第6章-傳播模型及其校正

1、 傳播模型校正傳播模型校正6.4 引引 言言6.1 小小 結(jié)結(jié)6.5 無(wú)線傳播特性和傳播方式無(wú)線傳播特性和傳播方式 6.2 電波傳播預(yù)測(cè)模型電波傳播預(yù)測(cè)模型 6.3無(wú)線傳播特性和傳播方式無(wú)線傳播特性和傳播方式本章內(nèi)容本章內(nèi)容 無(wú)線傳播特性和傳播方式無(wú)線傳播特性和傳播方式 電波傳播預(yù)測(cè)模型電波傳播預(yù)測(cè)模型 傳播模型校正傳播模型校正本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 無(wú)線傳播特性、大尺度衰落與小尺無(wú)線傳播特性、大尺度衰落與小尺度衰落度衰落 各種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ图捌鋺?yīng)用范圍各種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ图捌鋺?yīng)用范圍 傳播模型校正流程與原理傳播模型校正流程與原理學(xué)習(xí)本章目的和要求學(xué)習(xí)本章目的和要求 了解無(wú)線傳播環(huán)境特性了解無(wú)線傳播環(huán)境特性 掌握

2、各種衰落特性及其衡量參數(shù)掌握各種衰落特性及其衡量參數(shù) 熟悉各種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪煜じ鞣N經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?了解傳播模型校正原理了解傳播模型校正原理 熟悉傳播模型校正流程熟悉傳播模型校正流程 無(wú)線信道的電波傳播特性與其傳播環(huán)無(wú)線信道的電波傳播特性與其傳播環(huán)境密切相關(guān)。境密切相關(guān)。 對(duì)傳播模型的研究，主要集中在給定對(duì)傳播模型的研究，主要集中在給定范圍內(nèi)平均接收?qǐng)鰪?qiáng)的預(yù)測(cè)，以及特定位范圍內(nèi)平均接收?qǐng)鰪?qiáng)的預(yù)測(cè)，以及特定位置附近場(chǎng)強(qiáng)的變化這兩個(gè)方面上。置附近場(chǎng)強(qiáng)的變化這兩個(gè)方面上。 本章將簡(jiǎn)要地介紹移動(dòng)通信的無(wú)線信本章將簡(jiǎn)要地介紹移動(dòng)通信的無(wú)線信道環(huán)境、電波傳播特性及方式，描述傳播道環(huán)境、電波傳播特性及方式，描述傳播模型

3、的基本理論及其在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的重要模型的基本理論及其在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的重要作用，并詳細(xì)介紹了傳播模型校正的必要作用，并詳細(xì)介紹了傳播模型校正的必要性、校正原理、過(guò)程和誤差分析。性、校正原理、過(guò)程和誤差分析。 6.2.1 無(wú)線傳播特性無(wú)線傳播特性 移動(dòng)信道是一種時(shí)變信道，無(wú)線電信移動(dòng)信道是一種時(shí)變信道，無(wú)線電信號(hào)通過(guò)移動(dòng)信道時(shí)會(huì)受到來(lái)自不同途徑的號(hào)通過(guò)移動(dòng)信道時(shí)會(huì)受到來(lái)自不同途徑的衰減損害。衰減損害。 人們把無(wú)線信號(hào)的衰減分為傳播損耗、人們把無(wú)線信號(hào)的衰減分為傳播損耗、陰影衰落和多徑衰落三類，這三類衰減與陰影衰落和多徑衰落三類，這三類衰減與接收信號(hào)功率的關(guān)系如式（接收信號(hào)功率的關(guān)系如式（6-1）所示）

4、所示( )( ) ( )nP ddS d R d式中，式中， 為接收信號(hào)功率，它是基站和為接收信號(hào)功率，它是基站和移動(dòng)臺(tái)之間距離的函數(shù)；移動(dòng)臺(tái)之間距離的函數(shù)； 為矢量，表示距離的方向性；為矢量，表示距離的方向性； 為空間傳播損耗，為空間傳播損耗，n一般為一般為34；( )P ddnd 為陰影衰落，是由傳播環(huán)境中的為陰影衰落，是由傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其他障礙物對(duì)電波遮地形起伏、建筑物及其他障礙物對(duì)電波遮蔽所引起的衰落，也稱其為慢衰落，其衰蔽所引起的衰落，也稱其為慢衰落，其衰落特性符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布；落特性符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布；( )S d 為多徑衰落，是由移動(dòng)傳播環(huán)境為多徑衰落，是由移動(dòng)傳播

