无线传播模型基本理论

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1、无线传播模型基本理论中国移动通信集团设计院有限公司无线所2008年3月1ModuleundVariations_E第一节无线电波传播-衰落衰落影响：接收电平下降，影响接收灵敏度传播时延变化，影响同步波形畸变，产生误码发射数据接收数据衰落组成陆地移动通信中的任何一次通信，其衰落都必然包含这三种成分，传播模型的研究对象是中尺度的慢衰落变化幅度衰减较大的路径损耗——大尺度衰落伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性的慢变化成分，俗称阴影衰落——中尺度衰落多径衰落，又称快衰落——小尺度衰落快衰落和慢衰落距离(m)接收功率(dBm)102030-20

2、-40-60慢衰落快衰落慢衰落在几十个波长的长度上呈现比较慢的变化趋势、快衰落则是叠加在其上的快变化成分第二节传播模型介绍传播模型表征的是在某种特定环境或传播路径下电波的传播损耗情况。其主要研究对象是传播路径上障碍物阴影效应带来的慢衰落影响。在传播模型研究方面主要有如下两种流派：直接应用电磁理论计算的确定性模型基于大量测量数据的统计模型，又称为经验模型传播模型介绍两种模型的比较确定性模型适合室内或微小区的模型预测，但由于其应用比较复杂，计算量很大，所以目前较少使用，比较有代表性如射线跟踪法；统计模型适用于宏蜂窝信号的预测，它的研究历史悠久

3、，是一种比较成熟的技术，它得到了包括国际电联（ITU）、欧洲电信标准化组织（ETSI）以及许多著名通信厂商的认可与采用，目前比较著名的，应用较广泛的模型大多是统计模型，比如Okumura模型、Hata模型、Egli模型。传播模型分类平坦地面宏蜂窝电波传播模型Okumura-HataCOST231GeneralModel丘陵与山地Egli微蜂窝电波传播模型Walfish-IkegamiRay-Tracing室内覆盖电波传播模型传播模型介绍其中：L(Urban)为平坦市区的中值传播损耗（dB）F为频率，范围150MHz-1500MHzHb为基

4、站天线高度，范围30-200mHm为移动台天线高度，范围1-10md为传播距离，范围1-20kma(Hm)为移动台天线修正因子Okumura-Hata模型传播模型介绍其中:L(Urban)为平坦市区的中值传播损耗（dB）F为频率，范围1500MHz-2000MHzHb为基站天线高度，范围30-200mHm为移动台天线高度，范围1-10md为传播距离，范围1-20kma(Hm)为移动台天线修正因子Cm=0dB，对于中小城市、郊区Cm=3dB，对于大城市Cost231-Hata模型传播模型介绍Ploss=K1+K2logd+K3(Hms)+K

5、4log(Hms)+K5log(Heff)+K6log(Heff)log(d)+K7diffn+Kclutter其中:Ploss：路径损耗(dB)d：基站到移动台之间的距离（km）Hms：移动台所在地面上的高度（m）。Heff：基站天线的有效高度（m）。Diffn：使用EpsteinPeterson、Deygout或Bullington的等效刃形衍射方法计算的衍射损耗。规划软件中标准宏小区传播模型传播模型介绍k1&k2：截距和斜率K3：移动天线的高度因数K4：Hms的OkumuraHata的MultiplyingFactorK5：有效天线

6、高度增益K6：Log(Heff)Log(d)。这是log(Heff)log(d)值的OkumuraHata类型的MultiplyingFactorK7：衍射系数Clutter_Loss：地物损耗参数参数含义第二节模型校正的必要性统计模型的先天不足每一个模型的提出都与提出人/厂商所在的地区有关系，每一个模型都只是客观上反映了进行模型修正的这些地区，而事实上由于各个地区，各个不同的城市，其地物地貌有着很大的不同，特别在我国，地域广阔，地理类型多样，各地的地形地貌千差万别，这就决定了当要把一个模型应用到其他地区时，必须对模型的一些参数进行修改，

7、也就是需要模型校正工作。第二节模型校正的必要性校正前后的误差对比未经校正的模型预测误差普遍在20dB左右，校正后的模型预测误差大部分都在10dB以内。第二节模型校正的必要性模型校正的意义有利于对一个新的服务覆盖地区的信号进行仿真预测可以大大降低进行实际路测所需的时间、人力和资金可以为网络规划提供有力的依据可以对现有网络的信号覆盖情况进行分析，为网络的优化提供重要的参考依据可以节省大量的基站建设、运行维护成本可以提高网络的服务质量第三节模型校正的原理利用随机过程的理论分析移动通信的传播可以表示为其中：x为距离，r(x)为接收信号,ro(x)

8、为瑞利衰落,m(x)为本地均值，也就是长期衰落和空间传播损耗的合成第三节模型校正的原理m(x)可以表示为：其中2L为平均采样区间长度，也叫本征长度根据著名的李氏定理，当2L取40个波长，采样点