無線傳播信道模型理論講解

1、地形地物修正因子KT一般可寫成 KT = Kmr+Qo+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+KS 任意地形地區(qū)接收信號的功率中值PPC PPC = PP+KT 任意地形地區(qū)的傳播損耗中值 LA = LT-KT 無線傳播模型無線傳播模型 傳播模型用于預測地形、障礙物及人為環(huán) 境對電波傳播中路徑損耗的影響。 GSM常用傳播模型常用傳播模型 傳播模型是移動通信網(wǎng)小區(qū)規(guī)劃的基礎。模型的價值就是保證了精度，同時節(jié)省了人力、 費用和時間。 在規(guī)劃某一區(qū)域的蜂窩系統(tǒng)之前，選擇信號覆蓋區(qū)的蜂窩站址使其互不干擾，是 一個重 要的任務。利用高精度的預期方法并通過計算機計算，通過比較和評估計算機輸出的所有 方案的性

2、能，我們就能夠很容易地篩選出最佳蜂窩站址配置方案。 因此，可以說傳播模型的準確與否關系到小區(qū)規(guī)劃是否合理，運營商是否以比較經濟合理 的投資滿足了用戶的需求 Okumura(奧村)/Hata模型 適用于900M宏蜂窩預測 COST231-Hata模型 適用于1800M宏蜂窩預測 COST231 Walfish-Ikegami模型 適用于900M和1800M的微蜂窩 規(guī)劃軟件ASSET的傳播模型 適用于900M和1800M的宏蜂窩 常見傳播模型常見傳播模型 無線傳播模型無線傳播模型 無線傳播模型無線傳播模型 Lp=69.55 + 26.16logf - 13.82loghb +(44.9 -65.

3、5loghb)logd - a(hm) hb：基站天線高度；hm：移動臺天線高度 對中等城市或大城市： A(hm)=(1.1logf - 0.7)hm - (1.56logf - 0.8) 對于郊區(qū)：Lps = Lp - 2log(f/28)2-5.4 對于開闊地：Lpo = Lp - 4.78log(f)2+18.33 logf - 40.94 Okumura(奧村奧村)/Hata模型模型 l在實際無線傳播環(huán)境中，還應考慮各種地物地貌的影響，規(guī)劃軟件ASSET正 是考慮到這一點，對傳播模型進行了改進，考慮了現(xiàn)實環(huán)境中各種地物地貌 對電波傳播的影響，從而更好的保證了覆蓋預測結果的準確性。根據(jù)這

4、些K 參數(shù)，可以計算出傳播損耗中值。但是由于環(huán)境的復雜性，還要進行適當?shù)?修正。當蜂窩移動通信系統(tǒng)用于室內時要考慮建筑損耗。建筑損耗是墻壁結 構（鋼、玻璃、磚等）、樓層高度、建筑物相對于基站的走向、窗戶區(qū)所占 的百分比等的函數(shù)。由于變量的復雜性，建筑物的損耗只能在周圍環(huán)境的基 礎上統(tǒng)計預測。我們可以有以下一些結論 l位于市區(qū)的建筑平均穿透損耗大于郊區(qū)和偏遠區(qū)。 l有窗戶區(qū)域的損耗一般小于沒有窗戶區(qū)域的損耗。 l建筑物內開闊地的損耗小于有走廊的墻壁區(qū)域的損耗。 l街道墻壁有鋁的支架比沒有鋁的支架產生更大的衰減。 l只在天花板加隔離的建筑物比天花板和內部墻壁都加隔離的建筑物產生的衰 減小。 無線傳

5、播模型無線傳播模型 Ploss=K1+K2lgd+K3(Hms)+K4lg(Hms)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lg(d)+K7+Kclutter Pathloss：路徑損耗(dB) K1：與頻率相關的常數(shù) K2：距離衰減常數(shù) K3、K4：移動臺天線高度修正系數(shù) K5、K6：基站天線高度修正系數(shù) K7：繞射修正系數(shù) Kclutter：地物衰減修正系數(shù) d：基站與移動臺之間的距離(km) Hms、Heff：移動臺天線和基站天線的有效高度(m) 規(guī)劃軟件規(guī)劃軟件模型模型（一）（一） K參數(shù)參考值 K1 146/900M Urban,154/1800M Urban K244.90 K

6、3-2.88 K40.00 K5-13.82 K6-6.55 K7-0.70 無線傳播模型無線傳播模型 華為規(guī)劃軟件華為規(guī)劃軟件模型模型（二）（二） Clutter衰耗值參考值 Inland Water-3.00 Wetland-3.00 Open Areas-2.00 Rangeland-1.00 Forest13.00 Industrial&Commercial Areas5.00 Village-2.90 Parallel_Low_Buildings-2.50 Suburban-2.50 Urban0 Dense urban5 High Building16 無線傳播模型無線傳播模型 應

7、用環(huán)境最低接收功率備注：手機接收電平=天線口功率-路 徑傳播損耗 大樓室內-70dBm手機靈敏度-102dBm，快衰落保護 3dB，慢衰落保護7dB，穿透損耗 16dB，干擾保護2dB，環(huán)境噪聲2dB 小臥車內，或市 區(qū)一般建筑物一 層室內 -80dBm手機靈敏度-102dBm，快衰落保護 3dB，慢衰落保護5dB，穿透損耗 10dB，干擾保護2dB，環(huán)境噪聲2dB 室外-90dBm手機靈敏度-102dBm，快衰落保護 3dB，慢衰落保護5dB，干擾保護2dB ，環(huán)境噪聲2dB 模型校正模型校正 目的：通過連續(xù)波（CW）測試，校正傳播模型參數(shù)，增加 無線覆蓋預測的準確性。即將連續(xù)波測試結果與預

8、測結果 相比較，調整模型中的K參數(shù)，使模型符合實際地理環(huán)境。 采樣符合李氏定律：40波長，采樣50個樣點 校正方法：最小方差法 模型校正模型校正 站點選取站點選取 服務區(qū)內具有代表性的傳播環(huán)境，如 密集城區(qū)、一般城區(qū)、郊區(qū)等，分別 選取測試點 站址的選擇原則是要使它能覆蓋足夠 多的地物類型（電子地圖提供） 對每一種人為環(huán)境，最好有三個或三 個以上的測試站點，以盡可能消除位 置因素 模型校正模型校正 測試設備測試設備 基站系統(tǒng) -發(fā)射天線 -饋線 -高功放 -高頻信號源 測試系統(tǒng) -GPS -測試軟件 -便攜機 -測試接收機 模型校正模型校正 天饋數(shù)據(jù)確定天饋數(shù)據(jù)確定 采用全向天線 記錄天線高度、增益、基站發(fā)射功率 模型校正模型校正 測試路線確定測試路線確定 考慮點 不同距離不同方向的測試數(shù)據(jù) 某個距離至少45個測試數(shù)據(jù)以消除位置影響 盡可能經過各種地物 盡量避免高速公路 車速上限：Vmax=0.8/Tsample 螺旋測試路徑 模型校正模型校正 數(shù)字地圖數(shù)字地圖 數(shù)字高程模型DEM 地物覆蓋模型DOM 線狀地物模型LDM 建筑物矢量模型BDM 數(shù)字化地圖的數(shù)據(jù) 數(shù)字化地圖的精度 城區(qū)宏蜂窩2