无线传播信道模型理论

无线传播信道模型理论第1页，共15页，2023年，2月20日，星期五无线传播模型传播模型用于预测地形、障碍物及人为环境对电波传播中路径损耗的影响。GSM常用传播模型传播模型是移动通信网小区规划的基础。模型的价值就是保证了精度，同时节省了人力、费用和时间。在规划某一区域的蜂窝系统之前，选择信号覆盖区的蜂窝站址使其互不干扰，是一个重要的任务。利用高精度的预期方法并通过计算机计算，通过比较和评估计算机输出的所有方案的性能，我们就能够很容易地筛选出最佳蜂窝站址配置方案。因此，可以说传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求第2页，共15页，2023年，2月20日，星期五Okumura(奥村)/Hata模型适用于900M宏蜂窝预测

COST231-Hata模型适用于1800M宏蜂窝预测

COST231Walfish-Ikegami模型适用于900M和1800M的微蜂窝规划软件ASSET的传播模型适用于900M和1800M的宏蜂窝常见传播模型无线传播模型第3页，共15页，2023年，2月20日，星期五无线传播模型Lp=69.55+26.16logf-13.82loghb+(44.9-65.5loghb)logd-a(hm)hb：基站天线高度；hm：移动台天线高度对中等城市或大城市：

A(hm)=(1.1logf-0.7)hm-(1.56logf-0.8)对于郊区： Lps=Lp-2[log(f/28)]2-5.4对于开阔地：Lpo=Lp-4.78[log(f)]2+18.33logf-40.94Okumura(奥村)/Hata模型第4页，共15页，2023年，2月20日，星期五在实际无线传播环境中，还应考虑各种地物地貌的影响，规划软件ASSET正是考虑到这一点，对传播模型进行了改进，考虑了现实环境中各种地物地貌对电波传播的影响，从而更好的保证了覆盖预测结果的准确性。根据这些K参数，可以计算出传播损耗中值。但是由于环境的复杂性，还要进行适当的修正。当蜂窝移动通信系统用于室内时要考虑建筑损耗。建筑损耗是墙壁结构（钢、玻璃、砖等）、楼层高度、建筑物相对于基站的走向、窗户区所占的百分比等的函数。由于变量的复杂性，建筑物的损耗只能在周围环境的基础上统计预测。我们可以有以下一些结论位于市区的建筑平均穿透损耗大于郊区和偏远区。有窗户区域的损耗一般小于没有窗户区域的损耗。建筑物内开阔地的损耗小于有走廊的墙壁区域的损耗。街道墙壁有铝的支架比没有铝的支架产生更大的衰减。只在天花板加隔离的建筑物比天花板和内部墙壁都加隔离的建筑物产生的衰减小。第5页，共15页，2023年，2月20日，星期五无线传播模型Ploss=K1+K2lgd+K3(Hms)+K4lg(Hms)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lg(d)+K7+KclutterPathloss： 路径损耗(dB)K1： 与频率相关的常数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Kclutter： 地物衰减修正系数d： 基站与移动台之间的距离(km)Hms、Heff： 移动台天线和基站天线的有效高度(m)规划软件模型（一）K参数参考值K1146/900MUrban,154/1800MUrbanK244.90K3-2.88K40.00K5-13.82K6-6.55K7-0.70第6页，共15页，2023年，2月20日，星期五无线传播模型华为规划软件模型（二）Clutter衰耗值参考值InlandWater-3.00Wetland-3.00OpenAreas-2.00Rangeland-1.00Forest13.00Industrial&CommercialAreas5.00Village-2.90Parallel_Low_Buildings-2.50Suburban-2.50Urban0Denseurban5HighBuilding16第7页，共15页，2023年，2月20日，星期五无线传播模型应用环境最低接收功率备注：手机接收电平=天线口功率-路径传播损耗大楼室内-70dBm手机灵敏度-102dBm，快衰落保护3dB，慢衰落保护7dB，穿透损耗16dB，干扰保护2dB，环境噪声2dB小卧车内，或市区一般建筑物一层室内-80dBm手机灵敏度-102dBm，快衰落保护3dB，慢衰落保护5dB，穿透损耗10dB，干扰保护2dB，环境噪声2dB室外-90dBm手机灵敏度-102dBm，快衰落保护3dB，慢衰落保护5dB，干扰保护2dB，环境噪声2dB第8页，共15页，2023年，2月20日，星期五模型校正

目的：通过连续波（CW）测试，校正传播模型参数，增加无线覆盖预测的准确性。即将连续波测试结果与预测结果相比较，调整模型中的K参数，使模型符合实际地理环境。采样符合李氏定律：40波长，采样50个样点

校正方法：最小方差法第9页，共15页，2023年，2月20日，星期五模型校正

——站点选取服务区内具有代表性的传播环境，如密集城区、一般城区、郊区等，分别选取测试点站址的选择原则是要使它能覆盖足够多的地物类型（电子地图提供）对每一种人为环境，最好有三个或三个以上的测试站点，以尽可能消除位置因素

第10页，共15页，2023年，2月20日，星期五模型校正

——测试设备

基站系统

-发射天线

-馈线

-高功放

-高频信号源测试系统

-GPS-测试软件

-便携机

-测试接收机第11页，共15页，2023年，2月20日，星期五模型校正

——天馈数据确定采用全向天线记录天线高度、增益、基站发射功率第12页，共15页，2023年，2月20日，星期五模型校正

——测试路线确定考虑点不同距离不同方向的测试数据某个距离至少4～5个测试数据以消除位置影响尽可能经过各种地物尽量避免高速公路车速上限：Vmax=0.8λ/Tsample螺旋测试路径第13页，共15页，2023年，2月20日，星期五模型校正

——数字地图

数字高程模型DEM

地物覆盖模型DOM

线状地物模型LDM

建筑物矢量模型BDM数字化地图的数据数字化地图的精度

城区宏蜂窝20M精度微蜂窝预测选5M精度