经验路径讲义损耗模型
简化的路径损耗模型
简化的路径损耗模型信号传播的复杂性使得用一个单一的模型准确描述信号穿越一系列不同的环境的路径损耗的特征非常困难。
准确的路径损耗模型可以通过复杂的射线追踪模型或者经验测量获得，其中必须满足严格的系统规范，或者基站和接入点的布局必须在最佳的位置。
然而，出于对不同系统设计的通用权衡分析，有时候最好的方式是用一个简单的模型抓住信号传播的本质特征，而不是求助于复杂的路径损耗模型，后者也仅仅是真实的信道的近似。
这样，下面这个路径损耗（以距离为自变量的函数）的简单模型成为系统设计的常用方法。
(2.20)如果用dB衰减的形式表达，则为：(2.21)在这个近似公式中，K是无单位常数，取值取决于传播、天线参数和阻塞引起的平均衰减，d0是天线远场的参考距离，γ是路径损耗指数。
由于在天线近场存在散射现象，模型（2.20）通常只适用于传播距离d＞d0，其中室内环境下假设d0的范围是1-10米，室外环境下假设d0的范围是10-100米。
K的值小于1，而且通常被设定为在距离d0处的自由空间路径损耗（这个设定已经被经验测试数据证实）：(2.22)或者K也可以由在d0处的测量数据决定，并且进行进一步的优化，以便模型或者经验数据之间的均方误差（MSE）能够最小化。
γ的值取决于传播环境：对于近似遵循自由空间模型或者双路径模型的传播来说，γ值相应地取为2—4。
在更复杂的环境中，γ值可以通过拟合经验测试数据的最小均方误差（MMSE，Mimimum Mean Square Error）来取得（如下面的例子所示）。
或者γ值也可以由考虑了载频和天线高度的经验模型（如Hata模型、Okumura模型等）来取得。
表格2.1概括了900MHz下不同的室内环境和室外环境下的γ值。
如果载频更高，则路径损耗指数γ也会更高。
主要指出的是，室内环境下γ的取值范围变化比较大，这是由地板、隔墙和物体引起的信号衰减导致的。
应用场景：对于一个2GHz室内系统，P r/P t的现场测试数据如表格2.2所示。
路径损耗模型和参数-ITU
ITU-R P. 1791建议书*用于评估超宽带设备影响的传播预测方法（ITU-R 第211/3号课题）（2007年）范围本建议书提供适用1-10 GHz频率范围的方法，以计算视距（LoS）和障碍路径环境下室内和室外超宽带（UWB）系统的路径损耗，并评估传统窄带接收机从UWB发射机接收功率的情况。
国际电联无线电通信全会，考虑到a) 超宽带（UWB）技术是一项迅速发展的无线技术；b) 采用UWB技术的设备使用多个高速数据流，并覆盖广泛带宽；c) 了解传播特性对于评估UWB设备的影响至关重要；d) 人们既需要了解有关干扰评估的实验（即适用各站址）模型和意见，又需要了解进行详细传播预测所需的确定性（或针对具体站址的）模型，注意到a) ITU-R P. 525建议书提供有关自由空间衰减的计算方法；b) ITU-R P. 528建议书提供VHF、UHF和SHF频段航空移动和无线电导航业务的传播曲线；c) ITU-R P. 618建议书提供地对空链路的传播数据和预测方法；d) ITU-R P. 452建议书阐述约0.7 GHz至30 GHz频率范围内地球表面台站之间微波干扰的评估程序；e) ITU-R P. 1238建议书提出有关900 MHz至100 GHz频率范围的室内传播指导；f) ITU-R P. 1411建议书提供约300 MHz至100 GHz频率范围室外短路径的传播方法；*应提请无线电通信第1研究组注意本建议书。
g) ITU-R P.1546建议书提出有关30 MHz至3 GHz频率范围距离为1公里或1公里以上系统的传播指导；h) ITU-R P. 530建议书提供地面视距（LoS）系统设计的传播数据和预测方法，建议1应采用本建议书附件1提供的信息和方法计算1 GHz至10 GHz频率范围内UWB设备的路径损耗；2应采用本建议书附件2提供的信息评估传统窄带接收机从UWB发射机接收的功率。
附件 11 引言UWB视距传输损耗对频率的依赖主要由天线特性决定。
室外可见光通信路径损耗模型研究
室外可见光通信路径损耗模型研究室外可见光通信路径损耗模型研究一、引言随着移动通信技术的迅速发展，无线通信已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
