面向5G热点场景无线信道测量、仿真与建模研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cdna3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
毫米波通信在5G移动通信系统中具有极大的应用潜力。毫米波通信和大规模多输入多输出被广泛认为是5G移动通信系统的候选技术。具备大容量和高数据速率传输性能的毫米波大规模MIMO系统已成为当前的研究热点。掌握理解真实反映毫米波信道传播机理和信道模型具有重要意义。因此,亟需对毫米波信道展开深入研究,建立有效的毫米波信道模型至关重要。本文针对室内外场景进行广泛的实际信道测量,同时自主开发了高性能改进射线跟踪算法,探索毫米波信道多径传播的复杂机理,建立符合实际的多径信道传播模型。研究成果将为5G/B5G移动通信网络规划与优化提供理论依据,研究成果主要包括以下五方面:(1)为实现计算电磁学算法自主可控的迫切需求,自主开发了高性能改进射线跟踪算法。该算法实现了对5G无线电波传播提供低成本、可视化、交互性的场景模拟,实现了无线电波传播预测、电磁波传播路径三维可视化以及信道传播特性参数提取。阐述了该算法开发的优势、难点以及技术的先进性,并对开发的流程进行了详细地分析。针对6 GHz以下频段,利用公开发表文献中已有的实测结果与仿真结果进行对比分析,可满足功率值或路径损耗值的标准差优于4 d B,验证了高性能改进射线跟踪算法应用于低频段室内场景的正确性与有效性。(2)针对两种不同结构的无人体的隧道场景进行实际信道测量,同时利用自主开发的高性能改进射线跟踪算法进行仿真,对信道大尺度特性参数、小尺度特性参数的统计建模进行了分析。研究发现仿真结果与实测结果相当吻合,验证了高性能改进射线跟踪算法应用于隧道场景的正确性与有效性。此外,针对有人体的弯曲隧道场景进行了信道测量、仿真与建模研究,提出了两种典型的人体模型。基于实际信道测量和利用高性能改进射线跟踪算法仿真,研究分析了带有人体信道模型精确性的影响。对有人体和无人体的路径损耗模型进行了对比分析,提出了一种适用于弯曲隧道场景的创新信道模型。表征了信道多径散射特性,并基于KPM丛簇算法对多径的丛簇特性进行了分析。(3)针对5G毫米波热点频段28 GHz的典型室内场景进行了广泛的测量、仿真与建模研究,提出了一种普遍适用的用来表征室内视距与非视距场景下的载频为28 GHz与60 GHz毫米波信道的路径损耗模型。研究结果表明,自由空间CI参考距离路径损耗模型表达式更简洁,鲁棒性更强。典型室内场景主要包括小型会议室场景、大型复杂科研室场景、长直走廊场景和十字走廊场景。通过将基于高性能改进射线跟踪算法的仿真结果与实测结果进行对比分析,证明实测与仿真结果一致性吻合良好,从而验证了高性能改进射线跟踪算法应用于毫米波频段典型室内场景的正确性与有效性。(4)针对28 GHz大型高铁候车厅场景,基于均匀虚拟阵列测试方法和旋转线性阵列测试方法,对毫米波大规模MIMO无线信道进行了广泛的实际信道测量、仿真与建模研究。提出了一种普适用于28 GHz大型候车厅场景下的通用信道模型。基于高分辨率SAGE算法从场景的测试数据中提取和估计了多径特性参数。基于高性能改进射线跟踪算法对信道传播特性进行仿真,将实测结果与仿真结果对比分析,验证了高性能改进射线跟踪算法应用于大型候车厅场景的正确性与有效性。此外,基于KPM多径聚类算法对多径丛簇特性进行了研究,对丛簇个数进行了比较与分析。(5)针对28 GHz与39 GHz毫米波频段室外微蜂窝场景,基于高性能改进射线跟踪算法和BP神经网络算法对信道进行仿真建模研究。提出了一种普适用的用来表征室外微蜂窝场景下28 GHz与39 GHz毫米波信道的路径损耗模型。将仿真结果与现有文献实测结果对比分析,验证了高性能改进射线跟踪算法应用于室外微蜂窝场景的正确性与有效性。将基于BP神经网络算法得到的拟合参数结果与基于改进射线跟踪法仿真得到的参数结果对比发现,两者吻合程度很高,验证了BP神经网络算法能很好地对室外微蜂窝毫米波信道大尺度参数进行预测。研究结果表明,RMS DS在毫米波频段微蜂窝场景下,随着频率的升高而增大,到达接收端的多径成簇呈现稀疏性。
