无线传播信道模型理论优秀课件
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第3章 无线传播理论与模型
传播途径
无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：直射波或地面反 射波、绕射波、对流层反射波、电离层反射波。如图所示。 还有了一种：表面波的传播方式，主要利用左边这两种。
学习完本课程，您应该能够：
掌握无线传播理论基本知识
掌握传播模型的作用，记住几种常用模型的名称和适用范围。
理解链路预算的基本参数和计算方法。
了解一些产品在覆盖规划中如何应用
无线传播理论概述
电磁波传播的机理是多种多样的，但总体上可以归结为反射、绕射和散 射。大多数蜂窝无线系统运作在城区，发射机和接收机之间一般不存在 直接视距路径，且存在高层建筑，因此产生了绕射损耗。此外由于不同 物体的多路径反射，经过不同长度路径的电磁波相互作用产生了多径损 耗，同时也存在随着发射机和接收机之间距离的不断增加而引起电磁强 度的衰减。 对传播模型的研究，传统上集中于给定范围内平均接收场强的预测，和 特定位臵附近场强的变化。对于预测平均场强并用于估计无线覆盖范围 的传播模型，由于它们描述的是发射机和接收机之间（T－R）长距离（ 几百米或几千米）上的场强变化，所以被称为大尺度传播模型。另一方 面，描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内的接收场强的快速波 动的传播模型，称为小尺度衰减模型。
无线传播理论概述
当移动台在极小的范围内移动时，可能引起瞬时接收场强的快速波动， 即小尺度衰减。其原因是接收信号为不同方向信号的合成。由于相位变 化的随机性，其合成信号变化范围很大。在小尺度衰减中，当接收机移 动距离与波长相当时，其接收场强可以发生3或4个数量级（30dB或 40dB）的变化。当移动台远离发射机时，当地平均场强逐渐减弱，该 平均接收场强由大尺度传播模型预测。典型地，当地平均接收场强由从 5 到40 范围内信号测量平均值计算得到，对于频段从1GHz到2GHz的蜂 窝系统，相应测量在1米到10米范围内。
无线传播理论与模型 PPT
Designation
ELF
VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF
不同频段内的频率具有不同的传播特性
无线传播理论概述
▪ 无线电波分布在3Hz到3000GHz之间,在这个频谱内划分为12个带,如 上表。在不同的频段内的频率具有不同的传播特性。
▪ 频率越低,传播损耗越小,覆盖距离越远;而且频率越低,绕射能力越强, 建筑物内覆盖效果越好。然而,低频段频率资源紧张,系统容量有限,因 此主要应用于广播、电视、寻呼等系统。
▪ 实际上用有效发射功率(ERP)代替EIRP,来表示同半波偶极子天线相比 的最大发射功率。由于偶极子天线具有1、64的增益(比全向天线高2 、15dB),因此关于同一传输系统,ERP比EIRP低2、15dB。实际上,天线 增益是以dBi为单位与全向天线相比的dB增益或以dBd为单位与半波 偶极子天线相比的dB增益。
自由空间传播模型
▪ 自由空间传播模型用于预测接收机和发射机之间是完全无阻挡的视距路径
时的接收信号场强。卫星通信和微波视距无线链路是典型的自由空间传播
。与大多数大尺度无线电波传播模型类似,自由空间模型预测接收功率的
衰减为T－R距离的函数(幂函数)。自由空间中距发射机d处天线的接收功
率由Friis公式给出:
▪
PL(dB) 10log Pt Pr
2
10log
(4
)2
d
2
公式 (6)
自由空间传播模型
▪ Friis自由空间模型仅当d为发射天线远场值时使用。天线的远场定义为
d d 超过远场距离 的地区, 与发射天线截面的最大线性尺寸和载波
波长有关:
f
f
▪
d f 2D2
《无线传播理论》PPT课件
振 子
电场
磁场
Page 5
电场 电波传输方向
磁场
电场
基本原理－电磁波的传播
• 池塘中的波纹：能量从源点向四周传播，并逐渐减弱 • 电磁波的传播与此类似，不同之处（当辐射源是各向同性的理想点源时）：
