确定性的传播模型需要输入对环境的适当描述。在市区传播模型中，必须提供每个对象（建筑、墙壁、地面）的几何和电磁描述并存储在数据库中，我们感兴趣的也在这个地方。室外数据库可以用立体摄影测量从空间角度依靠数字化土地数据或数字化的模拟图提取。如果把空间域离散为像素，每个像素的几何或电磁参数被存储并得到一个栅格数据库。否则，如果环境分解为基本的几何元素（三角形、多边形、段等），那我们就得到一个矢量数据库。矢量数据库通常比栅格数据库更紧凑、准确，因此除非另有说明，本节默认使用矢量数据库。在矢量数据库，建筑物通常表示为顶部平坦的多边形棱镜。在所有情况下，城市数据库的内在成本高，从几百到几千欧元每平方公里不等。此外，它能达到的准确度有限。城市数据库错误标准差相对于横向坐标有0.5m的数量级，对垂直坐标更大。通常无法获得垂直方向或由于天台偏离平面多边形导致目标错误，这会对天台传播模型可靠性有明显的影响。此外，通常无法获得环境杂乱的数据（如植被、车辆、路牌等）或其与模型不相符。我们需要把可靠性作为可取的质量要素，同时对细节层次不能有太多依赖。详情（有时与“准确性”相混淆）是指大量的建筑元素（如内部尺寸、压痕、边缘、屋顶结构等）尽管相对不规律，但还是可以大大提升数据库的大小，以更适当地增加计算预测的时间。因此，几何数据库往往必须妥善“清除”或简化才可以被输入到确定性传播模型。

在室内情况，地面和建筑物的空间分区CAD模型的原生成文件格式（DWG格式）或数据交换格式（Data Exchange Format，DXF）通常可以从大楼的建筑设计文件中提取。在这种情况下，数据库的准确性是很好的。然而，当然不包括附属品，与实际测量情况相比，不管已通过的模型的准确度多高，提供的建筑总会存在问题。室外和室内环境中电磁描述也不准确，这是因为缺乏相关信息。通常采用有效的电磁参数描述复合材料，有效的电磁参数即入射波的反射、透射和衍射。我们通常选择使用介电常数∈_r和各类材料的电导率σ文献值和经验值。例如，欧洲城市的典型建筑墙壁一般设∈_r=5，σ=10^-2。

每个环境类型（室内、人口密集的城市、郊区等）都有适合的数据库格式，每个数据库格式关联到合适的传播模型。因此，混合环境造成了数据库处理和场预测模型的一些问题。不同的数据类型必须通过适当的统一转换、插值，简化和/或不同的传播必须与某种模式相结合。尽管COST 273作者很少研究数据库问题，但是在如高成本、低可靠性和输入数据库高复杂度（和高处理和预测时间）的问题下，显而易见的，这个问题是确定性传播模型广泛应用的主要限制。COST 273对相关的数据库提取，处理和简化的研究我们将在本节的剩余部分中做简要的说明。

1.电磁参数的确定

在参考文献［ScWi03］中考虑了医院里频率范围为600MHz～5.2GHz的波传播的射线跟踪模拟。导致医院和其他建筑物波传播不同的原因是其墙壁的特殊构造。有些墙含有金属层，例如对面有铬镍不锈钢墙壁的手术室，有屏蔽墙的X射线室或有屏蔽电磁兼容（Electro-Magnetic Compatibility，EMC）墙的磁共振（MRTo）室。如果这些金属（铜、铅、茨尔尼钢）在仿真中使用真正的电导率模拟，这将导致墙壁的无限屏蔽，因为没有考虑金属层间隙和开口。基于这个原因，对每种这样的墙壁的参数确定都要在不同的医院多次测量单墙衰减并两次比较相邻房间衰减的测量值和仿真值。单墙衰减是在墙壁的两侧放置喇叭天线并测量通过墙体的发射功率衰减。对于大多数墙来说，得到在整个频率范围从600MHz～5.2GHz有效的构造参数（见表4.1）是有可能的。然而，这对于MRTo室的墙壁则行不通，因为这个房间铜的EMC屏蔽对频率相关十分敏感。因此，分别测定它的所有5个频率的有效电导率，见表4.2。

表4.1 在医院的墙壁组成和结构参数

表4.2 射线追踪模拟EMC屏蔽下的MRTo室的频率依赖性传导σ

类似于参考文献［JePK05］和［JKVW05］对电磁参数的测量，通过测定指定天线通过不同墙壁的反射和发送功率确定参数。在IEEE 802.11b传输系统中使用了两个功率控制（Power Control，PC）。为了在周围物体的杂散信号中区分反射或发送信号所需的杂散信号，IEEE 802.11b采用伪噪声（Pseudo-Noise，PN）序列给出了时域解。由“反馈”迭代技术对电磁特性进行了测定，直到生成的测量值有足够的准确度（见图4.7），否则把电磁的参数输入到三维射线追踪的工具（见4.3.4节）将不尽相同。