5、環(huán)境中多徑傳播引起的衰落，也稱其為快衰落，中多徑傳播引起的衰落，也稱其為快衰落，其衰落特性符合瑞利分布。其衰落特性符合瑞利分布。( )R d 6.2.2 自由空間的傳播自由空間的傳播 自由空間是指一種充滿均勻、各向同自由空間是指一種充滿均勻、各向同性的理想介質(zhì)的無(wú)限大空間。性的理想介質(zhì)的無(wú)限大空間。 根據(jù)自由空間等式，若發(fā)射點(diǎn)處以球根據(jù)自由空間等式，若發(fā)射點(diǎn)處以球面波輻射，則接收處的功率為面波輻射，則接收處的功率為2ttrr224PG GPd L 天線增益天線增益Gt、Gr的表達(dá)式分別為的表達(dá)式分別為ett2err244AGAG 波長(zhǎng)波長(zhǎng) 的表達(dá)式為的表達(dá)式為cf 在工程中經(jīng)常采用各方向具有相

6、同單在工程中經(jīng)常采用各方向具有相同單位增益的理想全向天線作為參考天線。因位增益的理想全向天線作為參考天線。因此，定義有效全向發(fā)射功率此，定義有效全向發(fā)射功率EIRP為為ttEIRPPG 6.2.3 三種基本傳播方式三種基本傳播方式 1反射反射 2繞射繞射 3散射散射 6.2.4 大尺度衰落大尺度衰落 大尺度傳播描述了長(zhǎng)距離（幾百米甚大尺度傳播描述了長(zhǎng)距離（幾百米甚至更長(zhǎng)）內(nèi)接收信號(hào)的強(qiáng)度的緩慢變化，至更長(zhǎng)）內(nèi)接收信號(hào)的強(qiáng)度的緩慢變化，也稱之為慢衰落，往往發(fā)生在電磁波經(jīng)過(guò)也稱之為慢衰落，往往發(fā)生在電磁波經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳播或遇到大型物體（比電磁波的長(zhǎng)距離傳播或遇到大型物體（比電磁波的波長(zhǎng)大幾百倍以上或

7、者更多）后所產(chǎn)生的波長(zhǎng)大幾百倍以上或者更多）后所產(chǎn)生的平均衰落情況。平均衰落情況。 產(chǎn)生的主要原因是無(wú)線電波在空間的產(chǎn)生的主要原因是無(wú)線電波在空間的傳播損耗，以及服從正態(tài)對(duì)數(shù)分布的陰影傳播損耗，以及服從正態(tài)對(duì)數(shù)分布的陰影效應(yīng)。效應(yīng)。 在理想的自由空間傳播環(huán)境下，電磁在理想的自由空間傳播環(huán)境下，電磁波的衰落僅與傳播的距離和頻率有關(guān)。波的衰落僅與傳播的距離和頻率有關(guān)。 大尺度衰落可以由天線分集和功率控大尺度衰落可以由天線分集和功率控制得到補(bǔ)償。制得到補(bǔ)償。 6.2.5 小尺度衰落小尺度衰落 無(wú)線電波在空間傳播中除了要經(jīng)歷大無(wú)線電波在空間傳播中除了要經(jīng)歷大尺度衰落以外，還存在著小尺度衰落，其尺度衰落

