
技术摘要:
本发明公开了一种面向未来移动通信的城市内外及陆海混合传播方法,所述方法包括以下步骤:读取场景地形地貌;确定边界条件;根据三维抛物方程算法;仿真5G或6G频段下城市内外及混合场景路径损耗及场分布;合理部署基站。其中确定边界条件具体为:确定电波传播的由大气 全部
背景技术:
电波传播目前已经成为移动通信技术领域的热点课题。准确预测电波传播特性能 够有效指导移动通信网络资源配置,避免网络资源浪费,从而使其发挥最大的功效。因此, 为了推动电波传播研究的发展,众多国内外专家学者不断探索突破在不同频段准确预测电 波传播特性的新方法、新技术。其中,对正在发展的第五代移动通信(The 5th Generation Mobile Communication ,6G)以及未来的第六代移动通信(The 6th Generation Mobile Communication,6G)下电波传播特性进行预测已经成为研究热点之一。 近年来,随着移动数据流量呈指数增长,预计到2020年将超过2010年数据流量的 1000倍。因此,高数据流量的负载将成为一个非常严重的问题。为了解决这一问题,5G及6G 的高数据流量区域有望使用毫米波频段。 在过去的近十年中,基于传播特性的分析及预测主要集中在MHz频段。由于频率 低、波长长的特性,所以单基站覆盖的范围非常大。因此,基于低频率的电波传播特性的研 究场景没有考虑实际地形等条件对传播特性的影响。所以,解决电波传播在5G及未来的6G 频段场景下的传播特性迫在眉睫。 目前,许多研究学者在研究高频段的电波传播特性方面做出了很大的贡献。Denis J .Donohue0在2000年在对不规则地形场景的电波传播特性进行了具体的阐述,然而,上述 文献在阐述不规则地形方面采用的是较为“规则”的地形,如单刃峰、双刃峰、正弦形的山丘 等。但是这对于实际场景的电波传播特性预测并不准确。还有A.A.Zaporozhets0在1999年 对城市小区的电波传播特性进行了仿真分析。Mathew K.Samimi等人也0利用实际数据拟合 路径损耗模型以此来实现对传播特性的分析预测;Xiaowei Guan 0利用数字高程模型 (Digital Elevation Model,DEM)的方法对传播特性进行了仿真;还有学者采用了二维抛 物方程的方法对传播特性进行分析计算。 可以看出,上面所述的文献没有将5G或未来的6G所需的高频段与具体地形结合, 就对传播特性进行了预测。 为进一步研究电波传播特性,同时充分利用各学科知识,急需采用一种有效的方 法,用于预测面向未来移动通信的城市内外及陆海混合场景下的电波传播特性,从而可以 预测得到5G或6G频段下的电波传播特性,从而合理规划城市内外等混合场景的基站天线部 署,提高场景中的通信质量。 参考文献 [1]Propagation Modeling Over Terrain Using the Parabolic Wave Equation[J].Denis J.Donohue & J.R.Kuttler,2000,48(2):260-277. [2]Application of vector parabolic equationmethod to urban radiowave 3 CN 111601316 A 说 明 书 2/5 页 propagation problems[J].A.A.Zaporozhets,1999,146(4):253-256. [3]3-D Millimeter-Wave Statistical Channel Model for 5G Wireless System Design[J].Mathew K.Samimi & Theodore S.Rappaport,2016,64(7):2207-2225. [4]A Parabolic Equation Method Based on DEM for Propagation over Terrain[J].Xiaowei Guan & Lixin Guo & Yajiao Wang,2018.
技术实现要素:
本发明提供了一种面向未来移动通信的城市内外及陆海混合场景传播方法,本发 明利用三维抛物方程对未来移动通信场景下城市内外及陆海混合场景的路径损耗及场分 布进行仿真分析,合理规划混合场景基站天线部署,提高通信质量,详见下文描述: 一种面向未来移动通信的城市内外及陆海混合传播方法,所述方法包括以下步 骤: 读取场景地形地貌; 确定上、下边界条件; 利用三维抛物方程算法; 根据建模场景的实际参数仿真得到场景的路径损耗、场分布特性; 合理部署基站; 其中,确定上、下边界条件具体为: 确定由大气折射率确定的上边界条件;确定由地表决定的下边界条件; 其中利用三维抛物方程算法具体为: 确定电流源,根据激励源确定初始磁场;根据初始磁场确定步进磁场,从而确定场 景的场分布,并采用窗函数。 所述上边界条件由大气折射率决定,下边界条件由建模场景的地形条件决定。 本发明提供的技术方案的有益效果是:本发明基于未来移动通信的高频段场景, 利用无线电传播的上下边界条件的分析方法,结合三维抛物方程算法,得到了未来5G或6G 场景下城市内外及陆海混合场景下的路径损耗和场分布情况,从而对该场景进行合理基站 部署,提高通信质量。 附图说明 图1为一种面向未来移动通信的城市内外及陆海混合场景传播方法的流程图; 图2为步骤3的流程图; 图3为修正折射率M的示意图; 图4为下边界地表条件。