然而，传统的无线通信技术在某些特定环境下存在一些问题，如频谱资源紧张、安全性较差等。
为了解决这些问题，人们开始关注新兴的可见光通信技术。
可见光通信是利用可见光波段进行通信的一种新兴无线通信技术。
由于可见光波段频谱资源相对丰富，通信安全性高等优势，这使得可见光通信在室内通信应用方面得到广泛应用。
然而，由于可见光波段的传输特性，如传播路径损耗等问题，将可见光通信技术应用于室外环境仍然面临一些挑战。
本文旨在研究室外可见光通信路径损耗模型，通过对路径损耗进行建模和分析，为室外可见光通信系统的设计和优化提供理论依据。
二、室外可见光通信系统介绍室外可见光通信系统由发射器、接收器和传输介质组成。
发射器利用光源将信息转化为光信号，并通过调制技术将其传输出去。
接收器则利用光接收器将接收到的光信号转化为电信号，并进行信号解调，最后将信号传递给用户设备。
传输介质则指的是光信号在空气中的传输路径。
三、室外可见光通信路径损耗特性分析在研究室外可见光通信路径损耗模型之前，首先需要分析路径损耗特性。
路径损耗可以分为自由空间损耗和非自由空间损耗两个部分。
1. 自由空间损耗在室外环境中，光信号主要在自由空间中传输。
自由空间损耗与传输距离的平方成反比，即路径损耗L_fs与传输距离d之间存在如下关系：L_fs = 10 log10(d^2/d_0^2)其中d_0是参考距离，即信号强度为1的距离。
2. 非自由空间损耗室外环境中存在一些障碍物，如树木、建筑物等，会造成光信号的非自由空间损耗。
非自由空间损耗主要与障碍物的散射和衰减有关。
具体的计算公式需要根据实际情况进行建模和分析。
四、室外可见光通信路径损耗模型研究在实际应用中，我们希望能够准确地预测和估计室外可见光通信的路径损耗，从而优化系统设计和调整参数。
WiFi频段室内L型走廊路径损耗分析
WiFi频段室内L型走廊路径损耗分析刘杨;周杰;何明星【摘要】为了分析走廊路径损耗,提出了一种在WiFi 5 GHz频率下的室内走廊经验传播模型,采用射线跟踪算法模拟并拟合出模型.该模型可以预测L形连接的室内走廊从发射机到接收机视距(Line-of-sight,LOS)和非视距(Non-line-of-sight,NLOS)传播的路径损耗特性,传播距离为从发射机到转角再到接收机,并记录走廊的宽度.与普通NLOS传播模型的路径损耗比较,同时对比了该经验模型与一种已有经验模型的优缺点.本文采用一种设置虚拟反光镜的方法来改善NLOS传播路径损耗.结果表明,该模型更为精准,适用条件更精细,走廊宽度的影响随距离的提升而降低.【期刊名称】《黑龙江大学自然科学学报》【年(卷),期】2019(036)004【总页数】8页(P479-486)【关键词】无线通信;路径损耗模型;非视距;虚拟反光镜【作者】刘杨;周杰;何明星【作者单位】南京信息工程大学气象探测与信息处理重点实验室,南京210044;南京信息工程大学气象探测与信息处理重点实验室,南京210044;国立新泻大学工业部电气电子工学科,新泻950-2181;南京信息工程大学气象探测与信息处理重点实验室,南京210044【正文语种】中文【中图分类】TN920 引言移动通信的飞速发展使通信技术日渐趋于完善，作为通信的重要组成部分，室内无线通信的研究至关重要。
由于电磁波频率的复杂性，无线信道传输会受到各种因素的影响，这会导致接收到的信号产生变化，因此，对无线信道进行研究是必不可少的。
目前，WiFi的普及使人们的工作生活趋于便捷化，已有的WiFi包括2．4 GHz和5 GHz频段。
2．4 GHz频段由于开发使用的早，在各个领域广泛使用，经常出现网络拥堵、速度变慢、信号弱、掉线等情况。
而5 GHz频段的出现改善了这些情况，其拥有更高的带宽，支持更高的无线速率，通常在4．9～5．9 GHz 的无线频率都属于该频段。
自由空间路径损耗模型
自由空间路径损耗模型一、引言自由空间路径损耗模型是无线通信领域中常用的一种模型，用于描述无线信号在自由空间中传播过程中的信号损耗情况。
该模型基于电磁波的传播特性和自由空间中的阻抗特性，通过计算距离和频率等参数，可以估计信号在传播过程中的损耗情况。
