪模型可以提供准确的多路径衰减、到达时间延迟等参数，为信道特性的分析和建模提供重要的支持。
2. 优化通信系统设计通过对信道进行精确测量，可以获取到信号在不同环境下的传播特性，从而可以对通信系统的设计进行优化。
射线跟踪模型可以帮助工程师更好地理解信号传播过程中的多路径效应、阴影衰落等现象，为通信系统的天线布局、功率控制、频谱分配等方面的优化提供重要参考。
3. 验证仿真模型在通信系统设计和优化过程中，通常会采用仿真模型来评估系统性能。
而射线跟踪模型可以用于验证仿真模型的准确性和可靠性，通过与实际信道测量数据的比对，可以评估仿真模型的有效性，并对系统设计和优化提供更有说服力的依据。
CrossWave射线模型效果评估及无线仿真模型选取策略
正后的模型准确性及场景通用性也都不高。
从原理上分析，3D 射线跟踪模型是基于射线跟踪法用射线来表示电磁波束的传播，在确定了收发天线的位置以及周围建筑等环境特征后，根据电磁波的反射、绕射、透射、散射等波动现象，再借助于计算机就有可能精确地确定每一条射线的传播路径，从而可以应用一致绕射理论（UTD ）的一些研究成果来准确预测微蜂窝区的场强（功率）分布，进而确定路径损耗、功率、迟延谱等[1]。
相比传统模型，射线跟踪模型在无线网络仿真中具体效果如何还有待进一步验证。
本文结合密集城区及农村场景，以CrossWave 射线跟踪模型为例，对射线模型的仿真效果进行验证，以指导无线网络规划[2]。
2 CrossWave 传播模型介绍2.1 无线传播模型分类传播模型主要受系统工作频率、收发天线距离、天线高度、地物地形等因素影响。
根据传播模式的性质，无线传播模型可分为传统传播模型和确定性模型两大类。
传统传播模型包括经验及半经验模型，主要有自由空间模型、Okumura-Hata 模型、Cost-Hata 模型和SPM 模型，该类模型是通过特定场景下的测试数据进行统计分析得到的经验性公式模型，模型计算量要小，对电子地图的数据要求也较低，针对不同地区，需提前进行模型参数校正方可应用。
确定性模型需要结合传播路径上的地物、建筑物的几何信息，利用电波的反射、绕射、衍射等特性作为理论的模型。
高精度的数字地图信息则能较准确由，而3D 射线跟踪模型则作为确定性模型的一种2.2 CrossWave射线模型原理由OrangeLabs 实验室开发的型的确定性模型，作为3D 射线其支持移动所有无线系统技术5 GHz 范围内的频段仿真需求，可通过行模型校正，能较为真实模拟垂直衍射、水平导向传播、山脉反射等无线传播。
其主要原理是利用导入三维数字地图数据，通过图形分析、映射算法等，生成CrossWave 特有三个关键数据文件，具体如下：（1）M o r p h o l o g y 地物形Clutter Classes 地图联合生成的，具体原理是将地图中不同的Clutter Classes 地物与CrossWave 地物场景进行关联映射，从而确保每种地物场景都准确调用与之相对应的传播特性算法，每种地物拥有一套特定的传播参数，结合模型内部算法最终可生成一个用来描述地物环境的栅格数据文件，其映射关系如图1所示。
惠更斯原理法射线追踪
τG =w τA +w τA +w τB +w τB A A B B
1 1 2 2 1 1 2
2
由射线节点求取规则网格点上旅行时 示意图
惠更斯射线追踪具体实现---射线的插入 为了避免盲区的出现，保证较高的 射线密度，得到高精度的旅行时，需要在 射线稀疏的地方插入射线。这里我们应用 两个判据。
一、同一波前上相邻节点间的最大距离； 二、同一波前上相邻射线所张开的最大角度。
3.4marmousi模型
marmousi模型作为公认的复杂2D模型， 可用来测试该方法对于复杂地质构造的适 应性，通过结果可以看出该法具有很好的 稳健性。
3.4marmousi模型
Marmousi模型射线路径
3.4marmousi模型
惠更斯原理法一次走时
3.4marmousi模型
惠更斯原理法二次走时
其中
r (γ , ϕ ) = ∆ τ * v (γ , ϕ )
∆τ 为外推时间步长。
惠更斯射线追踪的基本原理
