無線電波傳播基礎(chǔ)理論詳解演示文稿

無線電波傳播基礎(chǔ)理論詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)（優(yōu)選）無線電波傳播基礎(chǔ)理論目前二頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.1研究電波傳播特性的必要性無線電波傳播特性的研究和了解是移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)的基礎(chǔ),從頻段的確定、頻率分配、無線電波的覆蓋范圍、計算通信概率及系統(tǒng)間的電磁干擾，直到最終確定無線設(shè)備的參數(shù)，都必須依靠對電波傳播特性的研究、了解和據(jù)此進(jìn)行的場強(qiáng)預(yù)測。無線電波傳播與工作頻率有關(guān)，如450MHz、900MHz和1800MHz的電波傳播特性差別很大；無線電波傳播特性與各區(qū)域的電波傳播環(huán)境有關(guān)，確定某一特定地區(qū)的傳播環(huán)境的主要因素有：

自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）

人工建筑的數(shù)量、高度、分布和材料特性

該地區(qū)的植被特征

天氣狀況

自然和人為的電磁噪聲狀況另外，無線電波傳播還受到移動臺運(yùn)動因素的影響。靜止的移動臺與高速運(yùn)動的移動臺的傳播特性也大不相同。電波傳播具有可逆性，即電波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)所經(jīng)歷的損耗和衰減同電波從B點(diǎn)傳播到A點(diǎn)所經(jīng)歷的是一樣的。目前三頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.2頻段劃分通常無線電波所指的是從極低頻10KHz到極超高頻的頂點(diǎn)300GHz（GigaHertz）。通常劃分成八個區(qū)域，參看下表：目前四頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.2頻段劃分移動通信中頻段的劃分為：由上表可以看出移動通信頻段位于UHF頻段范圍內(nèi)，是以空間波的方式進(jìn)行傳輸?shù)?。目前五頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.3dB概念的介紹目前六頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.3dB概念的介紹目前七頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.4電波傳播方式目前八頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.4電波傳播方式目前九頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.5快衰落與慢衰落快衰落：大量傳播路徑的存在就產(chǎn)生了所謂的多徑現(xiàn)象，其合成波的幅度和相位隨移動臺的運(yùn)動產(chǎn)生很大的起伏變化，這就是所謂的快衰落或多徑衰落，也稱為瑞利衰落。其電場強(qiáng)度概率函數(shù)是服從瑞利分布的。克服快衰落的方法主要有各種形式的分集方式：時間、頻率、空間、極化目前十頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.5快衰落與慢衰落慢衰落：移動臺接收的信號除瞬時出現(xiàn)快速瑞利衰落外，其場強(qiáng)中值隨著地區(qū)位置改變出現(xiàn)較慢的變化，這就是所謂的慢衰落或陰影衰落，其接收電場強(qiáng)度概率函數(shù)是服從高斯分布的。電波傳播路徑上遇有高大建筑物、樹林、地形起伏等障礙物的阻擋，就會產(chǎn)生電磁場的陰影?？朔ヂ涞闹饕椒ㄊ羌哟蟀l(fā)射功率，提高接受靈敏度，宏觀分集等。目前十一頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.5快衰落與慢衰落總的來說，在蜂窩環(huán)境中有兩種影響：第一種是多徑，從建筑物表面或其他物體反射、散射而產(chǎn)生的短期衰落；第二種是直接可見路徑產(chǎn)生的主要信號強(qiáng)度的緩慢變化，即長期場強(qiáng)變化。也就是說，信道工作于符合瑞利分布的快衰落并疊加有信號幅度滿足對數(shù)正態(tài)分布的慢衰落。目前十二頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.6傳播損耗在研究傳播時，特定接收機(jī)功率接收的信號電平是一個主要特性。由于傳播路徑和地形干擾，傳播信號減小，這種信號減小稱為傳播損耗。自由空間的傳播損耗可以由下式表示：其中f為頻率(MHz)，d為距離(km)。上式與距離d成反比，當(dāng)距離增加一倍時，自由空間的路徑損耗增加6dB。同時，減小波長提高頻率也會使路徑損耗增大。當(dāng)已知頻率f還可以簡化上式：式中γ＝2。γ稱為路徑損耗傾斜因子。在實際蜂窩環(huán)境中，隨著環(huán)境的不同γ的取值范圍在2～6之間變化。目前十三頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.6傳播損耗目前十四頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.6傳播損耗不同環(huán)境下γ因子的取值范圍：目前十五頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.6傳播損耗目前十六頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.7900/1800頻段傳播特性比較

總體而言GSM1800MHz頻段的覆蓋比GSM900M頻段要差一些：

Okumura–Hata公式中GSM1800M頻段的路徑損耗比GSM900M頻段大9.79dB功率預(yù)算中GSM1800M頻段MS發(fā)射功率比GSM900M頻段小3dB(各自分別為30dBm和33dBm）

50m長7/8”電纜損耗差值為0.97dBGSM1800與GSM900相比較，所有以上各項給出了13.77dB差值但實際的場強(qiáng)測量和1800M頻段的模型校正發(fā)現(xiàn)平均差值并沒有這么大通常Okumura–Hata模型1800M頻段的修正因子比900M頻段小3～6dB。這說明平均損耗差值在8～10dB之間，且依賴于具體電波傳播環(huán)境和基站天線高度目前十七頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.7900/1800頻段傳播特性比較以下測試是在市區(qū)環(huán)境中同一站址，分別在1800MHz和900MHz頻段的下行鏈路中進(jìn)行的，平均差值=9.5dB,變化范圍為=-6～22dB(損耗包括了ERP和電纜損耗的不同)

圖中部分變化較大的值是由于天線波瓣圖的差異造成的室內(nèi)穿透損耗1800M比900M平均要大3～5dB，但對部分建筑物可能是負(fù)的目前十八頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.7900/1800頻段傳播特性比較

路徑損耗用5dB糾正

BS天線高度30mMS天線高度1.5m

標(biāo)準(zhǔn)方差σ＝8dB

路徑損耗斜率3.38GSM1800MS靈敏度,功率-100dBm,30dBmGSM900MS靈敏度,功率-102dBm,33dBm平均差值=8.77dB目前十九頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)

由于1800M頻段的覆蓋比900M頻段要差8～10dB，因此，可以通過共站址的方法實現(xiàn)有效的室外覆蓋。同時也要求GSM900實現(xiàn)良好的室內(nèi)覆蓋1.7900/1800頻段傳播特性比較目前二十頁\總數(shù)二十一頁\編于八點(diǎn)1.8傳播模型·隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，對通信質(zhì)量要求的提高，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、覆蓋預(yù)測已不可能靠手工運(yùn)算來完成。通過計算機(jī)應(yīng)用傳播模型就能夠很好的解決這一問題。通過模型進(jìn)行預(yù)測能夠得到誤差在10dB以內(nèi)的路徑損耗的本地均值·

移動通信中用到的傳播模型有很多,常見的有：