无线网络规划基础

质近似于各向同性介质。
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Okumura-Hata模型
适用范围： 频率范围 f: 基站天线高度 Hb: 移动台高度 Hm: 距离 d:
150~1500MHz 30~200m 1~10m 1~20km

宏蜂窝模型 基站天线高度高于周围建筑物 1km以内预测不适用 频率超过1500MHz以上时不适用
基本原理－无线频谱
Frequency 3-30Hz 30-300Hz 300-3000Hz 3-30KHz 30-300KHz 300-3000KHz 3-30MHz 30-300MHz 300-3000MHz 3-30GHz 30-300GHz 300-3000GHz 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 Designation ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF
Pathloss：路径损耗(dB) K参数 K1： 偏置常数 K1 K2： 距离衰减常数 K3： 基站天线高度修正系数 K2 K4： 绕射计算的乘数（必须为正数） K3 K5： log(HTxeff) log(d)的乘数 K4 K6： 移动台天线高度修正系数 K5 Kclutter： 地物衰减修正系数 K(hill,los)：山区区域的校正因子（NLos＝0） K6 d： 基站与移动台之间的距离(m) Hmeffs、Heff：移动台天线和基站天线的有效高度(m)
不同的频段内的频率具有不同的传播特性
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基本原理－电磁波的传播

无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的， 这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波 的极化方向。

如果电波的电场方向垂直于地面，为垂直极化波
如果电波的电场方向与地面平行，为水平极化波
振 子 磁场 电场 电场 电波传输方向
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COST 231-Hata模型
适用范围：
频率范围 f:
基站天线高度 Hb: 移动台高度 Hm:
1500~2000MHz
30~200m 1~10m
距离 d:
1~20km

宏蜂窝模型 基站天线高度高于周围建筑物 1km以内预测不适用 频率超过2000MHz或低于1500MHz时不适用
测试数据处理

测试数据需要处理后才能被规划软件识别，处理步骤：

数据过滤 数据离散 地理平均

格式转换
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准备工作

安装网络规划软件：

U-net是一个功能强大的规划优化软件，模型校正只是其中的一个 功能模块

创建项目

在U-net中，所有的规划优化模型校正等等工作都是在各个项目的

选择测试路径原则

地形：测试路径必须照顾到区域中所有的主要地形 高度：如果该区域地形起伏差异大，则测试路径必须照顾到区域
中不同高度的地形

距离：测试路径必须照顾到区域中离站点不同距离的位置 方向：纵向和横向路径上的测试点数需保持一致 长度：1次CW测试的路程总长度应大于60km 点数： 测试点数越多越好(要求>10000点，>4小时） 重叠：不同站点的测试路径可尽量重叠，以增加模型可靠性 阻挡物：在天线信号受某一侧的楼面阻挡时，不要跑到该侧楼面 后的阴影区。
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穿透损耗（2）

物体阻挡/穿透损耗为：

隔墙阻挡：5－20dB 楼层阻挡：＞20dB， 室内损耗值是楼层高度的函数，-1.9dB/层 家具和其它障碍物的阻挡： 2－15dB 厚玻璃： 6－10dB


火车车厢的穿透损耗为：15－30dB
电梯的穿透损耗： 30dB左右 茂密树叶损耗：10dB
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模型校正基本原理和流程
目标传播环境 选定传播模型
CW数据采集
参数设置
实测传播路径损耗
比较
预测传播路径损耗
误差满足要求？
结束
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站址选择

选择站址标准

a、天线高度大于20米 b、天线高于最近的障碍物5米以上；

c、在此障碍物主要指天线所在屋顶上的最高建筑物，作为站址

建议：将落在Clutter内样点数少于300个的Clutter滤除
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模型校正
参数校正
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模型校正

校正结果分析

校正结束后还需要对所得模型的准确性进行分析。
模型的准确性是指校正所得的模型和实际测试环境的贴合程度， 一般通过RMS Error的大小来评估。

最好的情况是RMS Error<8，说明所校模型和实际环境是贴合的。 实际模型校正中，要尽量使RMS Error向这一目标靠近。
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磁场
电场
基本原理－传播途径
直射波及地面反射波 （最一般的传播形式）
对流层反射波 （传播具有很大的随机性）
山体绕射波 （阴影区域信号来源）
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电离层反射波 （超视距通讯途径）
基本原理－传播路径
①建筑物反射波 ②绕射波 ③直达波 ④地面反射波
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第一章 无线电波知识

市区环境，宏蜂窝或微蜂窝 郊区环境或乡村环境不适用
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无线传播模型
ASSET规划软件模型
Ploss=K1+K2lgd+K3(Hms)+K4lg(Hms)+K5lg(Heff) +K6lg(Heff)lg(d)+K7+Kclutter
K参数 K1 参考值
152/1800M Urban
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自由空间传播模型
Lo=91.48+20lgd, for f=900MHz Lo=97.98+20lgd, for f=1900MHz Lo=99+20lgd, for f=2100MHz

自由空间传播模型适用于具有各向同性传播介质（如真空）的 无线环境，是理论模型。该环境在现实中并不存在，但空气介
T
R
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穿透损耗（1）

