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。)900(5.31)(0MHz f dB d P L ==，)1800(5.37)(0MHz F dB d P L ==。

采用式2先计算出)15(m d P L =、MHz f

900=时总路径损耗值，

其中SF n 取2.8代入式2得：

0)1

15log(8.210)1()15(+⨯==m P m P L L 9.325.31+=

dB 4.64= 预测出距离信号源15米处的场强：

R m P G P P L M T dBm --+=)15( （衰减储备dBm 10）

dB dB dB dBm 104.641.25--+=

dBm 3.67-=

例2：假定本工程室内分布系统工程同例1 即： dBm P T 5=；dBi G m 1.2=；15=d 米；10=T d 米；

)900(5.31)(0MHt f dB d P L ==；)1800(5.37)(0MHt f dB d P L ==采用式

3先计算出)15(m d P L =，MHz f

900=总路径损耗值，其中β取m dB /6.0，代入式3得：

156.0)115log(

20)1()15(⨯++=m P m P L L dB dB dB 95.235.31++=

dB 64=

预测出距离信号源15米处的场强

R m P G P P L m t dBm --+=)15( （衰减储备dB 10）

dB dB dB dBm 10641.25--+=

dBb 9.66-=

上述二例用式2和式3预测出覆盖区（15m 米）场强相差不大，但是由于室内传播非常复杂，预测出的场强和实际测量值存在一定偏差，工程设计时需用实测值对传播模型进行修正。