新文推送——地铁隧道内1.8 GHz和 5.8 GHz的窄带信道测量和统计特性
北京交通大学
高移动性通信/智能交通电波传播研究组
文章概况
文章概况
以张雪剑（Xuejian Zhang）为第一作者，何睿斯（Ruisi He）和杨汨（Mi Yang）为通讯作者的文章于 IEEE Transactions on Vehicular Technology上发表。
文章题目为：“Narrowband Channel Measurements and Statistical Characterization in Subway Tunnels at 1.8 and 5.8 GHz（地铁隧道内1.8 GHz和 5.8 GHz的窄带信道测量和统计特性）”。
所有作者为：张雪剑（Xuejian Zhang）、何睿斯（Ruisi He）、杨汨（Mi Yang）、戚子羿（Ziyi Qi）、张正宇（Zhengyu Zhang）、艾渤（Bo Ai）、陈瑞凤（Ruifeng Chen）。
DOI:10.1109/TVT.2024.3368548
内容介绍
内容介绍
（图1 (a)测量隧道示意图。(b)测量系统照片。）
（图2 (a)列车行驶路线概况。(b)四种地铁隧道场景。）
（图3 路径损耗和最小二乘拟合的结果。（a）直隧道场景。（b）曲率为890m的弯曲隧道场景。)
（图4 直隧道中的阴影衰落结果 (a)1.8GHz。(b)5.8GHz。)
在四种隧道场景下，1.8GHz和5.8GHz路径损耗指数分别在1.96-3.50和1.37-1.98之间。在直隧道中，高频信号的传播损耗要小于低频，而车站对于1.8GHz的影响不大，却会降低5.8GHz和水平极化波的传播损耗。弯曲隧道会带来额外的传播损耗，曲率半径越小，路径损耗指数越大。在短暂的传播距离内，1.8 GHz要比5.8 GHz的更加拟合自由空间传播模型，水平极化波要比垂直极化波更接近自由空间传播。
研究发现地铁隧道中的阴影衰落分量可以很好地拟合为零均值高斯分布，在四种隧道场景下，1.8GHz和5.8GHz阴影衰落标准差分别在1.11-3.37dB和2.12-3.69dB之间，这说明5.8 GHz信号的波动比1.8 GHz信号更剧烈，垂直极化波比水平极化波波动更加剧烈。
（图5 阴影衰落的解相关距离和单指数衰减模型的拟合。(a)1.8GHz。(b)5.8GHz。)
（图6 电平通过率和平均衰落时间的结果（a）和（e）直隧道;（b）和（f）车站;（c）和（g）弯曲隧道（R=420m）;（d）和（h）弯曲隧道（R=890m）)
（图7 (a)在直隧道内5.8GHz时的小尺度包络分布结果。(b)在直隧道内5.8GHz时的多种统计分布的赤池准则（AIC）权重系数。)
（图8 参数-m的分布拟合结果（a）和（e）1.8GHz在直隧道;（b）和（f）5.8GHz在直隧道;（c）和（g）1.8GHz在弯曲隧道（R=890m）;（d）和（h）5.8GHz在弯曲隧道（R=890m）)
通过赤池准则权重系数的比较可以发现，Nakagami分布对于小尺度衰落具有最好的拟合效果，即具有最大的权重系数，因此选择Nakagami分布来拟合小尺度衰落的包络分布。同时发现，参数-m随着收发机之间距离的增加而增大，参数-m随距离的变化大体上符合正态分布。另外，水平极化波的参数-m要高于垂直极化波，这在1.8GHz时尤其明显。5.8GHz的参数-m要高于1.8GHz，在弯曲隧道中，参数-m明显要高于直隧道，这说明，水平极化波和5.8GHz的小尺度衰落包络变化更加剧烈，而且隧道弯曲会加剧这种变化。
{10443518,author={Zhang, Xuejian and He, Ruisi and Yang, Mi and Qi, Ziyi and Zhang, Zhengyu and Ai, Bo and Chen, Ruifeng},journal={IEEE Transactions on Vehicular Technology},title={Narrowband Channel Measurements and Statistical Characterization in Subway Tunnels at 1.8 and 5.8 GHz},year={2024},volume={73},number={7},pages={10228-10240},keywords={Public transportation;Antenna measurements;Frequency measurement;Fading channels;Wireless communication;Rail transportation;Receiving antennas;Wireless communication;channel measurement;large-scale fading;small-scale fading;subway tunnel},doi={10.1109/TVT.2024.3368548}}
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