改进SPM的NB-IoT海上覆盖研究与仿真

2 下载量 38 浏览量 更新于2024-09-03 收藏 1.23MB PDF 举报
"这篇研究论文主要探讨了基于改进SPM(Standard Propagation Model)的海上窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)覆盖问题。文章针对电磁波在海面上的特殊传播特性,提出了一个创新的海面传播模型,并结合加权最小二乘算法(Weighted Least Squares, WLS)设计了一种传播模型校正方法。通过利用在琼州海峡进行的连续波(Continuous Wave, CW)测试数据,对改进后的SPM模型进行了参数校正。随后,研究人员利用校正后的模型,结合琼州海峡沿岸现有的基站,进行了NB-IoT覆盖的链路级仿真和覆盖仿真,验证了该方法的有效性。实验结果显示,该方法可以有效地提供琼州海峡的NB-IoT覆盖,为实际部署NB-IoT网络提供了指导,对于海上物联网的研究具有重要的科学价值。" 文章详细内容阐述了以下关键知识点: 1. **窄带物联网(NB-IoT)**:NB-IoT是一种专为低功耗广域(LPWA)物联网应用设计的蜂窝通信技术,适合于覆盖广阔的区域和需要低数据速率、长电池寿命的设备连接。 2. **标准传播模型(SPM)**:SPM是无线通信中用于预测信号传播损耗的基本模型,用于估计信号在不同环境下的传播性能。在本文中,SPM被用作基础,通过改进以适应海上传播特性。 3. **改进的海面传播模型**:鉴于海面传播的特殊性,如反射、折射和多径效应,作者提出了一种针对海面的传播模型改进方案,以更准确地预测电磁波在海上的传播。 4. **加权最小二乘算法(WLS)**:WLS算法是一种统计学中的优化方法,用于处理具有不同权重的数据点。在本文中,它被用来校正传播模型,以提高模型的精度。 5. **连续波测试(CW测试)**:连续波是一种无线电信号类型,用于测试和测量无线通信系统的性能。文中利用琼州海峡的CW测试数据来验证和校正传播模型。 6. **链路预算**:链路预算是无线通信系统设计中的重要步骤,它计算发射机与接收机之间的信号强度,考虑了路径损耗、天线增益、干扰等因素,以确保可靠通信。 7. **覆盖仿真**:为了评估提出的覆盖方案的效果,作者进行了链路级和覆盖级的仿真,这包括对信号覆盖范围、信噪比等关键指标的分析。 通过这些方法,研究为海上NB-IoT网络的实际部署提供了理论支持,对进一步提升海上物联网的连接质量和稳定性具有重要意义。