微小区环境信息对射线跟踪算法预测精度的影响研究

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1、微小区环境信息对射线跟踪算法预测精度的影响研究作者姓名孙杰晶导师姓名、职称郭立新教授一级学科物理学二级学科无线电物理申请学位类别理学硕士提交毕业论文日期2014年12月学校代码10701学号1207122479分类TN82号O451密级公开西安电子科技大学硕士学位论文微小区环境信息对射线跟踪算法预测精度的影响研究作者姓名：孙杰晶一级学科：物理学二级学科：无线电物理学位类别：理学硕士指导教师姓名、职称：郭立新教授提交日期：2014年12月EffectsofMicrocellularEnvironmentInformationtothePredict

2、ionAccuracyofRayTracingAlgorithmAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinPhysicsBySunJiejingSupervisor:Prof.GuoLixinDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中

3、所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复

4、制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要移动通信快速发展的同时，人们对通信质量及通信量等的要求也随之变得越来越高，这就对网络环境规划的合理实施提出了更高的要求。在实施无线通信系统(WirelessCommunicationSystem)的设计和确定其规划之前，必须要对相应环境下的确切电波传播特性进行了解。而室外微小区场景作为一种典型的移动通信应用环境，关于在此场景下的电波传播特性的研究对运营商进行网络规划有重要

5、意义。射线跟踪(RayTracing,RT)算法因其操作简单，且计算结果精度高而成为研究电波传播特性的一种典型的确定性方法。本文即是采用该方法来对室外微小区场景下电波传播相关问题进行研究。本文在进行微小区场景下电波传播特性的研究过程中，为了提高仿真效率，所采用的RT算法是以虚拟源树理论为基础的。因此，文章首先简要介绍了虚拟源树理论及该算法的理论基础和基本操作流程，接着，针对后续研究所涉及到的仿真参数，例如路径损耗及RMS时延扩展等相关电磁参数进行简单介绍。随后研究环境信息误差对模型预测结果的影响情况。最初，微小区场景下的环境信息包括两部分内容，分

6、别是几何信息和电参数。其中，几何信息通过城市数字地图来获得。为研究室外微小区环境下几何信息误差情况对RT算法预测结果精度的影响，本文在已有数字地图的基础上，人为产生两种不同类型的误差地图。在此基础上，针对不同误差大小的误差地图采用RT算法预测模型进行仿真，并将仿真结果与原始地图对应仿真结果进行对比，以此获得几何信息误差情况对RT算法仿真模型预测结果精度的影响。关于电参数对RT模型预测结果精度的影响的研究，本文主要研究不同介电常数和电导率取值时，路径损耗和RMS时延扩展这两个预测结果受建筑物材料介电常数和电导率取值的影响，以进一步了解电参数取值对R

7、T预测结果影响情况。另外，随着通信频段逐渐向高频发展，本文还采用RT模型针对高频信号(20GHz)在微小区场景下的传输特性进行了初步研究。但是当通信频段超过10GHz时，降雨对传播信号的衰减变得不可忽略。因此，文章又在原有环境信息的基础上加入了降雨这一环境信息，并在RT模型中加入了对降雨的考虑。研究发现，采用RT算法仿真预测时，降雨所致的衰减会对所得结果造成明显影响。关键词：射线跟踪，路径损耗，RMS时延扩展，雨衰，室外微小区论文类型：基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelo

8、pmentofmobilecommunication,people’srequirementforthequalityandquanti