无线环境传播模型
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。
无线电波传播模型与分析
无线电波传播模型与分析无线电波作为一种无形却又普遍存在的物理现象，其传播规律一直是物理学研究的热点之一。
传统的无线电波传播模型以自由空间衰减模型为核心，将空间中无障碍物的传播视作自由空间传播，采用信号强度随距离平方衰减的方式进行模拟。
然而，在实际应用中，传播环境往往十分复杂，存在着各种影响因素，如建筑物、地形、植被、大气、非理想发射和接收情况等等，这些因素都会对信号的传播产生一定程度的影响。
因此，在不同的传播环境下，需要根据实际情况选择相应的传播模型。
一般而言，可将无线电波传播模型分为三类：自由空间传播模型、统计模型和几何光学模型。
自由空间传播模型较为简单，只考虑无障碍物的传播。
因此，其适用范围有限，但是对于频率较高（例如2.4GHz、5.8GHz）的局域网应用，可以作为一个简单的信号估计模型。
统计模型则采用大量的实测数据进行统计分析，得到理论模型。
这类模型适用范围广泛，其建模所依据的实测数据越多，预测精度就越高，常用于卫星通信、移动通信等领域。
几何光学模型则着重考虑传输媒介的影响，绘制出空间中传播路径，通过这些路径对传播场景进行分析。
通俗易懂的解析几何光学模型是射线传输模型，其将传播路径看作由无数个微小的射线构成，但由于其缺乏对传输介质非线性的考虑，该模型受限于折射率变化小的传输介质，适用范围较窄。
针对不同的应用场景，选择不同的无线电波传播模型十分重要。
在具体应用中，需要综合考虑一些实际情况，诸如频率、传播距离、障碍物、天气变化等，对不同的环境进行合理的选型和调整。
值得注意的是，无线电波传播模型是一个广泛而且复杂的领域。
追求高精度的建模不仅需要大量的数据支持，而且需要掌握相关的物理学知识，对信号处理、模型分析等方面都有一定的要求。
因此，在实际应用中，传播模型的选择，需要以实际效果为主要参考，充分发挥工程师的经验和专业知识。
无线电波传播模型的发展历程，便是一部先进科学技术的发展史。
随着技术的不断升级和应用领域的拓宽，无线电波传播模型的未来也一定会不断创新，推陈出新，将无线技术的发展提升到新的高度。
传播模型
第四章 室外传播模型4.1 室外无线传播概述在无线通信系统中，电波通常在非规则非单一的环境中传播。
在估计信道损耗时，需要考虑传播路径上的地形地貌，也要考虑到建筑物、树木、电线杆等阻挡物[1]。
不同的室外传播环境模型适用于不同的环境，图4-1-1显示了在不同的环境下接收信号强度的不同。
图4-1-1 不同环境下接收信号的变化从图4-1-1中可以看出，随着距离的增大，接收信号强度逐渐减小，然而衰减的速率是不同的：空间自由传播的情况下衰减速率最小，其次是开阔地和郊区，城区的衰减速率最大。
一般来说，接收功率r P 与距离d 的指数n d -成正比，在空间自由传播环境中2=n ，在其他情况下有43≤≤n 。
图4-1-1只是给出了接收信号强度随距离变化的趋势，然而在实际无线传播中它们并不是线性关系（如图4-1-2所示）：图4-1-2 接收信号强度与距离的非线形关系图4-1-2（采用的是对数坐标）中当发射机和接收机间的距离较小时为视距传输即2=n ，此时包络服从莱斯分布，以小尺度衰落为主；当距离增大时有43≤≤n ，此时以大尺度衰落为主，包络服从瑞利衰落。
当然，由于地形不同，转折点的位置也是不同的[25]，如图4-1-3所示：(a)(b)图4-1-3 (a)城区 (b)郊区的接收信号与距离的非线性关系图4-1-3给出了在城区和郊区分别对频率=f 1937MHz ，发送天线高度为8.7m ，接收天线高度为 1.6m 的情况进行实测，得到的接收信号和距离的关系。
在城区图中，转折点在d=1000m 附近，而在郊区图中，转折点在d=100m 附近。
在实际的传播环境中，从覆盖区域来分，室外传播环境可以分为两类：宏蜂窝模型和微蜂窝模型。
宏蜂窝传播模型假设传输功率可达到几十瓦特；蜂窝半径为几十公里。
相比之下，微蜂窝传播模型的覆盖范围则小一些（200m~1000m ），在微蜂窝传播传播模型中假定基站不高（3m~10m ），发射功率有限(10mW~1W)，所预测的区域也只在基站附近。
CW测试与传播模型校正
CW测试与传播模型校正1. 引言CW测试（Continuous Wave Testing）是一种常用的无线通信测试方法，用于评估无线信号在不同环境下的性能和传播模型的准确性。
传播模型是用来描述无线信号在空中传播时的衰减和传播路径损耗的数学模型。
在实际应用中，校准传播模型的准确性非常重要，可以帮助优化网络规划、增强信号覆盖和容量。
本文将介绍CW测试的基本原理和常见的传播模型，以及如何校正传播模型以提高测试结果的准确性。
2. CW测试原理CW测试是一种基于连续波信号的测试方法，通过发射一个连续的无线信号，然后在接收端进行测量和分析。
CW测试可以测量信号强度、信噪比、误码率等参数，反映无线信号在不同环境下的表现。
CW测试的基本原理是利用接收到的信号强度来推导传播路径损耗。
通过对信号强度和距离之间的关系建立数学模型，就可以预测信号在不同距离下的衰减情况。
根据测试结果，可以对传播模型进行校正，提高预测准确性。
3. 常见传播模型在无线通信领域，有很多常用的传播模型可以用来描述无线信号在空中传播时的特性。
以下是一些常见的传播模型：3.1. 距离衰减模型距离衰减模型是最基本的传播模型之一，它假设信号在传输过程中以固定的速率衰减。
最常见的距离衰减模型是自由空间路径损耗模型和两线地模型。
3.2. Okumura-Hata模型Okumura-Hata模型是一种经验模型，适用于城市和郊区环境的信号传播预测。
它考虑了地物的反射、绕射和散射效应，可以较准确地预测信号的覆盖范围和传输距离。
3.3. COST 231模型COST 231模型是一种适用于城市环境的传播模型，考虑了建筑物和地面信号的反射、绕射和散射效应。
该模型基于多项式拟合方法，具有较高的预测准确性。
3.4. ITU-R P.1411模型ITU-R P.1411模型是一种适用于城市和郊区环境的传播模型，考虑了地物的反射、绕射和散射效应，以及信号的多径传播。
该模型有多个版本，可以根据具体的测试环境选择合适的版本。
