隨著高速鐵路的快速發(fā)展,高速鐵路無線通信網(wǎng)絡(luò)的需求急劇增加。為了提升高鐵無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量,我國決定向鐵路長期演進(jìn)（Long Term Evolution-Railway,LTE-R）系統(tǒng)演進(jìn)。但LTE-R系統(tǒng)存在回波信道效應(yīng)（Echo Channel Effect,ECE）,限制基站間距,增加組網(wǎng)成本。為了消除ECE的不良影響,在LTE-R系統(tǒng)中引入?yún)f(xié)作多點(diǎn)技術(shù),形成協(xié)作多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）系統(tǒng)。高速鐵路協(xié)作MIMO系統(tǒng)的重要特性是多鏈路相關(guān)性,獲取系統(tǒng)的信道特性需建立多鏈路信道模型,為協(xié)作MIMO系統(tǒng)在高鐵場景下的設(shè)計(jì)、測試、分析和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)與評估參考。為此,本文提出兩個基于幾何的隨機(jī)信道模型（Geometry Based Stochastic Model,GBSM）,研究高速鐵路協(xié)作MIMO系統(tǒng)多鏈路相關(guān)性的影響因素。本文的工作內(nèi)容如下:（1）基于GBSM理論,提出二維（Two-Dimensional,2D）基于幾何的高速鐵路協(xié)作MIMO信道模型,將列車周圍的局部散射體建模為GBSM的單環(huán)模型,基站到列車周圍... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１高速鐵路無線通信系統(tǒng)架構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－１?Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｒａｉｌｗａｙ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ??

２．１．１無線電波傳播方式??無線電波從發(fā)射天線到接收天線的傳播方式有多種，大致可劃分為直射、反??射、折射、繞射、散射和衍射等形式［２４］，典型的電波傳播方式如圖２－１所示。??篇Ｍｌ??－??圖２－１典型的電波傳播方式??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｒａｄｉｏ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎｓ??如路徑①所示，從發(fā)射天線直接到達(dá)接收天線的無線電波傳播方式稱為直射。??如路徑②所示，經(jīng)過一些高大樓體墻面等物體反射后到達(dá)接收天線的無線電波傳??播方式稱為反射。如路徑③所示，繞過障礙物繼續(xù)傳播到達(dá)接收天線的無線電波??傳播方式為繞射。如路徑④所示，經(jīng)過一些粗糙物體表面或者小物體散射后到達(dá)??接收天線的無線電波傳播方式稱為散射。折射多發(fā)生在傳播過程中不同介質(zhì)的交??界面或非均勻介質(zhì)的低層大氣中，會影響電波的視線傳播的極限距離，但目前大??部分的信道模型中把大氣低層近似為均勻介質(zhì)。衍射是電波傳播過程中遇到與電??６??

２．３．１單環(huán)模型及其擴(kuò)展模型??單環(huán)模型適用于發(fā)射機(jī)周圍沒有散射體、接收機(jī)附近有局部散射體的場景，??如圖２－２所示。假設(shè)移動臺附近的局部散射體兄（／？?＝?１，２，．．．，分布在以移動臺為圓??心、半徑為的圓上，＃是局部散射體的個數(shù)。發(fā)射天線陣列為，為３Ｖ．■，尤，發(fā)??射天線陣列的傾角、尺寸和中心為《Ｔ、４和�。洁]仗煜噠罅形?剩媯瑸椋А??礎(chǔ)＃?崳?接收天線陣列的傾角、尺寸和中心為％、＆和０，兩天線陣列中心之間的距離為??Ｉ）。經(jīng)＆散射體散射的平面波到達(dá)接收天線陣列中心的角度為稱為到達(dá)角。??經(jīng)叉散射體散射的平面波離開發(fā)射天線陣列中心的角度為稱為離開角。從第??／根發(fā)射天線為７到達(dá)散射體＆的路徑長度為成，從散射體叉到達(dá)第Ａ根接收天線??４〃的路徑長度為移動臺移動速度的大小和方向?yàn)閺S和叫。文獻(xiàn)［２６］中使用??單環(huán)模型研宄了基站的空間相關(guān)性，并研究了天線間距、天線布置方式、角度擴(kuò)??展和到達(dá)角對空間相關(guān)性的影響。文獻(xiàn)［２７］使用單環(huán)模型對ＭＩＭ０系統(tǒng)瑞利衰落??信道進(jìn)行信道建模，求解了?ＭＩＭ０通信系統(tǒng)信道的空時(shí)相關(guān)函數(shù)，研宄了?ＭＩＭ０??通信系統(tǒng)空時(shí)相關(guān)函數(shù)的影響因素。??＾?Ｄ?十￣￣Ｒ￣＾??圖２－２單環(huán)模型幾何示意圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉｎｇｌｅ?ｒｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ??單環(huán)模型考慮的場景是發(fā)射機(jī)靜止且周圍沒有局部散射體，若是發(fā)射天線和??接收天線附近均有局部散射體，例如室外微小區(qū)場景、室內(nèi)微小區(qū)場景和ＭＩＭ０??Ｍ２Ｍ通信場景

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MIMO技術(shù)的3D化應(yīng)用將成必然[J]. 朱晨鳴,王浩宇.  通信世界. 2017(32)
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[3]3D non-stationary wideband circular tunnel channel models for high-speed train wireless communication systems[J]. Yu LIU,Cheng-Xiang WANG,Carlos LOPEZ,Xiaohu GE.  Science China（Information Sciences）. 2017(08)
[4]淺析鐵路新一代無線通信技術(shù)LTE-R的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 劉洪申.  通訊世界. 2015(11)
[5]鐵路無線通信技術(shù)向LTE-R的演進(jìn)[J]. 夏云琦.  中國鐵路. 2012(08)
[6]對國內(nèi)外GSM-R發(fā)展的研究[J]. 鐘章隊(duì),任靜.  移動通信. 2007(07)

博士論文
[1]高速鐵路無線信道傳播特性、建模與測量方法研究[D]. 周濤.北京交通大學(xué) 2016

碩士論文
[1]LTE多小區(qū)協(xié)作MIMO上行檢測算法研究[D]. 李鵬.南京郵電大學(xué) 2013



本文編號：2969226