研究目的
测量并表征室内28 GHz无线信道中行人引起的信号衰落,并评估波束切换技术缓解此类衰落的有效性。
研究成果
室内28 GHz信道中行人引起的信号衰落速度很快,超过5 dB的衰落中值持续时间不足10毫秒。波束切换带来的增益有限(高流量下非视距链路在第90百分位处最多提升4.4 dB),因为替代路径的强度并未显著增强。约9 dB的固定衰落余量可缓解90%的衰落情况,但自适应策略需要快速更新信道状态信息(例如每1毫秒更新一次)。这些发现具有跨位置一致性,可为毫米波服务规划提供参考依据。
研究不足
该研究仅限于28 GHz频段的室内环境,可能无法推广至室外或其他频段。采用旋转天线进行扫描时,由于扫描速度慢于衰落相干时间,可能会遗漏衰落中的相关性。研究结果基于窄带测量,可能忽略了宽带系统中的分集机会。
1:实验设计与方法选择:
研究采用28 GHz连续波(CW)探测仪配合旋转接收天线,捕获方位角功率谱以表征衰落动态和波束切换增益。实验设计聚焦于自然行人活动的室内环境。
2:样本选取与数据来源:
在智利瓦尔帕莱索的五个室内点位(四处在天主教大学、一处在联邦圣玛丽亚理工大学)进行测量,包含23条视距(LOS)和25条非视距(NLOS)链路。数据采集于低流量(LT,约0.03人/平方米)和高流量(HT,约0.2人/平方米)两种工况,累计获取超2000万组功率测量值。
3:03人/平方米)和高流量(HT,约2人/平方米)两种工况,累计获取超2000万组功率测量值。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:配备单转换窄带接收机(20 kHz带宽,5 dB噪声系数)的28 GHz连续波探测仪、旋转喇叭天线(10°半功率波束宽度,24 dBi增益)、固定发射端喇叭天线(55°波束宽度,10 dBi增益)及功率校准设备。
4:实验流程与操作规范:
接收天线以最高300转/分钟转速扫描360°方位角,以740次/秒频率记录功率值。发射端固定,每条链路测量持续3-5分钟,期间行人保持至少0.3米距离。数据经归一化处理以消除路径损耗的距离依赖性影响。
5:3米距离。数据经归一化处理以消除路径损耗的距离依赖性影响。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:统计分析包括计算衰落持续时间、相干时间、衰落深度累积分布函数(CDF)及基于高斯拟合与拟合优度指标的波束切换增益。同时开展基于人体遮挡模型的人体仿真对比研究。
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