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1、传播模型总汇传播模型总汇 1 HATA 传播模型 传播模型 1 2 OKUMURA HATA 电波传播衰减计算模式电波传播衰减计算模式 2 3 COST231 HATA 模型模型 2 4 COST 231 WALFISH IKEGAMI 传播模型 适合微蜂窝结构 传播模型 适合微蜂窝结构 3 5 LEE 传播模型传播模型 美籍华裔通信专家李建业先生提出美籍华裔通信专家李建业先生提出 3 6 海面传播模型海面传播模型 4 7 室内基本的模型 室内基本的模型 典型典型 如下 如下 4 8 室内电梯传播模型 室内电梯传播模型 4 9 对室内型微蜂窝传播特性的描述对室内型微蜂窝传播特性的描述 应使用
2、应使用 KEENAN MOTLEY 模型 模型 5 10 隧道的无线传播隧道的无线传播 5 1 Hata 传播模型 传播模型 L 46 3 33 9log f 13 82log Hb 44 9 6 55log Hb log d Cm 1 其中 L 为最大路径损耗 db f 为载波频率 Hz Hb 为天线高度 米 d 为到基站距离 米 中等规模城市或市郊中心树木的稀疏程度中等时 Cm 0 大城市市区中心 Cm 3 针对针对 3G 系统 系统 3G 组织也特别推荐了一个模型 该传播模型如下 组织也特别推荐了一个模型 该传播模型如下 3G 传输模型 L 40 1 O 004Hb log d 18lo
3、g Hb 21log f 80 2 其中 各参数的意义同 1 式 在 WCDMA 中 当 f 2000MHz 时 则上述两式简化为 Hata 城市传播模型 L 161 17 13 82log Hb 44 9 6 55log Hb log d 3G 传播模型 L 149 32 18log Hb 40 1 0 004Hb log d 2 Okumura hata 电波传播衰减计算模式电波传播衰减计算模式 GSM900MHz主要采用 CCIR 推荐的 Okumura 电波传播衰减计算模式 该模式是以准 平坦地形大城市区的中值场强或路径损耗作为参考 对其他传播环境和地形条件等因素分 别以校正因子的形式
4、进行修正 不同地形上的基本传输损耗按下列公式分别预测 L 市区 69 55 26 16lgf 13 82lgh1 44 9 6 55lgh1 lgd a h2 s a L 郊区 64 15 26 16lgf 2 lg f 28 2 13 82lgh1 44 9 6 55lgh1 lgd a h2 L 乡村公路 46 38 35 33lgf lg f 28 2 2 39 lgf 2 13 82lgh1 44 9 6 55lgh1 lgd a h2 L 开阔区 28 61 44 49lgf 4 87 lgf 2 13 82lgh1 44 9 6 55lgh1 lgd a h2 L 林区 69 55
5、 26 16lgf 13 82lgh1 44 9 6 55lgh1 lgd a h2 其中 f 工作频率 MHz h1 基站天线高度 m h2 移动台天线高度 m d 到基站的距离 km a h2 移动台天线高度增益因子 dB a h2 1 1lgf 0 7 h2 1 56lgf 0 8 中 小城市 3 2 lg 11 75h2 2 4 97 大城市 s a 市区建筑物密度修正因子 dB s a 30 25lga 5 a 50 20 0 19lga 15 6 lga 2 1 a 5 20 a 1 3 COST231 Hata 模型模型 适合频段1500 2000 MHz 基站的天线高度 Hb
6、30 200 m 移动台天线高度 Hm1 10 m 覆盖距离 1 20 km 大城市区域在农村地区和郊区可以从图 3 中得到校正因子 Lu dB 46 3 33 9 log f 13 82 log Hb a Hm 44 9 6 55 log Hb log d Cm 其中 a Hm 1 1 log f 0 7 Hm 1 56 log f 0 8 Cm 0 dB 对于中等城市和郊区中心区 Cm 3 dB 对于大城市 对于农村准开阔地 Lrqo dB Lu 4 78 log f 2 18 33 log f 35 94 对于农村开阔地 Lro dB Lu 4 78 log f 2 18 33 log
