无线信道传输模型——室内传播模型ppt课件

无线信道传输模型室内传播模型,2011-4-7,1,概要,背景室内分布系统的组成室内传播模型分析总结,2,背景,建筑物通讯质量不良,酒店,地铁,3,改善室内覆盖的基本方法,加大室外信号方式分层覆盖方式室内信号分布系统方式,4,室内分布系统的组成,信号源直放站（无线同频、无线频移或光线直放站）、基站（宏蜂窝或微蜂窝）信号分布系统无源电分布、有源电分布、光-电分布、泄漏电缆分布,5,室内分布系统的组成,信号源,6,室内分布系统的组成,信号分布系统,7,室内分布系统的信号源接入方式,宏蜂窝作信源接入微蜂窝作信源接入直放站作信源接入无线直放站光纤直放站,8,微蜂窝与直放站的比较,9,室内覆盖系统的理论分析,室内通用传播模型,该模型是一个站点的通用模型，可用于典型的室内环境，它需要很少的环境路径损耗信息，用平均的路径损耗和有关的阴影衰减统计来表征室内路径的损耗。这里的模型计算穿过多层楼层的损耗以应用于频率在楼层间复用的状况，基本的模型如下:其中：PL为1米距离的空间损耗，GSM900典型值30dBNsf为同层损耗因子，需经过模拟场强测试决定。FAF为不同层路径损耗附加值。,10,自由空间传播模型,自由空间传播模型适用于预测接收机和发射机之间是完全无阻挡的视距路径时的接收场强。自由空间中距发射机d处天线的接收功率,为发射功率；是接收功率；是发射天线增益；是接收天线增益；d是T-R之间距离，单位是m；L是与传播无关的系统损耗因子；是波长，单位m。天线的增益与它的有效截面有关，即：。则与载频相关：。,11,综合损耗L(L=1)通常归因于传输线损耗、滤波损耗和天线损耗，L=1则表明系统中不考虑硬件损耗。路径损耗表示信号衰减，单位为dB的正直，定义为有效发射功率和接收功率之间的差值。当包含天线增益是，路径损耗为,不包括天线增益时，设定天线具有单位增益。路径损耗为即：,12,Chan模型,Chan模型适用于室内微蜂窝区的场强预测，该模型认为电波在室内传播时的路径损耗L近似于自由空间直接传播时的路径损耗Lp加上室内墙壁的穿透损耗Lw(与工作频率和墙体材料有关)。,13,衰减因子模型,在进行室内覆盖的网络规划时，经常选取衰减因子模型作为室内传播模型，基本模型公式即可改写为：,对于多层建筑物，室内路径损耗等于自由空间损耗附加上损耗因子，并随距离成指数增长。,其中，为信道的衰减常数，单位是dB/m。的取值范围在0.48-0.62之间。,14,对数距离路径损耗模型,适用于在传输路径上具有相同T-R距离的不同随机效应。模型路径损耗公式,其中：n为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度，依赖于特定的传播环境；为近地参考距离；d为T-R距离；为零均值的高斯分布随机变量，单位为dB，标准偏差为，单位也为dB。,15,Keenan-Motley模型,适用于模拟室内路径损耗，模型预测的路径损耗为：,d是传播距离，单位m，、分别表示信号穿过不同类型的墙和地板的数目；、则为对应的损耗因子，单位是dB；j，i分别表示墙和地板的类型数目。为了更好的拟合测量数据，对K-M模型进行修正，路径损耗可表示为,为常数，为穿过收发天线之间j类墙体的衰减，为收发天线之间j类墙体数目，表示穿透相邻地板的衰减，表示楼层数目，即穿透地板的数目。,16,基于反演模式的电波传播模型,接收信号与发射信号功率比可以表示为：（1）其中，是发射信号功率；是接收到的瞬时信号功率，它是基站和移动台之间距离的函数；为空间传播损耗，指数n一般在2-4之间；为阴影衰落；为多径衰落。定义单位传播路径上电波功率相对损耗因子（2）损耗因子体现了单位长度上不规则空间传播损耗和阴影衰落的合成效果，与地点和时间有关，即有,17,由（2）式可得：（3）考虑地形地物较短时间内基本固定，则不考虑式（3）中的t。定义投影算子，该算子作用于传播损耗分布函数后积分出总的路径损耗。（4）,(4)式即为移动通信环境中无线传播损耗的一般模型，投影算子作用于路径损耗因子，起到积分的作用。r和分别代表传播距离和用分贝表示的从基站到移动设备单位传播距离上的传播损耗。,18,当有地形地物数据库可用时，可根据该数据库辅助确定投影算子的积分形式，特别是其积分路径，而当没有该数据库可用时，利用“虚拟传播路径”的概念也可以不依赖于地形地物数据库构造路径损耗积分方程。这里体现了基于反演模式的电波传播模型的一个特性，即预测模型对环境数据库的弹性。当通过预先的实验得到必要的一组值后，求解就构成了一个反演问题。当从反演问题的角度求出之后，可以通过（4）式来完成特定区域内个小区的接收功率中值二位分部预测。,19,总结,传播模型的确定是计算路径损耗的