路径损耗的优化方法、系统及测量信号强度的方法

摘要

本发明涉及通信技术领域，特别涉及路径损耗的优化方法、系统及测量信号强度的方法，主要包括：获取室内信号源的强度、位置以及室内承重墙的位置；基于承重墙的位置，采集若干个测试点；测量若干个测试点的实际信号强度；根据预设算法，获得补偿信号强度变量；将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化路径损耗。本申请通过对位置通用路径损耗模型进行优化，从而可准确、高效的确定室内无线网络信号强度的分布情况，以及减少实际空间信号强度分布的误差，从而为无线局域网及联网设备空间部署提供可靠依据。

权利要求

1.一种路径损耗的优化方法，其特征在于，包括：获取室内信号源的强度、位置以及室内承重墙的位置；

基于所述承重墙的位置，采集若干个测试点；

测量若干个所述测试点的实际信号强度；

根据预设算法，获得补偿信号强度变量；

将所述补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗；

其中，当 时，则将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

表示为路径的损耗；

d表示室内信号源与测试点之间的距离；

表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

n表示路径损耗指数；

表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

表示承重墙的墙体穿透损耗：

X表示室内信号源的信号衰减因子；

Z表示补偿信号强度变量；

当 时，则利用未引入补偿信号强度变量的路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到目标测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

表示为路径的损耗；

d表示室内信号源与测试点之间的距离；

表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

n表示路径损耗指数；

表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

表示承重墙的墙体穿透损耗：

X表示室内信号源的信号衰减因子。

2.根据权利要求1所述的路径损耗的优化方法，其特征在于，所述补偿信号强度变量为：其中，Z表示补偿信号强度变量；

f表示测试信号的频率，单位为MHz；

表示在连接室内信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离，所述第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重墙，所述第二承重墙是在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的承重墙；

表示反射补偿系数。

3.根据权利要求1所述的路径损耗的优化方法，其特征在于，所述根据预设算法，获得补偿信号强度变量，包括：根据预设算法，将若干个所述测试点的实际信号强度进行拟合，获得拟合曲线；

根据所述拟合曲线，获得补偿信号强度变量。

4.一种路径损耗的优化系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取室内信号源的强度、位置以及室内承重墙的位置；以及用于基于承重墙的位置，采集若干个测试点；

测量模块，所述测量模块与所述获取模块连接，所述测量模块用于测量若干个所述测试点的实际信号强度；

计算模块，所述计算模块与所述测量模块连接，根据预设算法，获得补偿信号强度变量；

优化模块，所述优化模块与所述计算模块连接，将所述补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其中，当 时，则将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到目标测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

表示为路径的损耗；

d表示室内信号源与测试点之间的距离；

表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

n表示路径损耗指数；

表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

表示承重墙的墙体穿透损耗：

X表示室内信号源的信号衰减因子；

Z表示补偿信号强度变量；

当 时，则利用未引入补偿信号强度变量的路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

表示为路径的损耗；

d表示室内信号源与测试点之间的距离；

表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

n表示路径损耗指数；

表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

表示承重墙的墙体穿透损耗：

X表示室内信号源的信号衰减因子。

5.根据权利要求4所述的路径损耗的优化系统，其特征在于，所述补偿信号强度变量为：其中，Z表示补偿信号强度变量；

f表示测试信号的频率，单位为MHz；

表示在连接室内信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离，所述第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重墙，所述第二承重墙是在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的承重墙；

表示反射补偿系数。

6.根据权利要求4所述的路径损耗的优化系统，其特征在于，所述计算模块包括拟合单元和变量单元；

所述拟合单元根据预设算法，将若干个测试点的实际信号强度进行拟合，获得拟合曲线；

所述变量单元根据所述拟合曲线，获得补偿信号强度变量。

7.一种测量信号强度的方法，其特征在于，包括：获取室内实际信号源的位置和强度；

获取室内待测量点的位置信息；

利用优化的路径损耗，计算所述待测量点的实际信号强度，其中，所述优化的路径损耗采用如权利要求1‑3中任一项所述的路径损耗的优化方法获得的优化的路径损耗。

8.根据权利要求7所述的一种测量信号强度的方法，其特征在于，所述利用优化的路径损耗，计算所述待测量点的实际信号强度，具体还包括：根据所述待测量点的位置信息，判断 与 之间的距离，其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到目标测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重墙；

