2013年研究生建模优秀论文 C题南京邮电大学10293014队

杨利霞

2013年研究生建模优秀论文 C题南京邮电大学10293014队

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目前，微蜂窝系统中比较有代表性的微蜂窝传播预测模型就是射线跟踪模
型。射线跟踪是一种被广泛用于移动通信和个人通信环境(街道微蜂窝和室内微
微蜂窝)中的预测无线电波传播特性的技术，由于移动通信中使用的超高频微波
9 O! Q, E5 w5 _# B1 |, f% x和光同属电磁波，有一定近似性（当然还有差别），按光学方法辨认出多路径信
3 c5 d% `4 D* Q3 o  U- K道中收、发射机间所有主要的传播路径。一旦这些传播路径被辨认后，就可根
/ o# C0 f* |) x; N. g据电波传播理论来计算每条传播路径信号的幅度、相位、延迟和极化，然后结
合天线方向图和系统带宽就可得到到达接收点的所有传播路径的相干合成结
5 C' P/ n  i2 s  t: R& q果。
- S) s$ h" _8 q$ K+ M, W城市环境下的微蜂窝主要指高楼密集区，覆盖范围大大缩小(半径仅为几百
米甚至几十米)，基站天线(发射机)低于周围建筑物的高度，电波是在建筑物的
+ g' |" U0 L& ^4 _2 w- @“峡谷”当中传播。因此，电波经过屋顶绕射后再到达地面接收点的射线路径
3 F2 O$ A- S- ^' H) k8 c0 T数量非常少，而且其场强与经过建筑物多次反射和绕射的路径相比，往往可以
忽略，地面的反射也不考虑。这些特点构成了微小区中电波传播的主要特点。
因此，可以假设微蜂窝环境下建筑物的高度高于基站天线的高度，从而将三维
5 b, {0 E- S+ y/ y" x0 c6 u5 y问题近似地简化成二维问题，只考虑两种传播机制：反射和绕射。这种简化大
大地提高了射线跟踪模型的预测效率，同时能够得到可以接受的预测精度。
对于城市微蜂窝的二维模型，建筑群可被划分为一定的“块”，建筑物(即
4 X7 C/ w# a3 ^# z; ~# N; j. ~图 1 中带有灰色阴影的多边形)则被定义为“多边形”，多边形的“边”代表建筑
物的表面，多边形的“顶点”则代表了建筑物的拐角。这种简化了的市区平面
图大致反映出城市的主体结构，利用它进行射线跟踪，可以得到较为准确的路
径损耗。
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