– 在三维空间以球面波的形式传播 – 传播介质不同，空气、障碍物、反射物
Page 6
基本原理－传播途径
• 空间分集
– 采用主、分集天线接收。主、分集天线的接收信号 不具有同时衰减的特性。基站接收机对一定时间范 围内不同时延信号的均衡能力也是一种空间分集的 形式。
• 极化分集 • 频率分集
– GSM体制采用跳频 – CDMA体制采用扩频技术
Page 13
电波时延扩展
• 起源于反射，主要指到达接收机的主信号和其他多径信号在空间传输时间 差异而带来的同频干扰问题，当多径信号不能被接收机区分时就产生同信 道干扰（CCI），
Page 9
无线传播环境
•电波传播受地形结构和人为环境的影响， 无线传播环境直接决定传播模型的选取。 影响环境的主要因素：
– 自然地形（高山、丘陵、平原、水域） – 人工建筑的数量、分布、材料特性 – 该区域植被特征 – 天气状况
Page 10
地形分类
T
•准平滑地形
表面起伏平缓，起伏高度小于等于20
Classification
Extremely Low Frequency Voice Frequency
Very-low Frequency Low Frequency
Medium Frequency High Frequency
Very High Frequency Ultra High Frequency Super High Frequency Extremely High Frequency
移动通信无线传播与信道演示文稿
移动通信无线传播与信道演示文稿在当今高度互联的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从日常的语音通话、短信交流，到高清视频播放、在线游戏等各种丰富的应用，移动通信技术不断刷新着我们的生活体验。
而在这背后，移动通信无线传播与信道的原理和特性起着至关重要的作用。
首先，让我们来了解一下移动通信无线传播的基本概念。
简单来说，无线传播就是指信号从发射端到接收端在空间中的传输过程。
这个过程中，信号会经历多种复杂的现象，比如反射、折射、散射和衍射等。
反射现象就像是光线照在镜子上被反弹回来一样。
当无线电波遇到较大的障碍物，如建筑物的墙壁、山脉等，一部分信号就会被反射回去。
折射则是当电波穿过不同介质时，比如从空气进入水体，传播方向会发生改变。
散射则是当电波遇到比其波长小得多的物体，比如树叶、雨滴等，信号会向四面八方散开。
衍射则是电波在遇到障碍物的边缘时，能够绕过去继续传播。
这些传播现象会导致信号在接收端的强度和相位发生变化，从而影响通信质量。
例如，在城市环境中，高楼大厦林立，信号会经过多次反射和散射，导致接收端收到多个不同路径传来的信号，这就是所谓的多径传播。
多径传播既有好处也有坏处。
好处是它可以增加信号的覆盖范围，使得在一些原本信号较弱的区域也能接收到信号。
但坏处是不同路径的信号到达接收端的时间和相位不同，会产生相互干扰，导致信号衰落和失真。
为了应对多径传播带来的影响，通信系统采用了一系列的技术。
其中，分集接收技术就是一种常见的方法。
它通过在接收端使用多个天线或者在不同时间接收相同的信号，然后对这些信号进行合并处理，从而降低多径衰落的影响。
除了多径传播，移动通信无线传播还受到很多其他因素的影响。
比如，信号的频率越高，其传播损耗就越大。
这是因为高频信号的穿透力较弱，更容易被障碍物阻挡和吸收。
此外，距离也是一个重要因素。
一般来说，信号强度会随着距离的增加而逐渐减弱。
这就是为什么我们在远离基站的地方，手机信号会变得比较差。
无线传播理论及模型(V0.1)
无线传播的发展历程
无线电波的发现
19世纪末，科学家发现并利用无线 电波进行通讯，开启了无线传播的开 端。
调频广播和电视的发展
20世纪初，随着调频广播和电视的 普及，无线传播在娱乐和教育领域得 到广泛应用。
移动通信的崛起
20世纪80年代以后，随着移动电话 和蜂窝网络的兴起，无线传播在个人 通信和商业应用中占据主导地位。
多径衰落模型
01
多径衰落模型定义
多径衰落是由于无线信号在传播过程中遇到不同的反射、折射和散射路
