GSM無(wú)線(xiàn)傳播理論課件

1、無(wú)線(xiàn)傳播理論課程內(nèi)容第一章 無(wú)線(xiàn)傳播原理 第二章 無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境 第三章 無(wú)線(xiàn)傳播模型 第四章 傳播模型校正 頻譜劃分不同的頻段內(nèi)的頻率具有不同的傳播特性直射波及地面反射波（最一般的傳播形式）對(duì)流層反射波（傳播具有很大的隨機(jī)性）山體繞射波（陰影區(qū)域信號(hào)來(lái)源）電離層反射波（超視距通訊途徑）傳播途徑建筑物反射波繞射波直達(dá)波地面反射波傳播途徑無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境電波傳播受地形結(jié)構(gòu)和人為環(huán)境的影響，無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境直接決定傳播模型的選取。影響環(huán)境的主要因素： 自然地形（高山、丘陵、平原、水域） 人工建筑的數(shù)量、分布、材料特性 該區(qū)域植被特征 天氣狀況 自然和人為的電磁噪聲狀況 人為環(huán)境 鄉(xiāng)村地區(qū) 準(zhǔn)郊區(qū) 郊區(qū) 市區(qū)

2、 地形結(jié)構(gòu) 開(kāi)闊區(qū) 平滑地形 丘陵地形 山區(qū) 無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境信號(hào)衰落抗快衰落措施分集時(shí)間分集 符號(hào)交織、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)編碼空間分集 采用主、分集天線(xiàn)接收。主、分集天線(xiàn)的接收信號(hào)不具有同時(shí)衰減的特性?；窘邮諜C(jī)對(duì)一定時(shí)間范圍內(nèi)不同時(shí)延信號(hào)的均衡能力也是一種空間分集的形式。頻率分集 GSM通信采用跳頻起源于反射，主要指到達(dá)接收機(jī)的主信號(hào)和其他多徑信號(hào)在空間傳輸時(shí)間差異而帶來(lái)的同頻干擾問(wèn)題 發(fā)射信號(hào)來(lái)自遠(yuǎn)離接收天線(xiàn)的物體時(shí)間色散解 決自適應(yīng)均衡技術(shù)、站址調(diào)整Ploss=32.44+20lgfMHz+20lgdkm設(shè)f=900MHz，該傳播損耗可描述為：Ploss=91.52+20lgd =L0+10lgd

3、L0=91.52 = 2路徑損耗斜率在實(shí)際通信環(huán)境中，一般在3至5之間 自由空間傳播損耗傳播損耗傳播損耗準(zhǔn)平滑地形及不規(guī)則地形傳播損耗準(zhǔn)平滑地形表面起伏平緩，起伏高度小于等于20米的地形不規(guī)則地形除了準(zhǔn)平滑地形之外的其余地形，可按狀態(tài)分為：丘陵地形、孤立山岳、傾斜地形、水陸混合地形等RTTR其它傳播損耗TRTR傳播損耗 繞射損耗 穿透損耗 地物損耗建筑物穿透損耗XdBmWdBm穿透損耗=X-W=B dB電磁波穿透墻體的反射和折射 室內(nèi)信號(hào)取決于建筑物的穿透損耗 室內(nèi)窗口處與室內(nèi)中部信號(hào)差別較大 建筑物材質(zhì)對(duì)穿透損耗影響較大 電磁波的入射角對(duì)穿透損耗影響較大建筑物穿透損耗 物體阻擋/穿透損耗為：

4、 隔墻阻擋：520dB 樓層阻擋：20dB， 室內(nèi)損耗值是樓層高度的函數(shù)，-1.9dB/層 家具和其它障礙物的阻擋： 215dB 厚玻璃： 610dB 火車(chē)車(chē)廂的穿透損耗為：1530dB 電梯的穿透損耗： 30dB左右 茂密樹(shù)葉損耗：10dB反射損耗地面性質(zhì)水面稻田田野城市、山地、森林等效地面反射系數(shù)0.910.60.80.30.50.10.2反射損耗（dB）01246101420課程內(nèi)容第一章 無(wú)線(xiàn)傳播原理 第二章 無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境 第三章 無(wú)線(xiàn)傳播模型 第四章 傳播模型校正 無(wú)線(xiàn)傳播模型傳播模型用于預(yù)測(cè)地形、障礙物及人為環(huán)境對(duì)電波傳播中路徑損耗的影響。GSM常用傳播模型 Okumura(奧村)