WIFI信号传播模型的建立与应用
WIFI信号传播模型的建立与应用一、概述随着无线技术的发展，WIFI已经成为了近年来最为流行的无线网络技术。
WIFI信号的传播模型是研究WIFI信号在空间中的传输过程，并确定信号强度、衰减、传播距离等参数的方法。
建立WIFI信号传播模型可以有助于了解WIFI信号传输的特点，预测WIFI信号传输范围，优化WIFI网络设施等。
本文将着重介绍WIFI信号传播模型的建立方法和应用场景。
二、WIFI信号传播模型的分类WIFI信号传播模型可以分为两类：统计模型和物理模型。
1.统计模型统计模型基于大量的实验数据，采用经验法则或统计方法来描述WIFI信号在传输过程中的特性，如信号强度、衰减率等。
其中比较常见的统计模型有Path Loss模型、Log Normal Shadowing模型、Rayleigh Fading模型等。
Path Loss模型用于描述信号随着距离的增加而衰减的情况。
它采用线性或非线性函数来近似表示信号强度和距离之间的关系。
Path Loss模型广泛应用于室内环境和城市环境下的WIFI网络。
Log Normal Shadowing模型则考虑到了信号传输过程中的随机因素，如建筑物的遮挡、信道干扰等。
它采用高斯分布函数来描述信号衰减和噪声影响，适用于不同的室内和室外环境。
Rayleigh Fading模型则主要研究WIFI信道中的多径衰减和散射效应，是一种物理随机模型。
Rayleigh Fading模型可以有效地解释信号在空气、树林等非常规环境中的传输特性。
2.物理模型物理模型是基于电磁波传输的物理机制和数学方程来建立WIFI信号传输模型的。
物理模型需要以物理原理为基础，考虑更多的因素如天线、信道环境、噪声等，从而比统计模型更加准确。
物理模型具有良好的适应性和可扩展性，因此被广泛应用于更加复杂的场景中，如无线传感器网络、室内定位等。
常见的物理模型有Free Space Path Loss模型、Two-ray模型、Ricean Fading模型等。
无线电波空间传播模型
无线电波空间传播模型一、引言无线电波是一种电磁波，它的传播是通过空间介质进行的。
无线电波的传播模型是对无线电波在空间中传播过程的一种描述和模拟。
了解无线电波空间传播模型对于实现高效的无线通信系统设计和优化至关重要。
本文将介绍几种常见的无线电波空间传播模型，包括自由空间传播模型、二维和三维传播模型以及多径传播模型。
二、自由空间传播模型自由空间传播模型是最简单也是最常用的一种传播模型。
它假设无线电波在真空中传播，没有遇到任何障碍物和干扰。
根据自由空间传播模型，无线电波的传播损耗与距离的平方成反比。
具体而言，传播损耗（L）可以通过以下公式计算：L = 20log(d) + 20log(f) + 20log(4π/c)其中，d是发送端和接收端之间的距离，f是无线电波的频率，c是光速。
自由空间传播模型适用于开阔的空间环境，如农村、海洋等，但在城市和山区等环境中，由于有大量建筑物和地形等障碍物的存在，自由空间传播模型并不适用。
三、二维和三维传播模型二维和三维传播模型考虑了障碍物和地形等因素对无线电波传播的影响。
在二维传播模型中，地面被简化为平面，建筑物和其他障碍物被建模为二维形状。
在三维传播模型中，地面和建筑物等障碍物被建模为三维形状。
为了计算二维和三维传播模型中的传播损耗，常用的方法是射线追踪。
射线追踪将无线电波视为一束射线，通过计算射线与障碍物的相交点，从而确定传播路径和传播损耗。
射线追踪可以基于几何光学原理进行，也可以使用电磁波的波动性质进行更精确的计算。
四、多径传播模型多径传播模型是一种复杂的传播模型，考虑了多个传播路径和多个传播信号的叠加效应。
当无线电波传播过程中遇到建筑物、地形等障碍物时，会发生反射、折射和散射等现象，导致信号在接收端出现多个传播路径。
这些多个传播路径的信号叠加在一起，会引起传播信号的衰减和时延扩展。
多径传播模型通常使用统计方法进行建模和仿真。
常见的多径传播模型包括瑞利衰落模型和莱斯衰落模型。
(完整版)无线信号传播模型简介
无线信号传播模型简介1概述无线电波信道要成为稳定而高速的通信系统的媒介要面临很多严峻的挑战。
它不仅容易受到噪声、干扰、阻塞（blockage）和多径的影响，而且由于用户的移动，这些信道阻碍因素随时间而随机变化。
在这里，由于路径损耗和信号阻塞，我们试图找出接收信号强度随距离而变化的规律。
路径损耗（path loss）——被定义成接收功率和发射功率之差——是发射机的辐射和信道传播效应引起的功率损耗引起的。
路径损耗模型假设在相同的发射——接收距离下，路径损耗是相同的。
信号阻塞（signal blockage）是接收机和发射机之间吸收功率的障碍物引起的。
路径损耗引起的变化只有距离改变很大（100—1000米）时才明显；而信号阻塞（signal blockage）引起的变化对距离要敏感得多，变化的尺度与障碍物体的尺寸成比例（室外环境是10-100米，室内环境要小一些）。
由于路径损耗和信号阻塞引起的变化都是在较大的距离变化下才比较明显，它们有时候被称为大尺度传播效应。
而由于大量多径信号分量相互之间的相加（constructive）干涉和相消（destructive）干涉引起的信号强度变化在很短的距离下——接近信号的波长——就很明显，因此这种改变被称为小尺度传播效应。
下图是综合了路径损耗、阻塞和多径三种效应后，接收功率和发射功率的比值随距离而变化的假设图。
在简单介绍了信号模型后，我们先从最简单的信号传播模型讲起——自由空间损耗。
两点之间既没有衰减又没有反射的信号传播遵循自由空间传播规律。
接着我们介绍射线追踪（ray tracing）传播模型。
这些模型都是用来近似模拟可以由麦克斯韦方程组严格计算的电磁波传播模型。
当信号的多径分量比较少时，这些模型的准确度很高。
射线追踪（ray tracing）传播模型受信号传播所在区域的几何形状和导电特性的影响很大。
我们还列出了一些更简化的、参数更少的、主要应用于实际网络的工程分析和无需复杂计算的网络设计的通用传播模型。
无线射频基础知识-无线传播原理与传播模型
P波段：230~1000MHz； L波段：1000MHz~2000MHz；
