ATOLL无线传播模型校正

ATOLL无线传播模型校正ATOLL无线传播模型校正ATOLL无线传播模型校正无线传播模型介绍Hata模型 Hata模型适用于150~1500MHz频段，经验公式如下：PL(dB)=69.55+26.16lgF(MHz)-13.82lgH-a(h)+(44.9-6.55lgh)×lgd–KPL：路径损耗F：工作频率（MHz）H：基站接收天线高度，按照不同传播环境取值h：移动台天线高度D：覆盖半径(km)a（h）：天线高度校正因子a（h）＝3.2(lg11.75h)2－4.97（大城市，密集城区）a（h）＝(1.11lgF－0.7)h－(1.56lgF－0.8)（中小城市）对郊区环境，PL(郊区)＝PL(市区)－2[lg(F/28)]2－5.4对乡村环境，PL(乡村)＝PL(市区)－4.78(lgF)2＋18.33lgF－40.94”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；ATOLL无线传播模型校正ATOLL无线传播模型校正ATOL1无线传播模型介绍Hata模型

Hata模型适用于150~1500MHz频段，经验公式如下：PL(dB)=69.55+26.16lgF(MHz)-13.82lgH-a(h)+(44.9-6.55lgh)×lgd–KPL：路径损耗F：工作频率（MHz）H：基站接收天线高度，按照不同传播环境取值h：移动台天线高度D：覆盖半径(km)a（h）：天线高度校正因子a（h）＝3.2(lg11.75h)2－4.97（大城市，密集城区）a（h）＝(1.11lgF－0.7)h－(1.56lgF－0.8)（中小城市）对郊区环境，PL(郊区)＝PL(市区)－2[lg(F/28)]2－5.4对乡村环境，PL(乡村)＝PL(市区)－4.78(lgF)2＋18.33lgF－40.94无线传播模型介绍Hata模型2无线传播模型介绍SPM：StandardPropagationModel 标准传播模型是一种特别适用于带宽在150-2000MHz以与超过长距离(1<d<20公里)传播的模型，并且非常适合于GSM900和1800技术及CDMA技术。这种模型利用地形、衍射原理(用多种方式计算)并考虑地形分类（统计）、天线挂高、天线倾角、天线种类来计算传播。该模型可用于任何技术。它是基于以下公式：无线传播模型介绍SPM：StandardPropagati3无线传播模型介绍

PL(dB)=K1+K2lgd(m)+K3lgHeff+K4×Diffraction+K5lg(d)×lg(Heff)+K6×Hmeff+Kclutter×fclutter+Khill,lossPRreceivedpower接收功率(dBm)PTxtransmittedpower发射功率(EIRP)(dBm)K1constantoffset常数设置(dB)K2multiplyingfactorforlog(d)的相乘因子ddistancebetweenthereceiverandthetransmitter接收机与发射机之间的距离(m)K3multiplyingfactorforlog(Heff)的相乘因子Heffeffectiveheightofthetransmitterantenna天线挂高(m)无线传播模型介绍 PL(dB)=K1+K2lgd(4无线传播模型介绍K4multiplyingfactorfordiffractioncalculation衍射计算相乘因子，K4必须是正数Diffractionlossesduetodiffractionoveranobstructedpath超过阻碍路径的衍射损耗(dB)K5multiplyingfactorforlog(Heff)log(d)的相乘因子K6multiplyingfactorforHmeff的相乘因子Hmeffmobileantennaheight手机天线高度(m)Kcluttermultiplyingfactorforf(clutter)的相乘因子f(clutter)averageofweightedlossesduetoclutter基于地形的加权损耗平均值K(hill,los)correctivefactorforhillyregions(=0incaseofNLOS)山区区域的校正因子（当NLOS时为0）K1，K2，K3，K4，K5，K6等因子都是可以根据网络的实际情况进行调整无线传播模型介绍K4multiplyingfactor5无线传播模型介绍Okumura-Hata模型 Okumura-Hata模型常用于CDMA网络与其它800MHz蜂窝系统，它可以体现各种 无线条件对信号传播的影响，如：路径损耗（Pathloss）模型衍射（Diffraction）模型有效天线高度地理状况地球曲率用户分布（Morphology)水域增强无线传播模型介绍Okumura-Hata模型6无线传播模型介绍Okumura-Hata模型无线传播模型介绍Okumura-Hata模型7无线传播模型介绍Okumura-Hata公式