本文将介绍自由空间路径损耗模型的原理、计算公式以及应用场景。
二、自由空间路径损耗模型的原理自由空间路径损耗模型是基于电磁波在自由空间中传播的特性来建立的。
根据电磁波传播的规律，信号在自由空间中的损耗主要取决于传播距离和频率。
在传播距离相同的情况下，频率越高，损耗越大。
这是因为高频信号的波长较短，更容易受到自由空间中的散射、反射和衰减等因素的影响。
三、自由空间路径损耗模型的计算公式自由空间路径损耗模型的计算公式如下：路径损耗(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) - 147.55其中，路径损耗是以分贝（dB）为单位的，表示信号在传播过程中的损耗情况；d是传播距离，单位为米（m）；f是信号的频率，单位为赫兹（Hz）。
四、自由空间路径损耗模型的应用场景自由空间路径损耗模型主要应用于无线通信系统的规划和设计中。
通过该模型，可以估计信号在不同距离和频率下的损耗情况，从而确定无线设备的传输距离和功率要求。
在无线通信系统的建设过程中，合理地选择信号的频率和功率，可以有效地提高信号的覆盖范围和质量。
自由空间路径损耗模型还可以应用于无线信号强度的预测和建模。
通过测量不同距离和频率下的信号强度，可以建立信号强度的模型，为无线定位、无线室内覆盖等应用提供参考。
五、总结自由空间路径损耗模型是无线通信领域中常用的一种模型，用于描述无线信号在自由空间中传播过程中的信号损耗情况。
该模型基于电磁波的传播特性和自由空间中的阻抗特性，通过计算距离和频率等参数，可以估计信号在传播过程中的损耗情况。
自由空间路径损耗模型在无线通信系统的规划和设计中起着重要的作用，可以优化无线设备的传输距离和功率要求。
5G无线网络中毫米波通信的路径损耗预测模型
第30卷第2期2020年6月信阳农林学院学报Journal o£Xinyang Agriculture and Forestry UniversityVol.30No.2Jun.20205G无线网络中毫米波通信的路径损耗预测模型韩静(山西工程职业学院计算机信息系，山西太原030032)摘要:在5G通信中，毫米波信道建模是一项尤为关键的技术。
为了充分了解毫米波的传输特征,首先在室外点对点网络和车联网环境下分别测量了60GHz和73GHz的信道。
然后，通过在自由空间模型和斯坦福大学信道模型中引入校正因子，建立能够准确预测60GHz毫米波路径损耗的改进模型。
其次，将在发射器和接收器之间来自多个天线指向方向的信号进行合并，提出了73GHz毫米波波束合并的路径损耗模型。
实验结果表明，本文的路径损耗预测模型能够较准确地描述60GHz和73GHz毫米波的路径损耗情况。
关键词：5G；毫米波;路径损耗模型中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:2095-8978(2020)02-0110-04多输入多输出(Multiple—Input Multiple—Output,MIM0)m等创新技术以及毫米波(mmWave)频段中的新频谱分配有助于缓解当前频谱不足的问题闪，并且推动第五代(5G)无线通信的发展。
为了进行准确而可靠的5G系统设计,有必要全面了解毫米波频率上的传播通道特性。
新兴的5G通信系统采用了革命性新技术、新频谱和新架构概念。
因此，设计可靠的信道通道模型以协助工程师进行设计显得尤为重要。
与低于6GHz的频率相比，毫米波在发射天线的第一米传播中会有更高的自由空间路径损耗。
而在链路的两端使用高增益天线可以克服路径损耗,还可以使用波束成形和波束合并技术来提高链路质量并消除干扰区_5]。
本文针对60GHz和73GHz频段的毫米波，建立了能够准确描述路径损耗的模型。
1改进自由空间和斯坦福大学信道模型对于3G和4G蜂窝网络，可以使用IEEE802.16e系统的斯坦福大学信道模型来估计在微波频带中工作于2GHz以上的路径损耗冏。
网络路径损耗值计算公式
网络路径损耗值计算公式引言。
在现代社会中，网络通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而在网络通信中，路径损耗值的计算是非常重要的。
路径损耗值是指信号在传输过程中由于传输媒介、距离等因素而造成的信号衰减。
