RG無線傳播理論與CW測試

Page1RG000005無線傳播理論與CW測試ISSUE3.0Page2無線傳播理論是無線通信課程中非常重要的一門課。本課程解答了以下疑問：電波在空中是如何從一副天線傳播到另一副天線的？電波有哪些傳播特性，傳播距離受到哪些因素的影響？前人在電波傳播理論方面已經(jīng)取得哪些研究成果?如何把這些理論應(yīng)用到實(shí)踐中？前言Page3參考資料《CDMA1X覆蓋規(guī)劃》《PropagationBasics》《RNP專題技術(shù)研究不同制式不同頻段傳播特性差異性研究》Page4學(xué)習(xí)完此課程，您將會：電磁波的傳播途徑無線傳播環(huán)境的分類無線傳播模型如何進(jìn)行傳播模型校準(zhǔn)目標(biāo)Page5第1章無線傳播理論第2章無線傳播環(huán)境第3章無線傳播模型第4章傳播模型校正內(nèi)容介紹Page6頻譜劃分無線傳播理論不同的頻段內(nèi)的頻率具有不同的傳播特性Page7直射波及地面反射波（最一般的傳播形式）對流層反射波（傳播具有很大的隨機(jī)性）山體繞射波（陰影區(qū)域信號來源）電離層反射波（超視距通訊途徑）傳播途徑無線傳播理論P(yáng)age8①建筑物反射波②繞射波③直達(dá)波④地面反射波無線傳播理論P(yáng)age9衰落類型無線傳播理論慢衰落由障礙物阻擋造成陰影效應(yīng)，接收信號強(qiáng)度下降，場強(qiáng)中值服從對數(shù)正態(tài)分布。由功控克服?？焖ヂ溆珊铣刹ǖ恼穹拖辔浑S移動臺的運(yùn)動起伏變化很大，服從瑞利分布時間選擇性衰落空間選擇性衰落頻率選擇性衰落Page10CDMA系統(tǒng)克服快衰落的關(guān)鍵技術(shù)無線傳播理論空間分集采用主、分集天線接收兩路信號的衰落特性互不相關(guān)，獨(dú)立統(tǒng)計(jì)分集距離D的合理范圍為10～20波長800M系統(tǒng)，大于4米1900M系統(tǒng)，大于2米450M系統(tǒng)，大于7米Page11CDMA系統(tǒng)克服快快衰落的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)無線傳播理理論極化分集采用雙極化化天線，一一根天線內(nèi)內(nèi)有兩個極化方方向衰落特性互互不相關(guān)的的兩路多徑徑A和B最終被合并并成一路信信號極化分集與與空間分集集相比，可可以節(jié)省安安裝空間頻率分集CDMA系統(tǒng)帶寬為為1.23M，本身就具具有頻率分分集的作用用Page12Rake接收機(jī)CDMA系統(tǒng)克服快快衰落的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)無線傳播理理論P(yáng)age13接收機(jī)Finger1Finger2Finger3Searcher計(jì)算相關(guān)時延

CombinerThecombinedsignaltts(t)s(t)Rake接收機(jī)RAKE接收機(jī)有效克克服多徑衰落落，提高接收收性能CDMA系統(tǒng)克服快衰衰落的關(guān)鍵技技術(shù)無線傳播理論論P(yáng)age14時間分集交織、檢錯、、糾錯編碼。。由于衰落造造成的連續(xù)誤誤碼經(jīng)過交織織后變得不連連續(xù)了，便于于糾錯CDMA系統(tǒng)克服快衰衰落的關(guān)鍵技技術(shù)無線傳播理論論P(yáng)age151287364512873645128736451287364512873645128736451287364512873645128736451287364511111111222222227777777766666666333333334444444412873645128736455555555588888888交織交織交織是為了讓讓衰落造成的的連續(xù)誤碼變變得不連續(xù)了了，便于糾錯錯無線傳播理論論P(yáng)age16問題快衰落服從什什么分布？慢衰落服從什什么分布？克服多徑的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)有哪哪些？