无线 InSite 户外射频传播 - 系列教程

在规划无线网络时，射频传播专家需要了解复杂密集环境中的信道特性。多径、天线极化、建设性和破坏性干扰等影响对于成功实现最佳网络性能至关重要。此外，波束成形模拟可通过对多输入多输出系统的 H 矩阵进行加权来最大化信道。在本系列视频教程中，我们将使用 Wireless InSite MIMO 逐步进行室外射频传播分析。

几何导入和材料

无线 InSite EM 传播软件用户可以导入多种格式的 3D CAD 几何图形，构建包含地形、建筑物和树叶的室外场景。 其中一些格式，如 GeoTiff 和 Shapefile，可对几何图形进行精确的地理定位。

导入几何图形层后，用户可从预定义库中为几何图形分配材料属性，包括介电常数、电导率和厚度。 还可以分配多层电介质、蒙特卡洛材料以及用户定义的反射和传输系数材料（基于测量结果）。 Wireless InSite 包含玻璃、混凝土、砖和多层干墙等常见建筑材料属性的特定频率变体，频率范围从 100 MHz 到 100 GHz。

波形、天线和发射机/接收机套件：

在该场景中，一个 4x4 MIMO 阵列利用用户自定义的每个单元天线增益模式发射 28 GHz 波形。 发射基站放置在离地形 12 米高的建筑物角落附近，并旋转指向场景的开阔区域。 使用配置有半波偶极子天线的接收器网格来测量基站在场景中的覆盖范围。 相邻路径生成（APG）作为接收器集的运行优化，可在模拟过程中降低接收器网格的密度，然后将结果推断到全分辨率网格中的附近接收器。

研究领域、通信系统和产出：

对于室外传播，Wireless InSite 使用了支持 X3D GPU 的光线追踪器。 该光线追踪器支持 100 MHz 至 100 GHz 的频率，对于 LOS，频率可达 1 THz。 用户可以为每条生成的射线指定射线间距、反射次数、透射次数和衍射次数。 该工具根据项目中的地图数据，使用射弹射线技术（100% 确定性方法）生成射线路径。 生成的射线会使用精确路径计算算法进行校正，以确保它们击中 Rx 点的中心，从而准确捕捉功率和相位。 用户可获得核心射线路径数据，其中还包括环境和天线极化造成的相位变化影响。 在这种情况下，Weissberger 模型用于计算叶面衰减。

Wireless InSite 内置的通信系统分析工具可让用户在核心输出上生成误码率、吞吐量和容量计算，以生成 RSSI 或发射机之间的干扰对整体覆盖的影响。 这些输出可用于 WiFi、LTE、5G NR 和用户自定义协议。 

对于多输入多输出系统，除了 SVD 之外，还有包括定制加权表在内的波束成形技术，可在生成的信道矩阵（H 矩阵）上应用加权因子。 对于 UE 端，可采用选择组合和 MRC 等组合技术。