8、以外，還存在著小尺度衰落，其現(xiàn)象表現(xiàn)為在短距離（幾個(gè)或幾十個(gè)波長(zhǎng)）現(xiàn)象表現(xiàn)為在短距離（幾個(gè)或幾十個(gè)波長(zhǎng)）或短時(shí)間（秒級(jí)）內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度快速的或短時(shí)間（秒級(jí)）內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度快速的波動(dòng)（衰落幅度一般在波動(dòng)（衰落幅度一般在10dB30dB之間）。之間）。這一波動(dòng)是由于兩種獨(dú)立而又相關(guān)的效應(yīng)這一波動(dòng)是由于兩種獨(dú)立而又相關(guān)的效應(yīng)造成的，即多徑衰落與多普勒頻移。造成的，即多徑衰落與多普勒頻移。 當(dāng)接收信號(hào)中當(dāng)接收信號(hào)中LOS信號(hào)占有的比例很信號(hào)占有的比例很少時(shí)（實(shí)際傳播環(huán)境的情況大抵如此），少時(shí)（實(shí)際傳播環(huán)境的情況大抵如此），多徑信號(hào)總和的包絡(luò)（即振幅）的概率密多徑信號(hào)總和的包絡(luò)（即振幅）的概率密度分布符

9、合瑞利或者萊斯分布概率密度函度分布符合瑞利或者萊斯分布概率密度函數(shù)，因此小尺度衰落又被稱之為瑞利衰落。數(shù)，因此小尺度衰落又被稱之為瑞利衰落。 1多徑衰落多徑衰落圖圖6-1 多徑衰落多徑衰落 2多普勒頻移多普勒頻移22coslv td1cos2vft圖圖6-2 多普勒頻移多普勒頻移 如果發(fā)送信號(hào)的碼元周期大于信道的如果發(fā)送信號(hào)的碼元周期大于信道的相干時(shí)間，即信號(hào)帶寬小于最大多普勒頻相干時(shí)間，即信號(hào)帶寬小于最大多普勒頻移，信道沖激響應(yīng)在碼元周期內(nèi)變化很快，移，信道沖激響應(yīng)在碼元周期內(nèi)變化很快，即信道變化的速度大于信號(hào)傳輸?shù)乃俣龋葱诺雷兓乃俣却笥谛盘?hào)傳輸?shù)乃俣龋瑥亩鴮?dǎo)致信號(hào)在一個(gè)傳輸周期內(nèi)對(duì)應(yīng)的

10、信從而導(dǎo)致信號(hào)在一個(gè)傳輸周期內(nèi)對(duì)應(yīng)的信道特性發(fā)生變化，在接收端解調(diào)時(shí)產(chǎn)生失道特性發(fā)生變化，在接收端解調(diào)時(shí)產(chǎn)生失真，稱此信道為快衰落信道；真，稱此信道為快衰落信道； 反之，如果發(fā)送信號(hào)的碼元周期小于反之，如果發(fā)送信號(hào)的碼元周期小于信道的相干時(shí)間，也即信號(hào)帶寬大于最大信道的相干時(shí)間，也即信號(hào)帶寬大于最大多普勒頻移，信道沖激相應(yīng)的變化比要傳多普勒頻移，信道沖激相應(yīng)的變化比要傳送的信號(hào)碼元周期低得多，即信道的變化送的信號(hào)碼元周期低得多，即信道的變化速度小于信號(hào)傳輸?shù)乃俣?，信道參?shù)在一速度小于信號(hào)傳輸?shù)乃俣?，信道參?shù)在一個(gè)或多個(gè)信號(hào)碼元周期內(nèi)是相對(duì)穩(wěn)定不變個(gè)或多個(gè)信號(hào)碼元周期內(nèi)是相對(duì)穩(wěn)定不變的，稱此信道

11、為慢衰落信道。的，稱此信道為慢衰落信道。 6.2.6 無(wú)線信道分類無(wú)線信道分類圖圖6-3 無(wú)線信道衰落類型分類無(wú)線信道衰落類型分類圖圖6-4 小尺度衰落信道分類小尺度衰落信道分類 傳播模型就是對(duì)無(wú)線傳輸信道的一種傳播模型就是對(duì)無(wú)線傳輸信道的一種模擬和仿真，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件中，用來(lái)預(yù)模擬和仿真，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件中，用來(lái)預(yù)測(cè)接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)，其主要研究對(duì)象是傳測(cè)接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)，其主要研究對(duì)象是傳播路徑上障礙物陰影效應(yīng)帶來(lái)的慢衰落影播路徑上障礙物陰影效應(yīng)帶來(lái)的慢衰落影響。響。 目前，在傳播模型研究方面主要有以目前，在傳播模型研究方面主要有以下兩種方法。下兩種方法。（1）直接應(yīng)用電磁理論計(jì)算出確定）直接應(yīng)用

