距离无关的室内路径损耗模型的建立

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通信技术的高速发展为众多学者的科学研究带来了前所未有的机遇,同时也面临着更加艰巨的挑战。无线通信技术是世界通信科技的一个重大飞跃,无线通信网络中相关的路径损耗则是支撑该技术最重要的研究热点。为了保证通信正常,在做整个无线通信网络规划前,应当将路径损耗作为最重要的制约指标。因此损耗路径是无线通信网络中必须优先解决的问题。虽然目前的路径损耗模型比较多,但都存在着众多缺陷,奥村模型是早期比较完善的路径损耗模型,信道参数也较为全面,但其受制于距离,信道的修正因子也较多,使用十分不方便,其后的众多修正模型也存在同样的缺陷。室内对数模型也依赖于距离,且信道参数复杂多变。而距离无关的路径损耗模型能修正传统模型的这些缺点,本文根据以往模型受制于距离,信道参数复杂多变的缺陷,提出一种距离无关的、信道参数确定的路径损耗算法。根据室内无线通信终端两点间的距离为一随机变量的思想解决了传统模型依赖距离的问题;引入室内通信密度消除信道参数的不确定性,新建立的模型取得了较好的效果。本文前期研究了大量的路径损耗模型,虽然一些路径损耗模型已经成功应用到无线通信网络中,但所有的模型都受制于距离、参数复杂等限制因素。针对传统算法受制于距离的局限性,将室内通信双方的通信路径看做关于两点间距离的随机变量,通过计算其统计量将通信双方距离转化为仅仅与房间尺度有关的参数;同时引入室内通信密度,通过调整通信密度的取值消除信道参数的不确定性。本文的主要创新为在未知通信距离的情况下也能计算路径损耗,通过新引入的通信密度,修正了传统对数路径损耗模型信道参数覆盖不全面、无法确定等缺点。在建立距离无感的路径损耗模型中,为了验证新建立的算法,本文采用三种室内操作空间建立模型,其为室内常用的正方形、圆形以及长方形三类操作空间。选择适当操作空间尺寸以及室内通信密度,利用计算机仿真软件验证新建立的模型。仿真结果表明:该算法在未知距离的情况下,估算出的路径损耗基本与传统模型一致,而且其误差优于传统模型。在网络通信要求不高的情况下,可通过选择不同的置信度调整路径损耗值,具有良好的扩展性。
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