表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

当 时，则将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：其中， 表示为路径的损耗；

d表示室内信号源与测试点之间的距离；

表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

n表示路径损耗指数；

表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

表示承重墙的墙体穿透损耗：

X表示室内信号源的信号衰减因子；

Z表示补偿信号强度变量；

当 时，则利用未引入补偿信号强度变量的路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：其中， 表示为路径的损耗；

d表示室内信号源与测试点之间的距离；

表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

n表示路径损耗指数；

表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

表示承重墙的墙体穿透损耗：

X表示室内信号源的信号衰减因子。

说明书

路径损耗的优化方法、系统及测量信号强度的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种路径损耗的优化方法、系统及测量信号强度的方法。

背景技术

[0002] 随着无线局域网的发展，不仅在人们的家中、办公室中甚至任何一个空间内，都可以安装无线局域网。无线局域网的WIFI（Wireless Fidelity，无线保真技术）信号在实际的传播的过程中，能量的衰减是不可避免的，因此无线局域的覆盖范围也是有限的。

[0003] 现有技术中，获得室内无线局域网的WIFI信号强度的分布情况，是室内无线局域网及联网设备空间部署中的一个关键环节，目前的主要手段为：1、进行大量实地测量；2、在已知环境的条件下，依据现有的无线传播模型，如国际电信联盟提出的位置通用路径损耗
模型，对空间内的WIFI信号强度进行仿真计算，上述两种手段均只考虑了无线局域信号在
传播过程中能量的衰减，并未考虑到无线局域信号在遇到墙体，特指承重墙时，墙体会反射无线局域网的信号，使其反射后的无线局域信号能量增强。

发明内容

[0004] （一）发明目的

[0005] 鉴于上述问题，本发明的目的是提出一种路径损耗的优化方法、系统及测量信号强度的方法，通过对位置通用路径损耗模型进行优化，从而可准确、高效的确定室内无线网络信号强度的分布情况，以及减少实际空间信号强度分布的误差，从而为无线局域网及联
网设备空间部署提供可靠依据，本发明公开了以下技术方案。

[0006] （二）技术方案

[0007] 作为本发明的第一方面，本发明公开了一种路径损耗的优化方法，包括：

[0008] 获取室内信号源的强度、位置以及室内承重墙的位置；

[0009] 基于所述承重墙的位置，采集若干个测试点；

[0010] 测量若干个所述测试点的实际信号强度；

[0011] 根据预设算法，获得补偿信号强度变量；

[0012] 将所述补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗。

[0013] 在一种可能的实施方式中，所述补偿信号强度变量为：

[0014]

[0015] 其中，Z表示补偿信号强度变量；

[0016] f表示测试信号的频率，单位为MHz；

[0017] 表示在连接室内信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离，所述第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承
重墙，所述第二承重墙是在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙
相对的承重墙；

[0018] 表示反射补偿系数。

[0019] 在一种可能的实施方式中，所述根据预设算法，获得补偿信号强度变量，包括：

[0020] 根据预设算法，将若干个所述测试点的实际信号强度进行拟合，获得拟合曲线；

[0021] 根据所述拟合曲线，获得补偿信号强度变量。

[0022] 在一种可能的实施方式中，所述将所述补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，具体包括：

[0023] 当 时，则将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：

[0024]

[0025] 其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同
一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试
点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

[0026] 表示为路径的损耗；

[0027] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0028] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0029] n表示路径损耗指数；

[0030] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0031] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0032] X表示室内信号源的信号衰减因子；

[0033] Z表示补偿信号强度变量；

[0034] 当 时，则利用未引入补偿信号强度变量的路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：

[0035]

[0036] 其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到目标测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点
的同一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上
测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

[0037] 表示为路径的损耗；

[0038] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0039] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0040] n表示路径损耗指数；

[0041] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0042] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0043] X表示室内信号源的信号衰减因子。

