研究了视线环境下毫米波降雨衰减和信号起伏效应,为分析多径环境对雨衰和雨致信号起伏效应的影响提供了“比较标准”。基于粒子散射吸收理论,简述了雨衰机理,并通过仿真分析了现有雨哀工程模型的局限性,进而提出了一种修正特征衰减模型参数的方法,基于ITU-R给出的35GHz模型参数对该修正方法进行了验证:根据随机介质波传播理论,研究了雨粒子散射引起的信号起伏效应。基于自主搭建的Ka波段信道哀落特性和降雨物理特征测量系统,分别在视线环境和多径环境下,开展了关于雨哀和雨致信号起伏特性的测量实验,根据仪器的测量原理,优化了实测雨滴谱的提取方法,并提出了基于实测雨滴谱修正weibul模型参数的方法,建立了适用于西安地区精确的南滴尺寸分布模型,进而结合等效介电常数理论修正了指数雨衰模型参数,比较了视线环境下修正模型的雨哀计算结果与实验测量结果,以验证所提出的模型参数修正方法的正确性和可行性。然而,将多径环境下降雨特征代入修正模型中,其计算和实验结果表明地形地物多径环境会“放大”雨衰和信号起伏深度。基于电波传播理论和等效均匀介质理论,建立了复合环境下的电波传播模型;在该模型基础上,推导出了地形地物多径传播环境影响下的降雨衰减模型和信号起伏统计特性模型:仿真和讨论了在典型地形地物多径环境下,典型降雨时间序列下的衰减和信号起伏效应,揭示了多径环境“放大”大气传输效应的机理,并与实验结果进行了比较,验证了该模型的有效性。本文研究方法对降雪、沙尘暴等恶劣天气环境和地形地物多径传播环境综合作用下毫米波传播特性的研究具有重要的指导意义,同时其研究成果对5G应用场景下亳米被信道建模,以及提高5G毫米波移动通信系统性能具有重要的应用价值。
上传时间: 2022-06-20
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5G,第五代移动通信技术,也是4G之后的延伸,目前正在研究中。目前还没有任何电信公司或标准订定组织(像3GPP,WiMAX论坛及ITU-R)的公开规格或官方文件有提到5G。按照业内初步估计,包括5G在内的未来无线移动网络业务能力的提升将在3个维度上同时进行:1)通过引入新的无线传输技术将资源利用率在4G的基础上提高10倍以上;2)通过引入新的体系结构(如超密集小区结构等)和更加深度的智能化能力将整个系统的吞吐率提高25倍左右;3)进一步挖掘新的频率资源(如高频段、毫米波与可见光等),使未来无线移动通信的频率资源扩展4倍左右.5G有以下特点:1)5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验,网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标.2)与传统的移动通信系统理念不同,5G系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标,而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点,力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高.3)室内移动通信业务已占据应用的主导地位,5G室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标,从而改变传统移动通信系统“以大范围覆盖为主、兼顾室内"的设计理念.4)高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统,但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制,无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用.5)可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向,运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源,有效地降低网络运营的成本和能源的消耗.
上传时间: 2022-06-21
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