室外移动蜂窝网络28GHz电波传播特性研究

发布时间：2017-10-17 18:24

  本文关键词：室外移动蜂窝网络28GHz电波传播特性研究

  更多相关文章： 移动蜂窝网络 室外传播模型 电波传播特性 28GHz毫米波

【摘要】：随着移动通信技术的快速发展,第四代移动通信技术已普遍得到运营商的推广。用户对于移动网络性能的要求也越来越高,因此做好室外移动蜂窝网络的预测成为通信网络规划与设计的关键。28GHz与传统意义上的毫米波段特性不太一样,大气中的传播不会带来太多额外的衰落,由于频谱资源的丰富性,被认为是下一代室外蜂窝网络可采用的频段。本文以统计模型、理论性模型为基础,讨论并设计了这两种模型的计算机实现方法。通过与移动通信频段对比,分析了室外28GHz毫米波的电波传播特性。本文主要研究内容如下:(1)概述了室外移动蜂窝网络的研究背景与研究意义,系统总结了室外蜂窝网络、室外传播预测模型、室外毫米波的研究现状。(2)基于室外蜂窝网络预测所采用的统计模型与理论性模型,阐述了主要理论原理、适用环境、修正与完善过程,并阐述了运营商蜂窝网络路测使用的系统设备、结构、流程。(3)基于Matlab语言采用统计模型中的Okumura-Hata模型和COST 231-Hata模型独立开发了宏蜂窝网络传播预测软件,设计了图形用户界面并说明其算法流程图,实现了简单环境下宏小区网络的传播预测,具有较强的工程应用性。同时分析了射线追踪模型中SBR/IM算法的Matlab实现过程,对该算法的实现开展了有效性分析。(4)基于SBR/IM算法对室外蜂窝网络进行建模与仿真,分析了中国上海、芬兰赫尔辛基两个典型的微小区网络。通过仿真数据与实际路测数据、文献实测数据的对比分析,验证了本文算法的有效性。在仿真的基础上对比讨论了现有移动通信频段与28GHz频段下的电波传播特性,结果表明在室外环境28GHz频段下无线信号的衰落幅度可以接受,信号质量对室外环境散射体较为敏感,仿真结果对下一代移动通信技术中的应用有一定的指导意义。
【关键词】：移动蜂窝网络 室外传播模型 电波传播特性 28GHz毫米波
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5;TN011
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9
• 1.2 研究现状9-13
• 1.2.1 移动蜂窝网络9-11
• 1.2.2 室外传播模型11-12
• 1.2.3 室外毫米波12-13
• 1.3 本文主要工作13-15
• 第二章 室外蜂窝网络电波传播预测与测量15-29
• 2.1 统计模型（经验模型）16-21
• 2.1.1 Okumura-Hata模型16-17
• 2.1.2 修正的Hata模型17-18
• 2.1.3 COST 231-Hata模型18-19
• 2.1.4 Lee模型19-20
• 2.1.5 Ibrahim和Parsons模型20-21
• 2.2 理论性模型（确定模型）21-24
• 2.2.1 镜像法21-22
• 2.2.2 最小光程法22
• 2.2.3 测试射线法22-23
• 2.2.4 入射及反弹射线23
• 2.2.5 入射及反弹射线/镜像法23-24
• 2.2.6 射线追踪模型的加速技术24
• 2.3 室外移动蜂窝网络的测量系统24-27
• 2.3.1 路测的目的与意义25
• 2.3.2 路测的设备与结构图25-26
• 2.3.3 路测的方法与流程26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 室外蜂窝网络预测软件的算法与开发29-45
• 3.1 基于经验模型的宏蜂窝网络预测算法29-33
• 3.1.1 算法理论基础29-30
• 3.1.2 软件结构与流程图30-32
• 3.1.3 预测结果正确性验证32-33
• 3.2 基于确定模型的微蜂窝网络预测算法33-41
• 3.2.1 算法理论基础33-37
• 3.2.2 软件结构与流程图37-39
• 3.2.3 预测结果正确性验证39-41
• 3.3 室外蜂窝网络电波传播预测参数的计算41-44
• 3.3.1 接收点场强的计算41-43
• 3.3.2 路径损耗和路径增益43-44
• 3.3.3 均方根时延扩展44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 室外蜂窝无线网络的测量与仿真45-54
• 4.1 仿真模型参数及其正确性验证45-48
• 4.1.1 模型环境参数45-46
• 4.1.2 模型正确性验证46-48
• 4.2 仿真结果与分析48-53
• 4.2.1 基站路径增益覆盖范围48-50
• 4.2.2 路损的概率分布与概率累计分布函数50
• 4.2.3 毫米波对接收功率的影响50-52
• 4.2.4 毫米波对室外绕射的影响52-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 室外复杂微小区无线网络的建模与仿真54-67
• 5.1 仿真模型参数及其正确性验证54-57
• 5.1.1 模型环境参数54-55
• 5.1.2 模型正确性验证55-57
• 5.2 仿真结果与分析57-66
• 5.2.1 基站接收功率覆盖57-59
• 5.2.2 植被覆盖对室外毫米波的影响59-61
• 5.2.3 路径增益61-63
• 5.2.4 路径损耗的概率分布63-64
• 5.2.5 时延扩展64-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 研究工作及论文内容回顾67-68
• 6.2 下一步工作展望68-69
• 参考文献69-71
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文71-72
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目72-73
• 致谢73

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本文编号：1050357