LOS与NLOS的区别

LOS 与与 NLOS 的区别的区别 1 前言 LOS line of sight 和 NLOS not line of sight 从名称上而言 是指的是无线信号的视线传输 和非视线传输 简单的使用这两个名词 显然无法将实际上的多样的无线传播环境加以区分 比如水声 比如回波信道等 而在实际的移动通信的网络规划中 大部分环境都可以分成 LOS 和 NLOS 而且 各个标准的接收检 测技术在这两种环境中又可以分别做不同的处理 因此 对 NLOS 和 LOS 的认识 是无线通信人的必修课 程 2 LOS 和 NLOS 的定义 我 们通常将无线通信系统的传播条件分成视距 LOS 和非视距 NLOS 两种环境 视距条件下 无线信 号无遮挡地在发信端与接收端之间 直线 传播 这要 求在第一菲涅尔区 First Fresnel zone 内没有 对无线电波造成遮挡的物体 如果条件不满足 信号强度就会明显下降 菲涅尔区的大小取决于无线电波 的频率及收发信机间距离 Note first fresnel zone 是否近似于天线发射的波瓣 该区域与下倾角 天线形成波束形状 以 及传播的无线电波波长有关 后来找到的比较不错的中文答案 从发射机到接收机传播路径上 有直射波和反射波 反射波 的电场方向正好与原来相反 相位相差 180 度 如果天线高度较低且距离较远时 直射波路径与反射波路 径差较小 则反射波将会产生破坏作用 实际传播环境中 第一菲涅尔区定义为包含一些反射点的椭圆体 在这些反射点上反射波和直射波的 路径差小于半个波长 从电磁波在空间的传播来讲 第一菲涅尔区是满足直射波和反射波某种特性的波 是从接收区域可 以接收到如何的电磁波角度出发的 视距通信应保证第一菲涅尔区 0 6 倍焦距内无障碍物 是否该参数 0 6 只是人为定义的情况 该参 数是否与 rice K 有关 是的 图一 视距传播与第一菲涅尔区 而在有障碍物的情况下 无线信号只能通过反射 散射和衍射方式到达接收端 我们称之为非视距通 信 此时的无线信号通过多种途径被接收 而多径效应会带来时延不同步 信号衰减 极化改变 链路不 稳定等一系列问题 图二非视距传播 多径信号传播过程中会引起信号极化角的改变 而另一方面基站常使用不同极化方式进行频率复用 因此多径效应引起的极化角改变 就会产生问题 note 对于极化 在 LOS 下 极化角度就改变很少 如 何把多径传播的不利因素变化有利因素 是实现非视距通信的关键 一种简单的方法就是提高发 射功率 以使信号穿透障碍物 变非视距传播为准视距传播 但这不 是真正的解决之道 只能一定程度 的解决问题 无线覆盖总是要受制于地理环境 空中损耗 链路预算等条件 某些情况要求无线传播条件 一定是非视距的 如规划 的要求 高度的限制 不允许天线安装在视距范围内 小区连续覆盖时 频率 复用要求很严格 降低天线高度可有效减少相邻小区的同频干扰 所以基站与终端经常 是在非视距条件 下通信 而视距通信环境中天线过高 过密反而会带来问题 非视距通信同样可以降低网络建设成本 例如 无线规划仿真更加精确 勘察选址的工作量降低 CPE 设备的安装难度也相应减少 为解决非视距通信中的问题 WiMax 采用了以下一些主要技术 OFDM 调制 子信道化 方向性天线 发射与接收分集 自适应调制 多重纠错技术 功率控制 note OFDM 系统的子带上的频率选择性增益 在 Multi path channel 下才能成立 3 LOS 和 NLOS 的信道建模 具 有 LOS 径的衰落通常认为服从 RICE 分布 RICE 分布与 NLOS 下的 Rayleigh 分布类似 不同点在于 其具有一条直射主径 因为实际环境中 菲涅 尔区通常是属于半遮挡状态 此时既有直射路径 又有散 射分量 我们用 K 因子表示该直射路径与其它散射分量的功率比例 信号模型如下 We model a narrowband propagation channel by considering a sinusoidal transmitted carrier s t cos wct This signal received over a Rician multipath channel can be expressed as v t C cos wct SNn 1 rn cos wct fn where C is the amplitude of the line of sight component rn is the amplitude of the n th reflected wave fn is the phase of the n th reflected wave n 1 N identify the reflected scattered waves 上面式子中的视距传播功率为C2 2 而 RICE 因子定义成其与后面散射径的功率的比值 通常表示成 DB 的形式 当该值以比值形式表示为 0 时 也就是没有直射功率时 C 0 此刻 蜕化为 rayleigh 衰落 即 NLOS 环境 因此 笔者认为 与第二章结合 从建模角度而言 LOS 和 NLOS 的分界线 在于其功率的比例满足 0 6 也就是说直射径功率主导成分时 就认为属于 LOS 传输 这 是从信道建模认识的一个角度的解释 在半懂不懂地看完 D