室內環(huán)境信息對射線跟蹤算法預測精度的影響研究.pdf

1、移動通信技術的飛速發(fā)展帶動了室內微微小區(qū)場景下無線網絡設備市場的快速壯大。這種背景下一個能夠精確預測室內環(huán)境下的傳播信道特性的傳播模型就顯得極其重要。傳統(tǒng)的傳播模型通常都是基于經驗模型和半經驗模型，然而隨著移動通信技術在室內場景下的快速發(fā)展和大規(guī)模商用，傳統(tǒng)的傳播模型由于其自身的局限性已不能勝任提供準確的傳播預測的要求。射線跟蹤技術在對無線通信信道進行定點預測時能夠計算多徑接收情況下的時延和到達角信息，能夠解決傳統(tǒng)模型預測精度不達標的問

2、題，因此，射線跟蹤技術能為無線信道傳播特性研究和網絡規(guī)劃提供可靠的理論依據。本文針對復雜室內微微小區(qū)場景下的環(huán)境信息，設計了一種幾何信息和材料電參數信息存儲格式，能夠對室內環(huán)境信息進行準確的建模。在此基礎上使用射線跟蹤技術對室內場景下的無線信道特征進行預測。本文系統(tǒng)地研究了室內場景下幾何信息建模誤差、材料信息建模誤差以及收、發(fā)天線極化方式對射線跟蹤算法預測精度的影響研究。
　　本研究主要內容包括：⑴系統(tǒng)講解了射線跟蹤算法的理論基礎

3、：幾何光學理論以及一致性幾何繞射理論；詳細給出了本文中使用射線跟蹤模型需要進行預測的無線信道參數及其相應的計算公式。闡述了室內場景下射線跟蹤算法中幾種射線路徑的尋找，并給出了使用三維射線跟蹤模型進行室內電波傳播特性預測研究的操作步驟。⑵針對室內環(huán)境中幾何信息特征，使用兩種方式來人為生成帶有幾何信息誤差的地圖，使用射線跟蹤算法在這些誤差地圖上預測視距路徑、非視距路徑以及預測平面上的接收功率和均方根時延擴展值，并與標準地圖進行對比進而分析幾

4、何信息建模誤差對射線跟蹤預測精度的影響。⑶針對室內環(huán)境中材料信息特征，分別研究相對介電常數和電導率建模誤差對射線跟蹤預測精度的影響。在建模過程中針對室內天花板、地板、四周墻壁以及室內物體分別生成誤差地圖，使用射線跟蹤算法在這些誤差地圖上預測視距路徑、非視距路徑以及預測平面上的接收功率和均方根時延擴展值，并與標準地圖進行對比進而分析材料信息建模誤差對射線跟蹤預測精度的影響。⑷研究了收、發(fā)天線極化方式對射線跟蹤預測精度的影響。在研究過程中設