[0044] 作为本发明的第二方面，本发明还公开了一种路径损耗的优化系统，包括：

[0045] 获取模块，用于获取室内信号源的强度、位置以及室内承重墙的位置；以及用于基于承重墙的位置，采集若干个测试点；

[0046] 测量模块，所述测量模块与所述获取模块连接，所述测量模块用于测量若干个所述测试点的实际信号强度；

[0047] 计算模块，所述计算模块与所述测量模块连接，根据预设算法，获得补偿信号强度变量；

[0048] 优化模块，所述优化模块与所述计算模块连接，将所述补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗。

[0049] 在一种可能的实施方式中，所述补偿信号强度变量为：

[0050]

[0051] 其中，Z表示补偿信号强度变量；

[0052] f表示测试信号的频率，单位为MHz；

[0053] 表示在连接室内信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离，所述第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承
重墙，所述第二承重墙是在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙
相对的承重墙；

[0054] 表示反射补偿系数。

[0055] 在一种可能的实施方式中，所述计算模块包括拟合单元和变量单元；

[0056] 所述拟合单元根据预设算法，将若干个测试点的实际信号强度进行拟合，获得拟合曲线；

[0057] 所述变量单元根据所述拟合曲线，获得补偿信号强度变量。

[0058] 在一种可能的实施方式中，所述优化模块，将所述补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，具体包括：

[0059] 当 时，则将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：

[0060]

[0061] 其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到目标测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点
的同一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上
测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

[0062] 表示为路径的损耗；

[0063] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0064] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0065] n表示路径损耗指数；

[0066] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0067] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0068] X表示室内信号源的信号衰减因子；

[0069] Z表示补偿信号强度变量；

[0070] 当 时，则利用未引入补偿信号强度变量的路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：

[0071]

[0072] 其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的直线方向上第一承重墙到目标测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的
同一房间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测
试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

[0073] 表示为路径的损耗；

[0074] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0075] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0076] n表示路径损耗指数；

[0077] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0078] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0079] X表示室内信号源的信号衰减因子。

[0080] 作为本发明的第三方面，本发明还公开了一种测量信号强度的方法，包括以下步骤：

[0081] 获取室内实际信号源的位置和强度；

[0082] 获取室内待测量点的位置信息；

[0083] 利用优化的路径损耗，计算所述待测量点的信号强度，其中，所述优化的路径损耗采用上述任意方案中的一种路径损耗的优化方法获得优化的路径损耗。

[0084] 在一种可能的实施方式中，所述利用优化的路径损耗，计算所述待测量点的信号强度，具体还包括：

[0085] 根据所述待测量点的位置信息，判断 与 之间的距离，其中，表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点二者的
直线方向上第一承重墙到目标测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最
靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一
承重墙相对的第二承重墙之间的距离；

[0086] 当 时，则将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：

[0087]

[0088] 其中， 表示为路径的损耗；

[0089] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0090] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0091] n表示路径损耗指数；

[0092] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0093] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0094] X表示室内信号源的信号衰减因子；

[0095] Z表示补偿信号强度变量；

[0096] 当 时，则利用未引入补偿信号强度变量的路径损耗模型，获得优化的路径损耗，其公式如下：

[0097]

[0098] 其中， 表示为路径的损耗；

[0099] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0100] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0101] n表示路径损耗指数；

[0102] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0103] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0104] X表示室内信号源的信号衰减因子。

[0105] 在一种可能的实施方式中，所述实际信号源采用2.4GHz频段或5GHz频段。

[0106] （三）有益效果

[0107] 本发明公开的一种路径损耗的优化方法、系统及测量信号强度的方法，具有如下有益效果：

[0108] 通过对位置通用路径损耗模型进行优化，将补偿信号强度变量引入至路径损耗模型内，使其计算的理论值更加接近实际值，从而可准确、高效的确定室内无线网络信号强度的分布情况，以及减少实际空间信号强度分布的误差，从而为无线局域网及联网设备空间
部署提供可靠依据；进一步，采用预设的拟合算法，对若干个测试点的实际信号强度进行拟合，获得的曲线为最佳拟合结果。

