微小区环境信息对射线跟踪算法预测精度的影响研究

发布时间：2018-03-08 10:17

本文选题：射线跟踪　切入点：路径损耗　出处：《西安电子科技大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：移动通信快速发展的同时,人们对通信质量及通信量等的要求也随之变得越来越高,这就对网络环境规划的合理实施提出了更高的要求。在实施无线通信系统(Wireless Communication System)的设计和确定其规划之前,必须要对相应环境下的确切电波传播特性进行了解。而室外微小区场景作为一种典型的移动通信应用环境,关于在此场景下的电波传播特性的研究对运营商进行网络规划有重要意义。射线跟踪(Ray Tracing,RT)算法因其操作简单,且计算结果精度高而成为研究电波传播特性的一种典型的确定性方法。本文即是采用该方法来对室外微小区场景下电波传播相关问题进行研究。本文在进行微小区场景下电波传播特性的研究过程中,为了提高仿真效率,所采用的RT算法是以虚拟源树理论为基础的。因此,文章首先简要介绍了虚拟源树理论及该算法的理论基础和基本操作流程,接着,针对后续研究所涉及到的仿真参数,例如路径损耗及RMS时延扩展等相关电磁参数进行简单介绍。随后研究环境信息误差对模型预测结果的影响情况。最初,微小区场景下的环境信息包括两部分内容,分别是几何信息和电参数。其中,几何信息通过城市数字地图来获得。为研究室外微小区环境下几何信息误差情况对RT算法预测结果精度的影响,本文在已有数字地图的基础上,人为产生两种不同类型的误差地图。在此基础上,针对不同误差大小的误差地图采用RT算法预测模型进行仿真,并将仿真结果与原始地图对应仿真结果进行对比,以此获得几何信息误差情况对RT算法仿真模型预测结果精度的影响。关于电参数对RT模型预测结果精度的影响的研究,本文主要研究不同介电常数和电导率取值时,路径损耗和RMS时延扩展这两个预测结果受建筑物材料介电常数和电导率取值的影响,以进一步了解电参数取值对RT预测结果影响情况。另外,随着通信频段逐渐向高频发展,本文还采用RT模型针对高频信号(20GHz)在微小区场景下的传输特性进行了初步研究。但是当通信频段超过10 GHz时,降雨对传播信号的衰减变得不可忽略。因此,文章又在原有环境信息的基础上加入了降雨这一环境信息,并在RT模型中加入了对降雨的考虑。研究发现,采用RT算法仿真预测时,降雨所致的衰减会对所得结果造成明显影响。
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【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5

【共引文献】