径而产生的信号强度波动。
02 03
瑞利分布多径衰落模型
假设多径衰落的均值为μ，方差为σ^2，则多径衰落可以表示为S = μ + σ * σ，其中S是多径衰落值，μ是平均信号强度，σ是多径衰落的波动范 围。
仿真验证
利用计算机仿真技术，模拟无线 传播环境，对比仿真结果与模型 预测结果，验证模型的准确性。
实验验证
通过实际测量和收集无线信号传 播数据，与模型预测结果进行对 比，验证模型的实用性。
模型在实际网络中的应用
网络规划
利用无线传播模型对无线 网络进行规划，优化网络 布局和资源配置，提高网 络覆盖和性能。
模型扩展
在现有模型基础上进行扩展和改进，引入新 理论和技术，以适应无线通信技术的快速发 展。
05 无线传播的未来发展
5G及未来的无线通信技术
5G技术
第五代移动通信技术，具有高速数据传输、低延迟、大容量等特点，为无线传 播带来了新的发展机遇。
6G技术展望
随着技术的不断进步，第六代移动通信技术将进一步拓展无线传播的应用领域， 如物联网、人工智能等。
对数距离路径损耗模型
适用于城市环境中无线信号的传播，其路径损耗公式为L(d) = L(d0) + 10 * n * log10(d/d0)， 其中L(d)表示距离发射机d处的路径损耗，L(d0)是参考距离处的路径损耗，n是路径损耗系数， d是发射机与接收机之间定义
Massive-MIMOPPT课件
-
5
关键技术
导频污染 信道估计 预编码技术 信号检测
-
6
导频污染
理想情况下，TDD系统中上下行各个导频符号之间都是相互正交的，这样对于接收 端接收到的相邻小区的干扰信号都可以利用正交性在解码时消除，然而在实际Massive MIMO系统中，相互正交的导频序列数目取决于信道延迟扩展及信道相干时间，并不能 完全满足天线及用户数量增加带来的导频序列数目需求。用户数量的增加使相邻小区间 不同用户采用非正交的（相同的）导频训练序列，从而导致基站端对信道估计的结果并 非本地用户和基站间的信道， 而是被其他小区用户发送的训练序列所污染的估计，进 而使得基站接收到的上行导频信息被严重污染。
在Massive MIMO系统中，系统所需的反馈信息量随着天线数目的增加成正比例增 长，由此引发的系统反馈幵销增加以及反馈信息的准确性及时性降低已经成为FDD双工 模式发展的瓶颈。因此，针对Massive M1MO系统FDD模式，最关键的问题，在于降 低数据传输中反馈占用的资源量。
-
9
TDD中CSI的获取
在现有的移动通信系统中，主要存在时分双工(TDD)和频分双工(FDD)两种双工模 式。
-
8
FDD中CSI的获取
当系统采用FDD模式时，上下行所需要的CSI是不同的。基站侧进行的上行信道估 计需要所有用户发送不同的导频序列，此时上行导频传输需要的资源与天线的数目无关。 然而，下行信道获取CSI时，需要采用两阶段的传输过程:第一阶段，基站先向所有用户 传输导频符号，第二阶段，用户向基站反馈估计到的全部或者部分的CSI，此时传输下 行导频符号所需要的资源与基站侧天线数目成正比。当采用Massive MIMO系统，基站 侧天线数目增加大大增加了 CSI获取时占用的资源量。
无线信道传输模型——室内传播模型PPT课件
Pr
(d)
PtGtGr2 (4 )2 d 2L
P t 为发射功率；P r ( d )是接收功率；G t 是发射天线增益；G r
是接收天线增益；d是T-R之间距离，单位是m；L是与
传播无关的系统损耗因子； 是波长，单位m。
天线的增益与它的有效截面
A
e
有关，即：G
4 Ae 2
。
则与载频相关： c f 。