室内信号取决于建筑物的穿透损耗 室内窗口处与室内中部信号差别较大 建筑物材质对穿透损耗影响较大 电磁波的入射角对穿透损耗影响较大
ε 0μ 0 w1 d D w2 ε 0μ 0
ε μ
E2
θ θ E1
WdBm XdBm
电磁波穿透墙体的反射和折射
穿透损耗=X-W=B dB
30
距离(m)
信号分集
抗快衰落措施－分集

时间分集

符号交织、检错、纠错编码、RAKE接收机技术

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。

频率分集

GSM采用跳频 CDMA采用扩频技术
T R
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第一章 无线电波知识

第一节 无线电波基本原理
第二节 无线电波传播特性
第三节 无线电波传播模型 第四节 电波传播模型校正
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常用传播模型

自由空间传播模型 Okumura(奥村)/Hata模型 COST231-Hata模型 COST231 Walfish-Ikegami模型 Keenan-Motley模型 计算机辅助计算模型
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参考值
-52.92 68.6 5.83 1 -6.55 0
第一章 无线电波知识

第一节 无线电波基本原理
第二节 无线电波传播特性
第三节 无线电波传播模型 第四节 电波传播模型校正
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模型校正

模型校正的意义：

传播模型是移动通信网小区规划的基础，
传播模型的准确与否密切关系到小区规划 是否合理，运营商能否以比较经济合理的 投资满足用户的需求。因此为了获得符合 本地区实际环境的无线传播模型，提高覆 盖预测的准确性，为网络规划打好基础， 需要进行传播模型的校正。
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COST 231 Walfish-Ikegami模型
适用范围： 频率范围 f: 基站天线高度 Hbase: 移动台高度 Hmobile: 距离 d:
800~2000MHz 4~50m 1~3m 0.02~5km
建筑物高度 Hroof (m) 路面宽度 w (m) 建筑物间距 b (m) 相对直射波方向的街道走向 α ( )
基础上进行的

导入天线方位图文件

天线方位图随不同生产厂家而不同，需要正确导入

建立模型和数据导入
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模型校正
过滤设置

距离过滤：

建议：将r<150m或r>3km的数据滤除

信号强度过滤：

建议：Signal>-40dBm或Signal<-121dBm的数据滤除

Clutter过滤：
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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

发射信号来自远离接收天线的物体
解 决
均衡、RAKE技术
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绕射损耗

电磁波在绕射点四处扩散
绕射波覆盖除障碍Hale Waihona Puke Baidu外的所有方向
扩散损耗最为严重 计算公式复杂，随不同绕射常数变化
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K2
K3 K4 K5
44.90
-2.55 0.00 -13.82
K6
K7
-6.55
-0.80
无线传播模型
U-net规划软件模型
Ploss=K1+K2logd+K3log(Heff)+K4Diffraction+K5log(d)log(Heff) +K6(Hmeff)+Kclutterf(clutter)+K(hill,los)
Pathloss：路径损耗(dB) K1： 与频率相关的常数 K2： 距离衰减常数 K3、K4：移动台天线高度修正系数 K5、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，地形 d： 基站与移动台之间的距离(km) Hms、Heff：移动台天线和基站天线的有效高度(m)
课程内容
第一章 无线电波知识 第二章 天线的知识介绍
第三章 射频基础知识
第四章 数字电子地图
Training.huawei.com
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第一章 无线电波知识

第一节 无线电波基本原理
第二节 无线电波传播特性
第三节 无线电波传播模型 第四节 电波传播模型校正
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地形分类
T R
准平滑地形 表面起伏平缓，起伏高度小于 等于20米的地形
不规则地形
T R
除了准平滑地形之外的其余地形，可按状态分为：
丘陵地形、孤立山岳、倾斜地形、水陆混合地形等
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信号衰落
接收功率(dBm) -20
快衰落 慢衰落
-40
-60
10
20
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的建筑物应高于周围建筑物的平均高度。
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5m
测试平台

发射子系统：发射天线、馈线、高频信号源、天线支架

接收子系统：测试接收机、GPS接收机、测试软件、便携机等
发射天线
信号源 RF电缆1
功放 RF电缆2 接收天线 电源 路测仪
（内置GPS）
便携机
高频信号源
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测试路径

第一节 无线电波基本原理
第二节 无线电波传播特性
第三节 无线电波传播模型 第四节 电波传播模型校正
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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 自然和人为的电磁噪声状况
无线网络规划基础
ISSUE 1.0
无线产品课程开发室
课程目标
学习完本课程，您将能够：

熟悉无线电波传播原理，为后续的链路 预算等做理论准备。

介绍天线有关知识，常用指标含义。 了解射频的基础知识，以及无线网络规 划优化中经常使用的器件和仪器等 。

了解数字电子地图的相关知识。
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路测

采样符合李氏定律：40个波长，采样50个样点 车速上限：Vmax=0.8λ/Tsample 异常情况下测试结果必须从采样数据中剔除

衰落过大的样点（超过30dB）； 隧道中 高架桥下 ……

若用定向天线进行CW测试，测试路线从主瓣 覆盖区域中选取
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