附图说明

[0109] 以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

[0110] 图1是本发明公开的路径损耗的优化方法的流程示意图；

[0111] 图2是本发明公开的信号源2.4GHz在室内各测试点实际信号强度示意图；

[0112] 图3是本发明公开的信号源5GHz在室内各测试点实际信号强度示意图；

[0113] 图4是本发明公开的获得补偿信号强度变量的流程示意图；

[0114] 图5是本发明公开的信号源在室内各测试点实际信号强度的拟合曲线示意图；

[0115] 图6是本发明公开信号源与测试点位于同一房间的位置示意图；

[0116] 图7是本发明公开信号源与测试点处于不同房间的位置示意图；

[0117] 图8是本发明路径损耗的优化系统的结构示意图；

[0118] 图9是本发明测量信号强度的方法的流程示意图。

具体实施方式

[0119] 为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

[0120] 需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施
例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，
都属于本发明保护的范围。

[0121] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护
范围的限制。

[0122] 下面参考图1‑7详细描述本发明公开的一种路径损耗的优化方法的第一实施例。

[0123] 如图1所示，本实施例主要包括以下步骤：

[0124] S100、获取室内信号源的强度、位置以及室内承重墙的位置。在步骤S100中，具体的，在室内设置一个信号源，该信号源位于室内第一承重墙墙体附近，其第一承重墙是与室内信号源距离最近的承重墙。

[0125] 优选的，信号源可采用2.4GHz频段或5GHz频段。

[0126] 优选的，室内承重墙可为混凝土材料、砖墙材料等。

[0127] S200、基于承重墙的位置，采集若干个测试点。

[0128] 在步骤S200中，根据室内承重墙的布局位置，采集若干各测试点，且在同一信号传输路径采集若干个测试点。

[0129] S300、测量若干个测试点的实际信号强度。

[0130] 在步骤S300中，通过便携式测量仪，对步骤S200中采集的若干个测试点一一进行测试，获得若干个测试点的实际信号强度。

[0131] 进一步，由于室内信号源也就是无线信号在室内传输过程中，遇到室内的物体时，会被室内物体挡住生成一定程度的反射信号，同时，无线信号的幅度在传播过程中也发生一定程度的衰减，因此采集的若干个测试点的实际信号强度相对于信号源的信号强度有一
定减小。

[0132] 优选的，室内物体包括室内的承重墙、木门等建材以及家具等物体。

[0133] 进一步，信号源在不同环境下的衰减值是不同的，具体的如下表所示：

[0134]

[0135] 如图2和图3所示，通过测量测试点的实际信号强度，可知信号源在室内的信号强度分布情况，从图中可以看出，无线信号源点A在室内传输过程中，点A至点c信号强度呈下降趋势，当信号接近承重墙f墙体附近时，点c到点d的信号强度呈上升趋势，然后在由点d到点e也就是信号到达墙体f时，信号呈下降趋势。

[0136] 由此可知，无线信号在传输过程中遇到承重墙之前，无线信号强度会有一定程度的增强，也就是承重墙将无线信号反射后，在一定距离内，该位置的信号强度为直射信号与至少一个反射信号进行叠加的信号强度。

[0137] S400、根据预设算法，获得补偿信号强度变量。

[0138] 如图4所示，在步骤S400中，根据预设算法，获得补偿信号强度变量，具体还包括以下步骤：

[0139] S410、根据预设算法，将若干个测试点的实际信号强度进行拟合，获得拟合曲线；

[0140] S420、根据拟合曲线，获得补偿信号强度变量。

[0141] 优选的，采用MATLAB进行线性拟合，获得拟合曲线。其中，MATLAB是矩阵实验室，是对数据分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真。

[0142] 具体的，在采用MATLAB进行线性拟合中使用polyfit函数，首先在窗口中输入help polyfit，获得函数：t=polyfit（x，y，n）；其次创建x，y两个数组，其中x作为横坐标，y作为纵坐标，例如：x=[1,2,3,4]，y=[45,80,60,50]，然后输入“x=[1,2,3,4]、y=[45,80,60,50]、t=polyfit（x，y，1）和plot（x，y,‘*’，x，polyval（t，x））”代码，进行线性拟合，其中，1是代表多项式的最高次数，x和y是要拟合的数据，t是拟合的系数。通过采用MATLAB进行线性拟合，每个点为实际测试点的实际结果，曲线为最佳拟合结果。

[0143] 如图5所示，将位于同一信号传输路径上的若干个实际测试点的实际信号强度，利用预设的拟合算法，进行拟合，从而获得拟合结果。

[0144] 在步骤S420中，根据拟合曲线，获得补偿信号强度变量为：

[0145]