在网络规划和优化中，准确计算路径损耗值可以帮助我们更好地设计和优化网络结构，提高网络的性能和覆盖范围。
因此，本文将介绍网络路径损耗值的计算公式，并探讨其在网络通信中的重要性。
一、路径损耗值的定义。
路径损耗值是指信号在传输过程中由于传输媒介、距离等因素而造成的信号衰减。
路径损耗值的大小直接影响着信号的传输质量和覆盖范围。
一般来说，路径损耗值与传输距离成正比，传输距离越远，路径损耗值越大。
此外，传输媒介的不同也会对路径损耗值产生影响，比如在空气中传输的信号路径损耗值要大于在光纤中传输的信号。
二、路径损耗值的计算公式。
路径损耗值的计算公式通常采用自由空间传播模型或多径传播模型。
其中，自由空间传播模型适用于开阔的空间环境，而多径传播模型适用于复杂的城市环境。
下面分别介绍这两种模型的路径损耗值计算公式。
1. 自由空间传播模型。
在自由空间传播模型中，路径损耗值的计算公式为：L = 20 log(d) + 20 log(f) + 20 log(4π/c)。
其中，L为路径损耗值（单位为dB），d为传输距离（单位为米），f为信号频率（单位为赫兹），c为光速（单位为米/秒）。
2. 多径传播模型。
在多径传播模型中，路径损耗值的计算公式为：L = L0 + 10 n log(d/d0)。
其中，L0为参考距离d0处的路径损耗值（单位为dB），n为路径损耗指数，通常在2-5之间，d为传输距离（单位为米）。
三、路径损耗值的重要性。
路径损耗值的准确计算对于网络规划和优化具有重要意义。
首先，路径损耗值的大小直接影响着信号的传输质量和覆盖范围。
准确计算路径损耗值可以帮助我们更好地设计和优化网络结构，提高网络的性能和覆盖范围。
其次，路径损耗值的计算还可以帮助我们评估网络设备的性能和传输媒介的质量，为网络的维护和管理提供参考依据。
路径损耗模型
路径损耗模型
路径损耗模型描述无线信号在从发射端传播至接收端过程中强度减弱的现象，主要包括自由空间传播损耗与多径衰落两部分。
自由空间损耗遵循平方反比定律，即损耗与距离的平方成正比，与频率及发射天线与接收天线的有效面积有关。
而在实际环境中，由于反射、散射、衍射等效应导致信号多径传播，引入阴影衰落和快衰落。
其中，大尺度路径损耗模型如Okumura-Hata模型、Cost231模型考虑了地形、环境等因素对信号的影响；小尺度模型如Rayleigh、Rician 分布则描述随机快衰落现象。
总之，路径损耗模型用于估算无线通信系统中信号的传播损失，指导网络规划与设计。
室内传播和路径损耗计算及实例
室内传播和路径损耗计算及实例室内传播和路径损耗计算是无线通信领域中重要的研究方向之一、它主要研究在室内环境中，无线信号的传播特性和传播路径中所遇到的损耗情况。
路径损耗的计算和实例分析对于无线网络规划、室内定位、电磁兼容等应用具有重要的意义。
下面将介绍室内传播和路径损耗计算的基本原理和常见的计算方法，并通过实例进行具体分析。
一、室内传播特性和路径损耗计算的基本原理1.室内传播特性：室内环境中的无线信号传播受到多个因素的影响。
常见的影响因素包括传播距离、传播环境、传播介质等。
传播距离较短，信号受固定障碍物的阻挡较多；传播环境中存在反射、折射、散射等现象；传播介质可能是空气、水、建筑材料等。
这些因素综合作用影响着无线信号的传播特性。
2.路径损耗计算：路径损耗指的是信号在传播路径中逐渐减弱的现象。
路径损耗的计算是表示信号强度与距离之间的关系。
常用的路径损耗模型有自由空间模型、多壁模型、农村模型等。
其中，自由空间模型适用于无障碍环境，无线信号按照自由空间传播特性衰减；多壁模型适用于存在多个障碍物的环境，考虑了信号的反射和散射现象；农村模型适用于开放环境，对于不同的环境给出了不同的信号衰减系数。
二、路径损耗计算的常见方法1.自由空间模型：自由空间模型适用于无障碍的开放空间，路径损耗随距离的平方递增。
计算公式如下：PL = 20 * log10(d) + 20 * log10(f) + 20log10(4π/c)其中，PL表示路径损耗（单位：dB），d表示传播距离（单位：m），f表示信号频率（单位：Hz），c表示光速（单位：m/s）。
2.多壁模型：多壁模型适用于有障碍物的环境，考虑了信号的反射和散射现象。
