移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化-無線傳播理論

無線傳播理論一、無線傳播基本原理二、無線傳播環(huán)境信號衰落傳播損耗三、無線傳播模型四、模型校正目錄一、無線傳播基本原理二、無線傳播環(huán)境信號衰落傳播損耗三、無線傳播模型四、模型校正無線傳播理論提綱無線傳播基本原理——頻譜劃分不同的頻段內(nèi)的頻率具有不同的傳播特性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）無線傳播基本原理——傳播途徑①建筑物反射波②繞射波③直達波④地面反射波無線傳播基本原理——傳播途徑無線傳播理論提綱一、無線傳播基本原理二、無線傳播環(huán)境信號衰落傳播損耗三、無線傳播模型四、模型校正無線傳播環(huán)境電波傳播受地形結(jié)構(gòu)和人為環(huán)境的影響，無線傳播環(huán)境直接決定傳播模型的選取。影響環(huán)境的主要因素：

自然地形（高山、丘陵、平原、水域）人工建筑的數(shù)量、分布、材料特性該區(qū)域植被特征天氣狀況自然和人為的電磁噪聲狀況

人為環(huán)境鄉(xiāng)村地區(qū)準郊區(qū)郊區(qū)市區(qū)地形結(jié)構(gòu)開闊區(qū)平滑地形丘陵地形山區(qū)無線傳播環(huán)境無線傳播理論提綱一、無線傳播基本原理二、無線傳播環(huán)境

信號衰落傳播損耗三、無線傳播模型四、模型校正無線傳播環(huán)境

——信號衰落距離(m)接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落快衰落無線傳播環(huán)境

——信號衰落抗快衰落措施－分集時間分集符號交織、檢錯、糾錯編碼空間分集采用主、分集天線接收。主、分集天線的接收信號不具有同時衰減的特性。基站接收機對一定時間范圍內(nèi)不同時延信號的均衡能力也是一種空間分集的形式。頻率分集

GSM通信采用跳頻起源于反射，主要指到達接收機的主信號和其他多徑信號在空間傳輸時間差異而帶來的同頻干擾問題

發(fā)射信號來自遠離接收天線的物體無線傳播環(huán)境

——時間色散解決自適應均衡技術(shù)、站址調(diào)整無線傳播理論提綱一、無線傳播基本原理二、無線傳播環(huán)境信號衰落

傳播損耗三、無線傳播模型四、模型校正Ploss=32.44+20lgfMHz+20lgdkm設(shè)f=900MHz，該傳播損耗可描述為：Ploss=91.52+20lgd=L0+10lgdL0=91.52=2 路徑損耗斜率 在實際通信環(huán)境中，一般在3至5之間

自由空間傳播損耗無線傳播環(huán)境

——傳播損耗無線傳播環(huán)境

——傳播損耗平坦地形傳播損耗Ploss

=10lgd-20lghb-20lghm=4 路徑損耗斜率hb：基站天線高度hm：移動臺高度基站天線高度增加一倍，可補償6dB的路徑損耗無線傳播環(huán)境

——傳播損耗準平滑地形及不規(guī)則地形傳播損耗準平滑地形表面起伏平緩，起伏高度小于等于20米的地形不規(guī)則地形除了準平滑地形之外的其余地形，可按狀態(tài)分為：丘陵地形、孤立山岳、傾斜地形、水陸混合地形等RTTR其它傳播損耗TRTR無線傳播環(huán)境

——傳播損耗繞射損耗穿透損耗地物損耗無線傳播理論——繞射損耗特點電磁波在繞射點四處擴散繞射波函蓋除障礙物外的所有方向擴散損耗最為嚴重計算公式復雜，隨不同繞射常數(shù)變化無線傳播理論——建筑物穿透損耗（一）XdBmWdBm穿透損耗=X-W=BdB電磁波穿透墻體的反射和折射

室內(nèi)信號取決于建筑物的穿透損耗室內(nèi)窗口處與室內(nèi)中部信號差別較大建筑物材質(zhì)對穿透損耗影響較大電磁波的入射角對穿透損耗影響較大無線傳播理論——建筑物穿透損耗（二）

物體阻擋/穿透損耗為：

隔墻阻擋：5～20dB

樓層阻擋：＞20dB，

室內(nèi)損耗值是樓層高度的函數(shù)，-1.9dB/層

家具和其它障礙物的阻擋：2～15dB

厚玻璃：6～10dB

火車車廂的穿透損耗為：15～30dB

電梯的穿透損耗：30dB左右

茂密樹葉損耗：10dB

無線傳播理論——反射損耗地面性質(zhì)水面稻田田野城市、山地、森林等效地面反射系數(shù)0.9～10.6～0.80.3～0.50.1～0.2反射損耗（dB）0～12～46～1014～20無線傳播理論提綱一、無線傳播基本原理二、無線傳播環(huán)境信號衰落傳播損耗三、無線傳播模型四、模型校正無線傳播模型傳播模型用于預測地形、障礙物及人為環(huán)境對電波傳播中路徑損耗的影響，一般分：

室外傳播模型室內(nèi)傳播模型GSM常用傳播模型

Okumura(奧村)/Hata模型

適用于900M宏蜂窩預測

COST231-Hata模型適用于1800M宏蜂窩預測

COST231Walfish-Ikegami模型

適用于900M和1800M的微蜂窩

規(guī)劃軟件ASSET的傳播模型適用于900M和1800M的宏蜂窩常見傳播模型無線傳播模型無線傳播模型Lp=69.55+26.16logf-13.82loghb+(44.9-65.5loghb)logd-a(hm)hb：基站天線高度；hm：移動臺天線高度對中等城市或大城市：

A(hm)=(1.1logf-0.7)hm-(1.56logf-0.8)對于郊區(qū)： Lps=Lp-2[log(f/28)]2-5.4對于開闊地：Lpo=Lp-4.78[log(f)]2+18.33logf-40.94Okumura(奧村)/Hata模型無線傳播模型Ploss=K1+K2lgd+K3(Hms)+K4lg(Hms)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lg(d)+K7+KclutterPathloss： 路徑損耗(dB)K1： 與頻率相關(guān)的常數(shù)K2： 距離衰減常數(shù)K3、K4： 移動臺天線高度修正系數(shù)K5、K6： 基站天線高度修正系數(shù)K7： 繞射修正系數(shù)Kclutter： 地物衰減修正系數(shù)d： 基站與移動臺之間的距離(km)Hms、Heff： 移動臺天線和基站天線的有效高度(m)華為規(guī)劃軟件模型（一）K參數(shù)參考值K1146/900MUrban,154/1800MUrbanK244.90K3-2.88K40.00K5-13.82K6-6.55K7-0.70無線傳播模型華為規(guī)劃軟件模型（二）Clutter衰耗值參考值InlandWater-3.00Wetland-3.00OpenAreas-2.00Rangeland-1.00Forest13.00Industrial&CommercialAreas5.00Village-2.90Parallel_Low_Buildings-2.50Suburban-2.50Urban0Denseurban5HighBuilding16無線傳播模型應用環(huán)境最低接收功率備注：手機接收電平=天線口功率-路徑傳播損耗大樓室內(nèi)-70dBm手機靈敏度-