7、f 40 94 4 Cost 231 Walfish Ikegami 传播模型 适合微蜂窝结构 传播模型 适合微蜂窝结构 GSM 1800 MHz主要采用欧洲电信科学技术研究联合推荐的 Cost 2 Walfish Ikegami 电波传播衰减计算模式 该模式的特点是 从对众多城市的电波实测中得出的一种小区域 覆盖范围内的电波损耗模式 分视距和非视距两种情况 1 视距情况 基本传输损耗采用下式计算 L 42 6 26lgd 20lgf 2 非视距情况 基本传输损耗由三项组成 L Lo Lmsd Lrts Lo 32 4 20lgd 20lgf a Lo 代表自由空间损耗 b Lmsd 是多重屏
8、蔽的绕射损耗 c Lrts 是屋顶至街道的绕射及散射损耗 5 LEE 传播模型传播模型 美籍华裔通信专家李建业先生提出美籍华裔通信专家李建业先生提出 李建业模型是基于天线高度 30 米时 1 公里衰减模型基础上提出来的多斜率路径损耗模型 不同地方 由于周围环境的影响 1 公里不同地方有不同的路径损耗 通过对天线高度修 正 就得到各种天线高度下的路径损耗 在地形相对较复杂区域 一般可应用 LEE 模型 LEE 模型以两波模型为基础 在计算障碍 或阴影损耗时采用刀刃 单刃或多刃 绕射损耗计算 其天线有效高度的计算充分考虑了 光波的镜面反射点 理论基础严密 也为实践所验证 LEE 模型的基本传输公式
9、如下 其中 Lo 距基站 1km 处的中值传输损耗 he 为考虑地形因素的基站天线有效高度 v 路径衰减斜率 单位为 dB 10 倍距离 Fo 移动台校正因子 6 海面传播模型海面传播模型 当基站的无线信号辐射到海面时会产生多个反射波 但能够被移动台接收到的一般只有一 个反射波 其它反射波由于反射角不同被反射到其它区域 因此海面无线传播具有二波特 征 考虑到船体损耗 地球曲率的影响 并根据实测数据进行修正 新的海面传播模型如 下 其中 Lpath 为海面传播路径损耗 Ht 为基站天线高度 单位 米 Hr 为移动台天线高度 单位 米 l 为波长 单位 米 d 为距离 单位 公里 L0 为自由空间
10、传播损耗 Lboat 为船体穿透损耗 Learth 为超过视线距离后的地球曲率引起的绕射损耗 a 为修正系数 7 室内基本的模型 室内基本的模型 典型典型 如下 如下 Ltotal 20 lg f N lg d Lf n 28 dB N 距离损耗系数 f 频率 MHz d Bs 和 Ms 间的距离 Lf 楼层穿透损耗 dB n Bs 和 Ms 间的楼层数 8 室内电梯传播模型 室内电梯传播模型 dBdB d ndBdPLdBdPL x d 10 0 log10 0 其中遮蔽衰耗 是随机零中值的标准差 值 d 是到终端到天线的距离 PL 是 x d0 距离为参数 时的路径损耗 n 是代表某类特定
11、建筑物的路径损耗 d0 而遮蔽衰耗的自相关作用 又可以幂指数函数表示 式 3 kDTv D TkdB X 2 其中 是由 D 遮蔽的相关两点距离 v 是终端移动速度 是每次取样时间长度 D T 按不同移动系统设备可查出具体值 9 对室内型微蜂窝传播特性的描述对室内型微蜂窝传播特性的描述 应使用 应使用 Keenan Motley 模型 模型 Lindoor LBS k F k p W k D d d b 其中 LBS 为自由空间传播损耗 LBS 32 5 20 logf 20 logd Lindoor 室内传播损耗 f 频率 MHz d 传播距离 km k 直达波穿透的楼层数 f 楼层衰减因子
12、 dB p 直达波穿透的墙壁数 W 墙壁衰减因子 dB D 线性衰减因子 dB m d b 室内转折点 m 典型值为 65m 大于该值增加 0 2dB m 室内信号传播路径相对简单 但是信号传播却受到环境的影响很大 而且室内环境的不确 定因素太多 比如门窗 家具的位置及材质等 因此在实际工程中 通常采用实地进行测 试的方法来得到比较准确的室内型微蜂窝的路径传播损耗 10 隧道的无线传播隧道的无线传播 无线电波在隧道中传播时具有隧道效应 信号传播是墙壁反射与直射的结果 直射为主要 分量 华为公司基于 ITU R 建议 根据试验数据对传播模型进行了修正 得出一简单实 用的隧道传播模型 用来进行隧道覆盖设计 该传播模型为 Lpath 20 lg f 30 lg d 8 dB 其中 f 频率 MHz d 距离 米 下图为上述模型的预测值和在深圳梧桐山公路隧道的实测值对比图 图 1 路径损耗对比图 从上图可以看出 实测和预测仅在隧道口损耗相差较大 这是因为实验中天线放在距隧道 口约 40 米处 而模型计算时 是考虑将天线放在隧道口 因此在隧道口两种情况的路径损 耗相差较大 但在过了 100 米以后 两者的差别就较小 实验证明上述传播模型适于隧道 覆盖预测