12、電磁理論計(jì)算出確定性模型，比較有代表性的是射線追蹤性模型，比較有代表性的是射線追蹤法。法。 （2）基于大量測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型，）基于大量測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型，又稱為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。又稱為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?6.3.1 室外傳播模型室外傳播模型 1Okumura-Hata模型模型 日本科學(xué)家奧村通過(guò)對(duì)城市進(jìn)行大量日本科學(xué)家奧村通過(guò)對(duì)城市進(jìn)行大量無(wú)線電波傳播損耗的測(cè)量，利用得到的一無(wú)線電波傳播損耗的測(cè)量，利用得到的一系列經(jīng)驗(yàn)曲線，基于這些測(cè)試數(shù)據(jù)，得出系列經(jīng)驗(yàn)曲線，基于這些測(cè)試數(shù)據(jù)，得出Okumura模型的表達(dá)式為模型的表達(dá)式為 (dB)50FmutereAREA( , )()()LLAf dG hG hG Ok

13、umura-Hata模型路徑損耗計(jì)算的模型路徑損耗計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式為經(jīng)驗(yàn)公式為 (dB)5010c10tere10te10cellterrain69.5526.16log13.82log44.96.55loglogLfhhhdCC 2COST 231-Hata模型模型 COST 231-Hata模型是模型是EURO-COST組成的組成的COST工作委員會(huì)開發(fā)的工作委員會(huì)開發(fā)的Hata模型模型的擴(kuò)展版本，應(yīng)用頻率擴(kuò)展到的擴(kuò)展版本，應(yīng)用頻率擴(kuò)展到1 500MHz2 000MHz，而其他適用條件與，而其他適用條件與Okumura-Hata模型相同。通常視其為模型相同。通常視其為Hata模型在模型在2G

14、頻段上的有效擴(kuò)展。頻段上的有效擴(kuò)展。 COST 231-Hata模型路徑損耗計(jì)算的模型路徑損耗計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式為經(jīng)驗(yàn)公式為 (dB)10c10tere10te10cellterrainM46.333.9log13.82log44.96.55loglogLfhhhdCCC 3COST 231-Walfisch-Ikegami模型模型 從名稱中就可以看出，從名稱中就可以看出，COST 231-Walfisch-Ikegami模型與模型與COST 231模型之模型之間存在一定的關(guān)系。間存在一定的關(guān)系。 圖圖6-5 COST 231-WI模型（模型（NLOS） 4CCIR模型模型 CCIR模型由原模型由

15、原CCIR（現(xiàn)（現(xiàn)ITU-R）提）提出，綜合考慮了自由空間路徑損耗和地形出，綜合考慮了自由空間路徑損耗和地形引入的路徑損耗對(duì)無(wú)線電波傳播的影響，引入的路徑損耗對(duì)無(wú)線電波傳播的影響，計(jì)算公式為計(jì)算公式為 (dB)10c10tere10te1069.5526.16log13.82log44.96.55loglogLfhhhdB 5LEE模型模型（1）LEE宏蜂窩模型宏蜂窩模型 考慮人為建筑物對(duì)接收功率影響的考慮人為建筑物對(duì)接收功率影響的LEE宏蜂窩模型宏蜂窩模型rr00r10PPP d 加入地形地貌影響后的加入地形地貌影響后的LEE宏蜂窩宏蜂窩模型模型 無(wú)阻擋的情況無(wú)阻擋的情況brr1100101