图4.7 迭代技术的电磁参数的确定

2.混合数据库处理(www.daowen.com)

无线电通信系统如DAB、DVB，3G的公共网络和WLAN处在城市和郊区并存的环境中。为了保证在不同环境（室内、微孔、微单元等）下高质量的室内覆盖，或控制复杂网络不同的单元层之间的限制和干扰，确定性模拟工具在适当的多环境数据库处理技术中是必需的。在参考文献［LoCo02a］，［CoLA03］和［LoCo05］中提出了多环境预测工具，这种工具基于2.5节射线发射技术，用于室外、室外-室内传播和室内传播的三维射线追踪（见4.3.4节）。采用优化的室内数据库格式提高无重大损失的室内预测的准确性。只有能对传播机制产生较大影响的主要结构（通常是地面、外墙和混凝土部分）能应用于多径射线轨迹计算，确定路径衰减就只需要考虑光分区。主要结构和光分区的主要区别在数据库中得到合并。混合无线网络（覆盖范围和QoS）分析要求在一个唯一的地理系统中完成室外和室内的预测。因此，这两种地形模型，室外地图数据和三维建筑物描述必须完全符合。土地使用情况数据也被认为是可用的。由建筑计划得到的室内建筑描述一般可在当地坐标系统中取得。连续等距变换必须用于调整当地的位于室外地图数据上的室外的建筑轮廓描述。混合型数据库处理的问题也在参考文献［KüMe02］和［KEGJ03］有所讨论。前篇论文给出并测量验证了室外室内穿透经验模型。当然，由于两个不同的环境必须以一个统一的方式处理，那么必须通过适当的转换程序（见9.2节）。后篇论文提出自动规划UMTS网络自动传播模型，这是对欧洲计划的信息社会技术（Information Society Technologies，IST）模型和网络规划以及控制-IST计划模拟仿真的结果之一。由于模型必须在不同的应用场景（宏观、微蜂窝和室内）使用，处理地区之间不同解决方案的数字地形和城市数据库的过渡算法已获得发展。这项工作在9.2节中有一个全面的说明。

3.几何简化数据库

城市预测工具始终在一组离散测试点、一个路由或者一个受限区域（如一个城市的一个单元或者一部分）运行。由于计算时间主要取决于输入数据库的大小，通过选择拓扑结构的活动区域来最小化其大小是十分必需的，即只选择参与传播过程的建筑物或障碍物。对场强预测而言，活动区域仅限于无线电终端之间和周围的障碍，因此，活跃的领域可以很容易地用拇指原则猜到。相反，时间和角度的多路径分布情况将被确定，虽然远，但突出的障碍可能对预测结果产生重大影响，因此我们需要一个科学的标准。参考文献［DeFA04］提出了一个方法来达到这一目的。该方法是基于这样一种想法的:运行粗略的、启发式场预测模型来确定影响传播的建筑群。

其基本假设是，遇到建筑墙之间的1个（或2个）相互作用（通常称为第一（二）阶线）的通路可能比多元相互作用的射线通路更强，因为更多的相互作用对应较多集中损失和较高的分布式路径损耗。因此，选择建筑物简化方法，建筑物属于如下三类（A，B，C）。

（A）位于无线电终端之间和周围的建筑物，建筑物位于一个以TX和RX为焦点的椭圆内，并选择给定偏心。通常偏心值的选定满足终端完全由建筑物包围。

（B）无论从TX、RX或两个终端都可以直接“看到”建筑物，因此产生第一或第二阶射线。通过一个嵌入到光线跟踪（RT）工具中的简单的几何能见度工具完成这一步。

（C）建筑物不属于A类和B类，但很可能由于其高度（比一般建筑物更高）或方向产生如低阶射线而影响传播。

在（A）中提到的椭圆，其中心被选为圆柱参考系统的原点O，同时地图分为给定振幅Δψ扇形分区。每个扇形的平均建筑物高度H_a，高度可变范围为Δh。然后，选中所有高于平均高度（H＞H_a+Δh）的建筑物。只有在至少有一个几乎垂直的墙壁（在径向坐标给定的角度容限）情况下，我们选择建筑物的平均高度（即H_a-Δh＜H＜H_a+Δh）。这意味着如果理想情况下能向椭圆形反向散射能量（即从TX到RX），它们将被选中。一旦类别A、B或C被确定，相应的楼宇将被收入简化地图同时丢弃副本。如果有一个以上的RX（TX）存在（例如接收机路径）整个算法对每个RX（TX）执行一次，每次加入新的建筑物的简化图。

图4.8显示了赫尔辛基市的简单情况。参考文献［DeFA04］显示在这方面情况下，RT预测的CPU时间可从2131min（全图）缩短至300min（简化地图）而DS和AS预测几乎没有退化。相反，猜图的宽带结果是不可接受的。

图4.8 环赫尔辛基地图;黑点=无线终端。