7.无线传播理论和模型〔V0.1〕.ppt

大尺度路径损耗和小尺度衰落 ERP与EIRP的定义 有效全向发射功率EIRP 天线的近场与远场 天线的近场与远场是以距离 划分： 水平极化和垂直极化 路径损耗 路径损耗表示有效发射功率与接收功率之间的差值，表示信号衰减，单位为dB的正值，可以包括天线增益，也可以不包括天线增益： 平坦的开阔地的电波传播 密集城区的电波传播 反射 电介质的反射 绕射 当接收机和发射机之间的无线路径被物体的边缘阻挡时发生绕射。 绕射损耗 多个遮挡物绕射损耗计算 散射 当电磁波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个数非常巨大时，发生散射。 移动通信中无线电波传播的特点 基站发出的无线电信号的传播路径损耗受地面地形地物的影响很大，基站越高信号传得越远。 经验模型 经验模型是根据大量的测试结果统计分析后导出的公式。用经验模型预测路径损耗的方法很简单，不需要相关环境的精确信息，但是不能提供非常精确的路径损耗估算值。 确定性模型 确定性模型是对具体的现场环境直接应用电磁理论计算的方法。 半经验半确定性模型 半经验半确定性模型先从确定性模型导出的公式入手。为了改善预测路径损耗精度，使理论预测和实验测量一致，需要从实验上对模型进行校正。 经常考虑的三类小区 宏小区（宏蜂窝） 经常考虑的三类小区 经常考虑的三类小区 三种模型和三种小区类型的关系 一般，三种类型模型和三种小区类型之间有相互适应的关系： 自由空间传播模型 自由空间电波传播损耗是无线电工程的一个基本参数，可提供一个有用的比较标准，来评价传输路径的性能。 当包括天线增益时， 自由空间路径损耗公式： Okumura－Hata模型 Okumura-Hata 模型是Hata在Okumura（奥村）大量测试数据的基础上用公式拟合得到的。 Okumura-Hata 模型适用条件 f为150～1500MHz； Okumura－Hata模型公式 d的单位为km，f的单位为MHz； 为城市市区的基本传播损耗中值； hb、hm——基站、移动台天线有效高度，单位为米； COST231-Hata模型 COST231-Hata模型也是以Okumura等人的测试结果为依据，通过对较高频段的Okumura传播曲线进行分析得到的公式。 Cost231-Hata模型公式 Lee模型公式 Lee模型特点 标准参考条件 参考距离：1mile（1607米） 参考发射功率：50dBm 参考基站天线高度：150feet(45m) 参考移动台高度：10feet(3m) General模型 传播模型在蜂窝设计中的应用 在无线蜂窝设计中，为了预测基站的覆盖半径或接收机的接收功率（功率链路预算），可用如下公式： 传播模型的校正 城市、郊区、农村等不同的地方路径传播损耗是不同的，我们可以选用不同的传播模型和修正因子。 有的预测软件提供了通过实地测试就可以进行模型参数校正的功能，这种模型的提供大大地提高了计算机仿真预测覆盖情况的精度。 可校正General的模型 公式如下： 计算机程序来预测传播损耗和所覆盖的区域 路径损耗的预测，和基站周围的地形、地物、距离密切相关 计算机预测的覆盖图 模型假设条件： 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。 基站天线有效高度为30～200米； 移动台天线高度为1～10米； 通信距离为1～35km； Okumura－hata模型修正因子 移动台天线高度修正因子： f为1500～2000MHz； 基站天线有效高度为30～200米； 移动台天线高度为1～10米； 通信距离为1～35km； 适用条件: d的单位为km，f的单位为MHz； 为城市市区的基本传播损耗中值； hb、hm——基站、移动台天线有效高度，单位为米； 接收信号电平 参考点接收信号电平 斜率因子 距离 参考距离 发射功率 参考发射功率 发射天线有效高度 参考发射天线高度 移动台高度 参考移动台高度 绕射损耗 地物校正因子 经验因子 模型所有的经验导出因子来源于标准的参考条件;如果实际发射功率和移动台高度与参考相同，则公式简化为： 移动台距基站的距离 基站天线的有效高度 绕射损耗 K1、K2、K3、K4、K5分别是各个参量的校正因子 地物校正因子 提 纲 基本概念 三种基本传播机制 移动通信中无线电波传播的特点 传播模型的分类 常用传播模型 传播模型在蜂窝设