基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113891379A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111073832.2(51)Int.Cl.(22)申请日2021.09.14H04W24/06(2009.01)H04W16/18(2009.01)(71)申请人中铁三局集团有限公司H04W4/42(2018.01)地址030001山西省太原市迎泽区迎泽大H04W88/08(2009.01)街269号申请人中铁三局集团电务工程有限公司兰州交通大学(72)发明人崔俊峰董宇杰宋志强郑云水李先河张振海孙奇邓鹏宇王文锋潘思丞张晋生刘敏于峰夏晋(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14110代理人任林芳权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法(57)摘要本发明公开了一种基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，通过构建3D可视化铁路线路模型和构建无线信道模型，把微观领域的BIM信息和宏观领域的GIS信息进行交换与结合，融合BIM+GIS及无线信道模型等技术模拟铁路全线无线网络信号覆盖，规划铁路沿线无线通信网络基站站址，达到减少信号盲区、降低信号同频干扰、合理规划，节约资源，减少建设成本的目的。CN113891379ACN113891379A权利要求书1/2页1.一种基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，其特征在于，包括：使用三维建模软件构建3D可视化铁路线路模型，并从基础数据库中提取对应铁路规划线路坐标信息；构建无线信道模型，根据3D可视化铁路线路模型中无线信号的路径传输损耗确定传输功率和场强，进而确定无线信道的传输损耗；基于无线信道的传输损耗，调整3D可视化铁路线路模型中的天线参数，实现3D可视化铁路线路模型的有效区域全线信号覆盖。2.根据权利要求1所述的基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，其特征在于，在调整3D可视化铁路线路模型中的天线参数的步骤中，所调整的天线参数类型至少包括：天线下倾角、方向角及设备功率参数。3.根据权利要求1所述的基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，其特征在于，空旷地带无线信号的路径传输损耗公式表示为：2Lp＝Δ1+74.52+26.26log10(f)‑13.82log10(hb)‑3.2(log10(11.75hm))+[44.9‑6.55log10(hb)+Δ2]*log10(d)其中，f表示频率，hb表示基站到等高线高度，hm表示接收点到等高线高度，d表示径向距离，Δ1,Δ2为不同地形下的传播损耗的修正系数。4.根据权利要求3所述的基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，其特征在于，基于无线信号的路径传输损耗计算接收功率，公式表示为：Pr＝Pt‑Lp+Gb+Gm‑Lb‑Lm‑Ld其中，Pt为基站或直放站的发信机的输出功率；Lp为电波路径传输损耗；Gb为发射天线的增益；Gm为接收天线的增益；Lb为基站或直放站的馈线损耗；Lm为接收天线损耗；Ld为发射共用器损耗。5.根据权利要求4所述的基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，其特征在于，基于接收功率计算场强的公式表示为：Er＝Pr+113Er的值即为场强。6.根据权利要求5所述的基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，其特征在于，车站地区基站或直放站的无线信道传输损耗公式表示为：2Lp＝Δ1+74.52+26.26log10(f)‑13.82log10(hb)‑3.2(log10(11.75hm))+[44.9‑6.55log10(hb)+Δ2]*log10(d)桥梁地区基站或直放站的无线信道传输损耗公式表示为：2Lp＝Δ1+74.52+26.26log10(f)‑13.82log10(hb)‑3.2(log10(11.75hm))+[44.9‑6.55log10(hb)+Δ2]*log10(d)隧道内部基站或直放站的无线信道传输损耗公式表示为：Pr(d)＝Pin‑d*S‑(P+L1+L2+L3+L4+L5)，d<R其中，Pin为漏缆输入端注入功率，S为每米馈线损耗，d为隧道漏缆长度，L1为漏缆耦合损耗，L2为人体衰落，L3为宽度因子，L4为衰减余量，L5为车体损耗，R为隧道漏缆最大覆盖2CN113891379A权利要求书2/2页距离。7.根据权利要求6所述的基于BIM+GIS模拟铁路无线通信网络信号覆盖规划基站建设方法，其特征在于，隧道漏缆最大覆盖距离R公式表示为：R＝(Pin‑(P+L1+L2+L3+L4+L5))/S其中，P为要求