[發明專利]一種室內高頻段離體信道路徑損耗的建模方法及裝置

有效

• 申請號: 202210098075.2
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114598407B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 楊麗花;楊欽;魏蘇皖;薛寒;常浩飛
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B17/309;H04B13/00;H04W16/22;G06F30/18;G06F111/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種室內高頻段離體信道路徑損耗的建模方法及裝置，其方法包括：根據室內高頻段離體信道傳播特性，構建路徑損耗初始模型；搭建室內高頻段無線體域網離體信道的測試場景；獲取天線接收端位于測試場景中的測量數據并計算平均路徑損耗；根據平均路徑損耗和對數距離損耗模型計算路徑損耗指數值；根據路徑損耗指數值和天線接收端高度通過最小二乘法擬合出路徑損耗指數；根據路徑損耗指數和路徑損耗初始模型計算路徑損耗模型；根據路徑損耗模型獲取的路徑損耗模值和天線接收端高度通過最小二乘法擬合出路徑損耗；根據路徑損耗指數、路徑損耗和路徑損耗初始模型構建室內高頻段離體信道路徑損耗模型；本發明能夠提高路徑損耗模型的準確性。

技術領域

本發明涉及一種室內高頻段離體信道路徑損耗的建模方法及裝置，屬于無線通信技術領域。

背景技術

無線體域網是以人體周圍的設備以及人體內部等為對象的特殊的無線通信系統。由于無線通信技術的快速發展，無線體域網得以實現并快速發展，如今無線體域網在醫療保健、消費電子、娛樂、運動、軍事等領域都有著廣泛地應用，尤其在醫療保健領域，隨著我國人口老齡化的加快以及慢性病患者的增加，無線體域網在此領域將發揮著巨大的作用。但是，由于手機、平板電腦、智能家居和正在發展中的無人駕駛等海量設備的接入，以及終端用戶對服務質量和即時通信的需求不斷增加，使得低頻段頻譜資源逐漸擁擠，頻譜資源短缺問題日益嚴重，無法滿足未來海量無線體域網設備的接入需求。而高頻段的頻譜占用度低且帶寬較大能夠在一定程度上解決目前頻譜資源短缺的問題，因此，探索高頻段無線體域網通信具有重要的意義。

室內環境是無線體域網的典型應用場景之一，是人們生產生活的主要場景，因此研究室內高頻段無線體域網通信具有重要意義。由于信道傳輸特性是設計通信系統的關鍵，為此需要研究室內高頻段無線體域網的信道傳播特性。目前，室內無線體域網信道傳播特性的研究大都是針對9GHz以下頻段進行探索的，而9GHz及以上的室內高頻段無線體域網信道傳播特性的研究鮮少。由于低頻段頻譜資源目前十分擁擠，不利于無線體域網的發展與應用，而高頻段相對空閑可以提供連續的大帶寬頻譜資源。然而，由于實際生活中設備在人體上的高度不是固定的，通常會位于人體不同位置，這將引起信道傳播特性發生變化，而現有的研究并沒有考慮接收端位于身體不同高度時對信道特性的影響。因此，開展室內高頻段無線體域網中具有接收端位于身體不同高度時的離體信道傳播特性的研究具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種室內高頻段離體信道路徑損耗的建模方法及裝置，與現有的對數距離路徑損耗模型相比，加入天線高度影響，提高路徑損耗模型的準確性。

為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種室內高頻段離體信道路徑損耗的建模方法，包括：

根據室內高頻段離體信道傳播特性，構建基于天線接收端高度的路徑損耗初始模型；

通過天線發送端和天線接收端搭建室內高頻段無線體域網離體信道的測試場景；

獲取天線接收端位于測試場景中的測量數據并計算基于天線接收端高度的平均路徑損耗；

根據基于天線接收端高度的平均路徑損耗和對數距離損耗模型計算基于天線接收端高度的路徑損耗指數值；

根據基于天線接收端高度的路徑損耗指數值和天線接收端高度通過最小二乘法擬合出基于天線接收端高度的路徑損耗指數；

根據基于天線接收端高度的路徑損耗指數和路徑損耗初始模型計算基于天線接收端高度的路徑損耗模型；

根據基于天線接收端高度的路徑損耗模型獲取的基于天線接收端高度的路徑損耗模值和天線接收端高度通過最小二乘法擬合出基于天線接收端高度的路徑損耗；

根據基于天線接收端高度的路徑損耗指數、基于天線接收端高度的路徑損耗和路徑損耗初始模型構建室內高頻段離體信道路徑損耗模型。