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无线通信系统的信道测量与建模是系统设计、传输技术研究与评估以及设备性能测试的基础。随着通信技术的发展,协作传输技术(coordinated multiple point transmissionand reception,CoMP)因其在降低小区干扰、提升小区边缘吞吐量和系统吞吐量等方面的优势而引起了广泛关注。本论文围绕下一代移动通信CoMP技术的传播特性测量和建模进行讨论,并针对CoMP系统的性能进行了容量分析,主要的工作包括三个方面:
(1)基于几何的随机信道模型(geometry based stochastic channel model,GBSM)的研究与校准。GBSM信道模型是基于几何簇的一种信道模型,它能够精确的反映无线信道的空、时、频三维衰落特性以及信道的极化特性。但是GBSM信道模型精确性也决定了模型的极高复杂度,使得模型的实现和校准工作非常困难。针对这个问题,本论文提出了一套针对于信道仿真器以及信道模型程序实现的校准方案。能逐步比较不同的模型的实现结果,并对信道仿真器的可靠性进行评估,从而保证不同公司信道实现的一致性,并保证依赖于信道仿真器进行的设备性能与一致性测试的顺利进行。
(2)基于测量的室内分布式信道建模与容量评估。分布式天线系统作为协作技术的一种,因其对宏分集的利用而能够极大地提升系统的性能。本论文针对室内分布式系统进行了宽带多入多出(multiple input multiple output,MIMO)信道测量,在5.25GHz频点下获得了大量的信道测量数据并建立了相应的信道模型,对分布式天线系统的下行链路性能进行了容量评估。同时,也对分布式天线系统的不同传输方案以及天线配置进行了比较。结果表明,在总发射功率相同的条件下,采用选择式传输方案的分布式天线系统,相对集中式天线系统以及等功率发射的分布式天线系统,具有非常显著的容量增益。此外,研究也发现在室内(line of sight,LoS)场景下,MIMO天线的采用对系统性能仍然有很大的提升作用,这就证明我们通常认为的LoS条件下MIMO性能会有很大下降这个结论,并不符合室内分布式场景下的实际情况。本论文为室内分布式系统的研究提供了可靠的信道模型,相应的研究结果对于室内分布式系统的实际部署、传输方案选择和天线配置选择也有很大的参考意义。
(3)Intra-site CoMP的信道建模与容量评估。CoMP的引入给无线通信系统的网络架构带来了很大的变化,CoMP的信道将表现出与以前截然不同的特点,而intra-siteCoMP因为无需高速数据链路的支持,是目前最有可能投入实际应用的CoMP形式。然而对intra-site CoMP系统的评估需要一个基于实际测量结果建立的多链路CoMP信道模型。在此背景下,本论文针对于intra-site CoMP系统的特点,在城市微蜂窝场景下规划了相应的无线信道测量,并基于测量结果对空间传播特性进行了分析。论文的研究指出了现有的GBSM信道模型的不足,并提出了一套新的建模方法,在实测模型的基础上对intra-site CoMP的容量进行了分析。研究结果对于CoMP传输技术的研究和评估具有重要意义。
以上是本文主要得工作内容和创新点,这些结果将为下一代移动通信信道模型的应用以及协同多点传输技术的仿真评估提供参考和依据。