无线网络在不同频段及衰落环境下的传播性及差异研究

摘要

无线电波传播特性的优劣对在无线网络规划过程中基站天线高度、基站数量、覆盖能力的评估等有着重要影响，同时关系到基站与移动台之间干扰分析、频率分配的可靠性，最终决定着有限的频谱资源的高效合理利用，有利于缓解当前频谱资源短缺的紧张局势以及避免超前分配导致不必要的资源浪费。本文主要研究工作如下:
　　(1)通过自建测量系统，采用连续波（CW，Continuous Wave）测试方法进行无线网络覆盖测试。利用信号发生器产生目前国内运营的GSM、TD-SCDMA、WCDMA、TD-LTE等移动网络中大量使用的11个通信频段，频率跨度为700MHz～3500MHz。分别在上海市选取三个典型的无线传播环境（密集城区、普通城区、郊区）进行实地测量采集不同频率无线信号的路损(Path Loss)数据。依据实测数据对测量区域进行传播模型校正，并将校正模型与经典宏蜂窝传播模型进行比较。
　　(2)将测试数据进行无效数据滤除、地理平均等预处理后，根据测试结果分析得出无线信号的路径损耗、覆盖范围等传播特性与自身的频率，发射天线高度及所处传播环境的相关性并以此建立相应的数学模型;计算不同频率的无线信号在距发射机相同距离的环形区域内，传播路径损耗差值的均值、标准方差和均方根误差，以分析不同频段无线信号传播特性的差异，并对差异做了具体的量化。
　　(3)利用专业的路测设备在相应的测量区域选取GSM、TD-SCDMA、TD-LTE等三种工作在不同频段的移动网络进行现网覆盖测试，并将测试及分析结果与CW测试结果进行比较。比较结果表明，两方面的测试及分析所得结论基本一致，从而验证了CW测试数据与分析结果的准确性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 TD-LTE迅猛发展

1．1．2 国内无线网络规划现状

1．2 研究目的及意义

1．3 文章主要工作与结构安排

第二章 无线传播理论与传播模型校正

2．1 无线信道传播特性

2．1．1 无线传播的大尺度衰落

2．1．2 无线传播的小尺度衰落

2．2 室外经典传播损耗预测模型

2．2．1 自由空间传播损耗模型

2．2．2 Okumura-Hata模型

2．2．3 COST231-Hata模型

2．2．4 Walfisch-Bertoni模型

2．3 SPM传播模型及模型校正

2．3．1 SPM传播模型

2．3．2 模型校正方法及过程

2．3．3 SPM模型校正准则

第三章 CW测试及分析

3．1 CW测试概述

3．1．1 测试原理

3．1．2 测试方法

3．1．3 测量系统及设备

3．1．4 数据处理与地理平均

3．2 传播路径损耗测试结果

3．2．1 测试环境及参数

3．2．2 频率与传播路径损耗关系测试

3．2．3 天线挂高与传播路径损耗关系测试

3．2．4 天线挂高与路损衰减指数关系分析

3．3 校正模型与经典传播模型比较

3．4 不同频段问无线信号传播损耗差异分析

3．5 本章小结

第四章 现网测试及分析

4．1 现网测试概述

4．2 路径损耗测试结果

4．3 现网中不同网络传播损耗测试差异

4．4 现网与CW测试分析结果比较

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文