[0146] 其中，Z表示补偿信号强度变量；

[0147] f表示测试信号的频率，单位为MHz；

[0148] 表示在连接室内信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重
墙，第二承重墙是在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的
承重墙；

[0149] 表示反射补偿系数。

[0150] S500、将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗。

[0151] 在步骤S500中，基于国际电信联盟提出的位置通用路径损耗模型的基础上，将补偿信号强度变量引入其位置通用路径损耗模型进行优化，获得优化的路径损耗，利用优化
的路径损耗计算实际测试点的信号强度，使其计算的理论值更加接近实际值。

[0152] 进一步，位置通用路径损耗模型在计算信号强度的时候，不仅需要考虑具体路径和位置信息，同时还需要考虑室内因素带来的衰减影响，其模型公式具体如下：

[0153]

[0154] 其中， 表示为路径的损耗；

[0155] d表示信号源与便携设备之间的距离；

[0156] f表示测试信号的频率；

[0157] N表示路径损耗指数；

[0158] 表示墙体衰减因子。

[0159] 进一步，将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损，其公式具体如下：

[0160]

[0161] 其中， 表示为路径的损耗；

[0162] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0163] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0164] n表示路径损耗指数；

[0165] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0166] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0167] X表示室内信号源的信号衰减因子；

[0168] Z表示补偿信号强度变量。

[0169] 优选的，由于在位置通用路径损耗模型中引入补偿信号强度变量Z,对于混凝体承重墙而言，当 大约为 时，承重墙对无线信号的反射补偿远大于无线信号传输过程中的
衰减。其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测
试点二者的直线方向上第一承重墙到测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房
间内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到
与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离。因此，当 时，则将补偿信号强度变
量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，进行计算测试点的信号强度，其计算的理论值更加接近实际值；

[0170] 当 时，则采用未引入补偿信号强度变量的优化的路径损耗，计算信号强度，其模型具体公式如下：

[0171]

[0172] 其中， 表示为路径的损耗；

[0173] d表示室内信号源与测试点之间的距离；

[0174] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0175] n表示路径损耗指数；

[0176] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0177] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0178] X表示室内信号源的信号衰减因子。

[0179] 进一步，如图6所示，当信号源A与测试点B位于同一个房间g内时，其信号源A位于室内第一承重墙h墙体附近，第一承重墙h是与信号源A距离最近的承重墙，信号源A到测试
点B之间的直线距离为d，且在连接信号源A与测试点B二者的直线方向上第一承重墙h到测
试点B的距离为 ，由于信号源A与第一承重墙h足够接近，可以认为 ，进而，在连
接信号源A与测试点B二者的直线方向上该测试点B到与第一承重墙h相对的第二承重墙i的
距离为 。

[0180] 如图7所示，当信号源A与测试点B位于相邻的两个房间时，且信号源A位于第一个房间l内第三承重墙k墙体附近，第三承重墙k是与信号源A同一房间内与信号源A距离最近
的承重墙，测试点B位于第二个房间（也就是房间g）内时，信号源A到测试点B的直线距离为d，且在连接信号源A与测试点B二者的直线方向上测试点B到第二房间g的第一承重墙h之间
的距离为 ，第一承重墙h为第二个房间中最靠近信号源A的承重墙，且 ，在连接信
号源A与测试点B二者的直线方向上该测试点B到与第一承重墙h相对的第二承重墙i的距离
为 。

[0181] 下面参考图2、图3和图8详细描述，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种路径损耗模型的优化系统的第一实施例。

[0182] 如图8所示，本实施例主要包括获取模块100、测量模块200、计算模块300和优化模块400。

[0183] 获取模块100用于获取室内信号源的强度、位置以及室内承重墙的位置；以及用于基于承重墙的位置，采集若干个测试点。

[0184] 进一步，在室内设置一个信号源，该信号源的位于室内第一承重墙墙体附近，其第一承重墙是与室内信号源距离最近的承重墙。其中，室内承重墙可为混凝土材料、砖墙材料等。