大家熟知的GPS系统，其工作频率就在此波段（1575MHz左右）；
S波段：2000MHz~4000MHz； C波段：4000MHz~8000MHz；目前主要用于卫星电视转播； X波段：8000MHz~12.5GHz；目前主要用于微波中继； Ku波段：12.5GHz~18GHz；目前主要用于微波中继和卫星电视转播； K波段：18GHz~26.5GHz； Ka波段：26.5GHz~40GHz； 频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力越强。但是，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。 高频段频率资源丰富，系统容量大；但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离 越近，绕射能力越弱。另外频率越高，技术难度越大，系统的成本也相应提高。
慢衰落损耗是由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影 效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而 产生的损耗，一般遵从对数正态分布。 快衰落损耗是由于多径传播而产生的损耗，它反映微观小范围内数十波长量级 接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从瑞利分布或莱斯分布。快衰落又 可以细分为以下3类：
从公式可以推导出以下结论：
无线电波在地面传播时，在同样的传播距离上，其传播损耗比自由空间传播时 要大得多：当取值为4时，距离d加倍，传播损耗增加12dB，即：信号衰减16 倍； 增加天线高度，可以减少传播损耗。
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无线射频基础知识－无线传播原理与传播模型
在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计 算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传 播特性的研究、了解和据此得到的传播模型进行场强预测。
通信系统中的无线信号传播模型与特点
通信系统中的无线信号传播模型与特点无线通信是指通过无线电波或红外线等无线电磁波来实现信息传输的通信方式。
现如今，无线通信系统已经广泛应用于无线电、移动通信、卫星通信、无线局域网等多个领域。
无线信号传播模型与特点对于确保通信质量和提高通信效率非常重要。
一、信号传播模型无线信号传播模型是描述无线信号在空间传播过程中衰减和传播路径的模型。
常用的信号传播模型主要包括自由空间传播模型、自由路径传播模型和多径传播模型。
1. 自由空间传播模型：自由空间传播模型是最简单的无线信号传播模型，它假设空间中没有障碍物，信号在传播过程中不会受到衰减。
该模型适用于空旷的地区，如在广场上使用遥控器控制无人机。
2. 自由路径传播模型：自由路径传播模型考虑到了地面、建筑物等直射路径上的障碍物对信号传播的影响。
一般采用二维平面模型或三维平面模型来描述信号的传播路径。
该模型可以应用于城市中高楼大厦之间的通信。
3. 多径传播模型：多径传播模型认为信号在传播过程中会经历多条传播路径，包括直射路径、反射路径和散射路径。
反射路径是信号经过建筑物等物体表面反射，并到达接收点。
散射路径是信号在随机散射体表面发生散射后到达接收点。
该模型可以应用于室内无线通信和城市中街道间的通信。
二、信号传播特点无线信号传播具有独特的特点，了解这些特点对于设计和优化无线通信系统非常重要。
1. 多径效应：多径效应是指信号在传播过程中经历了多条路径，导致接收信号中出现多个分量。
这些分量之间存在相位差和时间延迟，会造成信号的频谱扩展和码间干扰。
在调制解调、信道估计和误码控制等方面需要针对多径效应进行处理。
2. 反射和折射：无线信号在传播过程中会经过建筑物、树木等物体的表面，发生反射和折射。
这会导致信号的强度、相位和传播路径的改变。
因此，在设计信号传播模型时需要考虑建筑物和其他物体对信号传播的影响。
3. 阻塞效应：阻塞效应是指由于障碍物的存在，信号不能直接到达接收点。
这会导致信号衰减、散射和影子区等问题。
无线电波传播原理及主要传播模型
无线电波传播原理1无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.1 电磁场与电磁波基础1820年奥斯特电磁1831年法拉第磁电产生产生变化的电场磁场变化的磁场电场激发?电磁场理论麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出了著名的电磁场理论（经典电磁场理论），指出变化电场和变化磁场形成了统一的电磁场，预言电磁场能以波动的形式在空间传播，称为电磁波；并得到电磁波在真空中传播的速度等于光速，从而断定光在本质上就是一种电磁波。
后来，赫兹用振荡电路产生了电磁波，使麦克斯韦的学说得到了实验证明，为电学和光学奠定了统一的基础。
因此，麦克斯韦的经典电磁场理论是人类对电磁规律的历史性总结，是19世纪物理学发展的最辉煌成就，是物理学发展史上一个重要的里程碑。
电磁波的诞生赫兹----德国物理学家赫兹对人类伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在，发现了光电效应。
1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。
开创了无线电电子技术的新纪元。
赫兹用各种实验，证明了不仅电磁波的性质和光波相同，而且传播速度也相同，并可发生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，即电磁波服从一般波动所具有的一切规律。
如果空间的电场或磁场变化是周期性的，我们用周期和频率来描述变化快慢。
电磁场变化过程中产生的电磁波的频率等于电磁场的变化频率；电磁波在传播中从一种介质进入另一种介质时，其频率不会发生改变，但其传播速度会发生改变。
