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无线网络的路损统计特性与许多重要的网络性能指标密切相关,然而由于无线信道的随机特性,路损统计分析非常复杂和困难,精确的路损统计模型也仍然未知。目前无线网络路损的统计分析及建模往往依赖于耗时且代价高的系统仿真和外场测试,但是系统仿真和外场测试无法给出通用的参数化的表达式。路损统计特性及模型的闭合表达式有助于从理论上进行网络性能分析并降低系统仿真和外场测试的成本,因此研究路损统计特性及模型显得尤为重要。 在正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Multiple Access,OFDMA)网络中,频率复用因子为1带来了更为严重的小区间干扰。小区间干扰已经成为限制网络性能提升的关键因素之一。对于位置给定的用户,目前仍然没有同时满足下面两个性质的路损统计模型:1)具有闭式表达式且参数可以显式地计算;2)便于从理论上对网络性能进行分析。对于随机分布的用户,目前小区间干扰统计特性的闭合表达式仍然未知。 针对考虑距离相关路径损耗和阴影衰落的正交频分多址接入网络,本文不仅研究了用户位置给定时的下行信干噪比的统计特性及信道参数的影响,而且研究了用户均匀分布时的下行小区间干扰的统计特性。全文的主要贡献如下: 当用户位置给定时,通过理论证明,下行信道平均速率的下界由对数域信干噪比的均值确定,上界由对数域信干噪比的矩生成函数在某个特殊点处的值确定。基于对数域信干噪比的均值和矩生成函数的闭合近似表达式,可以得出平均速率的上下界的闭合近似表达式。信道参数如路损指数、阴影衰落标准差和阴影衰落相关系数对平均速率下界的影响也可从理论上进行分析。 当用户位置给定时,提出使用正态逆高斯分布对对数域信干噪比的分布进行近似。正态逆高斯近似的参数可通过对数域信干噪比的近似均值、方差、偏度和峰度显式计算。基于正态逆高斯近似,可以推导信干噪比的累积分布函数的闭合近似表达式。 当用户均匀分布时,提出一种简化系统模型。在该简化模型中,服务小区覆盖区域被等分成若干个扇形区域,用户在每个扇形区域内都均匀分布。通过理论证明,信干噪比的倒数的n阶原点矩可在简化系统模型中进行计算。基于二元函数泰勒展开定理,给出了距离相关路径损耗的一阶和二阶泰勒多项式近似表达式,进而得到了信干噪比的倒数的n阶原点矩的闭合近似表达式。