本文選題：第5代移動通信 + 毫米波��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文主要研究了5G地面移動通信系統(tǒng)中電波傳播的問題,研究結(jié)果對5G開發(fā)和研究有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文主要工作如下:分析了毫米波技術(shù)在第5代通信技術(shù)中的機(jī)遇地位,針對未來第5代移動通信可能采用的毫米波B-MIMO技術(shù),討論了其信道模型,基于該信道模型和未來第5代移動通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),總結(jié)了需要研究的關(guān)鍵電波傳播問題。介紹了晴空大氣和降雨環(huán)境中的毫米波衰減率和相移率計(jì)算理論模型,介紹了大氣噪聲分析理論模型。根據(jù)地面基站的高度一般小于100米、覆蓋范圍小于500m的特點(diǎn),結(jié)合大氣溫度、濕度、壓強(qiáng)的空間緩變特點(diǎn)以及降雨環(huán)境雨胞高度為3km-5km、水平范圍為13km左右的特點(diǎn),分析得出大氣環(huán)境路徑衰減中等效路徑可以用幾何路徑代替的結(jié)論。給出了毫米波降雨環(huán)境特征衰減計(jì)算參數(shù)的修正方法,給出了20GHz-50GHz電磁波在西安地區(qū)的a_h、a_v和b_h、b_v值。討論了毫米波穿透損耗問題,給出了穿透損耗理論計(jì)算模型及集中測量方法,針對部分介質(zhì)開展了11GHz-18GHz電磁波的穿透損耗特性的測量工作。分析了樹葉遮擋衰耗的研究現(xiàn)狀,針對深秋季節(jié)的松樹葉和梧桐樹葉開展了11GHz-18GHz電磁波的遮擋損耗特性的測量工作。在研究傳播特性的基礎(chǔ)上,定義了B-MIMO信道的p值;研究了晴空狀態(tài)下B-MIMO信道矩陣元素的確定方法;給出了考慮靜態(tài)地形地物條件,B-MIMO信道p值的確定方法,以西安電子科技大學(xué)南校區(qū)家屬區(qū)為例,利用文中給出的研究方案分析了p值的分布特性。給出了在已知p值和多徑傳播信息前提下,確定信道矩陣元素的理論方法;研究了沉降粒子對B-MIMO信道的影響,給出了考慮降雨環(huán)境影響時(shí)信道矩陣元素的確定方法。并且論證了降雨環(huán)境可以增加信道p值的正確性;從理論上給出了動態(tài)隨機(jī)地物對p值及信道矩陣元素影響的研究方案。本文的研究結(jié)果對5G開發(fā)和研究有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:In this paper, the problem of radio wave propagation in 5G terrestrial mobile communication system is studied, and the results are of theoretical significance and practical value for the development and research of 5G mobile communication system. The main work of this paper is as follows: the opportunity position of millimeter wave technology in the fifth generation communication technology is analyzed, and the channel model of millimeter wave B-MIMO technology which may be used in the fifth generation mobile communication in the future is discussed. Based on the channel model and the characteristics of the future 5th generation mobile communication network, the key radio wave propagation problems need to be studied are summarized. The theoretical model of millimeter wave attenuation rate and phase shift rate in clear air atmosphere and rainfall environment is introduced, and the theoretical model of atmospheric noise analysis is introduced. According to the characteristics of ground base station with a height of less than 100m and a coverage of less than 500m, combined with the characteristics of atmospheric temperature, humidity and pressure, and the characteristics of rain cell height of 3km-5km in rainfall environment, the horizontal range of Rain cell is about 13km. It is concluded that the equivalent path can be replaced by geometric path in atmospheric environmental path attenuation. A modified method for calculating the attenuation parameters of millimeter wave rainfall environment characteristics is given, and the values of 20GHz-50GHz electromagnetic wave in Xi'an area are given. In this paper, the problem of millimeter wave penetration loss is discussed, the theoretical calculation model and centralized measurement method are given, and the measurement work of 11GHz-18GHz electromagnetic wave penetration loss characteristic is carried out for some dielectric. Based on the analysis of the present situation of leaf shading loss, the 11GHz-18GHz electromagnetic wave shielding loss characteristics of pine leaves and sycamore leaves in late autumn season were measured. Based on the study of propagation characteristics, the p-value of B-MIMO channel is defined, the method of determining the matrix elements of B-MIMO channel in clear sky is studied, and the method of determining the p-value of B-MIMO channel considering the condition of static terrain is given. Taking the family area of South Campus of Xi'an University of Electronic Science and Technology as an example, the distribution characteristics of p value are analyzed by using the research scheme given in this paper. The theoretical method of determining channel matrix elements is given on the premise of known p value and multipath propagation information, the influence of settling particles on B-MIMO channel is studied, and the method of determining channel matrix elements considering the influence of rainfall environment is given. It is proved that rainfall environment can increase the p value of channel, and the research scheme of the influence of dynamic random ground objects on p value and channel matrix elements is given theoretically. The results of this paper have certain theoretical significance and practical value for the development and research of 5G.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TN011

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本文編號：1804429