無線傳播信道模型理論

無線傳播信道模型理論第1頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月無線傳播模型傳播模型用于預(yù)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常用傳播模型傳播模型是移動通信網(wǎng)小區(qū)規(guī)劃的基礎(chǔ)。模型的價值就是保證了精度，同時節(jié)省了人力、費(fèi)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(wù)。利用高精度的預(yù)期方法并通過計算機(jī)計算，通過比較和評估計算機(jī)輸出的所有方案的性能，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(zhǔn)確與否關(guān)系到小區(qū)規(guī)劃是否合理，運(yùn)營商是否以比較經(jīng)濟(jì)合理的投資滿足了用戶的需求第2頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月Okumura(奧村)/Hata模型適用于900M宏蜂窩預(yù)測

COST231-Hata模型適用于1800M宏蜂窩預(yù)測

COST231Walfish-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無線傳播模型第3頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月無線傳播模型Lp=69.55+26.16logf-13.82loghb+(44.9-65.5loghb)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-2[log(f/28)]2-5.4對于開闊地：Lpo=Lp-4.78[log(f)]2+18.33logf-40.94Okumura(奧村)/Hata模型第4頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月在實(shí)際無線傳播環(huán)境中，還應(yīng)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(diǎn)，對傳播模型進(jìn)行了改進(jìn)，考慮了現(xiàn)實(shí)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(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)這些K參數(shù)，可以計算出傳播損耗中值。但是由于環(huán)境的復(fù)雜性，還要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。?dāng)蜂窩移動通信系統(tǒng)用于室內(nèi)時要考慮建筑損耗。建筑損耗是墻壁結(jié)構(gòu)（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(fù)雜性，建筑物的損耗只能在周圍環(huán)境的基礎(chǔ)上統(tǒng)計預(yù)測。我們可以有以下一些結(jié)論位于市區(qū)的建筑平均穿透損耗大于郊區(qū)和偏遠(yuǎn)區(qū)。有窗戶區(qū)域的損耗一般小于沒有窗戶區(qū)域的損耗。建筑物內(nèi)開闊地的損耗小于有走廊的墻壁區(qū)域的損耗。街道墻壁有鋁的支架比沒有鋁的支架產(chǎn)生更大的衰減。只在天花板加隔離的建筑物比天花板和內(nèi)部墻壁都加隔離的建筑物產(chǎn)生的衰減小。第5頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月無線傳播模型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)劃軟件模型（一）K參數(shù)參考值K1146/900MUrban,154/1800MUrbanK244.90K3-2.88K40.00K5-13.82K6-6.55K7-0.70第6頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月無線傳播模型華為規(guī)劃軟件模型（二）Clutter衰耗值參考值InlandWater-3.00Wetland-3.00OpenAreas-2.00Rangeland-1.00Forest13.00Industrial&CommercialAreas5.00Village-2.90Parallel_Low_Buildings-2.50Suburban-2.50Urban0Denseurban5HighBuilding16第7頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月無線傳播模型應(yīng)用環(huán)境最低接收功率備注：手機(jī)接收電平=天線口功率-路徑傳播損耗大樓室內(nèi)-70dBm手機(jī)靈敏度-102dBm，快衰落保護(hù)3dB，慢衰落保護(hù)7dB，穿透損耗16dB，干擾保護(hù)2dB，環(huán)境噪聲2dB小臥車內(nèi)，或市區(qū)一般建筑物一層室內(nèi)-80dBm手機(jī)靈敏度-102dBm，快衰落保護(hù)3dB，慢衰落保護(hù)5dB，穿透損耗10dB，干擾保護(hù)2dB，環(huán)境噪聲2dB室外-90dBm手機(jī)靈敏度-102dBm，快衰落保護(hù)3dB，慢衰落保護(hù)5dB，干擾保護(hù)2dB，環(huán)境噪聲2dB第8頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月模型校正

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(yù)測的準(zhǔn)確性。即將連續(xù)波測試結(jié)果與預(yù)測結(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，采樣50個樣點(diǎn)

校正方法：最小方差法第9頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月模型校正

——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，分別選取測試點(diǎn)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(diǎn)，以盡可能消除位置因素

第10頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月模型校正

——測試設(shè)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(jī)

-測試接收機(jī)第11頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月模型校正

——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)射功率第12頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月模型校正

——測試路線確定考慮點(diǎn)不同距離不同方向的測試數(shù)據(jù)某個距離至少4～5個測試數(shù)據(jù)以消除位置影響盡可能經(jīng)過各種地物盡量避免高速公路車速上限：Vmax=0.8λ/Tsample螺旋測試路徑第13頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月模型校正

——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20M精度微蜂窩預(yù)測選5M