电磁波的应用从1888年赫兹用实验证明了电磁波的存在，1895年俄国科学家波波夫发明了第一个无线电报系统。
1914年语音通信成为可能。
1920年商业无线电广播开始使用。
20世纪30年代发明了雷达。
40年代雷达和通讯得到飞速发展，自50年代第一颗人造卫星上天，卫星通讯事业得到迅猛发展。
如今电磁波已在通讯、遥感、空间控测、军事应用、科学研究等诸多方面得到广泛的应用。
无线电通信的起源1897 年：马可尼完成无线通信试验——电报发收两端距离为18 海里试验是在固定站与一艘拖船之间进行的20 世纪初：两次世界大战导致无线通信蓬勃发展步话机、对讲机等1941 年美陆军就开始装备步话机短波波段，电子管电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按波长电磁波分类-按波长各波段电磁波特点长波通信：沿地面传播，衰减小、穿透能力强 中波通信：地波传播及夜晚电离层反射传播 短波通信：天波传播，适合远距离传输超短波通信：直线传播，视距通信，广播电视、移动通信微波通信：工作频带宽，长距离接力通信第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析传播途径①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.3 无线传播环境•问题：移动通信比较固定通信有那些特殊性呢?•多径无线传播无线路径是一个很复杂的传播媒介•手机发射功率有限手机的发射功率客观限制了蜂窝小区的服务范围手机电池寿命和对人体危害决定了发射功率大小•频率资源有限带宽一定信道编码等占用额外频率资源频率需要被重复利用==> 产生同频干扰•用户行为的不确定性第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析无线信道分析在移动通信研究中的意义无线通信系统的信道十分复杂：9地理环境的复杂性和多样性9用户移动的随机性9多径传播无线信道是制约移动通信质量的主要因素无线信道是研究各种技术的主要推动力量无线信道的建模对于整个移动通信系统仿真的正确性和可靠性有着举足轻重的意义1.4 无线信道分析•无线信道中的损耗一般分为三个层次：—大尺度（又称路径损耗）【path loss】—中等尺度（阴影衰落、慢衰落）【shadowing】—小尺度衰落（快衰落）【fast fading】无线信道分析场强平均值随距离增加而衰减（路径损耗，大尺度衰落）•电磁波在空间传播的损耗场强中值呈慢速变化（慢衰落，阴影衰落，中等尺度衰落）•由地形地貌导致场强瞬时值呈快速变化（快衰落，小尺度衰落）•多径效应——由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，表现为快衰落•多普勒效应——由移动体的运动引起，多径条件下引起频谱展宽三种衰落区别•大尺度衰落主要是路径损耗，可用自由空间传播模型来近似；其特点是：慢变，信道在很长时间内可以认为是恒定的，而且衰落的幅度很小。
无线电波传播模型的应用与分析
无线电波传播模型的应用与分析在现代通信领域，无线电波传播模型扮演着至关重要的角色。
它们是我们理解和预测无线电信号在不同环境中传播特性的有力工具，对于无线通信系统的规划、设计、优化以及性能评估都具有不可或缺的意义。
无线电波传播模型的种类繁多，每种模型都有其适用的场景和局限性。
常见的传播模型包括自由空间传播模型、OkumuraHata 模型、COST 231-Hata 模型、射线跟踪模型等。
自由空间传播模型是最简单也是最基础的模型。
它假设信号在无障碍物的理想自由空间中传播，不考虑地形、建筑物等因素的影响。
这个模型适用于卫星通信等长距离、空旷环境下的粗略估计。
但在实际的城市、山区等复杂环境中，其预测结果往往与实际情况相差较大。
OkumuraHata 模型则是一种基于大量实测数据建立起来的经验模型，适用于频率在 150 MHz 到 1500 MHz 之间的城区环境。
它考虑了基站天线高度、移动台天线高度以及通信距离等因素对信号衰减的影响。
然而，对于一些特殊的地形地貌，如山区、水域等，该模型的准确性可能会有所下降。
COST 231-Hata 模型是在 OkumuraHata 模型的基础上发展而来，对频率范围进行了扩展，适用于 1500 MHz 到 2000 MHz 的频段。
它在城市环境中的预测效果相对较好，但在农村和郊区等场景的应用中仍存在一定的局限性。
射线跟踪模型是一种基于几何光学和电磁理论的确定性模型。
它通过追踪无线电波从发射源到接收点的传播路径，考虑了反射、折射、绕射等多种传播机制。
这种模型能够提供非常精确的预测结果，但计算复杂度较高，通常需要大量的计算资源和时间。
无线电波传播模型在无线通信系统的规划和设计中发挥着重要作用。
在网络规划阶段，工程师们可以利用传播模型来估算基站的覆盖范围、信号强度以及容量，从而确定基站的位置、数量和发射功率等关键参数。
例如，在城市中心区域，由于建筑物密集，信号衰减较大，需要增加基站密度以保证良好的覆盖；而在郊区或农村地区，由于地形开阔，信号传播条件较好，可以适当减少基站数量，降低建设成本。
无线信道的传输模型解读
波的遮挡引起的随机性，表现为慢衰落 多径效应：由移动体周围的局部散射体引起的 多径传播，表现为快衰落 多普勒效应：由于移动体的运动速度和方向引 起,多径条件下，引起多普勒频谱展宽 远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动 用户与基站之间的距离也是在随机变化，若各 移动用户发射信号功率一样，那么到达基站时 信号的强弱将不同，离基站近者信号强，离基 站远者信号弱。通信系统中的非线性将进一步 加重信号强弱的不平衡性，甚至出现了以强压 弱的现象，即使离基站较远的用户产生掉话(通 2018/12/3 信中断)现象，通常称这一现象为远近效应。
2018/12/3
为什么要研究无线信道? 无线通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约, 移动无线信道具有多样性,同一无线空中接口在不同 的移动无线信道中的性能大不相同. 如何描述移动无线信道? 采用理论分析,场强实测统计和计算机模拟三种方法 .