C1，C2用于描述距发信机1km内路径损耗C1-1km以内，发信机发射频率相关项C2-1km以内，发信机天线高度相关项C3-1km以外，路径损耗校正参数C4-1km以外，与发信机有效天线高度相关项C5-基于不同无线环境的路径损耗校正项C1，C2，C3，C4，C5为用户自定义项，用户可以根据当地无线传播环境，通过试验的方式，对Okumura-Hata模型中的参数进行校正，使得网络设计更准确。无线传播模型介绍Okumura-Hata公式8无线传播模型介绍Okumura-Hata公式ClassPropagationModelNotesPathlossL(urban)69.55+26.16logfc-13.82log(Hb)+[44.9-6.55log(Hb)]log10d+a(Hm)Frequency:100M~1500MHzHeight(Tx):30m~200mHeight(Rx):1m~10mDistance:1Km~20Km

InsuburbanareasL(suburban)=L(urban)+LPSLPS=-2Log2[f/28]-5.4InopenareasL(rural)=L(urban)+LpoLpo=-4.78log2(f)+18.33log(f)-40.94a(Hm):correctionfactorforthemobileantennaheightmedium-smallcity:a(Hm)=[0.7-1.1log(f)](Hm)+1.56log(f)-0.8largecity:200MHzandbelowa2(Hm)=1.1-8.29log2[1.54Hm]400MHzandabovea4(Hm)=4.97-3.2log2[11.75Hm]无线传播模型介绍Okumura-Hata公式ClassPr9无线传播模型校正工作流程工作流程否数据是否需要重新筛选?数据筛选设置初始参数值达标和K值是否合理?预测验证是否正常否结束是否是数据确认是CW数据输入进行模型校正无线传播模型校正工作流程工作流程否数据是否需要重新筛选?数据10CWTestCWTest原则典型性 采集的测试数据必须足够典型，从而能够代表该地区的电磁传播特性。比如某地区既有山地又有平原，则数据采集时应包含这两种情况，否则不具代表性。再比如某次测量中如果存在GPS定位时卫星遮挡或发射天线近端有高大建筑物阻挡，就很可能出现臭数，这些臭数必须在结果处理中过滤掉，否则也会严重影响测试数据的典型性。影响一个区域电磁传播特性的因素是广泛的，包括：地形（terrain），地貌（clutter）等。平衡性 采集的测试数据必须“成比例”的反映该地区的电磁传播特性。比如某地区山地面积占20%，平原面积占80%，则测试数据需大体反映这个比例，以达到重点地区加权的目的。采集数据时，除了考虑地形地貌的平衡性外，还需考虑距离、高度、方向等的平衡性。CWTestCWTest原则11CWTestCWTest工作流程站点勘察（站点选择）发射机及天馈系统架设CW测试扫频测试CWTestCWTest工作流程站点勘察（站点选择）发射12CWTest发射站点选择原则站址选择的原则是要使它能够覆盖规划区内所有的地物类型（这些地物类型来自数字地图），同时注意考虑每个站点之间保持一定的距离要求站点天线挂高（底部）高于20米，同时，天线高于最近的建筑物5米以上站点附近有足够的道路用于测量确认天线水平方向150以内没有高大建筑物阻挡，确认天线架设处可与现网的天线保持一定的隔离度（水平方向大于2米，垂直方向大于1米）天线有一定的架设高度，20~50米之间确认架设天线的可能性，即架设点应方便架设天线，谨防出现人身、设备事故确认发射机供电的可能性或便利性CWTest发射站点选择原则13CWTest发射机与天馈系统的安装应确保天线架设稳固，防止天线杆倒塌、坠落导致设备破损或砸伤人的事件发生应确保不在雷雨天气使用发射设备，防止设备受损在使用全向天线时应注意天线与地面的垂直，防止有天线倾角而导致测试范围发生变化发射机与天线之间馈线需要正确连接：保证接口牢固，馈线曲率半径满足要求在发射机开启之前，用功率计和标准负载测量馈线的衰减并记录下来。发射机供电并开启后，检查工作状态是否正常，用功率计测量发射功率是否正常。调试接收机，确认接收信号在合理范围之内在测试过程中应随时监控发射设备是否运转正常，并将异常情况记录下来CWTest发射机与天馈系统的安装14CWTest扫频测试扫频测试是保证当前测试的频段内无强干扰或二次谐波干扰需要在模拟发射关闭的情况下进行测试CWTest扫频测试15CWTestCW测试路线的规划如果测试中发射天线使用全向天线，则应该在围绕发射机的各方向规划均匀的路线；如果使用定向天线，应该在天线主波瓣覆盖区域中规划路线保证以站点为中心的横向和纵向的测试点数量一致，以得到不同距离不同方向的测试数据为了使模型校正结果准确而且适用性强，测试路径必须要尽量覆盖区域中的所有地形，也就是说，除了要在主要道路上行走，还要选择宽度小的狭窄公路，以获得每种地形上的足够的采样点每一种地形需要至少300个测试点数据如果测试区域的地形起伏差异大，测试路径必须要到达区域中不同高度大的地形测试距离要达到10公里（或直到达到接收机的底噪为止），但是可以根据当地具体的环境来调整适当的测试距离一次测试的路程总长度应大于60km选择测试路径应尽量避免会造成信号异常衰减的路段，如隧道、高架桥下。路测后应该对将这些路段上的测试数据剔除，以免带来误差阻挡物，在天线信号受某一侧的楼面阻挡时，需合理安排行车路线，不要跑到该侧楼面后的阴影区CWTestCW测试路线的规划16CWTestCW测试 测试过程中作好记录重复路段高架桥GPS失锁路段200米范围内高楼阻挡路段CWTestCW测试17Atoll传播模型校正例如：使用SPM标准传播模型 PL(dB)=K1+K2lgd(m)+K3lgHeff+K4×Diffraction+K5lg(d)×lg(Heff)+K6×Hmeff+Kclutter×fclutter+Khill,lossK

