微蜂窝环境中无线接受信号的特性分析近年来,伴随移动通信的发展,对系统容量的规定越来越高,频谱资源越来越紧缺。微蜂窝、微微蜂窝系统由于采用频谱复用技术缓和这个矛盾而得到广泛应用,这些系统的小区半径不大于一千米,导致微蜂窝之间本来的记录相似关系丢失,这给运行商在网络初期规划带来了困难。由于实际状况常常不满足电磁场模型的条件,并且一般无法求解。若没有良好的传播预测模型,划分小区、选择基站位置和高度的唯一措施就是通过实际测量、反复测试。显然这需要投入大量的人力、时间,费用也会很高。而传播模型则根据对无线传播信道的模拟和仿真,预测接受信号,可以为指导网络规划提供较为精确的理论根据,链路预算小区半径,计算电波传播及干扰,当然但愿越精确越好。目前,比较有代表性的就是射线跟踪模型。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和光同属电磁波,有一定近似性(当然尚有差异),按光学措施识别出多途径信道中收、发射机间所有重要的传播途径。一旦这些传播途径被识别后,就可根据电波传播理论来计算每条传播途径信号的幅度、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抵达接受点的所有传播途径的相干合成成果。都市环境下的微蜂窝重要指高楼密集区,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“峡谷”当中传播。因此,电波通过屋顶绕射后再抵达地面接受点的射线途径数量非常少,并且其场强与通过建筑物多次反射和绕射的途径相比,往往可以忽视,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重要特点。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,同步可以得到可以接受的预测精度。对于都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体反应出都市的主体构造,运用它进行射线跟踪,可以得到较为精确的途径损耗。图 1 所示二维视图的所有数据详见文献“都市微小区地图对应的数据.txt”。该数据的阐明如图 2...