高频段测景平台搭建与信道建模

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pcxuexi
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为了满足第五代移动通信系统(5G)业务量的需求,进一步提高系统频谱效率和寻找更多可用的带宽成为了当前主流的两种研究方向。其中,高频段(>6GHz)由于能提供潜在的连续大带宽是当前5G研究的热点。本文搭建了 28 GHz高频段时域信道测量平台,并基于此平台进行了实际测量,通过分析测量数据得到了高频段信道传播参数的传播特性和模型。具体的研究点为:(1)搭建28 GHz高频段时域信道测量平台。为了进行高频段大带宽信道的研究,搭建一个具有大带宽的高频段信道测量平台必不可少。当前主流的测量平台有两种:频域测量平台和时域测量平台。前者的系统原理与搭建比较简单,但由于收发一体,只能适用于室内短距离环境的测量,不能满足高频段建模的进一步研究,例如室外覆盖等场景。对后者而言,在高频段没有成熟的商业产品,研究者必须自行搭建。本文搭建的是基于分立元器件的时域测量平台,采用直接序列扩频(DSSS)系统,能更好的抵抗窄带干扰和噪声;而在接收端采用滑动相关接收器,能够通过时域的延拓降低频域的带宽,及时采集大带宽的信号;此外,时域平台具有较大的时延带宽积,在低峰值因子下有高时延分辨率,能够得到更丰富的信道信息;并且收发端分离,测量距离不受限制。(2)高频段信道的测量与建模。高频段信道建模属于业界新的研究热点,相关的研究工作较少。本文基于以上的28 GHz的高频段测量平台,进行了室内LOS和NLOS下的长距离的信道测量。其中测量分别采用喇叭天线和双锥天线进行对比测量,结果表明双锥天线由于能够接收水平各个方向传播的信号,能够捕捉到更多的多径信息,LOS和NLOS情况下时延扩展都较大。本文对以上测量数据进行了分析,给出了功率时延谱,路径损耗模型以及时延扩展分布。此外,本文还通过以固定角度旋转收端喇叭天线的方式对NLOS情况下的功率角度谱进行了研究;最后,又给出了多种典型的建筑物材质(玻璃、实体墙和钢化门等)的穿透损耗值,结果表明高频段信号在室内环境下很难穿透建筑物。综上所述,本文搭建了基于分立元器件的28 GHz高频段时域信道测量平台,基于此平台进行了室内环境下LOS和NLOS下喇叭天线和双锥天线的对比测量,给出了功率时延谱,路径损耗模型以及时延扩展分布;此外,本文还对功率角度谱进行了研究;最后给出了典型的建筑物材质穿透损耗值。
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