Mapinfo模拟无线网络仿真方法探讨

刘枫

摘 要：在售前项目初期阶段运营商对覆盖预测要求不高的情况下，或是工程执行各阶段需要了解开通及未开通站点的覆盖情况下，通过使用Mapinfo的画图功能来模拟仿真效果是非常有效的。这是一个创新性应用，而且节省人力、物力、时间和沟通成本，并极大提升效率，仅Mapinfo软件即可完成整个操作。

关键词：Mapinfo；仿真；模拟

1 项目背景

某800M CDMA项目正处于紧张的投标初期阶段，站点规划已通过某运营商提供的可选站址初步选出，该运营商要求展示规划站点大致的覆盖范围以便进一步的交流。由于项目现场及后方专业部门都没有目标城市的高精度电子地图，因而没法进行仿真并提供覆盖预测图。

但是，项目需求非常紧急，前方投标人员要求无论如何都要在两三天之内把覆盖预测图提供到位以便与运营商交流商谈项目事宜。而采购地图至少需要2周的时间，需求和现实产生了矛盾。

经过与前方同事进行充分的沟通，讨论分析清楚某运营商及我方售前人员的真实需求，考虑到现在并不需要精确的仿真效果，我们向项目组提出了使用低精度的电子地图进行仿真，这个250m低精度电子地图是由国际著名的地理数据制造和提供商ComputaMaps在其网站http：//www.computamaps.com提供的免费的。获得前方项目组的同意后，我们初步作操作时发现，果然天下没有免费的午餐，这个250m电子地图经纬度不够准确，而且当比例放大之后，地形地物失真，失去了参考意义，这样做出来的效果，也没法提交与某运营商进行交流。

经过我们CDMA网优专业团队成员认真谨慎的讨论，并与前方进行了充分的沟通之后，决定使用Mapinfo的画图功能来模拟仿真效果。

2 应急调整方案

2.1 使用MapInfo模拟仿真想法的产生

MapInfo是GIS软件的代表之作，具备GIS软件应具备的绝大部分功能，在各行各业得到了广泛的应用。在无线网络规划当中，MapInfo是不可或缺的利器，用它可以高效快捷的帮助我们进行拓补结构设计，并且可以展示出美观大方的拓补图、渲染图。

众所周知，MapInfo功能强大。但是，它的每个功能模块并不是孤立的，不同的功能通过巧妙应用地组合，会得到不同凡响的效果。

在其他CDMA项目投标中，我们曾经在标书中看到某运营商提供的所有站点覆盖边界都是不可思议的准齐划一的8公里。而通过平常的使用经验，我们知道有一个指定圆心和半径画圆的功能，重叠区域都能够连成一片，这样的效果我们可以认为是一个站点覆盖范围。

好了，我们再进一步想一想：对于相同的圆心（站址），指定一个半径，就相当于一个覆盖图层；再指定多个半径，那就是多个覆盖图层了；然后再把这些不同的半径产生的覆盖图层按一定顺序叠加起来，赋予不同的颜色，常规的仿真效果图就出来了。

2.2 覆盖半径的确定

我们知道，仿真效果图会有远近不同的距离对应上不同的信号强度并着上不同的颜色。根据CNP仿真软件仿真出图的结果，以及具有可比性的普通场景下路测数据估算出不同覆盖半径下的下行接收功率的电平值。

如图1所示，CNP仿真软件仿真出来的效果图中，在站点周围地物环境变化不大的情况下，站点覆盖大致规则呈圆环状，Rx Power强度随着半径的增加而减小，是符合无线传播衰减理论的。

再参考一下地理地物类似近似区域的800M CDMA网络路测数据，从中可以归纳出一个覆盖远近距离与Rx Power强度的对应关系来。需要注意的是，这个简单归纳出来的对应关系只是局部区域的经验型数据，不宜直接挪用到其他地区项目。但这个通过路测数据来评估的方法可以参考。

2.3 输出效果图

以各站点（经纬度）为圆心，指定半径画圆，分别构建R7500m、R3800m、R2500m、R1000m、R500m和R250m几个图层，将颜色选为跟仿真图例一致。要注意的是图层叠加时需要按半径大小来排列顺序，小的排在上面，大的排下面。得到模拟出来的RxPower的仿真图例如下图2所示。

在MapInfo上面显示站点覆盖图不太直观，没反映出不同覆盖大小对应的地理信息。不过，我们可以通过将MapInfo图层转换到Google Earth来实现。这样可以快速地有效地满足前方的紧急需求，前方对此也表示很满意。

3 效率及效果分析

由于项目需求非常紧急，前方售前人员要求无论如何都要在两三天之内把覆盖预测图提供到位以便与某运营商交流商谈项目事宜。而采购地图至少需要2周的时间，仿真操作最快也需要2天时间。从时间上来看，2周多的时间对于投标阶段交流时机来说是非常致命的，甚至会令到某运营商怀疑我们的投标准备工作和技术能力不足，拿单机会稍纵即逝，而且这么长的时间很容易让竞争对手见缝插针并做足了策划方案，掌握先机和主动权。

电子地图成本大概在600美元以上（20m精度的地图），但是本案例的成本控制关键点不在于节省购买设备资料的成本，而是在于时间、效率、项目投标阶段，千金一刻，千钧一发。采用这种创新性的做法，比按常规出牌的方式所花费的时间节省两周左右的时间。

4 总结

这种使用MapInfo画图功能模拟仿真的方法，由于只是平面上的操作，而没有涉及到地形地物、高程信息，因而得到的效果图比较理想化，覆盖效果图都是以站点为圆心的标准圆环或连环。而实际场景中，由于不同地方地物环境差异很大，且无线传播环境随地物的改变而改变，本文的方法只能粗略的估计站点大致的覆盖情况，对与要求较高较精确的仿真效果，还是使用专业的仿真软件来仿真。

从仿真软件（如CNP仿真软件）的仿真结果来看，只有Rx Power的效果图是大致呈圆环状，可以很方便地模拟；其他指标如Ec/Io、Handoff等效果图，都是扇区化效果，方向性强，呈扇叶形结构，模拟起来难度较大。

本应用方法，同样适用于CDMA，GSM，WCDMA，TDD LTE，FDD LTE等各种制式的无线网络中。通过这个案例我们认识到，经验很重要，想法很重要，敢于尝试也很重要。