理论教育 确定性模型在移动无线电系统规划中的价值与局限

确定性模型在移动无线电系统规划中的价值与局限

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:确定性模型在实际中有存在意义,它准确、灵活。一般来说,统计信道模式用在链路层设计阶段,同时确定性模型用于移动无线电系统的规划阶段。然而,尽管使用的确定性场预测可能在原则上会产生很大的优势,降低成本方面的部署和提高服务质量,但是高费用和输入数据库的低可靠性、计算机程序的复杂度和相应的处理时间较长等,使确定性模型的广泛使用仍然受限。

确定性模型在移动无线电系统规划中的价值与局限

确定性传播模型旨在复制或研究给定环境中实际物理无线电传播过程。这种方法特别适合用于人工环境,如建筑物和街道之类的几何障碍物,在这里无线电波间的相互影响比较简单。在这种情况下,环境的几何特性和无线链路的电磁场特性可以被描述并存储在数据库中。通过计算和分析公式/或计算机程序,可以计算相应的传播区。该决定性变化的准确程度取决于所选择的方式。虽然有些方法可以适当考虑为“确定性的”,而其他一些可能被定义为“混合”或“半统计”的,但是只要它们停止一些确定性因素和/或描述平均值、统计,参数,就能减少复杂度和计算时间。确定性的程度与环境表征的准确性相关。例如,在用土壤中的使用情况和建筑密度来描述一个环境中利用很准确,完整波FDTD法将是无稽之谈。市售城市数据库并不非常准确和详细。因此,这些非常敏感的影响数据库的准确性的传播(例如快速衰落、漫散射、相位和偏振等)必须忽略或以统计方式处理。确定性传播模型相对统计模型(如Hata-like的模型或统计信道模型)有一定的优点和缺点。确定性模型在实际中有存在意义,它准确、灵活。另一方面,统计模型更简单、快捷,更综合,因为它们的输出针对的是整类问题,而不是单一的问题。

一般来说,统计信道模式用在链路层设计阶段,同时确定性模型用于移动无线电系统的规划阶段。然而,尽管使用的确定性场预测可能在原则上会产生很大的优势,降低成本方面的部署和提高服务质量,但是高费用和输入数据库的低可靠性、计算机程序的复杂度和相应的处理时间较长等,使确定性模型的广泛使用仍然受限。基于这些原因,COST—273大多数研究集中在以下课题:讨论数据库处理(见参考文献[ScWi03],[CoLA03],[DeFA04]),数据库精度灵敏度(见参考文献[NaCB04])和缩短CPU处理时间(见参考文献[HoWW03],[CoLA03],[DeFA04],[WWWW04],[BCFF02])。原则上,如允许射线追踪多维表征传播确定性模型,即可能得到多径场的时间和空间分布(角信息出发/到达)。这可能是非常适合于设计和规划现在和未来的系统(如MIMO技术系统之类使用阵列天线和/或空时编码技术的系统)。然而,由于输入数据库的不准确性,弥散射和一般的多径传播过程建模的局限性,至今模型的多维特性还不成熟。因此,有些作者已经着力于改善确定性模型建模能力,如参考文献[DDGW03],[DESGK02],[FuMa03],[BHHT04a],[JePK05],[GhTI04],[Bert02]。最后,确定性模型及其模拟现实的传播能力已经被应用到系统评估,如网络规划问题、系统绩效评估、定位技术等(见参考文献([CoWS04],[WHZL02],[ZBLL04],[Fusc04])。确定性和半确定性场预测模型和技术的表现,利弊将在本节中描述。应用方面和这些模型的总体比较主要包括数据库的准确性灵敏度、计算时间、漫散射建模和性能指标等。由于输入数据库的可靠性和成本是一个值得关注的问题,4.3.2节将详细的讨论这个问题。我们按照从严格的、复杂的(4.3.3节)到简单的(4.3.7节)顺序分析各种模型。(www.daowen.com)

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