计算公式如下：PL = 20 * log10(d) + 20 * log10(f) + 10 * n * log10(d) + C其中，PL表示路径损耗（单位：dB），d表示传播距离（单位：m），f表示信号频率（单位：Hz），n表示环境中反射数量的增益因子，C表示初始路径损耗。
空间传播衰耗公式及其他一些经验值详解
WLAN室内传播模型无线局域网室内覆盖的主要特点是：覆盖范围较小，环境变动较大。
一般情况下我们选取以下两种适用于WLAN的模型进行分析。
由于室内无线环境千差万别，在规划中需根据实际情况选择参考模型与模型系数。
(1) Devasirvatham模型Devasirvatham模型又称线性路径衰减模型，公式如下：Pl(d,f)[dB]为室内路径损耗＝其中，为自由空间损耗＝d：传播路径；f：电波频率；a：模型系数(2) 衰减因子模型就电波空间传播损耗来说，2.4GHz频段的电磁波有近似的路径传播损耗。
公式为：PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（m）其中，D为传播路径，n为衰减因子。
针对不同的无线环境，衰减因子n的取值有所不同。
在自由空间中，路径衰减与距离的平方成正比，即衰减因子为2。
在建筑物内，距离对路径损耗的影响将明显大于自由空间。
一般来说，对于全开放环境下n的取值为2.0～2.5；对于半开放环境下n的取值为2.5～3.0；对于较封闭环境下n的取值为3.0～3.5。
典型路径传播损耗理论计算值如表1。
现阶段可提供的2.4GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：●隔墙的阻挡（砖墙厚度100mm ~300mm）：20-40dB；●楼层的阻挡：30dB以上；●木制家具、门和其他木板隔墙阻挡2-15dB；●厚玻璃（12mm）：10dB（2450MHz）开阔空间内，设计覆盖距离尽量不要超过30m。
●如果天线目标区域之间有20mm左右薄墙阻隔时，设计覆盖距离尽量不要超过20m。
●如果天线与目标区域之间有较多高于1.5m的家具等阻隔时，设计覆盖距离尽量不要超过20m。
●如果天线安装在长走廊的一端，设计覆盖距离尽量不要超过20m。
●如果天线与目标区域之间有一个拐角时，设计覆盖距离尽量不要超过15m。
●如果天线与目标区域之间有多个拐角时，设计覆盖距离尽量不要超过10m。
●不要进行隔楼层进行覆盖。
路径损耗模型
路径损耗模型ITU-R P.1238-5建议书⽤于规划频率范围在900 MHz到100 GHz内的室内⽆线电通信系统和⽆线局域⽹的传播数据和预测⽅法（ITU-R第211/3号课题）（1997-1999-2001-2003-2005-2007年）范围本建议书介绍了在900 MHz ⾄100 GHz频率范围内的室内传播的指导原则，主要内容如下：–路径损耗模型；–时延扩展模型；–极化和天线辐射图的效应；–发射机和接收机选址的效应；–建材装修和家具的效应；–室内物体移动的效应。
考虑到a）正在开发将在室内⼯作的许多短距离（⼯作范围短于1 km）的个⼈通信应⽤；b）正如许多现有产品和热门的研究活动所表明的那样，⽆线局域⽹（RLAN）和⽆线专⽤交换机（WPBX）需求很旺盛；c）希望设⽴⽆线局域⽹标准，可与⽆线和有线通信都兼容；d）采⽤⾮常低功率的短距离系统在移动和个⼈环境下提供业务有许多优点；e）在建筑物内的传播特性和在同⼀区域内许多⽤户引起的⼲扰这两⽅⾯的知识，对系统的有效设计是⾮常重要的；f）⽤于系统初步规划和⼲扰估算的通⽤（即与位置⽆关）模型和⽤于某些细致评估的定型（或具体地点）模型都是需要的；注意到a）ITU-R P.1411建议书为频率范围在300 MHz到100 GHz的室外短距离电波传播提供了指导，并且该建议也应该作为同时存在室内和室外传播条件的那些情况下的参考⽂件。
建议1 对⼯作于900 MHz到100 GHz之间的室内⽆线电系统的传播特性进⾏评估时，采⽤附件1中的资料和⽅法。
附件 11 引⾔室内⽆线电系统的传播预测在某些⽅⾯是与室外系统有区别的。
跟室外系统中⼀样，根本⽬的是保证在所要求的区域内有效覆盖（或在点对点系统情况下保证有可靠的传播路径）和避免⼲扰，包括系统内的⼲扰以及其他系统的⼲扰。
