【摘 要】
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随着无线通信业务的增长,为了解决频谱资源紧缺,满足大容量、高速的通信需求,有着高带宽的毫米波频段成为了新一代移动通信技术的研究重点。本文基于射线追踪法对不同室内场景下的毫米波传播特性和室内无线网络寻址方案的设计及应用进行了仿真分析,主要选取毫米波60GHz频段用于以下研究。具体的工作和创新内容如下:（1）首先通过文献中的实测环境数据搭建了仿真平台,根据室内毫米波视距和非视距传播路径下的仿真数据对仿
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随着无线通信业务的增长,为了解决频谱资源紧缺,满足大容量、高速的通信需求,有着高带宽的毫米波频段成为了新一代移动通信技术的研究重点。本文基于射线追踪法对不同室内场景下的毫米波传播特性和室内无线网络寻址方案的设计及应用进行了仿真分析,主要选取毫米波60GHz频段用于以下研究。具体的工作和创新内容如下:（1）首先通过文献中的实测环境数据搭建了仿真平台,根据室内毫米波视距和非视距传播路径下的仿真数据对仿真精度、计算时长、绕射与透射的影响进行了分析。证明了采用四阶反射,一次透射,一次绕射的方式最为恰当,并将仿真结果与实测结果对比,验证了基于射线追踪法进行仿真实验的可行性和正确性。（2）在典型室内走廊环境中分析了毫米波信道传播特性。分别在视距及非视距情况下对10GHz、28GHz和60GHz频段毫米波的路径损耗和时延扩展进行分析,得出频率的上升会造成更大的路径损耗和数值波动,时延扩展方面28GHz不仅表现出更小的时延扩展而且数值波动最小;之后在环境内不同粗糙度的仿真对比下,得出粗糙表面不仅会造成路径损耗的增加,而且可以更为显著的降低时延扩展;最后基于人体的电磁特性,研究了存在人体遮挡时不同频段毫米波的传播特性。（3）根据射线追踪法中射线路径可逆推特性,提出了一种室内最优发射站点的寻址方案,并对不同的室内场景进行了仿真建模分析及验证。首先对基于射线追踪法的路径可逆推特性进行了研究,收发机位置的互换对接收机接收信号几乎没有影响,验证了该实验方法的可行性。基于以上特性,针对毫米波60GHz频段在小型住宅室内场景下进行了仿真研究,找出了在该场景下家庭基站的最优发射站点位置,并与其它不同站点进行了仿真对比及验证。另外,对人口密集的大型室内环境提出了一种基于K-means算法的改进寻址方案,可以减少需要标识的位置和发射机的数量来降低仿真计算量,从而提高寻址效率。最后,基于改进的寻址方案在大型室内办公楼场景对最优发射站点的寻址误差和仿真计算时长进行对比分析,同时从无线网络的容量角度进行分析,验证了改进寻址方案的正确性。
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