无线信道传输模型室内传播模型201147建筑物通讯质量丌良酒店地铁信号源直放站无线同频无线频移或光线直放站基站宏蜂窝或微蜂窝信号分布系统无源电分布有源电分布光电分布泄漏电缆分布信号源信号源优点缺点无线同频直放站丌需铺设传输线路设备造价低配置简单丌能提高容量对无线环境要求高对施主基站需要严格选择室内信号要严格控制无线频移直放站丌需铺设传输线路对空间隔离度要求丌高信号相对纯净和稳定丌能提高容量配置复杂造价较高光纤直放站对无线环境要求低信号纯净和稳定丌能提高容量设备造价较高对施主基站仍有反向干扰而且需要提供传输电路宏蜂窝基站结构简单投入小对原基站的噪声和容量有一定的影响微蜂窝基站增加了系统容量丌需要从其他基站引用信号使用方便灵活设备和机房投资较大需要增加传输电路信号分布系统信号分布系统优点缺点无源电分布成本低故障率低安装方便无噪声积累工作频率宽由于信号源功率有限和传输损耗有效覆盖范围丌大有源电分布设计简单布线灵活信号调整方便覆盖范围较大成本高故障率高有噪声积累工作频光电分布结合了电分布和光纤分布的优点覆盖范围大需要进行光电转换泄漏电缆分布安装方便信号均匀引入噪微蜂窝不直放站的比较微蜂窝直放站容量根据需要增加容量丌能增加容量对网络的影响相对较小可能影响较大传输电路需要丌需要设备安装安装复杂时间较长安装简单时间较短成本投入较多较少10室内覆盖系统的理论分析室内通用传播模型该模型是一个站点的通用模型可用于典型的室内环境它需要很少的环境路径损耗信息用平均的路径损耗和有关的阴影衰减统计来表征室内路径的损耗
无线传播理论和传播模型
电波传播基础 自由空间的电波传播 无线传播模型的分类 常用的传播模型
常用传播模型
Okumura－Hata模型 COST231－Hata模型 COST231－WIM模型 Standard Macrocell模型 室内传播模型
Okumura－Hata模型
Hata 在 Okumura 模型基础上，设定了一系 列的限制条件，通过曲线拟合出来的经验 公式
自由空间的电波传播计算，天线的远场 传播模型的分类：经验模型，半经验模型和
确定性模型。三类小区：宏小区、微小区和 微微小区以及各自的特点 常用的传播模型：Okumura－Hata模型， COST231－Hata模型，COST231－WIM模型， Standard Macrocell模型，室内传播模型
d f D 及 d f
（D 为天线的最大物理尺寸）
自由空间的路径损耗计算前提条 件
如工作频段850M的一个室外基站天线，假 设天线的最大尺寸为2m，我们计算得到其 远场距离为：
d f 2D2 2 22 0.353 22.7m
课程内容
电波传播基础 自由空间的电波传播 无线传播模型的分类 常用的传播模型
多径衰落
当接收机在可引起反射、绕射的 复杂环境下移动时，在不到一个 波长范围内会出现几十分贝的电 平变化和激烈的相位摆动
课程内容
电波传播基础 自由空间的电波传播 无线传播模型的分类 常用的传播模型
自由空间的电波传播
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
Transmission coefficient
反射
反射波和传输波的电场强度取决于菲涅 尔反射系数
反射系数与材料的电导率、介电常数， 以及波的极化方式、入射角和频率有关
常用传播模型
Okumura－Hata模型 COST231－Hata模型 COST231－WIM模型 Standard Macrocell模型 室内传播模型
Okumura－Hata模型
Hata 在 Okumura 模型基础上，设定了一系 列的限制条件，通过曲线拟合出来的经验 公式
自由空间的电波传播计算，天线的远场 传播模型的分类：经验模型，半经验模型和
确定性模型。三类小区：宏小区、微小区和 微微小区以及各自的特点 常用的传播模型：Okumura－Hata模型， COST231－Hata模型，COST231－WIM模型， Standard Macrocell模型，室内传播模型
d f D 及 d f
（D 为天线的最大物理尺寸）
自由空间的路径损耗计算前提条 件
如工作频段850M的一个室外基站天线，假 设天线的最大尺寸为2m，我们计算得到其 远场距离为：
d f 2D2 2 22 0.353 22.7m
课程内容
电波传播基础 自由空间的电波传播 无线传播模型的分类 常用的传播模型
多径衰落
当接收机在可引起反射、绕射的 复杂环境下移动时，在不到一个 波长范围内会出现几十分贝的电 平变化和激烈的相位摆动
课程内容
电波传播基础 自由空间的电波传播 无线传播模型的分类 常用的传播模型
自由空间的电波传播
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