2018/12/3
内容提要
◆无线电波传播特性分析
2018/12/3
2018/12/3
2018/12/3
传播路径
◆直射波---视距传播 ◆反射波 ◆地表面波
发射天线 直射波 反射波 接收天线
地表面波
2018/12/3
反射（Reflection）
当电磁波遇到比波长大得多的物体时， 发生反射。反射发生在地球表面、建筑 物和墙壁表面
ห้องสมุดไป่ตู้
2018/12/3
2018/12/3
实际空间传播
2018/12/3
移动通信环境---场强测试曲线
Cellular station
Cn
n V
Radio Building Tower
无线传播模型
2.2无线传播模型2.2.1无线传播机制•直射波：指在自由空间中，电磁波沿直线传播而不被吸收，且不发生反射、折射和散射等现象而直接到达接收点的传播方式。
92.2无线传播模型2.2.1无线传播机制•反射波：指从其他物体反射后到达接收点的传播信号，反射波信号强度次于直射波。
12.2.1无线传播机制•绕射波：指从障碍物绕射后到达接收点的传播信号。
通常，绕射波的强度与反射波相当。
112.2.1无线传播机制•散射波：当波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内物体的个数非常巨大时，会发生散射，散射波信号强度相对较弱。
Wireless and Mobile Networks Technology Zhenzhou Tang @ Wenzhou University 1 22.2.2 自由空间传播模型为了给通信系统的规划和设计提供依据，人们通过理论分析或实测等方法，对电磁波在某些特定环境下的传播特性进行统计分析，从而总结和建立了一些具有普遍性的数学模型。
我们将这些模型称为无线传播模型（Propagation Model ）。
自由空间传播模型（Free Space Propagation Model ）是最简单、理想情况的无线电波传播模型。
PG G λ2P (d)= t t r r (4π)2 d 2 L⎡⎛ 4πd⎫2 ⎤10 l og P r = 10 log P t + 10 log G t + 10 log G r- 10 log L - 10 log ⎢ ⎢⎣⎝ ⎪ ⎥λ ⎭ ⎥⎦Wireless and Mobile Networks Technology Zhenzhou Tang @ Wenzhou University132.2.2自由空间传播模型自由空间路径损耗用于描述信号衰减，定义为有效发射功率和接收功率之间的差值，不包括天线增益PL(dB) = 10log P tPr=-147.56 + 20 log d + 20 log fWireless and Mobile Networks Technology Zhenzhou Tang @ Wenzhou University 1 42.2.3 双线地面反射模型双线地面反射模型（Two-ray Ground Reflection Propagation Model ） 除了考虑直线传播路径外， 还考虑了地面反射路径PG Gh 2 h 2 P r (d ) = t t r t r d 4 L双线地面反射模型在描述短距离情况时的效果并不准确。
无线电波传播模型及其优化研究
无线电波传播模型及其优化研究随着无线通信技术的不断发展和应用，无线电波传播模型成为研究的热点之一。
它主要研究无线电信号在不同环境下的传播规律，为无线通信系统提供优化方案。
本文将介绍无线电波传播模型及其优化研究的相关内容。
一、无线电波传播模型无线电波传播模型主要用于描述无线信号在空气中通过自由空间、大气、地面等不同传播模式下的传播规律。
具体地说，无线电波传播模型包括自由空间传播模型、二元模型、多径模型、衰减模型等。
这些模型都适用于不同的环境和情况下。
1. 自由空间传播模型自由空间传播模型是最基础的无线电波传播模型之一，指的是无线信号在真空中传播时的情况。
它利用弱化的电磁辐射公式，描述无线信号的衰减规律，衰减强度与距离的平方成反比。
这种传播模型仅适用于真空或类似真空的空间，并且不考虑其他介质的影响。
2. 二元模型二元模型是一种经典的无线电波传播模型，也称作大地衰减模型。
它主要用于描述无线信号在陆地上的传播规律，衰减规律与距离的平方成反比。
二元模型的优点在于简单易行，但它仅适用于平坦地区，并不适用于山区和城市。
3. 多径模型多径模型是一种复杂的无线电波传播模型，它描述了无线信号在复杂的环境中的传播规律。
当无线信号被建筑物、树木等阻挡时，会在不同方向上产生反射、散射等多种传播模式，导致信号衰减、多径扩散等现象。
多径模型考虑了这些因素的影响，并且通过使用矢量和矩阵的运算，对复杂的无线信号进行分析和建模。
4. 衰减模型衰减模型用于描述无线信号在空气中传播时所受到的衰减效应，即无线信号的能量随距离呈现指数衰减。
衰减模型可以控制无线信号在不同环境下的传输范围和信噪比，从而提高通信质量和网络容量。
衰减模型还可以用于建立传输信噪比图，帮助无线通信系统的设计和建设。
二、无线电波传播模型的优化研究在现实应用中，无线电波传播模型需要不断优化和完善，以适应各种环境和要求。
下面是几种无线电波传播模型的优化方法。
1. 建筑物阻挡效应建筑物是城市化进程中不可避免的要素，同时也是阻碍无线信号传播的最主要的因素之一。
几种典型的无线传播模型介绍
几种典型的无线传播模型介绍传播模型是非常重要的。
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 - 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。
如果不用预期方法，唯 - 的方法就是尝试法，通过实际测量进行。
这就要进行蜂窝站址覆盖区的测量，在所建议的方案中，选择最佳者。
这种方法费钱，费力。
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。
由于我国幅员辽阔，各省、市的无线传播环境千差万别。
例如，处于丘陵地区的城市与处于平原地区的城市相比，其传播环境有很大不同，两者的传播模型也会存在较大差异。
因此如果仅仅根据经验而无视各地不同地形、地貌、建筑物、植被等参数的影响，必然会导致所建成的网络或者存在覆盖、质量问题，或者所建基站过于密集，造成资源浪费。
随着我国移动通信网络的飞速发展，各运营商越来越重视传播模型与本地区环境相匹配的问题。
一个优秀的移动无线传播模型要具有能够根据不同的特征地貌轮廓，像平原、丘陵、山谷等，或者是不同的人造环境，例如开阔地、郊区、市区等，做出适当的调整。
