传播模型测试与校正.ppt

传播模型测试与校正,移动研究所网规网优部,学习完本课程，你将能够： 了解移动通信的电波传播特性及常用传播模型 掌握cw测试与校正的一般流程、步骤及方法 掌握cw测试数据整理与校正,课程目的,目录,传播模型测试概述 测试工具 cw测试 传播模型校正,目的 针对各个地区不同的地理环境进行测试，通过分析与计算等手段对传播模型的参数进行修正，最终得出最能反映当地无线传播环境的、最具有理论可靠性的传播模型，从而提高覆盖预测的准确性。,传播模型测试概述,目的,所处位置,所处位置,传播模型测试概述,无线电波传播的方式,传播模型测试概述,被阻挡 电波被吸收=附加损耗 反射电波=时延 多径传播 移动环境 各种多径具有随即幅度和相位 信号在时间上被扩展 建筑/汽车穿透损耗 衍射，附加损耗 用统计预测 概率=可靠接收,各种环境下的传播,传播模型测试概述,无线电波的衰落,传播模型测试概述,大尺度-中值信号 大尺度的传播机制用来描述区域均值、它具有幂定律传播特征，即中值信号功率与距离长度增加的某次幂成反比关系。 中尺度-阴影衰落 中尺度的传播机制描述的是阴影衰落，它是重叠在大尺度传播特性的中值电平上的平均功率变化，当用分贝表示时，这种变化趋于正态分布，因而又称为对数正态阴影。 小尺度-瑞利衰落 小尺度的传播机制用于描述多径衰落，它通常服从瑞利概率密度函数，又称为瑞利衰落。,无线电波的衰落,传播模型测试概述,通常，根据传播环境的不同，将规划区域分为密集城区du、一般城区mu、郊区su及农村ru四类环境。,无线传播环境的划分,传播模型测试概述,密集城区,一般城区,错综复杂的楼群没有明显的分界线，典型的街道不是平行的，而是交错的，建筑物平均高度低于40m，平均密度大于35%。,建筑可较明显地区分为建筑群区(块)，建筑物平均高度低于40m，平均密度为8-35% 。,无线传播环境的划分,传播模型测试概述,郊区,远郊或乡村,有明显大街道的大片区域，建筑物一般为30m*30m，经常看到零散的房屋，且有植被覆盖，建筑物平均高度低于20m，平均密度为3-8% 。,大的较空旷的区域中零散的分布着小的建筑物，其平均高度低于20m，平均密度小于3% 。,无线传播环境的划分,传播模型测试概述,经验型宏蜂窝传播模型,传播模型测试概述,hata的三点假设 作为两个全向天线之间的传播损耗处理； 作为准平滑地形而不是不规则地形处理； 以城市市区的传播损耗公式作为标准，其他地区采用校正公式进行修正。 适用条件 f为1501500mhz； 基站天线有效高度为30200米； 移动台天线高度为110米； 通信距离为135km；,okumura-hata模型,传播模型测试概述,传播损耗公式,修正因子 城区类型：郊区、开阔地、准开阔地、农村等； 地形类型：丘陵、斜坡、孤立山峰、水陆混合； 城市特有的修正因子：街道走向、建筑物密度；,okumura-hata模型,传播模型测试概述,cost-231模型 思想与okumura-hata模型一样； 也是利用测试数据拟合的结果； 在1800频段比okumura-hata模型更合适； 修正因子同okumura-hata模型,cost-231-hata模型,传播损耗公式,传播模型测试概述,适用条件 gsm900/1800 基站天线有效高度为30200米； 移动台天线高度为110米； 通信距离为120km； 准平滑地区、城区、郊区、开阔地、丘陵、山地、水域等； 基本思想 统一okumura-hata模型和cost-231模型的公式； 在城区和地形修正因子基础上，增加了地物的修正因子； 各个参数k都是可以利用测试数据进行修正。,通用模型,传播模型测试概述,path loss = k1 + k2log(d)+ k3hms + k4log(hms) +k5log(heff) + k6log(heff)log(d) + k7diff + clutter loss,k1 衰减常数 k2 距离衰减常数 k3，k4 移动台天线高度修正系数 k5，k6 基站天线高度修正系数 k7 绕射修正系数 diff 绕射损耗值 clutter loss 地物衰减修正值 d 基站与移动台之间距离(km) hms 移动台天线有效高度(m) heff 基站天线有效高度(m),通用模型,传播损耗公式,传播模型测试概述,移动环境中实际接受信号电平是快衰落叠加在慢衰落信号之上形成 预测短期衰落几乎是不可能的，对于电波传播损耗都是估计的中值损耗，所以信号场强的预测又称为信号中值场强预测,传播模型测试原理,传播模型测试概述,移动环境是复杂与多变的，对接收信号中值进行准确计算也是相当困难的。 工程上做法是，在大量场强测试的基础上，经过对数据的分析与统计处理，找出各种地形与地物下的传播损耗与距离、天线高度、工作频率的关系，给出传播特性的计算公式，并建立对应的传播预测模型，从而能用较简单的方法预测接收信号的中值。 由于传播模型校正的数据用的是测试点的中值场强值，因此应消除快衰落的影响。 