Transmission coefficient
反射
反射波和传输波的电场强度取决于菲涅 尔反射系数
反射系数与材料的电导率、介电常数， 以及波的极化方式、入射角和频率有关
《无线移动通信信道》课件
5G和未来的无线通信系统
多天线技术是5G和未来无线通信系统中的关键技术之一， 将进一步发挥其在高速数据传输、低延迟和大规模连接等 方面的优势。
智能天线和有源天线
随着天线技术的发展，智能天线和有源天线将进一步提高 多天线技术的性能和应用范围。
THANKS
多天线技术的原理与分类
原理
多天线技术利用多个天线在发射端和 接收端进行信号处理，以提高无线通 信系统的性能。
分类
多天线技术可以分为分集天线、波束 成形和空间复用等类型。
多天线技术的应用场景
分集天线
在移动通信中，由于移动终端的移动速度和地形等因素，信号强度 会快速变化，分集天线可以提供更稳定的信号接收。
互调干扰
互调干扰是指两个或多个信号 在非线性器件中相互作用，产 生新的频率分量，从而对通信 系统造成干扰。
互调干扰会影响信号的接收和 识别，导致通信质量下降。
解决互调干扰的方法包括提高 发射机性能、采用抗互调技术 等。
噪声对无线通信的影响
噪声是无线通信信道中不可避免 的因素，它会对信号的传输和接
02
无线移动通信信道模型
大尺度衰落模型
01
路径损耗模型
02
阴影衰落模型
描述信号随距离增加而减小的现象，通常采用对数距离路径损耗模型 。
由于建筑物、地形等因素造成的信号遮挡，导致信号强度在一定区域 内随机变化。
小尺度衰落模型
多径传播
由于无线信号在传输过程中会遇到多 种障碍物反射、折射和散射，形成多 条传播路径，导致信号幅度、相位和 到达时间发生变化。
无线移动通信信道的特点
• 无线移动通信信道具有动态性、随机性和复杂性等特点。由于 移动终端的位置不断变化，信道环境也随之变化，导致信号传 输的不稳定性。此外，无线信号在传输过程中会受到多种因素 的影响，如多径效应、阴影效应、衰落等，使得信道性能呈现 出随机性和复杂性。
多天线技术是5G和未来无线通信系统中的关键技术之一， 将进一步发挥其在高速数据传输、低延迟和大规模连接等 方面的优势。
智能天线和有源天线
随着天线技术的发展，智能天线和有源天线将进一步提高 多天线技术的性能和应用范围。
THANKS
多天线技术的原理与分类
原理
多天线技术利用多个天线在发射端和 接收端进行信号处理，以提高无线通 信系统的性能。
分类
多天线技术可以分为分集天线、波束 成形和空间复用等类型。
多天线技术的应用场景
分集天线
在移动通信中，由于移动终端的移动速度和地形等因素，信号强度 会快速变化，分集天线可以提供更稳定的信号接收。
互调干扰
互调干扰是指两个或多个信号 在非线性器件中相互作用，产 生新的频率分量，从而对通信 系统造成干扰。
互调干扰会影响信号的接收和 识别，导致通信质量下降。
解决互调干扰的方法包括提高 发射机性能、采用抗互调技术 等。
噪声对无线通信的影响
噪声是无线通信信道中不可避免 的因素，它会对信号的传输和接
02
无线移动通信信道模型
大尺度衰落模型
01
路径损耗模型
02
阴影衰落模型
描述信号随距离增加而减小的现象，通常采用对数距离路径损耗模型 。
由于建筑物、地形等因素造成的信号遮挡，导致信号强度在一定区域 内随机变化。
小尺度衰落模型
多径传播
由于无线信号在传输过程中会遇到多 种障碍物反射、折射和散射，形成多 条传播路径，导致信号幅度、相位和 到达时间发生变化。
无线移动通信信道的特点
• 无线移动通信信道具有动态性、随机性和复杂性等特点。由于 移动终端的位置不断变化，信道环境也随之变化，导致信号传 输的不稳定性。此外，无线信号在传输过程中会受到多种因素 的影响，如多径效应、阴影效应、衰落等，使得信道性能呈现 出随机性和复杂性。
相关主题
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0 5 16
无线传播模型
应用环境 大楼室内
最低接收功率 -70dBm
小 卧 车 内 ， 或 市 -80dBm 区一般建筑物一 层室内
室外
-90dBm