然⽽，在室内情况下，覆盖的范围是由建筑物的⼏何形状明确地限定的，⽽且建筑物本⾝的各边界将对传播有影响。
室外可见光通信路径损耗模型研究
室外可见光通信路径损耗模型研究室外可见光通信路径损耗模型研究随着无线通信技术的迅猛发展，人们对高速、高质量、高安全性的通信方式需求日益增长。
可见光通信作为一种新兴的室外通信技术，在提供高速数据传输和安全通信的同时，还不会产生电磁辐射污染，具备巨大的应用潜力。
然而，室外可见光通信受到了自然环境、干扰以及传输距离等多种因素的制约，其中路径损耗模型的研究是可见光通信中非常重要且复杂的一环。
室外可见光通信受到了光线散射、吸收、大气湍流、光源的亮度和接收器的敏感度等因素的影响，这些因素都会导致光信号在传输路径上发生衰减，从而导致通信质量下降。
因此，研究室外可见光通信路径损耗模型可以帮助我们更好地理解数据传输的可行性，并在实际应用中提供指导。
首先，光线在传输路径上会产生散射现象。
当光与粒子或其他物体碰撞时，会发生散射，使得原本直线传输的光线发生偏转，导致信号的衰减。
这种散射现象与粒子的大小、形状、浓度以及光源的特性有关。
为了描述这种散射的影响，研究人员可以使用Mie散射模型或Rayleigh散射模型，并根据实际场景来选择合适的模型参数。
其次，大气吸收也是造成路径损耗的一个重要因素。
大气中的氧气和水蒸气对特定频段的光信号具有吸收作用。
但是吸收率在不同波长下有所变化，特别是在红外光的波长下还相对较小。
因此，在室外可见光通信系统中，选择合适的波长对于降低路径损耗至关重要。
此外，大气湍流也会导致信号的传输衰减。
光线在传输过程中会遇到不同密度以及速度的气流，从而产生折射和相位畸变。
这种湍流现象会导致信号的波前失真，从而使接收端无法正确解读信号。
在研究路径损耗模型时，需要考虑湍流对信号传输的影响，并通过对湍流参数的测量来提高通信系统的性能。
此外还有光源的亮度以及接收器的敏感度等因素也会影响路径损耗。
光源的亮度直接决定了光信号的传播范围，亮度越高则信号传输的距离越远。
而接收器的敏感度则决定了接收端能够正确解读的信号强度。
移动通信室内路径损耗传播模型
移动通信室内路径损耗传播模型——苏华鸿—— 在室内电磁波传播受影响的因素很多，在有限的空间内环境变化大，墙、顶、地、人和室内物体等都会引起电磁的反射、折射、散射和吸收，电磁场分布十分复杂，电波传播模型相应多种多样。
本文着重介绍在测试的基础上总结出来的三种传播模型，可供移动通信室覆盖预测参考用。
一、室内小尺度路径损耗室内小尺度路径损耗是指短距离、短时间内快速衰落（衰落深度达20~40dB ），其传播模型表达式为：δX d d n d P d P L L +⋅⋅+=)log(10)()(00 (dB) （式1）式中：)(d P L 表示路径d 的总损耗值；)(0d P L 表示近地参考距离（30=d ~λ10），自由空间衰减值 n 表示环境和建筑物传播损耗指数（1.6~3.3）δX 表示标准偏差6（3~14）的正态随机变量二、室内路径损耗因子模型这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为4dB 衰减因子模型表达试为：)()log(10)()(00dB FAF d d n d P d P SF L L +⋅⋅+= （式2）式中：SF n 表示同层损耗因子（1.6~3.3）FAF 表示不同层路径损耗附加值（10~20dB ）三、室内自由空间路径损耗附加因子模型在室内可以认为是自由空间受限的传播路径，这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为4dB ，其传播模型表达式为：))log(20)()(00dB d d d P d P L L (∙++=αβ （式3）式中：β为路径损耗因子（-0.2~1.6dB/m ）最后，我们利用上述三种模型进行一下室内电波场强覆盖预测：由于式1中X 与的正态随机变量关系式没有多种，因此实际工程采用式2和式3较多，本文举出二例供工程设计参考用。
例1：假设本工程为某一宾馆的室内分布系统工程，天线输入口功率dBm Pt 5=，吸顶天线增益为dBm Gm 1.2=，同层预测距离15=d 米，0d 设定为1米。
