基于39GHz室外微蜂窝场景实测数据,开展了毫米波段路径损耗、阴影衰落和大尺度参数的建模与仿真研究.介绍了毫米波段喇叭旋转测量系统下空间交替广义期望最大化(Space-Alternating Generalized Expectation-maximization,SAGE)算法信号模型,优化的分簇算法与莱斯因子计算方法.基于SAGE提取多径参数,利用优化的分簇算法提取并分析了簇参数,包括簇内角度扩展、簇内时延扩展以及簇的数目,并根据测量结果验证了第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)第五代(the 5th Generation,5G)移动通信标准推荐的仿真平台准确定性无线信道产生器(Quasi-Deterministic Radio Channel Generator,QuaDRiGa)在39GHz的可用性.结果表明:在视距径下,方向性路损和全向路损在固定截距和浮动截距两种拟合方式下与自由空间路损模型接近;大尺度参数统计特性与基于毫米波的第五代集成通信移动无线电接入网络(Millimetre-Wave Based Mobile Radio Access Network for Fifth Generation Integrated Communications,mmMAGIC)、3GPP结论接近;视距径与非视距径的簇参数差别较小,且簇的个数较6GHz下的频段更少.本文为5G毫米波39GHz频段信道仿真和系统设计提供了重要的信道模型和参数.
基于室内视距(Line-of-Sight,LOS)和非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)无线信道测量数据,研究了28GHz多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)信道参数和容量特性.具体地说,分析了莱斯K因子、时延扩展、出发角和到达角的角度扩展等信道参数,研究了MIMO信道容量及空间相关性对容量的影响.结果表明:莱斯K因子、时延扩展以及角度扩展值取决于测量环境及场景;LOS条件下时延扩展的累积分布函数(Cumulative Distribution Function,CDF)曲线与正态分布拟合优于NLOS条件下的数据;MIMO天线空间相关性越大信道容量越小.本文结果可为28GHz无线通信系统设计提供有用信息.
基于室内大规模单输入多输出(Single-Input Multiple-Output,SIMO)测试,开展了26GHz毫米波无线信道簇变化量的时变特性建模研究.首先针对构建2020年信息社会的无线通信关键技术(Mobile and Wireless Communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society,METIS)标准中分簇算法的不足进行改进,然后通过对功率时延谱求包络,来去除簇内射线及噪声对分簇结果的影响,在此基础上进行分簇会得到更加合理的结果.办公室环境下大规模虚拟天线阵列测试数据的分析结果表明,簇数目的变化量服从正态分布,经过不同时间簇数目变化量的均值和方差与二次函数较吻合.因此,将办公室场景下簇数目的变化量建模成均值和方差为二次函数的正态分布是合适的.