备注：手机接收电平=天线口功率-路 径传播损耗
手 机 灵 敏 度 -102dBm ， 快 衰 落 保 护 3dB ， 慢 衰 落 保 护 7dB ， 穿 透 损 耗 16dB，干扰保护2dB，环境噪声2dB
无线传播模型
Okumura(奥村)/Hata模型
Lp=69.55 + 26.16logf - 13.82loghb +(44.9 -65.5loghb)logd - a(hm)
hb：基站天线高度；hm：移动台天线高度
对中等城市或大城市： A(hm)=(1.1logf - 0.7)hm - (1.56logf - 0.8)
位于市区的建筑平均穿透损耗大于郊区和偏远区。 有窗户区域的损耗一般小于没有窗户区域的损耗。 建筑物内开阔地的损耗小于有走廊的墙壁区域的损耗。 街道墙壁有铝的支架比没有铝的支架产生更大的衰减。 只在天花板加隔离的建筑物比天花板和内部墙壁都加隔离的建筑物产生的衰
减小。
无线传播模型
规划软件模型（一）
手 机 灵 敏 度 -102dBm ， 快 衰 落 保 护 3dB ， 慢 衰 落 保 护 5dB ， 穿 透 损 耗 10dB，干扰保护2dB，环境噪声2dB
手 机 灵 敏 度 -102dBm ， 快 衰 落 保 护 3dB，慢衰落保护5dB，干扰保护2dB ，环境噪声2dB
模型校正
• 目的：通过连续波（CW）测试，校正传播模型参数，增加 无线覆盖预测的准确性。即将连续波测试结果与预测结果 相比较，调整模型中的K参数，使模型符合实际地理环境。
无线传播信道模型 理论
无线传播模型
传播模型用于预测地形、障碍物及人为环 境对电波传播中路径损耗的影响。
GSM常用传播模型
传播模型是移动通信网小区规划的基础。模型的价值就是保证了精度，同时节省了人力、 费用和时间。 在规划某一区域的蜂窝系统之前，选择信号覆盖区的蜂窝站址使其互不干扰，是 一个重 要的任务。利用高精度的预期方法并通过计算机计算，通过比较和评估计算机输出的所有 方案的性能，我们就能够很容易地筛选出最佳蜂窝站址配置方案。 因此，可以说传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理 的投资满足了用户的需求
• 采样符合李氏定律：40波长，采样50个样点 • 校正方法：最小方差法
模型校正
——站点选取
• 服务区内具有代表性的传播环境，如 密集城区、一般城区、郊区等，分别 选取测试点
• 站址的选择原则是要使它能覆盖足够 多的地物类型（电子地图提供）
• 对每一种人为环境，最好有三个或三 个以上的测试站点，以尽可能消除位 置因素
螺旋测试路径
模型校正
——数字地图
数字化地图的数据
➢ 数字高程模型DEM ➢ 地物覆盖模型DOM ➢ 线状地物模型LDM ➢ 建筑物矢量模型BDM
数字化地图的精度
➢ 城区宏蜂窝20M精度 ➢ 微蜂窝预测选5M精度 ➢ 郊区农村50M/100M精度
K1 = 164.20 K2 = 45.00 K3 = -2.88 K4 = 0 K5 = -13.82 K6 = -6.55 K7 = 0.20
模型校正
——测试设备
• 基站系统 -发射天线 -馈线 -高功放 -高频信号源 • 测试系统 -GPS -测试软件 -便携机 -测试接收机
模型校正
——天馈数据确定
采用全向天线 记录天线高度、增益、基站发射功率
模型校正
——测试路线确定
考虑点
不同距离不同方向的测试数据 某个距离至少4～5个测试数据以消除位置影响 尽可能经过各种地物 尽量避免高速公路 车速上限：Vmax=0.8λ/Tsample
Ploss=K1+K2lgd+K3(Hms)+K4lg(Hms)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lg(d)+K7+Kclutter
K参数
参考值
Pathloss： K1： K2： K3、K4： K5、K6： K7： Kclutter： d： Hms、Heff：
路径损耗(dB)
K1
146/900M Urban,154/1800M Urban
与频率相关的常数
K2
44.90
距离衰减常数
K3
-2.88
移动台天线高度修正系数
基站天线高度修正系数