16、00b0log20logloghdfPPndhf r1(dBm)P(dB/dec)自由空間自由空間4520開闊地區(qū)開闊地區(qū)4943.5郊區(qū)郊區(qū)61.738.4表表6-1衰減因子數(shù)值衰減因子數(shù)值 有阻擋的情況有阻擋的情況 rr11001000loglogrfPPL vnrf 水面反射的情況水面反射的情況2r04PPd（2）LEE微蜂窩模型微蜂窩模型 LEE微蜂窩小區(qū)路徑損耗預(yù)測(cè)公式為微蜂窩小區(qū)路徑損耗預(yù)測(cè)公式為 (dB)lost,ABLLdhL 6SPM模型模型 現(xiàn)在很多的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件中經(jīng)常使用現(xiàn)在很多的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件中經(jīng)常使用標(biāo)準(zhǔn)傳播模型，也叫標(biāo)準(zhǔn)傳播模型，也叫SPM（Standard Prop

17、agation Model）模型，它建立在）模型，它建立在COST 231-Hata經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上。經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上。 其計(jì)算公式為其計(jì)算公式為 (dB)501210310te4Diffraction51010te610re7ClutterlogloglogloglogLKKdKhK LKdhKhK f 1K2K3K4K5K6K7K密密 集集 城城 區(qū)區(qū)城城 區(qū)區(qū)郊郊 區(qū)區(qū)鄉(xiāng)鄉(xiāng) 村村39.0121.29238.8738.6940.0733.4840.196.385.015.455.830.160.120.380.126.556.559.616.5500001111表表6-2 不同區(qū)域的模型校

18、正結(jié)果中的不同區(qū)域的模型校正結(jié)果中的K值值 7標(biāo)準(zhǔn)宏小區(qū)模型標(biāo)準(zhǔn)宏小區(qū)模型 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件AIRCOM還支持的一種還支持的一種傳播模型，叫做標(biāo)準(zhǔn)宏小區(qū)傳播模型傳播模型，叫做標(biāo)準(zhǔn)宏小區(qū)傳播模型（Standard MarcroCell Model）。）。 該模型也是建立在該模型也是建立在COST 231-Hata經(jīng)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突A(chǔ)之上，適用的頻段從驗(yàn)?zāi)Ｐ突A(chǔ)之上，適用的頻段從150MHz2 000MHz，基站天線高度范圍，基站天線高度范圍為為15m200m， 接收機(jī)高度范圍為接收機(jī)高度范圍為1m10m，其計(jì)算，其計(jì)算公式為公式為 (dB)5012103 re410re510te61010te

19、7DiffractionClutterlogloglogloglogLKKdK hKhKhKdhK LL 6.3.2 室內(nèi)傳播模型室內(nèi)傳播模型 室內(nèi)的無(wú)線傳播同樣符合反射、繞射、室內(nèi)的無(wú)線傳播同樣符合反射、繞射、散射的傳播機(jī)理，但與室外傳播環(huán)境相比，散射的傳播機(jī)理，但與室外傳播環(huán)境相比，條件卻不相同。條件卻不相同。 1對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型 很多研究表明，室內(nèi)路徑損耗遵從公很多研究表明，室內(nèi)路徑損耗遵從公式式 (dB)0100()10 logdLL dnXd 2Ericsson多重?cái)帱c(diǎn)模型多重?cái)帱c(diǎn)模型Ericsson多重?cái)帱c(diǎn)模型是通過(guò)對(duì)多層多重?cái)帱c(diǎn)模型是通過(guò)對(duì)多層辦公室建筑物

20、大量測(cè)試總結(jié)得出的。辦公室建筑物大量測(cè)試總結(jié)得出的。 圖圖6-6 多重?cái)帱c(diǎn)室內(nèi)路徑損耗模型多重?cái)帱c(diǎn)室內(nèi)路徑損耗模型 3衰減因子模型衰減因子模型 衰減因子模型中包含了建筑物類型影衰減因子模型中包含了建筑物類型影響以及阻擋物引起的變化。衰減因子模型響以及阻擋物引起的變化。衰減因子模型的公式為的公式為 （dB） 0SF100( )()10logdL dL dnFAFd 傳播模型是對(duì)無(wú)線信道的一種仿真，傳播模型是對(duì)無(wú)線信道的一種仿真，在在CDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，人們用它來(lái)預(yù)測(cè)接網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，人們用它來(lái)預(yù)測(cè)接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)，因此傳播預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性將收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)，因此傳播預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性將直接影響網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和可信

