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当前,移动通信的迅猛发展使移动信道无线电波传播预测成为移动通信领域的研究热点,我国移动通信正进入了一个提高服务质量和效益的新阶段。而在这一阶段,网络规划、优化和管理成为十分重要的问题。无线传播模型是整个网络规划和优化工作的基础,由于我国具体的地理环境特点,特别是我国城市建筑物分布、建筑材料、街道宽度、人口密度、自行车流、马路上的行人流等等,都会引起了不同的传播特性,城市中繁华市区、商业区、机场、展览会、火车站、大会堂、写字楼和政府机关已成为高话务量地区。国际上现有的各种传播模型都要经过实测数据校正,才能适合中国的具体情况。因此,了解无线电波的传播特性并针对各种环境建立合适的电波传播模型,对于完成一个无线通信系统的规划、布设和优化管理是必不可少的前提。本文工作的目的就是要深入具体研究一种典型的无线传播模型--Cost231-Walfisch-Ikegami模型,为在城市中的规划和应用奠定应用基础。研究工作以理论推导、借鉴一些具体实测数据资料与MATLAB数值仿真相结合,本论文主要内容分两大部分。
第一部分介绍了无线电波传播环境的基本理论,无线传播预测模型的思想与原理;移动通信信道的传播特性的研究方法有:一种是建立在大量测试数据和经验公式基础上的实测统计方法的统计性信道模型,它反映为大尺度衰落和小尺度衰落,另一种是基于无线电电磁波传播机理的分析方法,给出电磁场的空间与时间关系,建立分析确定性模型;对Cost231-Walfisch-Ikegami预测模型在城市规划和应用做了预测,获得有益启示。
第二部分系统而深入地分析比较了Cost231-Walfisch-Ikegami预测模型与其它常用的几种典型模型的优劣和区别,并通过仿真与部分城市实测数据这种综合的统计方法比较深入地研究了Cost231-Walfisch-Ikegarni模型的一阶统计特性及二阶统计特性,在1800MHz频段仿真研究了该模型的边缘覆盖率和有效服务区域百分比率。得出天线的接收信号与城市特征环境参数特别是建筑物的高度、建筑物的间隔、街道宽度等因素的重要关系和结论。为了使本模型应用范围更广泛、使用更为便捷,利用上述理论及综合统计方法,本文得到了基于统计的Cost231-Walfisch-Ikegami改进型模型,结合一所城市广州的具体实测数据与计算值进行比较和验证。结果表明:改进型的Cost231-Walfisch-Ikegarni模型可以得到较理想的效果,这为网络规划带来了极大的方便。