Hale Waihona Puke K40.00绕射修正系数
K5
-13.82
地物衰减修正系数
K6
-6.55
基站与移动台之间的距离(km) K7
-0.70
移动台天线和基站天线的有效高度(m)
无线传播模型
华为规划软件模型（二）
Clutter衰耗值 Inland Water
Wetland Open Areas Rangeland
Forest Industrial&Commercial Areas
Village Parallel_Low_Buildings
Suburban Urban
Dense urban High Building
参考值 -3.00 -3.00 -2.00 -1.00 13.00 5.00 -2.90 -2.50 -2.50
无线传播模型
常见传播模型
➢ Okumura(奥村)/Hata模型 适用于900M宏蜂窝预测
➢ COST231-Hata模型 适用于1800M宏蜂窝预测
➢ COST231 Walfish-Ikegami模型 适用于900M和1800M的微蜂窝
➢ 规划软件ASSET的传播模型 适用于900M和1800M的宏蜂窝
对于郊区： Lps = Lp - 2[log(f/28)]2-5.4 对于开阔地：Lpo = Lp - 4.78[log(f)]2+18.33 logf - 40.94
在实际无线传播环境中，还应考虑各种地物地貌的影响，规划软件ASSET正 是考虑到这一点，对传播模型进行了改进，考虑了现实环境中各种地物地貌 对电波传播的影响，从而更好的保证了覆盖预测结果的准确性。根据这些K 参数，可以计算出传播损耗中值。但是由于环境的复杂性，还要进行适当的 修正。当蜂窝移动通信系统用于室内时要考虑建筑损耗。建筑损耗是墙壁结 构（钢、玻璃、砖等）、楼层高度、建筑物相对于基站的走向、窗户区所占 的百分比等的函数。由于变量的复杂性，建筑物的损耗只能在周围环境的基 础上统计预测。我们可以有以下一些结论
无线传播模型
应用环境 大楼室内
最低接收功率 -70dBm
小 卧 车 内 ， 或 市 -80dBm 区一般建筑物一 层室内
室外
-90dBm
备注：手机接收电平=天线口功率-路 径传播损耗
手 机 灵 敏 度 -102dBm ， 快 衰 落 保 护 3dB ， 慢 衰 落 保 护 7dB ， 穿 透 损 耗 16dB，干扰保护2dB，环境噪声2dB
无线传播模型
Okumura(奥村)/Hata模型
Lp=69.55 + 26.16logf - 13.82loghb +(44.9 -65.5loghb)logd - a(hm)
hb：基站天线高度；hm：移动台天线高度
对中等城市或大城市： A(hm)=(1.1logf - 0.7)hm - (1.56logf - 0.8)
位于市区的建筑平均穿透损耗大于郊区和偏远区。 有窗户区域的损耗一般小于没有窗户区域的损耗。 建筑物内开阔地的损耗小于有走廊的墙壁区域的损耗。 街道墙壁有铝的支架比没有铝的支架产生更大的衰减。 只在天花板加隔离的建筑物比天花板和内部墙壁都加隔离的建筑物产生的衰
减小。
无线传播模型
规划软件模型（一）
手 机 灵 敏 度 -102dBm ， 快 衰 落 保 护 3dB ， 慢 衰 落 保 护 5dB ， 穿 透 损 耗 10dB，干扰保护2dB，环境噪声2dB
手 机 灵 敏 度 -102dBm ， 快 衰 落 保 护 3dB，慢衰落保护5dB，干扰保护2dB ，环境噪声2dB
模型校正
• 目的：通过连续波（CW）测试，校正传播模型参数，增加 无线覆盖预测的准确性。即将连续波测试结果与预测结果 相比较，调整模型中的K参数，使模型符合实际地理环境。
无线传播信道模型 理论
无线传播模型
传播模型用于预测地形、障碍物及人为环 境对电波传播中路径损耗的影响。
GSM常用传播模型
传播模型是移动通信网小区规划的基础。模型的价值就是保证了精度，同时节省了人力、 费用和时间。 在规划某一区域的蜂窝系统之前，选择信号覆盖区的蜂窝站址使其互不干扰，是 一个重 要的任务。利用高精度的预期方法并通过计算机计算，通过比较和评估计算机输出的所有 方案的性能，我们就能够很容易地筛选出最佳蜂窝站址配置方案。 因此，可以说传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理 的投资满足了用户的需求