21、程度。直接影響網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和可信程度。 無(wú)線傳播模型很大程度上取決于相應(yīng)無(wú)線傳播模型很大程度上取決于相應(yīng)的傳播環(huán)境，傳播模型的研究可分為三類，的傳播環(huán)境，傳播模型的研究可分為三類，即理論分析、現(xiàn)場(chǎng)電波實(shí)測(cè)和計(jì)算機(jī)模擬。即理論分析、現(xiàn)場(chǎng)電波實(shí)測(cè)和計(jì)算機(jī)模擬。 一般傳播模型校正可大致按以下三步一般傳播模型校正可大致按以下三步進(jìn)行。進(jìn)行。 1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 2路測(cè)數(shù)據(jù)處理路測(cè)數(shù)據(jù)處理 3模型校正模型校正 以以CW測(cè)試為例，傳播模型校正的流測(cè)試為例，傳播模型校正的流程如圖程如圖6-7所示。所示。圖圖6-7 傳播模型校正流程圖傳播模型校正流程圖 6.4.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 1電子地圖與基站數(shù)據(jù)電

22、子地圖與基站數(shù)據(jù) 進(jìn)行模型校正就必須具有電子數(shù)字地進(jìn)行模型校正就必須具有電子數(shù)字地圖。圖。 電子地圖是由反映地形高度的數(shù)字高電子地圖是由反映地形高度的數(shù)字高程模型程模型DEM數(shù)據(jù)、反映地面覆蓋種類的地?cái)?shù)據(jù)、反映地面覆蓋種類的地面覆蓋模型面覆蓋模型DOM數(shù)據(jù)、反映地面線狀的線數(shù)據(jù)、反映地面線狀的線狀地物模型狀地物模型LDM數(shù)據(jù)及反映建筑群高度的數(shù)據(jù)及反映建筑群高度的建筑物分布模型建筑物分布模型BDM數(shù)據(jù)等構(gòu)成。數(shù)據(jù)等構(gòu)成。 對(duì)于對(duì)于CW測(cè)試，需要架設(shè)專門的測(cè)試測(cè)試，需要架設(shè)專門的測(cè)試基站?；?。 校正時(shí)所需要的基站數(shù)據(jù)信息有基站校正時(shí)所需要的基站數(shù)據(jù)信息有基站經(jīng)緯度、天線高度、方向角、下傾角、有

23、經(jīng)緯度、天線高度、方向角、下傾角、有效輻射功率、天線增益等。這些基站數(shù)據(jù)效輻射功率、天線增益等。這些基站數(shù)據(jù)將會(huì)在校正過(guò)程中用于路徑損耗計(jì)算。將會(huì)在校正過(guò)程中用于路徑損耗計(jì)算。 2車載測(cè)試車載測(cè)試 車載測(cè)試的類型有兩種，一種是車載測(cè)試的類型有兩種，一種是CW測(cè)測(cè)試，即在典型區(qū)域架設(shè)發(fā)射天線，發(fā)射單試，即在典型區(qū)域架設(shè)發(fā)射天線，發(fā)射單載波信號(hào)，然后在預(yù)先設(shè)定的路線上進(jìn)行載波信號(hào)，然后在預(yù)先設(shè)定的路線上進(jìn)行車載測(cè)試，使用車載接收機(jī)接收并記錄各車載測(cè)試，使用車載接收機(jī)接收并記錄各處的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)。處的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)。 另一種是現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試，即在已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的另一種是現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試，即在已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的CDMA網(wǎng)絡(luò)中，在預(yù)先設(shè)定的