经验路径损耗模型
• OM模型适用的范围：频率150MHZ－1500MHZ （可扩展到3000MHz），基地站天线高度为30－ 200米，移动台天线高度为1－10米，传播距离为1 －20千米的场强预测。
• 缺点：对城区和郊区的快速变化反应较慢，和实 际情况偏差约10－14dB。
• 数学公式: PL (d )dB L( fc , d ) A ( fc , d ) G(ht ) G(hr ) GAREA
哈塔模型的COST231扩展
• 欧洲科技合作组织将哈塔模型扩展到2GHZ，公式 成为了：
LM 46.3 33.9 lg( f ) 13.82lg(hb ) a(hm ) 44.9 6.55lg(hb ) lg d CM
Cm对于中等城市和郊区取0db，大型城市取3db。 适用范围：载波在1.5GHz到2GHz 之间
K K
1 10 1
lg(d lg(d
/ /
d0 d0
)````````` ``````d0 d dc
) 10 2 lg(d / dc )```````d
dc
k：确定路径损耗因子 d0：参考距离 dc：临界距离 r1：参考距离和临界距离之间的路径损耗指数 r2：距离大于临界距离时的路径损耗指数
式中，L( fc , d ) 32.45+ 20lgd + 20lgfc 是传播距离为d , 载频为f c时的自由空间路径损耗
A ( fc , d )：针对所有环境中所附 加的衰减中值 G(ht )：基站天线高度增益因 子 G(hr )：移动天线高度增益因 子
GAREA : 体现传播环境的增益因 子
Ght 和Ghr 的经验公式：
Ght 20log10 ht 200
Ghr
10log10 hr 20log10 hr
路径损耗计算涉及的几种传播模型
（式 3.2-2）
)
大城市： a(hre) 8.29(log1.54hre)2 1.1dB ( f 300MHz) （式 3.2-3） a(hre ) 3.2(log11.75hre )2 4.97dB ( f 300MHz ) （式 3.2-4）
郊区：
Okumra-Hata 经验公式修正为 Lm L(市区） 2[log( f / 28)]2 5.4 农村：
3.1 自由空间的传播模型
= ������
������ ( ) ������ ( ) （式 3.1-1）
f 为频率（单位：MHz） d 为距离（单位：Km）
为自由空间传播损耗（单位：dB）；
3.2 实际工程中涉及的典型传播模型
3.2.1 Okumura-Hata 模型
１．Okumura-Hata 模型适用条件： １）频率范围是 150MHz 到 1500MHz， ２）小区半径大于 1 km 的宏蜂窝系统， ３）基站有效天线高度在 30 m 到 200 m 之间，移动台有效天线高度在 1 m 到
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（式 3.2-7）
Le:传播损耗（单位：dB）
d：首发设备之间的距离（单位：Km）
（式 3.2-1）
其中：
f 是载波频率（单位：MHz）； hte 是发射天线有效高度（单位：m）； hre 是接收天线有效高度（单位：m）；
d 是发射机与接收机之间的距离（单位：Km）； a(hre ) 是移动天线修正因子，其数值取决于环境。
移动通信常见电波传播损耗预测模型
LEE宏蜂窝模型
• 基本思路 先把城市当成平坦的，只考虑人为建筑物的影响，在此基 础上再把地形地貌的影响加进来 • 地形地貌影响的三种情况 无阻挡 有阻挡 水面反射
（1）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 （6）系统的工作频率和移动台运动等因素
常用的电波传播损耗预测模型
• Hata模型 根据应用频率的不同，分为Okumura-Hata 模型和COST 231 Hata模型 • CCIR模型 • LEE模型 • COST 231 Walfisch-Ikegami 模型（WIM模型）
[44.9 6.55 log(ht )] log(d ) C cell Cterrain
校正因子