这些环境因素涉及了传播模型中的很多变量，它们都起着重要的作用。
因此，一个良好的移动无线传播模型是很难形成的。
为了完善模型，就需要利用统计方法，测量出大量的数据，对模型进行校正。
传播模型的校正问题将在第 4 节中做具体的介绍。
一个好的模型还应该简单易用。
模型应该表述清楚，不应该给用户提供任何主观判断和解释，因为主观判断和解释往往在同 - 区域会得出不同的预期值。
一个好的模型应具有好的公认度和可接受性。
应用不同的模型时，得到的结构有可能不-致。
良好的公认度就显得非常重要了。
多数模型是预期无线电波传播路径上的路径损耗的。
无线电波传播模型及其应用于通信系统
无线电波传播模型及其应用于通信系统随着科技的不断发展，无线通信技术已经成为日常生活中不可或缺的一部分。
而在无线通信技术中，无线电波传播模型的建立与应用则是至关重要的。
本文将对无线电波传播模型进行详细讲解，并探讨其在通信系统中的应用。
一、无线电波传播模型的基本概念无线电波传播模型是指描述电磁波在不同环境下传播特性的一种数学模型。
主要包括路径损耗模型、散射模型和衰落模型三种。
1. 路径损耗模型路径损耗模型主要是用于分析无线电波在直线传输时所遇到的衰减问题。
在直线传播的模型下，电磁波是在自由空间中传播，故不会受到任何干扰。
然而，在实际环境中，电磁波往往会遭受多种多样的干扰，比如反射、散射、绕射等等，这些都会影响到电磁波的传输。
因此，我们需要通过路径损耗模型来研究这些因素对电磁波传输的影响。
路径损耗模型通常用于描述直线传输时电磁波衰减率的计算。
2. 散射模型散射模型则主要是用于描述电磁波在遇到障碍物时的反射、折射、散射作用。
在实际环境中，常常会存在噪声、天线、建筑物等障碍物，这些障碍物会对电磁波的传播产生影响。
散射模型就是用来描述这种影响的一种模型。
3. 衰落模型衰落模型是指电磁波在传输过程中会因为各种原因而逐渐减少幅度的现象。
一般情况下，衰落模型分为慢衰落和快衰落两种类型。
二、无线电波传播模型的应用无线电波传播模型可以广泛应用于通信系统中，以达到优化网络性能、提高信号质量的目的。
1. 信号覆盖和网络规划通信系统中的信号覆盖和网络规划是无线电波传播模型的主要应用之一。
一些专业软件（如iBwave、Atoll）可以利用电磁波传播模型，预测某个区域的信号强度及覆盖范围，进而进行网络规划。
这种方式可以使运营商更好地规划网络并提高网络的覆盖率和可靠性。
2. 信道建模无线电波传播模型也可以用于建模信道。
通信过程中的信道往往会受到许多因素的干扰和信号衰减。
为了更好地理解建模信道的行为，我们可以通过信道建模来描述信号的衰落和信道分布。
几种典型的无线传播模型介绍
几种典型的无线传播模型介绍传播模型是非常重要的;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-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;如果不用预期方法,唯-的方法就是尝试法,通过实际测量进行;这就要进行蜂窝站址覆盖区的测量,在所建议的方案中,选择最佳者;这种方法费钱,费力;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;由于我国幅员辽阔,各省、市的无线传播环境千差万别;例如,处于丘陵地区的城市与处于平原地区的城市相比,其传播环境有很大不同,两者的传播模型也会存在较大差异;因此如果仅仅根据经验而无视各地不同地形、地貌、建筑物、植被等参数的影响,必然会导致所建成的网络或者存在覆盖、质量问题,或者所建基站过于密集,造成资源浪费;随着我国移动通信网络的飞速发展,各运营商越来越重视传播模型与本地区环境相匹配的问题;一个优秀的移动无线传播模型要具有能够根据不同的特征地貌轮廓,像平原、丘陵、山谷等,或者是不同的人造环境,例如开阔地、郊区、市区等,做出适当的调整;这些环境因素涉及了传播模型中的很多变量,它们都起着重要的作用;因此,一个良好的移动无线传播模型是很难形成的;为了完善模型,就需要利用统计方法,测量出大量的数据,对模型进行校正;传播模型的校正问题将在第 4 节中做具体的介绍;一个好的模型还应该简单易用;模型应该表述清楚,不应该给用户提供任何主观判断和解释,因为主观判断和解释往往在同-区域会得出不同的预期值;一个好的模型应具有好的公认度和可接受性;应用不同的模型时,得到的结构有可能不-致;良好的公认度就显得非常重要了;多数模型是预期无线电波传播路径上的路径损耗的;所以传播环境对无线传播模型的建立起关键作用,确定某-特定地区的传播环境的主要因素有：l 自然地形高山、丘陵、平原、水域等 ;2 人工建筑的数量、高度、分布和材料特性；3 该地区的植被特征；4 天气状况；5 自然和人为的电磁噪声状况;另外,无线传播模型还受到系统工作频率和移动台运动状况的影响;在相同地区,工作频率不同,接收信号衰落状况各异；静止的移动台与高速运动的移动台的传播环境也大不相同;-般分为：室外传播模型和室内传播模型;常用的模型如表 1 所示;3 . 1 okumura-Hata 模型Okumura - Hata 模型由在日本测得的平均测量数据构成;市区的路径损耗中值可以用下面的近似解析式表示：3 . 2 C0ST231-Hata 模型适合频段： 1500 - 2000 MHz基站的天线高度 Hb : 30 - 200m移动台天线高度 Hm : 1 - 10m覆盖距离： 1 - 20 km大城市区域在农村地区和郊区可以从图 3 中得到校正因子;C0ST231 Walfish Ikegami 模型该模型适合于大城市环境;适合频段： 800 - 2000 MHz使用的天线挂高： 4 - 50m移动台高度： 1 - 3m覆盖距离： 0 . 02 - 5kmHeight of buildings : Hroof mWidth of road : w mBuilding separation : b mRoad orientation with respect to the direct radio path : Phio Urban areas1 ．基站和移动台之间没有直射径的情况 s mall cells2 ．