5G频段高达100GHz的传播模型与未来移动通信系统白皮书

随着移动通信技术的飞速发展，未来的5G系统将展现出与现有网络截然不同的特性，其驱动力主要来自于不断增长的数据流量需求、智能设备的运算能力提升以及新兴创新应用的推动。为了满足这些服务需求，电信行业正朝着一个共同的5G标准迈进，其中包括对网络速度（如10 Gbps）、边缘速率（超过100 Mbps）和低延迟（小于1 ms）的极高要求。为了实现在高达100 GHz频段的高效运营，业界正在寻找宽带通道所需的频谱资源，这在低于6 GHz的传统频段的现有频道模型中并未得到充分考虑。 本白皮书提供了一个初步的概述，着重于5G频道传播现象和针对100 GHz频段的渠道模型。这些模型是基于广泛的测量和ray-tracing（光线追踪）结果在多个频段上的分析得出的。在构建这些高级频段的通道模型时，研究者们采用了一种细致的方法，确保模型的准确性和适用性，以便于新5G系统的开发和部署。 5G频段的频道模型开发具有挑战性，因为它们需要考虑到毫米波（mmWave）通信的特点，如极高的频率导致的高路径损耗、多径效应增强以及更为复杂的散射行为。通过实测数据，研究人员识别了这些频段特有的衰落特性，包括瑞利衰落、洛伦兹衰落以及可能的穿透损耗。同时，模型还需要考虑到环境因素的影响，如建筑物、地形和天气条件，这些都是决定信号覆盖和质量的关键因素。 此外，由于毫米波信号的波长较短，它们更容易受到角度依赖性的衰落，这意味着通信的方向性至关重要。因此，模型中会包含方向性因子和天线增益的考虑，以模拟不同角度下信号强度的变化。为了提高系统效率，空间分集和波束形成等技术也被纳入模型，以改善接收信号的稳定性和容量。 总而言之，5G频道模型对于毫米波频段的研究是一项前沿工作，它不仅涉及基础物理原理的深入理解，也包括大量实际数据的处理和解读。通过这个模型，电信行业可以更好地规划网络布局，优化频谱资源分配，并开发出适应这些高频段环境的新型无线设备和服务。随着5G时代的到来，这些模型将继续演化和完善，以应对不断变化的市场需求和技术进步。