移动通信电波传播大尺度路径损耗特性.ppt

第六章、移动通信的电波传播;第1节、移动通信电波传播特点;典型的移动信道电波传播路径;多径衰落是快速的微观变化，又称小尺度衰落或简单衰落，用来描述一小段时间内或与波长相比很小的一段传播距离内信号在幅度、相位或多径延迟上的快速波动；地形衰落是缓慢的宏观变化，又称大尺度衰落或阴影效应，这两种衰落叠加在一起。;绕射损耗;传播余隙;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;障碍物引起的绕射损耗与传播余隙之间的关系如图所示。其中x1称菲涅尔半径（第一菲涅尔半径）。 结论：当横坐标x/x10.5时，则障碍物对直射波的传播基本上没有影响。当x=0时，TR直射线从障碍物顶点擦过时，绕射损耗约6dB；当x0时，TR直射线低于障碍物顶点，损耗急剧增加。 ;反射损耗;直射波和反射波;散射损耗;第2节、地形特征和传播环境的分类和定义;一、地形特征和传播环境的分类;各类地形的定义;通常传播环境分成三类： 开阔区：在电波传播方向上没有高大的树木或建筑物等障碍物的开阔地带，或者在电波传播方向上300～400m 以内没有任何阻挡的小片场地，如农田、广场等。 郊区：在移动台附近有不太密集的1～2层楼房和稀疏的小树林，包括农村或城市郊公路网等。 市区：在此区域内，有拥挤的两层以上的建筑物或密集的高楼大厦，除此之外的区域均称为过渡区域。 ;天线有效高度的定义;移动通信中天线有效高度 移动台天线有效高度 hm：天线在当地地面以上的高度。 基站天线有效高度 hb：沿通信方向，距发射天线3～15 km范围内平均地面以上的高度。;地形衰落/慢衰落：接收信号场强中值随时间、地点以及移动体的移动速度作比较平缓的变化的现象。;慢衰落的速度与频率无关，仅取决于移动体的移动速度 衰落深度随频率而变化 高频信号容易穿透建筑物 低频信号绕射能力强;场强中值的变化服从对数正态分布;场强中值随位置分布和时间分布的标准差;?h;Longley-Rice模型：应用于f为40MHz到100GHz之间，不同种类的地形中点对点的通信系统。可以做到点到点方式的预测和区域预测。 Durkin模型：建立访问服务区的地形数据库，可看成是二维阵列，然后计算沿径向的路??损耗，最后仿真的接收机位置可被重复地移动到服务区不同的位置来推导出信号场强轮廓。 Okumura模型：应用最广泛。 Hata模型：根据Okumura曲线图所作的经验公式，频率范围从150MHz到1500MHz。以市区传播损耗为标准，其他地区在此基础上进行修正。 Walfish和Bertoni模型 宽带PCS微蜂窝模型;1．奥村(Okumura)模型; Okumura模型为预测城区接收信号场强使用最广泛的模型。应用频率在150MHz～1920MHz之间(可扩展到3GHz），距离为1km～100km之间，天线高度在30m～1000m之间。 ;（1）准平坦地形大城市市区的中值场强随距离的衰减特性;f=450MHz 发射天线：半波偶极子天线 有效辐射功率：1kW hm=1.5m;f=900MHz 发射天线：半波偶极子天线 有效辐射功率：1kW hm=1.5m;（2）中值路径损耗与距离和频率的关系;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;（3）有关中值路径损耗的各种校正因子;f=150~2000MHz;与频率和传播环境有关;b) 郊区和开阔区校正因子Ks,Q0,Qr：;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;c) 道路走向校正因子Kp,Kv：;在纵向街道上衰耗较小，横向街道上衰耗较大。也就是说，在纵向街道上的场强中值高于基准场强中值，在横向街道上的场强中值低于基准场强中值。 纵向修正因子kal和横向修正因子kac如图3-16所示。 ;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;d) 道路宽度校正因子Wf：;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;e) 不规则地形校正因子Kh, KA, Kis, Ki：;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;1）表现为增益 2）和水面与基站和移动台的相对位置有关;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;f） 建筑物的影响;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;移动通信电波传播大尺度路径损耗特性;建筑物的穿透衰耗特点： 一般来说波长越短，穿透能力越强。各个建筑物对电波的吸收也是不同的。不同的材料，结构和楼房层数，其吸收衰耗的数据都不一样。例如，砖石的吸收较小，钢筋混凝土的大些，钢结构的最大。 如果移动台要在室内使用，在计算传播衰耗和场强时，需要把建筑物的穿透衰耗也计算进去，才能保持良好的可通率。 ;g)植被衰耗 树木、植被对电波有吸收作用。在传播路径上，由树木、植被引起的附加衰耗不仅取决于树木的高度、种类、形状、分布密度、空气湿度及季节变化，还取决于工作频率、天线极化、通过树木的路径长度等多方面因素。 一般来说，垂直极化波比水平极化波的衰耗稍大些。