其他文献
本文立足课堂实践,探讨高中信息技术微项目教学设计方法,从教学内容微项目化、设计情境化的主题任务和教学评价三个方面进行微项目教学的初步尝试,以期构建常态课堂中微项目教学设计范式。
<正>本文以新课程改革为背景,提出在县域高中开展项目教学存在的问题,指出解决问题的方法——开展微项目教学,并以“模拟攒机”微项目为例,结合2017新课标要求和自身教学实践,从团队组建、项目选题、项目环境、项目实施、成果展示与项目评价等方面阐述在县域高中实施微项目教学的策略,以更好地实现项目教学在县域高中的常态化开展,提升教学质量。在信息技术学科中开展项目教学能更好地培养学生的自主、合作、探究学习能
期刊
近年来,随着旅游业的发展,各大景点人群“井喷”现象频发,其中存在着巨大的安全隐患。如何在举办大型活动时保障游客的安全,成为城市管理者最为关心的问题。五四广场作为青岛著名旅游景点之一,游客流量屡创高峰,如突发紧急事件,迅速有效的救援十分重要。本文以此为出发点,分析了游客在五四广场观赏灯光秀时的现时情况,并预测了灾时情况,依托科技手段和规划知识,从监测、诊断和预警三个方面出发,构建了人群聚集风险预警系
<正>英国最近是忙着讨论“脱欧”,英国伦敦大学所做的研究则是“脱单”——脱离单身或独自生活,研究调查婚姻或是社交活动是阿尔茨海默病重要的保护因子。单身没啥大不了?你错了根据一项美国密执安州立大学为期14年的研究指出,已婚人士被诊断出患有认知症的可能性,远远低于离婚、分居、丧偶或未婚的人,且婚姻比起同居更具有保护性;
期刊
随着教育改革的深入,微项目教学法应运而生,有利于学生发现问题、解决问题,增强学生对知识的理解。在中职计算机教学中应用微项目教学法,降低了课堂知识的难度,改善了传统教学枯燥单一的现状,真正提高课堂教学效率。因此,教师要从中职学生的实际出发,设计丰富的微项目内容,鼓励学生发挥想象力和创造力,实现多元化、多层次的培养,为社会输送具有知识能力和技术素养的综合型人才。
乡村是人类聚集的发源地,传统民居是适应村落特色及社会背景的综合产物。随着现代化进程的加速,乡村人口的流失,生产生活方式的变革,从而打破了乡村自给自足的社会平衡体系。晋北地区村落风貌杂乱、人群情感归属缺失等问题日益凸显,很多研究价值较高、地域特色较强的民居加速衰败。因此延续乡村特色,活化传统民居是晋北乡村亟待解决的问题。党的十九大乡村振兴战略的提出,分类架构了乡村新格局,为传统民居的建设提供了引导方
随着夜间经济的推动与夜游文化的兴起,媒介立面集城市夜间景观、夜游产品和活动事件等为一体,不仅为我国照明、光电显示等产业提供了产品输出市场,而且将地域文化、城市精神、艺术符号以抽象图像以及实物和虚拟影像的形式展现于城市空间中,创造出有文化意义的创意场所。光单元媒介立面是媒介立面的核心类型。本研究以国外46项光单元媒介立面作为研究样本,以类型学的视角,通过形式分析与图解分析的方法,归纳出目前光单元媒介
采用低碱练漂剂TF-1291K对棉针织物进行前处理,可以获得较高的白度和毛效。优化工艺为:w(TF-1291K)0.6%(omf),w(NaOH)0.6%(omf),w(H2O2)4%(omf),浴比1∶6,98℃处理40 min。采用该工艺可以节省一道水洗工艺。
<正>《花的学校》是选自印度大诗人泰戈尔《新月集》中的一篇散文诗,入选统编版教材三年级上册第一单元。课文从儿童的视角、以孩童的口吻,向妈妈述说自己在“六月的阵雨落下的时候”的独特发现。泰戈尔的这种寓理于情、寄情于景的散文诗,内容上淡化情节,表达上追求陌生化,不利于刚刚升入三年级的学生顺利走进文本,毕竟他们习惯了低年级那些故事性强的课文学习。因此,努力还原文章所蕴含的故事,引导学生从熟悉的学校生活中
期刊
文章在高中信息技术一线教学实践的基础上,结合高中信息技术学科的特点,探究了"微项目"这一教学模式的应用。"微项目"相对独立,又与总的项目密切联系,能够有效地解决项目学习的实施在空间、时间上出现的瓶颈问题,解决项目学习的延续性问题,对提高高中信息技术教学质量具有积极作用。