由数学知识可知，联立以下三个方程 可以得到该曲线族的包络： [x-x(γ ,ϕ)]2 +[y-y(γ ,ϕ)]2 +[z-z(γ ,ϕ)]2 = r2 (γ ,ϕ) (1)
∂ x (γ , ϕ ) ∂ y (γ , ϕ ) [ x − x (γ , ϕ )] + [ y − y (γ , ϕ )] (2) ∂γ ∂γ ∂ z (γ , ϕ ) ∂ r (γ , ϕ ) + [ z − z (γ , ϕ )] = r (γ , ϕ ) ∂γ ∂γ ∂ x (γ , ϕ ) ∂ y (γ , ϕ ) [ x − x ( γ , ϕ )] + [ y − y ( γ , ϕ )] (3) ∂ϕ ∂ϕ ∂ z (γ , ϕ ) ∂ r (γ , ϕ ) + [ z − z ( γ , ϕ )] = r (γ , ϕ ) ∂ϕ ∂ϕ
射线跟踪模型及应用实例
为 精 确 的结 果 ， 由于 其使 用 条件 要 求 高 ， 本 高 ， 此 但 成 因
往 往在 密集 市 区等 重点 区域应 用 。同时 ， 在实 际工 程应 用
中 ， 了提 高 电波 传 播 预测 效 率 ， 往 将确 定性 模 型 中一 为 往 些 与 传 播 环 境 联 系不 大 的参 数 根 据 经 验 数 据 固定 下 来 ，
２１ ０ ０年 １ １月第 １ １期 现代 电信科技 ￡
Ｒ
‘ ｌ： 。二 ………・ 二 － ＝ ｔ
表 １ 经 验模 型与 确 定 性 模 型优 劣对 比
由于在 电波传播 过 程 中影 响 的
缺 点
模型分类
适用范 围
优点
因素过 多 ，在 实 际计 算 预测 中无法
图 １ 无线 电波 传播 路径 示 意
在 图 １中 ， ａ０ Ｒ ｙ 、ａ２为水 平切 面传 播 路 Ｒ ｙ 、 ａ１Ｒ ｙ
径 。 ａ５为垂 直切 面传 播路 径 。 ａ３ Ｒ ｙ Ｒｙ Ｒ ｙ 、 ａ４为全 ３ Ｄ 方 向传播 路径 。
由于全 ３ Ｄ方 向传 播 路径 复 杂 ，且 经过 多重 发
仿真传 播模 型 ， 大 中型城 市 重点 覆盖 区域 的规 在 划 方案仿 真验证 中得 到广泛 应用 。本 文首先 对 射线 跟 踪模型 基本原 理进行 介绍 ，然后 对影 响射 线 跟踪 模 型准确性 的 因素进行 分析 ，最后 以广 州天 河 区和 东 山区的部 分 区域 为例 ，将射 线跟 踪模 型预 测结果
１１ 水 平切 面传 播路径 ．
射 线 跟 踪 模 型 的 基 本 原 理 为 几 何 绕 射 理 论
Klseis1.0 2 D模型使用手册
Klseis1.0 2 D模型使用手册klseis1.02d模型使用手册klseis1.0地震采集工程软件系统二维地质模型分析第一部分基本原理1．模型结构描述1．1传统的层状结构传统上用于射线追踪的地质模型都是用层状结构进行描述，要求模型的每一个层都必须从模型体的左边界贯穿到模型体的右边界，并且层的定义一般按顺序由上到下依序排列，不得交叉。
对于较复杂介质的地质模型，如断层、透镜体等，常常假定一些虚界面，使其延伸到边界。
比如要定义一个透镜体则需要假定两个虚界面，一个是透镜体上界面的左右延伸至边界，一个是透镜体下界面的左右延伸至边界，两个虚构的界面重合，虚构界面上下介质的波速相同。
对于简单的地质体上述这些做法无疑是很方便的。
但是当地下的地质结构比较复杂时，如逆断层、尖灭等，这种模型的描述方法就比较困难，如下图所示的地质构造。
另外，复杂模型按顺序定义层号，在射线追踪时判断射线路经时也存在较大的问题。
图1－1繁杂的地质构造。
延用传统的层状结构模型来描述这样的地质构造会变得十分困难。
─1─klseis1.0地震采集工程软件系统二维地质模型分析1．2块状结构为能描述复杂地质模型，本系统不采用传统的用于射线追踪的地质结构的描述方法，而提出了用块来描述地质模型结构的方法。
该方法摈弃了传统上层的概念，以介质或块作为操作单元，其优点是能够描述任意复杂的地质模型，并能保证射线正确的追踪。
所谓块就是指具备一定速度和密度的地质体，它就是一个相对单一制的个体，对于二维地质模型，块可以看作就是由二者交界面或二者交界面与模型边界形成的半封闭区域。
