一种用于城市微蜂窝电波传播预测的方法研究

《一种用于城市微蜂窝电波传播预测的方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一种用于城市微蜂窝电波传播预测的方法研究　　摘要：目前，城市发展十分迅速，复杂的城市环境促进了微蜂窝电波的广泛应用。该文在几何光学的基础上提出了一种用于城市微蜂窝电波传播的二维射线跟踪模型，并最终设计出了一种射线跟踪算法。该算法大大地提高了城市微蜂窝电波传播的预测效率，同时达到了一定的预测精度，具有一定的应用价值。　　关键词：微蜂窝电波；射线跟踪；广度优先搜索；传播预测　　中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1009-3044（2016）19-0236-04　　AStudyofUrbanMicrocellRadioWavesPropagationPr

2、edictionMethod　　YANGDuo　　（YunnanMinzuUniversity，Kunming650500，China）　　Abstract：Atpresent，thecitydevelopmentisveryrapid，thecomplexurbanenvironmentispromotingtheextensiveapplicationofmicrocellswaves.Basedongeometricaloptics，wecomeupwithakindoftwo-dimensionalraytracingmodelforurbanmicroc

3、ellularradiowavespropagationinthispaper.Finally，araytracingalgorithmwasdesigned.Thealgorithmhasbeengreatlyincreasedefficiencyofurbanmicrocellradiowavespropagation11prediction，andhascertainpredictionaccuracyatthesametime.Ithasenormousvaluetoapply.　　Keywords：microcellswaves；raytracing；b

4、readth-firstsearch；propagationprediction　　无线移动信道的传播特性对于研究无线传输技术来说显得十分重要。为了达到个人通信的目的，我们需要充分利用现有的频率资源并且增加通信网的容量。目前，个人通信系统的无线电覆盖主要采用微蜂窝结构，其主要特点包括：传输距离短和发射功率低。因此，传统的电波传播预测方法已经不再适合这种低功率的微蜂窝传播环境。针对这种问题，一系列的研究方法随之出现。11　　吴剑锋、曹伟和程勇三人基于射线跟踪法和UTD理论提出了一种有效的微蜂窝电波传播预测模型。该模型可以用于由任意形状的建筑物和街道所组成的复杂传播环

5、境中，但是这些建筑物和街道必需要用向量进行描述[1]。朱若萍在《基于射线跟踪模型的微蜂窝小区电波传播预测研究》一文中提出了一种新的微蜂窝小区电波传播预测模型，该模型主要基于有效虚拟源树的射线跟踪技术。不过从本质上讲，它仍然属于一种基于镜像理论的点对点的射线跟踪法，所以它不需要进行接收测试。另外由于其采用反向算法，能够找出所有从发射源点到达接收源点的射线，一次性建立一个有效虚拟源树，从而大大提高了运算速度并且具有较高的接收效率与精度[2]。梅琼在论文《基于射线跟踪法的微蜂窝小区电波传播特性的研究》中对提出的模型进行了仿真，通过对预测结果和实测结果进行对比，并比较了基

6、于Cost231经验性模型和基于强力射线跟踪确定性模型的预测结果，最终证明自身模型的优越性[3]。龚廖安在《移动通信中射线跟踪算法理论及实现的研究》一文中提出了一种能有效预测微小区环境中电波传播的射线跟踪算法，该算法采用简单且高效的二叉树数据结构存储发射源、反射源和绕射源的信息，通过遍历二叉树查找从发射源到接收点的有效射线路径，并采用多种加速技术对算法进行加速[4]。廖斌等人在《基于虚拟源树的射线跟踪算法的研究》一文中提出的算法其预测结果与FDTD仿真结果基本吻合，实地测试也证明该算法的有效性[5]。刘忠玉在《室内外场景下基于射线跟踪算法的无线信道预测研究》一文中

7、针对室内微小区和街道微小区环境的几何信息存储格式进行合理的场景建模，最终在射线跟踪技术的基础上实现了对这两种场景下的无线信道预测[6]。　　1基本方法　　城市环境下的微蜂窝主要集中在高楼密集区，覆盖范围很小，半径仅为几百米甚至几十米。由于信号发射的基站天线低于城市周围建筑物的高度，因此电波只能在建筑物的“峡谷”当中进行传播。这样的复杂环境使得电波经过屋顶绕射后再传回到地面接收点的射线路径数量非常少。另外，由于其场强与经过建筑物多次反射和绕射的路径相比往往可以忽略，因此对于地面反射的影响也可以不考虑。这些特点构成了城市微蜂窝电波传播的主要特点。因此，在实际处理中可以

8、假设微蜂窝