本文關(guān)鍵詞：高頻段大帶寬信道傳播特性與建模研究

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【摘要】：為了滿足未來(lái)移動(dòng)通信數(shù)據(jù)流量的顯著增長(zhǎng)、海量設(shè)備的無(wú)線接入、不斷涌現(xiàn)的各種新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景,第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)近年來(lái)已被提出。而為了應(yīng)對(duì)5G的容量增長(zhǎng),占用更多的頻譜資源是途徑之一。但由于6GHz以下頻譜資源的枯竭,使用更高的頻段、更大帶寬的5G系統(tǒng)引起越來(lái)越多的關(guān)注。 無(wú)線通信系統(tǒng)的信道測(cè)量與建模是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳輸技術(shù)研究和設(shè)備性能測(cè)試的基礎(chǔ)。為此,本文從未來(lái)5G的需求出發(fā),以移動(dòng)通信系統(tǒng)電波傳播理論為背景,按照實(shí)際測(cè)量與理論分析相結(jié)合的研究路線,對(duì)高頻段大帶寬的無(wú)線信道傳播特性展開(kāi)研究工作。主要工作包括以下兩個(gè)方面： (1)搭建中心頻率為28GHz,帶寬為1GHz的無(wú)線信道測(cè)量平臺(tái)。第一,本文對(duì)現(xiàn)有主流的無(wú)線信道測(cè)量平臺(tái)進(jìn)行了分析與總結(jié)。介紹了高頻段下來(lái)自NI, Agilent和WASIMO三家公司的測(cè)量平臺(tái)搭建方案。它們均為時(shí)域測(cè)量平臺(tái),在時(shí)域測(cè)量無(wú)線信道,是基于分立儀表和元件搭建的信道測(cè)量平臺(tái)。第二,總結(jié)了基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搭建的頻域測(cè)量平臺(tái),給出了面向本文研究所搭建使用的信道測(cè)量平臺(tái),其中心頻率為28GHz,帶寬為1GHz。它主要由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、功率放大器、低噪放、喇叭天線構(gòu)成,最大可測(cè)距離為30米,用于室內(nèi)測(cè)量。 (2)對(duì)室內(nèi)場(chǎng)景的信道傳播特性進(jìn)行測(cè)量、分析與建模。第一,基于(1)中的搭建的測(cè)量平臺(tái),本文介紹了5個(gè)重要信道傳播特性的定義及分析方法,包括功率時(shí)延譜,功率角度譜,路徑損耗,時(shí)延參數(shù)和穿透損耗。第二,詳細(xì)介紹了本文針對(duì)上述傳播特性所開(kāi)展的室內(nèi)測(cè)量的測(cè)量場(chǎng)景及測(cè)量方法。本文共在北京郵電大學(xué)四個(gè)場(chǎng)景下設(shè)置了5個(gè)發(fā)射站址,101個(gè)接收站址。第三,對(duì)相關(guān)信道傳播特性進(jìn)行分析與建模。分析結(jié)果顯示,傳播特性與信道的物理環(huán)境有著很強(qiáng)的相關(guān)性：路損指數(shù)在大廳、辦公室和走廊場(chǎng)景下依次是22、1.8和1.2,額外損耗為5-10dB；室內(nèi)場(chǎng)景下的時(shí)延均方根擴(kuò)展服從正態(tài)分布,均值為50ns左右,該值隨著場(chǎng)景規(guī)模擴(kuò)大而增大；盡管直射分量在傳輸中占據(jù)主導(dǎo)地位,但是從功率時(shí)延譜與功率角度譜的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在室內(nèi)環(huán)境下有著豐富的多徑分量；玻璃(15mmm)的穿透損耗較小,僅為3dB左右,這表明電波較容易穿透此類(lèi)材質(zhì)。最后,論文給出了大尺度衰落模型,并且從現(xiàn)有主流的低頻段信道建模方法出發(fā),給出高頻段大帶寬信道建模的初步思路。 通過(guò)上述分析得到的結(jié)論,反映了中心頻率在28GHz,帶寬為1GHz的電波,在典型室內(nèi)場(chǎng)景下的一些信道特性,是高頻段大帶寬信道傳播特性與建模的初步研究。隨著在研究中不斷推進(jìn)時(shí)域測(cè)量平臺(tái)的搭建,研究工作將逐步深入。
【關(guān)鍵詞】：5G 高頻段 大帶寬 室內(nèi) 信道測(cè)量 傳播特性
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 論文研究背景10-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 北美12-13
• 1.2.2 歐洲13-14
• 1.2.3 日本和韓國(guó)14-15
• 1.2.4 中國(guó)15
• 1.3 論文研究對(duì)象15-17
• 1.4 論文內(nèi)容安排17-18
• 1.5 論文資助18-20
• 第二章 信道測(cè)量平臺(tái)介紹20-30
• 2.1 時(shí)域測(cè)量20-26
• 2.1.1 NI測(cè)量平臺(tái)21-24
• 2.1.2 安捷倫測(cè)量平臺(tái)24
• 2.1.3 WASIMO測(cè)量平臺(tái)24-25
• 2.1.4 三個(gè)方案的總結(jié)25-26
• 2.2 頻域測(cè)量26-28
• 2.2.1 概述26-27
• 2.2.2 天線介紹27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 第三章 數(shù)據(jù)處理與信道傳播特性提取30-42
• 3.1 數(shù)據(jù)處理30-32
• 3.2 信道傳播特性提取32-40
• 3.2.1 功率時(shí)延譜32-33
• 3.2.2 功率角度譜33
• 3.2.3 路徑損耗33-37
• 3.2.4 時(shí)延參數(shù)37-39
• 3.2.5 穿透損耗39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-42
• 第四章 信道測(cè)量、分析與建模42-56
• 4.1 信道測(cè)量42-46
• 4.1.1 鏈路預(yù)算42-43
• 4.1.2 測(cè)量配置43
• 4.1.3 發(fā)射站址設(shè)置43-46
• 4.2 信道分析46-52
• 4.2.1 功率時(shí)延譜46-48
• 4.2.2 功率角度譜48
• 4.2.3 路徑損耗48-50
• 4.2.4 時(shí)延擴(kuò)展50-51
• 4.2.5 穿透損耗51-52
• 4.3 信道建模研究52-54
• 4.3.1 路損與時(shí)延模型52-53
• 4.3.2 信道模型概述53
• 4.3.3 高頻段大帶寬信道建模53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 論文工作總結(jié)56-57
• 5.2 論文后續(xù)工作展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 附錄64-66
• 致謝66-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄68

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 馬云峰;基于IMT-Advanced收發(fā)系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2010年

2 曾菁;移動(dòng)通信系統(tǒng)室內(nèi)多場(chǎng)景下的寬帶信道測(cè)量與建模[D];北京郵電大學(xué);2014年

3 郭云領(lǐng);基于電波傳播測(cè)量的寬帶信道特性與建模研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：820485