5、/Hata模型 適用于900M宏蜂窩預(yù)測(cè) COST231-Hata模型 適用于1800M宏蜂窩預(yù)測(cè) 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(jiàn)傳播模型無(wú)線(xiàn)傳播模型無(wú)線(xiàn)傳播模型Ploss=K1+K2lgd+K3(Hms)+K4lg(Hms)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lg(d)+K7+KclutterPathloss：路徑損耗(dB)K1：與頻率相關(guān)的常數(shù)K2：距離衰減常數(shù)K3、K4：移動(dòng)臺(tái)天線(xiàn)高度修正系數(shù)K5、K6：基站天線(xiàn)高度修正系數(shù)K7：繞射修正系數(shù)Kclutt

6、er：地物衰減修正系數(shù)d：基站與移動(dòng)臺(tái)之間的距離(km)Hms、Heff：移動(dòng)臺(tái)天線(xiàn)和基站天線(xiàn)的有效高度(m)華為規(guī)劃軟件模型（一）K參數(shù)參考值K1146/900M Urban,154/1800M UrbanK244.90K3-2.88K40.00K5-13.82K6-6.55K7-0.70無(wú)線(xiàn)傳播模型華為規(guī)劃軟件模型（二）Clutter衰耗值參考值Inland Water-3.00Wetland-3.00Open Areas-2.00Rangeland-1.00Forest13.00Industrial&Commercial Areas5.00Village-2.90Parallel_Low

7、_Buildings-2.50Suburban-2.50Urban0Dense urban5High Building16課程內(nèi)容第一章 無(wú)線(xiàn)傳播原理 第二章 無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境 第三章 無(wú)線(xiàn)傳播模型 第四章 傳播模型校正 模型校正 目的：通過(guò)連續(xù)波（CW）測(cè)試，校正傳播模型參數(shù)，增加 無(wú)線(xiàn)覆蓋預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。即將連續(xù)波測(cè)試結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果 相比較，調(diào)整模型中的K參數(shù)，使模型符合實(shí)際地理環(huán)境。 采樣符合李氏定律：40波長(zhǎng)，采樣50個(gè)樣點(diǎn) 校正方法：最小方差法模型校正 站點(diǎn)選取服務(wù)區(qū)內(nèi)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(cè)試點(diǎn)站址的選擇原則是要使它能覆蓋足夠 多的地物類(lèi)型（電子

8、地圖提供）對(duì)每一種人為環(huán)境，最好有三個(gè)或三 個(gè)以上的測(cè)試站點(diǎn)，以盡可能消除位 置因素 模型校正 測(cè)試設(shè)備 基站系統(tǒng) -發(fā)射天線(xiàn) -饋線(xiàn) -高功放 -高頻信號(hào)源 測(cè)試系統(tǒng) -GPS -測(cè)試軟件 -便攜機(jī) -測(cè)試接收機(jī)模型校正 天饋數(shù)據(jù)確定采用全向天線(xiàn)記錄天線(xiàn)高度、增益、基站發(fā)射功率模型校正 測(cè)試路線(xiàn)確定考慮點(diǎn)不同距離不同方向的測(cè)試數(shù)據(jù)某個(gè)距離至少45個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)以消除位置影響盡可能經(jīng)過(guò)各種地物盡量避免高速公路車(chē)速上限：Vmax=0.8/Tsample螺旋測(cè)試路徑模型校正 數(shù)字地圖 數(shù)字高程模型DEM 地物覆蓋模型DOM 線(xiàn)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20