下一代移动通信中电波传播特性和测试方法研究

摘要

在构建下一代移动通信试验网时，首先需要对试验系统进行链路预算和组网分析，以有效减少测试和组网的盲目性。随着下一代移动通信系统多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术、自适应技术的发展，国际上加大了对无线信道测试模型的研究。鉴于实测模型的适应性，上海无线通信研究中心在以临空经济园区为代表的城市环境中对3.5GHz频段的电波传播特性进行了实地测量，本文在对路测的结果进行统计分析后，得到了实测传播模型。但实地测量需要耗费大量的人力、物力和财力。目前国内外对3.5GHz频段电波传播特性的理论研究还很少。基于此，本文应用一种基于入射和反弹射线法(shooting and bouncing ray，SBR)以及一致性绕射理论(unifonn theory of diffraction，UTD)的射线跟踪方法，主要研究了在3.5 GHz频段上发射天线的高度、位置等对城市环境中路径损耗特性的影响。论文组织如下；
　　 第一章，简述了国内外对传播模型研究的现状；
　　 第二章，简述了几何绕射理论，给出了射线跟踪的原理以及计算直射场、反射场和绕射场的理论依据；
　　 第三章，根据表征建筑物特征的数据库不同形式，分别讨论了微小区中的电波传播特性；
　　 第四章，统计分析实测结果，得到了3.5GHz频段的路径损耗实测模型。并将实测模型与自由空间损耗模型、COST-231模型进行了比较，发现：(1)实际测量得出的路径损耗远大于自由空间损耗；(2)COST-231模型在3.5GHz不再适用；
　　 第五章，应用一种基于SBR/UTD的射线跟踪方法，主要研究了在3.5 GHz频段上发射天线的高度、位置等对城市环境中路径损耗特性的影响。发现：在3.5 GHz频段上路径损耗特性对发射天线的高度不敏感，而在这一频段改变发射天线的位置会引起路径损耗特性产生很大的改变。对实测值和仿真值进行比较后，发现实测值和仿真值吻合得较好。