基站和手机之间有直射路径的情况 Street Canyon微小区天线低于屋顶高度,路径损耗模型如下：Lb = + 26logd+20logffor d >= km室内传播模型Keenan-Motley模型室内传播环境与室外微蜂窝、宏蜂窝不同：天线高度,覆盖距离等,因此原先的Okomula-Hata 模型、 COST-231 模型已不再适用;应使用 Keenan-Motley 模型; 规划软件ASSET使用的传播模型在实际无线传播环境中,还应考虑各种地物地貌的影响,华为公司使用的规划软件 ASSET 正是考虑到这-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;模型表示式如下：KS 、 K6 ―基站天线高度修正系数；K7 ―绕射修正系数；Kclutter ―地物衰减修正系数；d ―基站和移动台之间的距离;单位： km ;hm 、 hoff ―移动台天线和基站天线的有效高度,单位：米;在分析不同地区、不同城市的电波传播时, K 值会因地形、地貌的不同以及城市环境的不同而选取不同的值;表 2 例举了一个曾经用于中等城市电波传播分析时的 K 值以及-些 Clutter 衰耗值;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;我们可以有以下些结论：1. 位于市区的建筑平均穿透损耗大于郊区和偏远区;2. 有窗户区域的损耗-般小于没有窗户区域的损耗;3. 建筑物内开阔地的损耗小于有走廊的墙壁区域的损耗;4. 街道墙壁有铝的支架比没有铝的支架产生更大的衰减;5. 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;平均的楼层穿透损耗是楼层高度的函数;据资料记载,损耗线的斜率是- 层;第-层楼的平均穿透损耗,市区为 18dB 左右,郊区在13dB 左右;特定楼层的测量表明,建筑物内的损耗特性可看作是带衰减的损耗波导;例如当电波沿着与室外窗户垂直的方向的走廊方向传播的时候,损耗可以达到 04dB/m ;当计算隧道中的电波传播情况时,需要考虑隧道的传播损耗;这时可以把隧道简化成一个有耗波导来考虑;实验结果显示在特定距离传播损耗随频率增加而下降;当工作频段在 2GHz 以下时,损耗曲线与工作频率的关系呈指数衰减;对于GSM 频段,可以近似认为,损耗与距离呈现4次方的反指数变化,即两个天线之间距离增加-倍,损耗增大 12dB ;在 UHF 频段还要考虑树叶对传播的影响;研究表明,-般夏天树木枝叶繁茂,因此夏天信号的损耗会比冬天的时候大 10dB 左右,垂直极化的信号损耗大于水平极化信号的损耗;。
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1.1.1无线环境传播模型在移动无线电环境中，传播环境的复杂多变和移动台的不断移动导致无线链路呈现出复杂多变的特征，影响着无线电信号的传输质量。
同时由于在实际的工程设计中，由链路预算得到的最大路径损耗必须依靠无线环境的传播模型才能转换成为小区半径。
因此，研究无线通信和无线网络规划的首要问题就是研究无线传播环境对信号的传输质量的影响，也就是研究无线电信号在空中所经历的电波传播损耗，这就需要建立传播模型来模拟电信号在无线环境中的衰减情况，估算出尽可能接近实际的接收点的信号场强中值，从而进行合理的小区规划，既满足用户需求的同时又可以节约投资。
人们经过理论分析和长期的实际观测，通过建立了基站与移动台之间的无线链路的统计模型，发现电波传播的损耗主要由传播路径损耗、多径衰落和慢衰落三个部分构成。
其中，传播路径损耗主要是由于电波传播的弥散特性造成的；多径衰落通常是由移动台周围半径约100倍波长内的物体造成的反射，一般认为信号的均值服从瑞利分布；慢衰落是由于地形起伏和人造建筑物引起的慢衰落以及由于电波的空间扩散造成的衰减，一般认为信号的均值服从对数正态分布。
另外，对信号造成干扰的除了上述三种乘性干扰外，还始终存在着一种服从高斯分布的加性噪声，其噪声源包括热噪声、雷电噪声等，多用户干扰及来自其它小区的干扰也常被等效为高斯白噪声。
在第二代数字蜂窝移动技术GSM、CDMA中，我们已经熟知并广泛应用于工程实际的传播模型有适用于室外型大区制蜂窝结构的Okumura-Hata、Cost231-Hata和适用于微蜂窝结构的Walfish-Ikegami经验公式等，都是在大量的测试数据中总结出来的信号电平随地理环境变化的衰减的分布规律的经验模式。
并且它们都适用于2000MHz频段，因此也可以应用于3G网络规划。
由于这些模型是在大量的统计数据中总结出的经验数据，并且是从特定的地理区域获得的，它们都具有一些地区适应性，如Okumura-Hata更适用于准平坦地形情况（类似于东京地形）、Cost231-Hata适用于中小城市等。
下面的章节罗列出了常用的几种传播模型，在实际的工程使用中，要根据不同地区的无线环境情况有选择地使用，并且在当地进行模型校正，模型校正参见《规划软件功能要素研究报告》。
在第三代移动通信技术中，我们所要考虑的不仅有大区制的扇区覆盖、更有小区制以及微小区制的扇区覆盖。
因此，在未来的传播预测中，用到的将是一种混合的预测算法。
即：在大区制覆盖的地区仍然采用宏蜂窝传播模型经验公式，并且通过实地做连续波测试得到的修正因子来更精确地描述当地无线路径损耗。
在以微小区结构为主的密集复杂城区，低于周围建筑物高度的基站和周围建筑物形状及高度、街道宽度、地形等对无线传播的影响都应在我们规划的范围之内，运用可视化技术对覆盖区域环境进行描述及射线跟踪算法来进行精确覆盖模拟。
1.1.1.1传播模型分类根据传播模型的获得方式，我们通常可以把它们分类为：经验模式；半经验或半确定性模式；确定性模式。
经验模式是将大量测试的结果经过统计分析得到的反映无线路径损耗的公式。
如：Okumura-Hata、Cost231-Hata、LEE模型等。
半经验或半确定模式是把确定性方法用于一般的市区或室内环境导出的公式。
还可以根据实验结果对等式进行修正，得到表征天线周围地区规定特性的函数。
如：COST Walfish-Ikegami等。
确定性模式是对具体的现场环境应用电磁理论计算的方法。
在这种模式中，已使用的几种技术通常基于射线跟踪的电磁方法－几何绕射理论（GTD）、物理光学（PO）等。
在这种模式中，无线传播与环境特征（如建筑物的高度、棱角、街道宽度、物体表面材质等）有关。
根据移动无线传播环境的不同分为自由空间传播模型和非自由空间传播模型。
自由空间是指充满均匀理想介质的空间，而且不存在地面和障碍物的影响。
在自由空间里传播的电波不产生反射、折射、散射、绕射和吸收等现象，只存在因扩散而造成的衰减。
自由空间的基本传输损耗是指位于自由空间的发射系统的等效全向辐射功率(EIRP)与接收系统各向同性接收天线所接收到的可用功率之比，在实际系统中只有在视距情况下发射和接收之间才可以采用自由空间传播模型。