[0185] 测量模块200与获取模块100连接，测量模块200用于测量若干个测试点的实际信号强度。

[0186] 进一步，由于室内信号源也就是无线信号在室内传输过程中，遇到室内的物体时，会被室内物体挡住生成一定程度的反射信号，同时，无线信号的幅度在传播过程中也发生一定程度的衰减，因此采集的若干个测试点的实际信号强度相对于信号源的信号强度有一
定减小。

[0187] 优选的，室内物体包括室内的混凝土、承重墙、木门等建材以及家具等物体。

[0188] 进一步，信号源在不同环境下的衰减值是不同的，具体的如下表所示：

[0189]

[0190] 通过测量测试点的实际信号强度，可知信号源在室内的信号强度分布情况，从图2和图3中可以看出，无线信号源点A在室内传输过程中，点A至点c信号强度呈下降趋势，当信号接近承重墙f墙体附近时，点c到点d的信号强度呈上升趋势，然后在由点d到点e也就是信号到达墙体f时，信号呈下降趋势。

[0191] 由此可知，无线信号在传输过程中遇到承重墙之前，无线信号强度会有一定程度的增强，也就是承重墙将无线信号反射后，在一定距离内，该位置的信号强度为直射信号与至少一个反射信号进行叠加的信号强度。

[0192] 计算模块300与测量模块200连接，根据预设算法，获得补偿信号强度变量。

[0193] 在一种实施方式中，计算模块300包括拟合单元310和变量单元320；

[0194] 拟合单元310根据预设算法，将若干个测试点的实际信号强度进行拟合，获得拟合曲线；

[0195] 变量单元320根据拟合曲线，获得补偿信号强度变量。

[0196] 在一种实施方式中，预设算法，获得拟合曲线包括：

[0197] 采用MATLAB进行线性拟合，获得拟合曲线。

[0198] 进一步，将位于同一信号传输路径上的若干个实际测试点的实际信号强度，利用预设的拟合算法，进行拟合，从而获得拟合结果。

[0199] 在步骤S420中，根据拟合曲线，获得补偿信号强度变量为：

[0200]

[0201] 其中，Z表示补偿信号强度变量；

[0202] f表示测试信号的频率，单位为MHz；

[0203] 表示在连接室内信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间内最靠近信号源的承重
墙，第二承重墙是在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与第一承重墙相对的
承重墙；

[0204] 表示反射补偿系数。

[0205] 优化模块与计算模块连接，将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗。

[0206] 进一步，基于国际电信联盟提出的位置通用路径损耗模型的基础上，将补偿信号强度变量引入其位置通用路径损耗模型进行优化，获得优化的路径损耗，利优化的路径损
耗计算实际测试点的信号强度，使其计算的理论值更加接近实际值。

[0207] 进一步，位置通用路径损耗模型在计算信号强度的时候，不仅需要考虑具体路径和位置信息，同时还需要考虑室内因素带来的衰减影响，其模型公式具体如下：

[0208]

[0209] 其中， 表示为路径的损耗；

[0210] d表示信号源与便携设备之间的距离；

[0211] f表示测试信号的频率；

[0212] N表示路径损耗指数；

[0213] 表示墙体衰减因子。

[0214] 进一步，将补偿信号强度变量引入路径损耗模型，获得优化的路径损耗，该优化的路径损耗公式具体如下：

[0215]

[0216] 其中， 表示为路径的损耗；

[0217] d表示室内信号源与目标测试点之间的距离；

[0218] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0219] n表示路径损耗指数；

[0220] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0221] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0222] X表示室内信号源的信号衰减因子；

[0223] Z表示补偿信号强度变量。

[0224] 优选的，由于在路径损耗模型中引入补偿信号强度变量Z,对于混凝体承重墙而言，当 大约为 时，承重墙对无线信号的反射补偿远大于无线信号传输过程中的衰减。
其中， 表示信号源与测试点位于同一房间内，在连接信号源与测试点
二者的直线方向上第一承重墙到目测试点之间的距离，第一承重墙是与测试点的同一房间
内最靠近信号源的承重墙； 表示在连接信号源与测试点二者的直线方向上测试点到与
第一承重墙相对的第二承重墙之间的距离。因此，当 时，采用优化的路径损耗计
算信号强度，其计算的理论值更加接近实际值；

[0225] 当 时，则采用未引入补偿信号强度变量的优化的路径损耗，计算信号强度，其具体公式如下：

[0226]