24、路線上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中，在預(yù)先設(shè)定的路線上進(jìn)行車載測(cè)試，通過(guò)車載測(cè)試手機(jī)收集接收并車載測(cè)試，通過(guò)車載測(cè)試手機(jī)收集接收并記錄各個(gè)基站導(dǎo)頻信號(hào)功率數(shù)據(jù)。記錄各個(gè)基站導(dǎo)頻信號(hào)功率數(shù)據(jù)。 路測(cè)前，還應(yīng)確定合理的路徑。這一路測(cè)前，還應(yīng)確定合理的路徑。這一路測(cè)路徑直接關(guān)系到測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。路測(cè)路徑直接關(guān)系到測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 選擇測(cè)試路徑時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方選擇測(cè)試路徑時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：面：（1）測(cè)試路線必須在規(guī)劃范圍內(nèi)，）測(cè)試路線必須在規(guī)劃范圍內(nèi)，得到該區(qū)域內(nèi)不同距離、不同方向的得到該區(qū)域內(nèi)不同距離、不同方向的測(cè)量數(shù)據(jù)；測(cè)量數(shù)據(jù)；（2）測(cè)試路線應(yīng)涵蓋能夠跑到的所）測(cè)試路線應(yīng)涵蓋能夠跑到的所有道路，以一

25、般道路為主，盡量避免有道路，以一般道路為主，盡量避免選擇高速公路、高架路或較寬的公路，選擇高速公路、高架路或較寬的公路，最好選擇寬度不超過(guò)最好選擇寬度不超過(guò)3m的狹窄公路；的狹窄公路；（3）盡量避免跑到高樓陰影區(qū)，避）盡量避免跑到高樓陰影區(qū)，避免在同樣的路線上反復(fù)測(cè)試；免在同樣的路線上反復(fù)測(cè)試；（4）確保在某一距離上至少有）確保在某一距離上至少有45個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，以消除位置影響；個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，以消除位置影響；圖圖6-8 CW車載測(cè)試設(shè)備車載測(cè)試設(shè)備 6.4.2 CW路測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理路測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理 車載測(cè)試收集到測(cè)試區(qū)域瞬時(shí)接收功車載測(cè)試收集到測(cè)試區(qū)域瞬時(shí)接收功率數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理率數(shù)

26、據(jù)后，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理的最主要目的是將測(cè)試中不合理的數(shù)據(jù)濾的最主要目的是將測(cè)試中不合理的數(shù)據(jù)濾除，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行地理上的平均并完成路徑除，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行地理上的平均并完成路徑損耗的計(jì)算。由此，數(shù)據(jù)處理可分為數(shù)據(jù)損耗的計(jì)算。由此，數(shù)據(jù)處理可分為數(shù)據(jù)過(guò)濾、過(guò)濾、GPS調(diào)整、地理平均、數(shù)據(jù)篩選四調(diào)整、地理平均、數(shù)據(jù)篩選四部分，部分， 圖圖6-9 路測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理流程路測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理流程 1CW測(cè)試數(shù)據(jù)過(guò)濾測(cè)試數(shù)據(jù)過(guò)濾 2測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)GPS調(diào)整調(diào)整圖圖6-10 GPS調(diào)整前測(cè)試數(shù)據(jù)在電子地圖上的位置圖調(diào)整前測(cè)試數(shù)據(jù)在電子地圖上的位置圖圖圖6-11 GPS調(diào)整后測(cè)試數(shù)據(jù)在電子地圖上的位置圖調(diào)整后測(cè)試數(shù)

27、據(jù)在電子地圖上的位置圖 3計(jì)算每個(gè)計(jì)算每個(gè)bin的接收功率的接收功率圖圖6-12 各個(gè)各個(gè)bin的路測(cè)路徑及瞬時(shí)接收功率的路測(cè)路徑及瞬時(shí)接收功率 第第i個(gè)個(gè)bin的瞬時(shí)接收功率均值為的瞬時(shí)接收功率均值為1iNkkiiEEN 4計(jì)算路徑損耗計(jì)算路徑損耗 第第i個(gè)個(gè)bin的路徑損耗計(jì)算為的路徑損耗計(jì)算為btbbmother()iiiLEIRPEPGLGLE 5數(shù)據(jù)篩選數(shù)據(jù)篩選 數(shù)據(jù)篩選的條件包括：數(shù)據(jù)篩選的條件包括：（1）過(guò)濾近端數(shù)據(jù)，一般濾除距離）過(guò)濾近端數(shù)據(jù)，一般濾除距離測(cè)試基站測(cè)試基站100m范圍以內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)；范圍以內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)；（2）過(guò)濾遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)，一般濾除距離）過(guò)濾遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)，一般濾除距離測(cè)試