• 采样符合李氏定律：40波长，采样50个样点 • 校正方法：最小方差法
模型校正
——站点选取
• 服务区内具有代表性的传播环境，如 密集城区、一般城区、郊区等，分别 选取测试点
• 站址的选择原则是要使它能覆盖足够 多的地物类型（电子地图提供）
• 对每一种人为环境，最好有三个或三 个以上的测试站点，以尽可能消除位 置因素
螺旋测试路径
模型校正
——数字地图
数字化地图的数据
➢ 数字高程模型DEM ➢ 地物覆盖模型DOM ➢ 线状地物模型LDM ➢ 建筑物矢量模型BDM
数字化地图的精度
➢ 城区宏蜂窝20M精度 ➢ 微蜂窝预测选5M精度 ➢ 郊区农村50M/100M精度
K1 = 164.20 K2 = 45.00 K3 = -2.88 K4 = 0 K5 = -13.82 K6 = -6.55 K7 = 0.20
模型校正
——测试设备
• 基站系统 -发射天线 -馈线 -高功放 -高频信号源 • 测试系统 -GPS -测试软件 -便携机 -测试接收机
模型校正
——天馈数据确定
采用全向天线 记录天线高度、增益、基站发射功率
模型校正
——测试路线确定
考虑点
不同距离不同方向的测试数据 某个距离至少4～5个测试数据以消除位置影响 尽可能经过各种地物 尽量避免高速公路 车速上限：Vmax=0.8λ/Tsample
Ploss=K1+K2lgd+K3(Hms)+K4lg(Hms)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lg(d)+K7+Kclutter
K参数
参考值
Pathloss： K1： K2： K3、K4： K5、K6： K7： Kclutter： d： Hms、Heff：
路径损耗(dB)
K1
146/900M Urban,154/1800M Urban
与频率相关的常数
K2
44.90
距离衰减常数
K3
-2.88
移动台天线高度修正系数
基站天线高度修正系数
Hale Waihona Puke K40.00绕射修正系数
K5
-13.82
地物衰减修正系数
K6
-6.55
基站与移动台之间的距离(km) K7
-0.70
移动台天线和基站天线的有效高度(m)
无线传播模型
华为规划软件模型（二）
Clutter衰耗值 Inland Water
Wetland Open Areas Rangeland
Forest Industrial&Commercial Areas
Village Parallel_Low_Buildings
Suburban Urban
Dense urban High Building
参考值 -3.00 -3.00 -2.00 -1.00 13.00 5.00 -2.90 -2.50 -2.50
无线传播模型
常见传播模型
➢ Okumura(奥村)/Hata模型 适用于900M宏蜂窝预测
➢ COST231-Hata模型 适用于1800M宏蜂窝预测
➢ COST231 Walfish-Ikegami模型 适用于900M和1800M的微蜂窝
➢ 规划软件ASSET的传播模型 适用于900M和1800M的宏蜂窝
对于郊区： Lps = Lp - 2[log(f/28)]2-5.4 对于开阔地：Lpo = Lp - 4.78[log(f)]2+18.33 logf - 40.94
在实际无线传播环境中，还应考虑各种地物地貌的影响，规划软件ASSET正 是考虑到这一点，对传播模型进行了改进，考虑了现实环境中各种地物地貌 对电波传播的影响，从而更好的保证了覆盖预测结果的准确性。根据这些K 参数，可以计算出传播损耗中值。但是由于环境的复杂性，还要进行适当的 修正。当蜂窝移动通信系统用于室内时要考虑建筑损耗。建筑损耗是墙壁结 构（钢、玻璃、砖等）、楼层高度、建筑物相对于基站的走向、窗户区所占 的百分比等的函数。由于变量的复杂性，建筑物的损耗只能在周围环境的基 础上统计预测。我们可以有以下一些结论