中小城市 [1.11 log( f ) 0.7] hr [1.56 log( f ) 0.8] 2 f 300Mhz 大城市 郊区乡村 a (hr ) 8.29[log(1.54hr )] - 1.1 3.2[log(11.75h )] 2 4.97 f 300Mhz r
L=42.6+26log(d)+20log(f)
(2)非视距传播情况，路径损耗
L=L0+L1+L2 其中L0—空间损耗 L1—由沿屋顶下沿最近的衍射引起的衰落损耗
L1 16.9 10 log( w) 10 log( f ) 20 log(ht hr ) L11
路径损耗和阴影衰落ppt课件
本地平均接收功率
平均：给定位置因为相位变化引起的接收功率在
附近空间上变化 反映：链路质量
精选
2.5 经验路径损耗模型
基于实测数据的经验模型
复杂传播环境：难以用自由空间损耗、射线跟踪等精
确建模 实测：城市宏小区、城市微小区、甚至室内模型等
先针对特定环境按照不同距离和频率测量数 据建模 其他通用传播环境中
在路径损耗、阴影效应和多径传播下： X的分贝值：xlog10x
精选
2.1 无线电波传播
无线电波传播发展历史：物理发现通信技术
1864年J.C. Maxwell建立的电磁波传播理论预言 无线电波存在
1887年H.Hertz证实了电磁波物理存在 他认为声波频率非常低且电磁波传播特性差，
无法携带语音 1894年O.Lodge 第一个无线通信系统，距离150m 1897年G.Marconi把无线电信号从怀特岛发到18英
相对于直射径的相位移： 菲涅尔-基尔霍夫绕射参数：
刃形绕射带来的路径损耗一般是v的函数
精选
2.4.3 通用路径跟踪
绕射模型得到接收信号 多次绕射路径：信号分量衰减非常大，忽略
精选
2.4.3 通用路径跟踪
散射：
精选
2.4.3 通用路径跟踪
接收到的散射信号：
散射波相对时延，σ散射
物的雷达截面积（取决于散射体粗糙成都、大小
他模型中随d下降的更快）
接收功率与波长的平方成正比载波频率越高接
收功率越小
接收功率与波长有关是因为：接收天线的有效面 积和波长有关。（如采用定向天线，接收功率也
可能随着频率增加而增加）
精选
2.3 自由空间的路径损耗
5G无线射频规划--Atoll标准传播模型调整
一、传播模型提供用于计算发射端(器)和接收端(器)之间路径损耗的数学方程。
目前有两种模型分别是：1.物理模型:物理模型的路径损耗利用物理无线电波原理，例如自由空间传输、反射或衍射。
2.3.经验模型:经验模型使用测量数据来模拟路径损耗方式。
经验传播模型中包括ITU-R和Hata模型----经验模型使用所谓的预测变量或一般统计建模理论中指定的变量。
4.二、模型标准与修正在移动无线网络规划时首先要获得准确的传播损耗模型，而标准传播模型(SPM)是基于经验公式和一组参数。
在安装Atoll RF规划工具后，SPM参数将设置为其默认值。
可以使用校准或模型调整程序根据实际传播条件调整传播模型，标准传播模型的校准过程有助于提高预测可靠性。
三、传播模型(SPM)公式四、模型调整前操作•数据验证:快速数据验证是导入测量文件和一组代表环礁道路的矢量文件以检查数据是否对应。
检查测量路径是否大约在基站位置开始和/或结束。
如可能检查基站附近的一些图片以检查附近没有障碍物。
如果在一个方向上存在障碍物，则可以通过固定考虑数据的负角度和正角度来根据方向过滤测量数据。
••信号强度过滤器:模型调整目的是产生一个准确模型，该模型将代表模型本身有效区域内的传播，因此需要考虑模型自身对信号电平的限制。
具有动态范围能力的测量设备也存在局限性，这一点也需要考虑到。
一般来说超过–40dBm的信号会被滤除，因为它们会因接收器过载而变得不准确，对于最小信号过滤必须考虑接收器的灵敏度和容差。
因此必须滤除低于“接收器灵敏度+目标标准差”的信号以避免统计结果中噪声饱和的影响。
•距离滤波器:距基站距离小于200m的测量数据被丢弃，因为这些点距基站太近无法正确表示传播在整个区域，最大距离的常见限制是10公里。
••点密度过滤器:根据与杂波类相关的项目进行另一种过滤，如果只有少数测量路径包含特定杂波类别或者只有少数点位于该类别中则可以滤除该杂波类别；事实上保留此类可能会产生一些糟糕的统计结果或错误地影响模型调整。