28、基站測(cè)試基站3 000m范圍以外的數(shù)據(jù)點(diǎn)；范圍以外的數(shù)據(jù)點(diǎn)；（3）使用經(jīng)典模型計(jì)算該）使用經(jīng)典模型計(jì)算該bin的路徑的路徑損耗，稱其為預(yù)測(cè)路徑損耗，而后比損耗，稱其為預(yù)測(cè)路徑損耗，而后比較預(yù)測(cè)路徑損耗與實(shí)測(cè)路徑損耗，將較預(yù)測(cè)路徑損耗與實(shí)測(cè)路徑損耗，將與預(yù)測(cè)值相差大于與預(yù)測(cè)值相差大于50dB的實(shí)測(cè)值對(duì)的實(shí)測(cè)值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)濾除；應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)濾除；（4）根據(jù)用戶自身需求，可以設(shè)定）根據(jù)用戶自身需求，可以設(shè)定天線輻射方向某個(gè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)有效天線輻射方向某個(gè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)有效（數(shù)據(jù)點(diǎn)與測(cè)試基站連線與參照物的（數(shù)據(jù)點(diǎn)與測(cè)試基站連線與參照物的夾角在設(shè)定的天線輻射有效起止角度夾角在設(shè)定的天線輻射有效起止角度之內(nèi)為

29、有效）。之內(nèi)為有效）。 6.4.3 校正原理與誤差分析校正原理與誤差分析 1模型校正原理說(shuō)明模型校正原理說(shuō)明 傳播模型校正問(wèn)題實(shí)際上就是數(shù)學(xué)上傳播模型校正問(wèn)題實(shí)際上就是數(shù)學(xué)上的多元線性回歸方法問(wèn)題。的多元線性回歸方法問(wèn)題。 2校正算法流程校正算法流程 不同的傳播模型可以有不同的校正流不同的傳播模型可以有不同的校正流程程 3校正結(jié)果及誤差分析校正結(jié)果及誤差分析 模型模型名稱名稱系數(shù)系數(shù)原始原始CCIR模型系數(shù)模型系數(shù)校正后校正后CCIR模型系模型系數(shù)數(shù)K169.5564.30K226.1626.16K313.8213.82K444.957.24K56.556.55K62.542.54K70.50

30、.5K810.98表表6-3 校正前后校正前后CCIR模型參數(shù)對(duì)比模型參數(shù)對(duì)比 校正后引入的地物類型因子如表校正后引入的地物類型因子如表6-4所所示。示。地地 物物 因因 子子校正后取值校正后取值鄉(xiāng)村開闊地鄉(xiāng)村開闊地0.92市區(qū)開闊地市區(qū)開闊地0.89綠地綠地0.61高層建筑群高層建筑群0.32一般規(guī)則建筑一般規(guī)則建筑0.12平行規(guī)則建筑平行規(guī)則建筑0.03大基底、不規(guī)則低矮建筑大基底、不規(guī)則低矮建筑0.67不規(guī)則低矮建筑不規(guī)則低矮建筑0.24表表6-4校正后地物類型因子值校正后地物類型因子值圖圖6-13 路徑損耗實(shí)測(cè)值和校正前、后模型預(yù)測(cè)值對(duì)比路徑損耗實(shí)測(cè)值和校正前、后模型預(yù)測(cè)值對(duì)比圖圖6-14 校正前后誤差均值對(duì)比校正前后誤差均值對(duì)比 在校正過(guò)程中，校正的精度受到多種在校正過(guò)程中，校正的精度受到多種因素的影響，如果不考慮工程設(shè)計(jì)方案和因素的影響，如果不考慮工程設(shè)計(jì)方案和人為因素，影響模型精度的還有如下幾個(gè)人為因素，影響模型精度的還有如下幾個(gè)方面。方面。（1）發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的精度及其工）發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的精度及其工作的穩(wěn)定性；作的穩(wěn)定性；（2）數(shù)據(jù)采集的數(shù)量、覆蓋地物類）數(shù)據(jù)采集的數(shù)量、覆蓋地物類型的范圍及其代表性；型的范圍及其代表性；（3）數(shù)字地圖的精度及其更新程度；）數(shù)