K值范围：K1是与频率有关的参数，无需修正；K2~K6范围：Atoll传播模型校正例如：使用SPM标准传播模型18Atoll传播模型校正校正目标城区模型校正目标：平均误差（MeanError）可降到0~2dB均方根误差（RMSError）可降到6~8dB郊区模型校正目标：平均误差（MeanError）可降到0~2dB均方根误差（RMSError）可降到8~10dBAtoll传播模型校正校正目标19Atoll传播模型校正电子地图要求 要求20米精度三维电子地图Atoll传播模型校正电子地图要求20Atoll传播模型校正数据过滤高架下，隧道中等GPS不能准确定位的地方测的的数据距天线太近或太远的数据信号太弱的数据由天线方向图不准导致的错误数据其它在

CW测试路线设计过程中已确定不符合要求的路段上的数据Atoll传播模型校正数据过滤21Atoll传播模型校正数据离散利用随机过程的理论分析移动通信的传播，可表示为：

r(x)=m(x)r0(x) --x为距离

--r(x)为接收信号

--r0(x)为瑞利衰落

--m(x)为本地均值Atoll传播模型校正数据离散22Atoll传播模型校正数据离散根据李氏定理，在本征长度为40个波长，采样50个样点时，可使测试数据与实际本地均值之差小于1dB由于接收机的接收速度远大于GPS的定位速度，因而在每个定位点（相同的经纬度）下按时间顺序排列着很多条测量记录。假定每两个定位点之间车是匀速的，且每两条测量记录之间的时间间隔相等，则可以将这些测量记录按时间顺序均匀分布到两点之间的路段，这样就可以满足在测试路线上每个6米长度内都有足够的点数

Atoll传播模型校正数据离散23Atoll传播模型校正地理平均 地理平均的目的就是消除快衰落，保留慢衰落的影响，其做平均的范围就是本征长度。地理平均的方法一是将整个区域做栅格，栅格的边长为6米，将落到每个栅格内的数据做算术平均，并以栅格的中心作为新的位置点二是由于数据基本上都是在道路上测得，因而其位置基本成线状排列，可以沿路径等间距分段，每段6米，将每段内的数据进行算术平均，并统一选某点为平均值的位置点

