信道模型

四种典型环境下的功率时延谱(或抽头权值) 四种不同延迟的多普勒谱

没有定义不同环境的传输损耗
GSM 的COST 207 模型

四种典型环境下功率时延谱(或抽头权值)
农村地区RA 典型市区TU
差的市区BU
丘陵地区HT
GSM 的COST 207 模型

四种不同延迟的多普勒谱
GSM 的COST 207 模型
[ PP ] [ PT ] [Gb ] [Gm ] LM 10 lg10 6 0 144.5 128.5dBW 98.5dBm
COST231-Walfish-Ikegami lf h k 模型

适用范围：适用于较小的宏小区和微小区，但不 适用于微微小区。
常可近似表示为单边指数函数

更一般的是有多簇
宽带模型

射线和簇到达时间模型

对于带宽较大的系统,多径分量可以被分解， ， 且测量显示多径分量通常为成组到达。
到达时间

到达时间的分布

Saleh-Valenzuela(SV)模型

Δ-K模型
GSM 的COST 207 模型

COST 207 模型定义了

非视距路径： 视 路径
Motley-Keenan l 模型
是一种室内传播模型 种室内传播模型
信道模型
概述 述 窄带模型 宽带模型

宽带模型

抽头延迟线模型

抽头幅度服从瑞利分布 可有视距路径,第一抽头幅度服从莱斯分布 抽头功率的均值取决于功率时延谱
宽带模型

功率时延谱模型

无线通信基础
无线通信基础 学科组
信道模型
概述 述 窄带模型 宽带模型

建模方法

三种建模方法

存储信道冲激响应

接近实际 可以再生 不能表现所有情况 基于Maxwell方程 特定场景 计算量大，结果不精确 比测量成本低 描述场强等的分布 进行系统的设计 进行系统的设计和比较 较
Ok Okumura-Hata H t 模型计算
解: (1)自由空间传播损耗为： 自由空间传播损耗为
[ L fs ] 32.4 20 lg g f 20 lg gd 32.4 20 Lg 450 20 lg10 105.5dB
查得市区基本损耗中值为：
Am ( f , d ) 27dB
hm,hd单位: 米
大城市 中小城市 郊区 乡村
Ok Okumura-Hata H t 模型计算
例：某一移动信道，工作频段为450MHz，基站天 线高度为50m，天线增益为6dB，移动台天线高度为3m， 天线增益为0dB；在市区工作，传播路径为中等起伏 地 通信距离为10k 地，通信距离为10km。试求： 试求 (1) 传播路径损耗中值； (2) 若基站发射机送至天线的信号功率为10W， 求移动台天线得到的信号功率中值电平。
多 普 勒 频 展
准平坦地形大城市地区的基本路径损耗
奥村模型 天线高度增益因子 奥村模型－天线高度增益因子

奥村模型
多 普 勒 频 展
奥村模型 郊区修正因子 奥村模型－郊区修正因子
奥村模型 准开阔地修正因子 奥村模型－准开阔地修正因子
Ok Okumura-Hata H t 模型计算

Okumura-Hata模型
Ok Okumura-Hata H t 模型

以准平坦地形大城市地区的路径损耗为基准，对不同的传 准 坦地 城市地 的路径损 为基准 的传 播环境和地形条件等因素用校正因子加以修正。
LT L fs Am ( f , d ) H b ( hb , d ) H m ( hm , f ) K T

频率f：800～2000MHz 距离d：0.02～5km 基站天线高度 hb：4～50m 移动台天线高度hm：1～3m

视距路径：
L(dB)= (dB) Lf+10.19+6log 10 19 6l d
其中，Lf=自由空间损耗=32.45+20logd+20logf
COST231-Walfish-Ikegami lf h k 模型
自由空 间损耗 中等起伏地区 基本衰耗中值
2
基台天线 高度因子
移动台天线 高度因子
地形地物 修正因子
ຫໍສະໝຸດ Baidu 4 d
f：载波频率； 载波频率 hb：基台天线高度； 基台天线高度 d：传输距离； hm：移动台天线高度 。 多 普 勒 频 展
奥村模型 基本衰耗中值 奥村模型－基本衰耗中值
查得基站和移动台的天线高度增益因子分别为：
H b (hb , d ) 12dB H m (hm , f ) 0dB
Ok Okumura-Hata H t 模型计算
传播路径损耗中值为 传播路径损耗中值为：
LM 105.5 27 12 144.5dB
(2) 中等起伏地市区中接收信号的功率中值为：
Ok Okumura-Hata H t 模型
1960年在日本大量测试的基础上得到的 年在 本 试的基础 得到的 适用范围:


频率: 100-3000MHz 距离 离: 1-100Km（宏小区） 宏小 移动台高度: 1-10m 基站高度: 20-1000m 环境: 大城市,中等城市

不同延迟的多普勒谱场景
3G 的ITU-R 模型

确定性信道模型


随机信道模型

信道模型
概述 述 窄带模型 宽带模型

窄带模型

小尺度和大尺度衰落模型 度 度衰 模型
h(t , ) (t ) ( )

特点

窄带模型只有一个衰落,包括传输损耗,大尺度和小尺度 衰落 传输损耗:自由空间模型和断点模型 大尺度衰落:对数正态分布 小尺度衰落:瑞利,莱斯,Nakagami