按块的定义方法来描述二维地质模型需要增加几个新的概念：块、边、段、点。
“块”即二维空间的一个封闭的同一性质的连续区域，“边”是由界面的线段组成，“段”由两点组成的直线，“点”即由有x坐标值和y坐标值定义的实际点。
块、边、段、点之间的关系是：点组成段，段组成边，边组成块。
每一个边的两侧应为不同的块，若边的两边为同一个块，则称此边为非封闭边，对于非封闭边，在计算中忽略它的存在而不于考虑，同一条边的上侧，或下侧必须对应同一个“块”，否则应定义为不同的边，边可以由若干条折线和若干条曲线组成，称这些折线或曲线叫段。
射线跟踪模型及其在3G网络规划中的应用
路径过来的信号迭加起来 。这是个深度搜索遍历的过 程 。将耗费大量的计算时间。为了节省计算时间 ，在 搜索可见关系树时 ，进行一定的深度限制，即信号传
播 过 程 中 发 生 的反 射或 衍 射 的 次 数 总 和 的 限制 ，只 考
行预处理而大大减少运算时间， 同时可以达到很高的精
度。Ｒ ＩＴ基于 下 面的 假 设 ：
进 行 逐 级 查 找 的过 程 。 确定 了 发 射机 的 位 置 后 ， 行 在 进
对移动通信， 无论是农村还是城市环境都已推荐了 许 多经验模型， 这些模式根据统计意义上的环境数据，
数， 可用两个不同斜率 （ 的直线段近似， 和） 如下式所示
＋ ｏＪ 【 －ｇ
ｎ
井假设发射天线处于小区中较高的地方， 而接收机则被 相对大量的障碍物所阻挡， 也就是在典型的宏蜂窝下， 可
置与发射点之间的距离、 方向、 角度， 结合天线波瓣图，
就 可 以得 到射 线 从 发射 机 出来 到达 第 一次 作 用点 时 的Ａ
的区域 （ 一 — 一 ） 当离基站较近时， 。 即在突变点 之前的近区， 由于 地面反射波的影响， 接收信号电平按
行 迭 加 ， 到的 就是 每 个接 收 点 的信 号强 度 。 得 射 线 追 踪 就是 在 从 发 射 点 开 始 的 一棵 巨 大的 树 里 深 度 查 找 到 达 一 个 接 收 点的 所 有 可 能 路 径 ， 井将 这 些
射线 跟 踪是 一 种被 广泛 用 于移 动通 信 和 个人通 信环
虑主要的信号分量，这样就能控制计算时间不致太长 而 计 算效 果 叉 比较 好 。
＋只有小部分射线携带了大部分的能量； ・墙和边之Ｉ的可见关系 司 ・大多数 情况下相 邻接收 点由路 径相近 的射线 到达 。
三维射线跟踪传播模型在移动通信中的应用
窝。蜂窝面积越小 ，在网络设计、场强预测、干扰分析
如果一个 接收机被射线 管道击 中 ，那么该 射线就
时，就越要更多地考虑基站周围建筑物对计算结果的影 被 认为被接收 ，它的复场 强分 量 、时 间延迟 、极化方 响。实际上 ．移动通信场强覆盖预测计算的模型可分为 式 、到达 角就会 记录在该 接收机内 。计算 的结果输 出
下面 以５ ８ Ｈ 作为例子详细地对 干扰进行研究。 ．Ｇ ｚ
３ ２ 在５ ８ Ｈ 的干扰 ． ．Ｇ ｚ
在 发射机 １ 发射机２ 和 中间多个 接收机放置 在一 条 直线上 。图 １ 显示了仿真 的布局 。两个相近的接收机 之
间的距 离是 ３ ｍ。一般在放大器 中 ．有 用信 号应该比干
●发射机２
、
～ 、
、
口 ＼ 口 口 口
文采 用三维射线跟 踪模型对 室内、室外进行 电波传播
计算。
＼ 接Ｉ 投 机线２
接收 机线ｌ
２射线跟踪模型
射线跟踪 的 目的是 确定 可能到达接收 点的传播路 径 ．并 对 这些 传播 路 径 的传 播衰 减分 别 计算 。 在射
确定模型基 于几何光学 原理 ，发射机 和接收机 周 以下介 绍在室 内电波 传播 仿真实验大楼 中进行的
３ 室 内电波传播仿真
围物体的几何尺 寸和电参数 一经确定 ．电波传播 的路 实验。仿真 大楼 的外墙壁面 由金属板 、窗 口和金属框 径就被 确定下来 ，对每一条传播 路径分 别跟踪计算 即 架组成 ，楼层 内实验室之间的墙壁厚 １ｃ ｍ， 实验室高 ２
３ １ 场强覆盖 ．
按照频率的不 同 ．下面进行三种仿真实验 ：它们 分别是２ ２Ｇ ｚ ．Ｇ ｚ ０ Ｈ 。对于每一个频率 ． ．５ Ｈ 、５ ５ Ｈ 和６ Ｇ ｚ 使 用不 同的介 电常数 ．其他 的仿 真参数都是一样 的 ． 比如发射 功率 反射次数、衍射次数等。