第一种方法的好处是简单易行，运算速度快，缺点是不能保证本征长度为6米，而是在6～8.5米之间变动。第二种方法的好处是能保证本征长度为6米，但比较复杂，运算速度较慢。不过已经有工具可以快速地作第二种运算。Atoll传播模型校正地理平均24Atoll传播模型校正模型校正将经过处理(过滤、离散、地理平均)过的CW数据输入ATOLL使用ATOLL自动模型校正功能进行模型校正，调整K值直到达到校正目标Atoll传播模型校正模型校正25案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正目标标准方差小于8dB平均误差小于2dB输入SPM传播模型20米精度三维电子地图校正站点数量：5个验正站点数理：1个处理过的CW测试数据准确的发射天线方向性图案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正目标26案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正使用工具CW

Test使用工具发射机：ETSAUMTStransmiter接收机：PeckerScanner其它工具：功率计负载天线与馈线天线支架固定天线用附件模型校正工具ATOLL案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正使用工具27案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正输出校正过的无线传播模型案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正输出28案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第1步：新建工程 UMTSWCDMA

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第1步：新建工程29案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第2步：导入三维电子地图ClutterClassAltitude案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第2步：导入三维电子30案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第3步：定义坐标系主坐标系ProjectionWGS84/UTMzone49N副坐标系DisplayWGS84DegreeFormatxx.xxxxxS案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第3步：定义坐标系31案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第4步：建立Site表 可通过拷贝导入 关键参数(Site)NameLongitudeLatitude案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第4步：建立Site32案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第5步：建立Trasmitter表 可通过拷贝导入 关键参数SiteTransmitterActiveAntennaHeightNoiseFigureTransmitterLosMaincalculationradious案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第5步：建立Tras33案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第6步：建立Cell表 可通过拷贝导入 关键参数NameTransmitterMaxPower(dBm)TotalPower案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第6步：建立Cell34案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第7步：建立新的SPM模型Duplicate

SPM模型案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第7步：建立新的SP35案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第8步：输入CW数据Import案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第8步：输入CW数据36案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

General选择对应Transmitter选择发射频点确认Coordinate案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正 37案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

SetupConfiguration可建立模板template1stMeasurementSeparatorSetupx-Coordinatesy-CoordinatesMeasurements案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正 38案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

导入全部的CW测试数据案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正 39案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第9步：Calibrate设置 ClutterClutterheights选择0-No案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第9步：Calibr40案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正 Calibration选择校正的数据FilterDistance0m~100000mField-116dBm~0dBmLOS当校正视距传播时选中NLOS当校正非视距传播时选中 如果传播模型不考虑区分视距和非视距因素，则同时选中LOS和NLOS案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正41案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第10步Calibrate CalibrationCalibrate…

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第10步Calib42案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

初次校结果

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正43案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

校正K值Diff系数校正校正前MeanError-15.57StdDev10.97校正后MeanError0StdDev8.05

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正44案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

校正K值D系数校正－LOS校正前MeanError0StdDev8.05校正后MeanError-0.02StdDev8.23校正D系数后MeanError0StdDev8.09不满足目标

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正45案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

校正K值D系数校正－NLOS校正前MeanError0StdDev8.09校正后MeanError0.1StdDev7.22满足目标

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正46案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

校正K值Clutter系数校正校正前MeanError0StdDev8.09校正后MeanError0.02StdDev7.93校正Clutter系数后MeanError0StdDev7.57满足目标

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正47案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

校正K值验证D系数校正－LOS校正后MeanError-0.16StdDev7.75满足目标

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正48案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正

校正K值验证D系数校正－NLOS校正后MeanError0.66StdDev6.75满足目标

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正49案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第11步：验证选择验证数据进行计算校正后-LOSMeanError-1.56StdDev.7.91校正后-NLOSMeanError-1.7StdDev.6.95满足目标

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正第11步：验证50案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正选择验证数据进行计算校正后-LOS+NLOSMeanError-1.58StdDev.7.78满足目标

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正51案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正Prediction

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正52案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正Prediction-Measurement

案例：中山市城区UMTS无线传播模型校正53案例：中山市城区UMTS无线传播模型校