实际系统在一般情况下，在基站和移动台之间不存在直射信号，接收的信号是发射信号经过若干次反射、绕射和散射后的叠加，在某些特别空旷地区或基站天线特别高的地区存在直射传播路径。
人们经过理论分析和长期的实际观测，建立了基站与移动台之间的无线信道的统计模型，认为，电波传播的损耗主要由以下三个部分构成，如图所示：图表1 电波传播路径损耗传播路径损耗：为某时刻基站和用户之间的距离矢量。
表示空间的传播损耗，该损耗主要是由于电波传播的弥散特性造成的。
快衰落（多径衰落）：通常引起多径效应的主要原因是移动台周围半径约100λ内的物体造成的反射。
它反映了数十波长内，接收信号电平的均值的变化趋势，此时信号的均值服从瑞利分布。
即公式中的项。
慢衰落：在移动无线电环境中，电波传播除了存在多径衰落外，还有由于地形起伏和人造建筑物引起的慢衰落以及由于电波的空间扩散造成的衰减。
它反映了数百波长内接收电平均值的变化趋势，此时信号的均值服从对数正态分布。
即公式中的项。
AWGN 加性高斯白噪声：对信号造成干扰的除了上述三种乘性干扰外，还始终存在着一种加性噪声，服从高斯分布；其噪声源包括热噪声、雷电噪声等，同时，多用户干扰及来自其它小区的干扰也常被等效为高斯白噪声。
由于移动通信所在环境的多样性，每个传播模型都是适用于某特定类型地区的模型。
以下就关于几种在2G 中就已经得到广泛应用、并且可以扩展到2000MHz 频段使用的传播模型加以论述其应用。
需要说明的是，每种规划软件都有其推荐= + + 平均路径损耗慢衰落 快衰落ReceivedSi BS-UE distance使用的传播模型类型，可能与下述几类不完全相同，但是经过实际工程应用，数据说明其误差在可接受的范围之内的，都属于可用的传播模型。
以下模型中所采用的参数如下：d 是间隔距离(km)，f 是载波频率(MHz)，h BS 是以平均屋顶高度为基准的基站天线高度(m)，h MS 是移动台天线高度(m)，LogF 是标准偏差为10dB 的对数正态分布，α(h MS )是移动台天线高度的校正因子，C clutter 是与传播环境区域类型相关的校正因子，计算得到的路径损耗单位均为dB 。
7.1.2.2 自由空间传播模型)lg(20)lg(205.32d f L freespace ++=该模型适用于视距(几十米以内)传输的情况。
1.1.1.3 宏蜂窝的传播模型这种模型主要应用于一个天线高于平均屋顶高度，而另外一个天线低于平均屋顶高度的情况。
其传播模型路径损耗计算公式为：][80)(log 21)(log 18)(log )1041(401010103dB LogF f h d h L BS BS macro +++-⨯-=-该模型适用于城市或郊区链路间隔距离从几百米到数公里的情况。
假定h BS 为30米，那么可以得到不考虑LogF 简化后的900MHz 、1800MHz 和2000MHz 路径损耗公式为：MHzf MHz f MHz f d d d L macro 20001800900)(log 2.3573.122)(log 2.3577.121)(log 2.3545.115101010===⎪⎩⎪⎨⎧+++= 1.1.1.3.1 Okumura-Hata 模型Okumura-Hata 模型是预测城区信号中使用最广泛的经验模型，一般应用的频率是150～2000MHz 之间，后来利用测试结果又扩展到100~3000MHz 的频率上，适用距离在1km 到20km ，天线高度在30m 到200m 之间。
Okumura-Hata 模型以准平坦地形为基准，并按照地形地貌分为开阔地、郊区和城区。
city MS MS BS Hata Okumura C d h h h f B A L +⋅-+--+=-)lg())lg(55.69.44()()lg(82.13)lg(α其中：⎩⎨⎧≤≤<≤=MHz f MHz MHz f MHz A 2000150030.46150015055.69 ⎩⎨⎧≤≤<≤=MHz f MHz MHz f MHz B 2000150090.33150015016.26⎪⎩⎪⎨⎧≥-⋅⋅≤-⋅⋅+-⋅-=大城市中小城市MHz f h MHz f h f h f h MS MS MS MS 40097.4)75.11(lg(2.32001.1)54.1(lg(29.88.0)lg(56.1)7.0)lg(1.1()(22α首先对移动台天线高度校正因子进行简化，从下图中可以看出当移动台的天线高度在1.5米（常见值）左右时，不同城市规模下的校正因子值差别很小。
图表2 移动台天线校正因子的比较，中等城市和大城市假定移动台天线高度为1.5米，那么简化后的校正因子为：⎪⎩⎪⎨⎧====MHzf MHz f MHz f h a MS 20001800900047.0043.0016.0)( 接下来对路径损耗进行简化，假定基站天线高度为30米，简化后的路径损耗公式为：⎪⎩⎪⎨⎧===++++++=MHz f MHzf MHz f actor CorrectorF R actor CorrectorF R actor CorrectorF R L 20001800900)(log 2.357.137)(log 2.352.136)(log 2.354.126101010城区：指传播路由上集中分布着两层楼或以上的建筑物，或者有茂密的森林。
城区路径损耗的计算公式为：)lg())lg(55.69.44()()lg(82.13)lg(16.2655.69d h h h f L BS MS MS ⋅-+--+=α城区开阔地：指传播路由上没有大的障碍物的开阔地带，以及前方数百米内没有任何阻挡的区域。
94.40log 33.18)(log 78.42-+-=f f L L 城区开阔地郊区：在传播路由上分布有少量的不太密集的障碍物以及障碍物的高度比较低的区域。
郊区路径损耗的计算公式为4.5)28(log 22--=f L L 城区郊区 为了使Okumura-Hata 模型能适用于一些特殊地区，如丘陵地形、斜坡地和水陆混合地区等，Okumura-Hata 模型定义了基站的有效天线高度，来应用于无线电波传播模式中。
通常在我们使用的各种规划软件中，将该模型进行了修正，使得该模型更能适用于实际工程及更便于计算机进行模拟计算。
因此，使用Okumura-Hata 模型首先需要对所研究的地区进行分类，即把所研究地区按照地物的分布划分为：开阔地、郊区和城区、密集市区等，然后根据不同的地形分类来进行实地连续波测试，再通过模型校正得到关于Okumura-Hata 模型在当地的修正因子。