Page17第1章無線傳傳播理論第2章無線傳傳播環(huán)境第3章無線傳傳播模型第4章傳播模模型校正內(nèi)容介紹Page18實(shí)際覆蓋規(guī)劃劃情形Whatisdifferent?Plscomparewiththefollowingknowledgepoints無線傳播環(huán)境境Page19電波傳播受地地形結(jié)構(gòu)和人人為環(huán)境的影影響，無線傳傳播環(huán)境直接接決定傳播模模型的選取。。無線傳播環(huán)境境影響無線傳播播環(huán)境的主要要因素自然地形（高高山、丘陵、、平原、水域域）人工建筑的數(shù)數(shù)量、分布、、材料特性(人為環(huán)境)該區(qū)域植被特特征天氣狀況自然和人為的的電磁噪聲狀狀況人為環(huán)境市區(qū)、郊區(qū)、、農(nóng)村Page20無線傳播環(huán)境境自由空間傳播播損耗Ploss=32.4+20lgf(MHz)+20lgd(km)頻率一定時，，可描述為：：Ploss=L0+10lgd=2路徑損耗斜率率,實(shí)際環(huán)境中取取3～5。平坦地形傳播播損耗Ploss=L0+10lgd-20lghb-20lghm=4路徑損耗斜率率hb：基站天線高高度hm：移動臺天線線高度傳播損耗Page21RTTR傳播損耗無線傳播環(huán)境境準(zhǔn)平滑地形及及不規(guī)則地形形傳播損耗準(zhǔn)平滑地形表面起伏平緩緩，起伏高度度小于等于20米的地形不規(guī)則地形除了準(zhǔn)平滑地地形之外的其其余地形，可可按狀態(tài)分為為：丘陵地形形、孤立山岳岳、傾斜地形形、水陸混合合地形等Page22TRTR繞射損耗穿透損耗傳播損耗無線傳播環(huán)境境Page23繞射損耗無線傳播環(huán)境境特點(diǎn)電磁波在繞射射點(diǎn)四處擴(kuò)散散繞射波覆蓋除除障礙物外的的所有方向擴(kuò)散損耗最為為嚴(yán)重使用刀刃模型型計(jì)算繞射損損耗頻率低，繞射射能力強(qiáng)（1）使用公式計(jì)計(jì)算繞射系數(shù)數(shù)v（2）然后查表，，由v得到對應(yīng)的損損耗（3）將繞射損耗耗加入到總的的損耗中去Page24XdBmWdBm穿透損耗X-W=BdB電磁波穿透墻墻體的反射和和折射穿透損耗無線傳播環(huán)境境室內(nèi)信號取決決于建筑物的的穿透損耗建筑物材質(zhì)對對穿透損耗影影響較大電磁波的入射射角對穿透損損耗影響較大大頻率越高，穿穿透能力越強(qiáng)強(qiáng)Page25穿透損耗無線傳播環(huán)境境物體阻擋/穿透損耗為：：隔墻阻擋：5～20dB樓層阻擋：＞＞20dB室內(nèi)損耗值是是樓層高度的的函數(shù)，每上上升一層損耗耗下降1.9dB家具和其它障障礙物的阻擋擋：2～15dB厚玻璃：6～10dB火車車廂的穿穿透損耗為：：15～30dB電梯的穿透損損耗：30dB左右茂密樹葉損耗耗：10dBPage26問題傳播環(huán)境如何何分類？室內(nèi)覆蓋的信信號是由哪兩兩部分組成的的？各有什么么特點(diǎn)？Page27第1章無線傳傳播理論第2章無線傳傳播環(huán)境第3章無線傳傳播模型第4章傳播模模型校正內(nèi)容介紹Page28無線傳播模型型的意義無線傳播模型型傳播模型用于于預(yù)測地形和和人為環(huán)境對對無線傳播理理論中路徑損損耗的影響傳播模型是覆覆蓋規(guī)劃的基基礎(chǔ)，好的模模型可以保證證規(guī)劃的精確確度無線傳播模型型受系統(tǒng)工作作頻率的影響響，不同的傳傳播模型有不不同的工作頻頻率范圍；而而且有室內(nèi)傳傳播模型和室室外傳播模型型之分運(yùn)用傳播模型型時，要注意意各項(xiàng)參數(shù)的的單位取值Page29無線傳播模型型模型適用范圍Okumura-Hata宏蜂窩預(yù)測,150-1500MHz,距離1-20kmCost231-Hata適用于1500-2000MHz,宏蜂窩預(yù)測Walfish-lkegami適用于800-2000MHz城區(qū)、密集市區(qū)微蜂窩預(yù)測Keenan-Motley適用于800-2000MHz室內(nèi)環(huán)境預(yù)測規(guī)劃軟件中使用適用于400-2000MHz宏蜂窩預(yù)測常見的傳播模模型經(jīng)典模型是科科學(xué)家通過CW測試數(shù)據(jù)逐步步擬合出來的的Page30Lp=69.55+26.16logf-13.82loghb+(44.9-6.55loghb)logd––A(hm)對中小城市：：A(hm)=(1.1logf-0.7)hm-(1.56logf-0.8)對大城市：A(hm)=3.2(log11.75hm)2－4.97Okumura(奧村)/Hata模型路徑損耗（（dB）基站天線高度度（m）移動臺天線高高度（m）載波頻率（MHz）基站與移動臺臺間距離（Km）移動臺天線修修正因子（dB）頻率范圍為150MHZ到1500MHZ常見的傳播模模型無線傳播模型型Page31Okumura-Hata模型補(bǔ)充在郊區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)模型可以修修正為：在農(nóng)村（開闊闊地），模型型可以修正為為：在農(nóng)村（準(zhǔn)開開闊地），模模型可以修正正為：下面的COST231-HATA模型也適用常見的傳播模模型無線傳播模型型Page32Cost231-Hata模型Cm＝0dB中等城市和郊郊區(qū)中心區(qū)Cm＝3dB大城市頻率范圍為1500MHZ到2000MHZ使用常見的傳播模模型無線傳播模型型Page33一般規(guī)劃軟件件模型：Lp=K1+K2lgd+K3(hm)+K4lg(hm)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lgd＋K7diffn+KclutterK1—與頻率(MHz)有關(guān)的常數(shù)K2—與距離(km)有關(guān)的常數(shù)K3,K4——移動臺天線高高度(m)修正系數(shù)K5,K6——基站天線高度度(m)修正系數(shù)K7—繞射修正系數(shù)數(shù)Kclutter—地物衰減修正正系數(shù)d—基站和移動臺臺之間的距離離(km)hm,Heff—移動臺天線和和基站天線有有效高度(m)初始K參數(shù)是根據(jù)經(jīng)經(jīng)典模型轉(zhuǎn)換換而來的常見的傳播模模型無線傳播模型型Page34下表給出一個個在中等城市市進(jìn)行電波傳傳播分析時的的K值和一些衰耗耗值無線傳播模型型Page35問題Okumura-Hata模型的適用范范圍？Okumura-Hata與Cost231-Hata的差異？傳播模型的意意義是什么？？Page36第1章無線傳傳播理論第2章無線傳傳播環(huán)境第3章無線傳傳播模型第4章傳播模模型校正內(nèi)容介紹Page37為了獲得符合合實(shí)際環(huán)境的的無線傳播模模型，提高覆覆蓋預(yù)測的準(zhǔn)準(zhǔn)確性，為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃打好好基礎(chǔ)，需要要對一些典型型環(huán)境進(jìn)行傳傳播模型的校校正。模型校正－CW測試傳播模型校正正選擇站點(diǎn)，建建立模擬基站站選擇路線，路路測采集數(shù)據(jù)據(jù)；利用模型校正正工具軟件進(jìn)進(jìn)行校正，獲獲得K1、K2，…..，KCLUTER。Page38站點(diǎn)選取傳播模型校正正服務(wù)區(qū)內(nèi)具有有代表性的傳傳播環(huán)境，如如密集城區(qū)、、一般城區(qū)、、郊區(qū)等，分分別選取測試試點(diǎn)。站址的選擇原原則是要使它它能覆蓋足夠夠多的地物類類型（電子地地圖提供）對每一種人為為環(huán)境，最好好有三個或三三個以上的測測試站點(diǎn)，以以盡可能消除除位置因素Page39測試設(shè)備傳播模型校正正基站系統(tǒng)發(fā)射天線饋線高功放高頻信號源測試系統(tǒng)GPS測試軟件便攜機(jī)測試接收機(jī)Page40螺旋測試路徑徑測試路線的確確定傳播模型校正正某個方向上至至少4～5個測試數(shù)據(jù)以以消除位置影影響盡可能經(jīng)過各各種地物盡量避免高