[0227] 其中， 表示为路径的损耗；

[0228] d表示室内信号源与目标测试点之间的距离；

[0229] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0230] n表示路径损耗指数；

[0231] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0232] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0233] X表示室内信号源的信号衰减因子。

[0234] 进一步，当信号源A与测试点B位于同一个房间g内时，其信号源A位于室内第一承重墙h墙体附近，第一承重墙是与信号源A距离最近的承重墙，信号源A到测试点B之间的直
线距离为d，且在连接信号源A与测试点B二者的直线方向上第一承重墙到测试点B的距离为
，由于信号源A与第一承重墙h足够接近，可以认为 ，进而，在连接信号源A与测
试点B二者的直线方向上该测试点B到与第一承重墙h相对的第二承重墙i的距离为 。

[0235] 当信号源A与测试点B位于相邻的两个房间时，且信号源A位于第一个房间l内第三承重墙k墙体附近，第三承重墙k是房间内与信号源A距离最近的承重墙，测试点B位于第二
个房间（也就是房间g）内时，信号源A到测试点B的直线距离为d，且在连接信号源A与测试点B二者的直线方向上测试点B到第二房间g的第一承重墙h之间的距离为 ，第一承重墙h为
第二个房间中最靠近信号源A的承重墙，且 ，在连接信号源A与测试点B二者的直线
方向上该测试点B到与第一承重墙h相对的第二承重墙i的距离为 。

[0236] 下面参考图9详细描述，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种测量信号强度的方法的第一实施例。

[0237] 如图9所示，本实施例主要包括以下步骤：

[0238] S600、获取室内实际信号源的位置和强度；

[0239] 在步骤S600中，实际信号源采用2.4GHz频段或5GHz频段。

[0240] S610、获取室内待测量点的位置信息；

[0241] 在步骤S610中，在获取室内待测量点的位置信息之后，判断该待测量点的位置与室内信号源位置的关系。

[0242] 进一步，当信号源A与测量点B位于同一个房间g内时，其信号源A位于室内第一承重墙h墙体附近，第一承重墙是与信号源A距离最近的承重墙，信号源A到测量点B之间的直
线距离为d，且在连接信号源A与测量点B二者的直线方向上第一承重墙到测量点B的距离为
，由于信号源A与第一承重墙h足够接近，可以认为 ，进而，在连接信号源A与测量
点B二者的直线方向上该测量点B到与第一承重墙h相对的第二承重墙i的距离为 。

[0243] 当信号源A与测量点B位于相邻的两个房间时，且信号源A位于第一个房间l内第三承重墙k墙体附近，第三承重墙k是房间内与信号源A距离最近的承重墙，测量点B位于第二
个房间（也就是房间g）内时，信号源A到测量点B的直线距离为d，且在连接信号源A与测量点B二者的直线方向上测量点B到第二房间g的第一承重墙h之间的距离为 ，第一承重墙h为
第二个房间中最靠近信号源A的承重墙，且 ，在连接信号源A与测量点B二者的直线
方向上该测量点B到与第一承重墙h相对的第二承重墙i的距离为 。

[0244] S620、利用优化的路径损耗，计算待测量点的信号强度。

[0245] 进一步，当待测量点的位置处于 时，采用优化的路径损耗计算信号强度，其具体公式如下：

[0246]

[0247] 其中， 表示为路径的损耗；

[0248] d表示室内信号源与目标测试点之间的距离；

[0249] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0250] n表示路径损耗指数；

[0251] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0252] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0253] X表示室内信号源的信号衰减因子；

[0254] Z表示补偿信号强度变量。

[0255] 当待测量点的位置处于 时，采用未引入补偿信号强度变量的优化的路径损耗，计算信号强度，其具体公式如下：

[0256]

[0257] 其中， 表示为路径的损耗；

[0258] d表示室内信号源与目标测试点之间的距离；

[0259] 表示测试中参考点距离室内信号源的距离，通常取1；

[0260] n表示路径损耗指数；

[0261] 表示室内信号源发射信号穿过的承重墙总数；

[0262] 表示承重墙的墙体穿透损耗：

[0263] X表示室内信号源的信号衰减因子。

[0264] 以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。