william c.y.lee的理论认为，在进行数据采集时，在平均采样区间长度为40个波长间隔内，采36或最多50个抽样点能有效的去除快衰落的影响。,传播模型的建立,传播模型测试概述,目录,传播模型测试概述 测试工具 cw测试 传播模型校正,测试工具,测试工具清单,测试工具清单,测试工具,目录,传播模型测试概述 测试工具 cw测试 传播模型校正,测试站点的选择 测试路线的选择 测试环境的搭建 数据的采集处理 形成cw测试报告,cw测试,提纲,站点选择的步骤 确定测试区域 划分测试区域（根据无线传播环境的划分） 初步确定待测点 待测站点的勘查 筛选站点 输出测试站点选择报告,测试站点的选择,cw测试,站点选择的原则 站点周围不能有明显的遮挡； 天线挂高应和适用该区域模型大致需要的天线挂高接近； 对每种细分后的测试区域选择24个测试站点，利用多个站点的测试数据进行合并校模，消除位置因素的影响； 对小城市的测试，可以直接在市中心处选择一个典型的站点，然后围绕该站点进行测试。 对于中等城市，可以考虑用两种传播模型表征：密集和郊区； 测试站点周围应包含足够的地物类型，并有相当数量的道路以便测试时各种地物都能到达； 测试站点所在楼面不能太大。,测试站点的选择,cw测试,测试路线的选择步骤 了解大概的地理环境 指定测试路线 制作测试路线图 输出测试路线选择报告,测试路线的选择,cw测试,测试路线的选择原则,理论路线1 理论路线2,测试路线的选择,cw测试,测试路线的选择举例,测试路线的选择,cw测试,测试环境的搭建,cw测试,李氏定理 r(x) = m(x)r0(x) 上式表示为： 当2l取40个波长，采样点为30-50个时，能有效得达到“消除快衰落，保留慢衰落”的目的-李氏定理 数据处理过程 数据过滤 数据的地理平均,数据的采集处理,cw测试,传播模型测试工作总结内容 对传播模型测试工作进行全面的总结，包括经验、问题等，并输出总结报告； 对传播模型测试的资料进行评审归档，包括原始数据、输出报告、工作总结、现场工作评价单等； 与客户就传播模型测试总结工作进行交流及可能的培训，得到客户的认可。,形成cw测试报告,cw测试,目录,传播模型测试概述 测试工具 cw测试 传播模型校正,电子地图的准备 测试数据的整理导入 测试数据的滤除 粗校 细校 形成传播模型测试报告,提纲,传播模型校正,电子地图格式 planeteet 精度要求,电子地图的准备,传播模型校正,测试数据的整理导入 做好每个测试站点的头文件和数据文件，头文件和数据文件格式可参考下面两个文件。 可将每个站点测试文件逐个导入asset中，也可将某几个站点的文件进行合并，联合校正。,测试数据的整理导入,传播模型校正,测试数据的滤除 过滤远端数据 过滤近端数据 滤除“波导效应” 滤除掉其它明显异常的数据点，如特别离散的点或者采样点太少的点。,测试数据的滤除,传播模型校正,k1,k2 通过调整k1和k2值，使其输出的error. vs log (distance)图中的gradient=0db/dec，intercept=0db。,粗校,传播模型校正,k7 在校正k7因子时不能包括直射信号line of sight（los）在内，因此需要滤除non-los信号。 在滤除这些信号之后通过不断地调整k7，使analysis输出报告中的模型mean error=0。,粗校,传播模型校正,k6及k1的再校正 在得到k7绕射因子后，将los信号恢复。 再将error. vs log (distance)图输出，看gradient是否为零，不为零则通过不断地调整k6使gradient0。 然后看analysis输出报告中的模型mean error是否为零，如果不为零则不断调整k1，使模型mean error为零。,粗校,传播模型校正,clutter,k6与k1的联合调整 看analysis输出报告中的各种地物的mean error是否为零，不为零的通过不断调整各自的clutter offset使各种地物的mean error=0。 clutter offset调整后，此时error. vs log (distance)图中的gradient和intercept可能都不为零。此时就还需要通过调整k6，使gradient0； k6校正后（即gradient0）看模型mean error是否为零，如果不为零则不断调整k1，使模型mean error为零。 看是不是有部分的地物的mean error又不为零了，所以又需要调整这些地物的clutter offset，因此clutter offset、k6和k1的校正不断地交替进行 ； 达到（gradient=0db/dec intercept=0db）的同时各种地物的mean error也为0，模型的mean error也为0,粗校,传播模型校正,dthrough的设置，地物修正因子的精确校正 选用不同绕射计算方法，对k7进行精细校正 多种天线高度计算方法，对k3-k6进行精细校正 两段式模型-近场、远场 注意 asset也支持