Mapinfo模擬無線網絡仿真方法探討

劉楓

摘 要：在售前項目初期階段運營商對覆蓋預測要求不高的情況下，或是工程執行各階段需要了解開通及未開通站點的覆蓋情況下，通過使用Mapinfo的畫圖功能來模擬仿真效果是非常有效的。這是一個創新性應用，而且節省人力、物力、時間和溝通成本，并極大提升效率，僅Mapinfo軟件即可完成整個操作。

關鍵詞：Mapinfo；仿真；模擬

1 項目背景

某800M CDMA項目正處于緊張的投標初期階段，站點規劃已通過某運營商提供的可選站址初步選出，該運營商要求展示規劃站點大致的覆蓋范圍以便進一步的交流。由于項目現場及后方專業部門都沒有目標城市的高精度電子地圖，因而沒法進行仿真并提供覆蓋預測圖。

但是，項目需求非常緊急，前方投標人員要求無論如何都要在兩三天之內把覆蓋預測圖提供到位以便與運營商交流商談項目事宜。而采購地圖至少需要2周的時間，需求和現實產生了矛盾。

經過與前方同事進行充分的溝通，討論分析清楚某運營商及我方售前人員的真實需求，考慮到現在并不需要精確的仿真效果，我們向項目組提出了使用低精度的電子地圖進行仿真，這個250m低精度電子地圖是由國際著名的地理數據制造和提供商ComputaMaps在其網站http：//www.computamaps.com提供的免費的。獲得前方項目組的同意后，我們初步作操作時發現，果然天下沒有免費的午餐，這個250m電子地圖經緯度不夠準確，而且當比例放大之后，地形地物失真，失去了參考意義，這樣做出來的效果，也沒法提交與某運營商進行交流。

經過我們CDMA網優專業團隊成員認真謹慎的討論，并與前方進行了充分的溝通之后，決定使用Mapinfo的畫圖功能來模擬仿真效果。

2 應急調整方案

2.1 使用MapInfo模擬仿真想法的產生

MapInfo是GIS軟件的代表之作，具備GIS軟件應具備的絕大部分功能，在各行各業得到了廣泛的應用。在無線網絡規劃當中，MapInfo是不可或缺的利器，用它可以高效快捷的幫助我們進行拓補結構設計，并且可以展示出美觀大方的拓補圖、渲染圖。

眾所周知，MapInfo功能強大。但是，它的每個功能模塊并不是孤立的，不同的功能通過巧妙應用地組合，會得到不同凡響的效果。

在其他CDMA項目投標中，我們曾經在標書中看到某運營商提供的所有站點覆蓋邊界都是不可思議的準齊劃一的8公里。而通過平常的使用經驗，我們知道有一個指定圓心和半徑畫圓的功能，重疊區域都能夠連成一片，這樣的效果我們可以認為是一個站點覆蓋范圍。

好了，我們再進一步想一想：對于相同的圓心（站址），指定一個半徑，就相當于一個覆蓋圖層；再指定多個半徑，那就是多個覆蓋圖層了；然后再把這些不同的半徑產生的覆蓋圖層按一定順序疊加起來，賦予不同的顏色，常規的仿真效果圖就出來了。

2.2 覆蓋半徑的確定

我們知道，仿真效果圖會有遠近不同的距離對應上不同的信號強度并著上不同的顏色。根據CNP仿真軟件仿真出圖的結果，以及具有可比性的普通場景下路測數據估算出不同覆蓋半徑下的下行接收功率的電平值。

如圖1所示，CNP仿真軟件仿真出來的效果圖中，在站點周圍地物環境變化不大的情況下，站點覆蓋大致規則呈圓環狀，Rx Power強度隨著半徑的增加而減小，是符合無線傳播衰減理論的。

再參考一下地理地物類似近似區域的800M CDMA網絡路測數據，從中可以歸納出一個覆蓋遠近距離與Rx Power強度的對應關系來。需要注意的是，這個簡單歸納出來的對應關系只是局部區域的經驗型數據，不宜直接挪用到其他地區項目。但這個通過路測數據來評估的方法可以參考。

2.3 輸出效果圖

以各站點（經緯度）為圓心，指定半徑畫圓，分別構建R7500m、R3800m、R2500m、R1000m、R500m和R250m幾個圖層，將顏色選為跟仿真圖例一致。要注意的是圖層疊加時需要按半徑大小來排列順序，小的排在上面，大的排下面。得到模擬出來的RxPower的仿真圖例如下圖2所示。

在MapInfo上面顯示站點覆蓋圖不太直觀，沒反映出不同覆蓋大小對應的地理信息。不過，我們可以通過將MapInfo圖層轉換到Google Earth來實現。這樣可以快速地有效地滿足前方的緊急需求，前方對此也表示很滿意。

3 效率及效果分析

由于項目需求非常緊急，前方售前人員要求無論如何都要在兩三天之內把覆蓋預測圖提供到位以便與某運營商交流商談項目事宜。而采購地圖至少需要2周的時間，仿真操作最快也需要2天時間。從時間上來看，2周多的時間對于投標階段交流時機來說是非常致命的，甚至會令到某運營商懷疑我們的投標準備工作和技術能力不足，拿單機會稍縱即逝，而且這么長的時間很容易讓競爭對手見縫插針并做足了策劃方案，掌握先機和主動權。

電子地圖成本大概在600美元以上（20m精度的地圖），但是本案例的成本控制關鍵點不在于節省購買設備資料的成本，而是在于時間、效率、項目投標階段，千金一刻，千鈞一發。采用這種創新性的做法，比按常規出牌的方式所花費的時間節省兩周左右的時間。

4 總結

這種使用MapInfo畫圖功能模擬仿真的方法，由于只是平面上的操作，而沒有涉及到地形地物、高程信息，因而得到的效果圖比較理想化，覆蓋效果圖都是以站點為圓心的標準圓環或連環。而實際場景中，由于不同地方地物環境差異很大，且無線傳播環境隨地物的改變而改變，本文的方法只能粗略的估計站點大致的覆蓋情況，對與要求較高較精確的仿真效果，還是使用專業的仿真軟件來仿真。

從仿真軟件（如CNP仿真軟件）的仿真結果來看，只有Rx Power的效果圖是大致呈圓環狀，可以很方便地模擬；其他指標如Ec/Io、Handoff等效果圖，都是扇區化效果，方向性強，呈扇葉形結構，模擬起來難度較大。

本應用方法，同樣適用于CDMA，GSM，WCDMA，TDD LTE，FDD LTE等各種制式的無線網絡中。通過這個案例我們認識到，經驗很重要，想法很重要，敢于嘗試也很重要。