Atoll 射线跟踪操作手册
Aster 射线跟踪模型操作手册 版本：2.5.4目录1介绍 (3)2安装 (4)系统要求和硬件要求 (4)程序安装 (4)硬件狗驱动安装 (6)3地图数据 (6)地图对象数据模拟Above Surface Object Digital Model（ASODM） (6)3.1.1确定性传播类型 (7)3.1.2统计性传播类型 (7)支持的地图数据的不同搭配 (8)3.2.1仅有地物分类地图 (8)3.2.2仅有地物高度地图，无地物分类地图 (8)3.2.3地物高度和地物分类地图都有 (8)3.2.43D Building Vector地图 (8)4Aster模型中的设置 (8)General 标签 (8)Configuration标签 (9)Clutter标签 (10)Geo标签 (11)Ray Tracing标签 (12)5Aster模型预测覆盖图示例 (13)6Aster模型校正 (15)Aster模型 Analysis (15)Aster模型校正 (16)1介绍Aster模型是Atoll中一个可选的射线追踪传播模型，由Forsk公司发布和支持，作为Atoll的一个可选功能。
Aster模型是一个预校正模型，支持所有无线技术，GSM、UMTS、CDMA2000、LTE、Wi-Fi等，支持从150MHz到5GHz范围内的频段。
Aster模型支持所有的小区类型，从微蜂窝小区、迷你蜂窝小区到宏蜂窝小区等等。
支持不同类型的传播环境：密集城区、城区、郊区等，特别适合于带有高精度地图的密集城区环境。
利用CW测量数据，Aster模型可以进行自动模型校正。
Aster模型主要考虑楼顶的垂直衍射和基于射线追踪算法的水平衍射和反射。
本文档主要介绍Aster模型的先进功能特性，及从安装、参数设置到在Atoll中进行使用的过程，主要目的让用户能了解Aster的基本特性，及学会如何在Atoll中使用Aster模型进行计算。
基于射线追踪法的5G_室内无线网络规划与优化研究
Telecom Power Technology通信网络技术 2023年9月25日第40卷第18期169 Telecom Power TechnologySep. 25, 2023, Vol.40 No.18杨云明：基于射线追踪法的 5G 室内无线网络规划与优化研究墙损耗；P Lin 为室内路径损耗。
1.3 射线追踪法射线追踪法是一种常用的室内无线网络规划和优化方法。
它基于电磁波的射线传播原理，通过模拟射线与环境中的物体相交和反射过程，估计信号在室内环境中的传播路径和衰减情况[2]。
射线追踪法原理如图1所示。
PRS地平面馈线缝隙贴片α图1 射线追踪法原理射线追踪法将室内环境划分为若干个小的三维区域，并在区域中投射射线，以模拟信号的传播，辨认由发射端到接收端的所有射线路径、与射线发生交互的面或者棱的电磁性质。
2 基于射线追踪法的无线网络规划与优化2.1 无线网络规划中的优化参数2.1.1 路径损耗在无线网络规划中，路径损耗是一个重要参数，用于描述无线信号在传输过程中由于传播距离增加而导致的信号衰减情况。
路径损耗的准确建模可以帮助评估信号的覆盖范围、接收功率、干扰以及容量等关键性能指标。
路径损耗真值的常用定义式为 L Path =P T - P R + G T,Max + G R,Max - L S（2）式中：G T,Max 和G R,Max 分别为发射天线和接收天线的最大增益；L S 为系统中其他损耗的总和；P R 和P T 分别为接收功率和发射功率。
仿真中，通过接收到的每条射线路径的复电场相干叠加得到接收端信号。
P R 为射线路径功率的总和，公式为 PR i 1N i P P ==∑（3）式中：N P 为总的射线路径数；P i 为第i 条路径的时间平均功率，可通过电场振幅进行计算。
2.1.2 时延扩展时延扩展是无线网络规划与优化中的另一个重要参数，描述信号传输过程中的时延增加情况。
时延扩展是信号传播的距离增加、信号经过的路径数量增加或信号受到干扰等因素引起的[3]。