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1、Page 1,RG000005 无线传播理论与CW测试,ISSUE 3.0,Page 2,无线传播理论是无线通信课程中非常重要的一门课。本课程解答了以下疑问：电波在空中是如何从一副天线传播到另一副天线的？电波有哪些传播特性，传播距离受到哪些因素的影响？前人在电波传播理论方面已经取得哪些研究成果?如何把这些理论应用到实践中？,前 言,Page 3,参考资料,CDMA1X覆盖规划 Propagation Basics RNP 专题技术研究 不同制式不同频段传播特性差异性研究,Page 4,学习完此课程，您将会： 电磁波的传播途径 无线传播环境的分类 无线传播模型 如何进行传播模型校准,目 标,Pa
2、ge 5,第1章 无线传播理论 第2章 无线传播环境 第3章 无线传播模型 第4章 传播模型校正,内容介绍,Page 6,频谱划分,无线传播理论,不同的频段内的频率具有不同的传播特性,Page 7,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）,电离层反射波 （超视距通讯途径）,传播途径,无线传播理论,Page 8,建筑物反射波 绕射波 直达波 地面反射波,无线传播理论,Page 9,衰落类型,无线传播理论,慢衰落 由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，场强中值服从对数正态分布。由功控克服。 快衰落 由合成波的振幅和相位
3、随移动台的运动起伏变化很大，服从瑞利分布 时间选择性衰落 空间选择性衰落 频率选择性衰落,Page 10,CDMA系统克服快衰落的关键技术,无线传播理论,空间分集 采用主、分集天线接收 两路信号的衰落特性互不相关，独立统计 分集距离D的合理范围为1020波长 800M系统，大于4米 1900M系统，大于2米 450M系统，大于7米,Page 11,CDMA系统克服快衰落的关键技术,无线传播理论,极化分集 采用双极化天线，一根天线内有两个极化方向 衰落特性互不相关的两路多径A和B最终被合并成一路信号 极化分集与空间分集相比，可以节省安装空间 频率分集 CDMA系统带宽为1.23M，本身就具有频率
4、分集的作用,Page 12,Rake接收机,CDMA系统克服快衰落的关键技术,无线传播理论,Page 13,Rake接收机 RAKE接收机有效克服多径衰落，提高接收性能,CDMA系统克服快衰落的关键技术,无线传播理论,Page 14,时间分集 交织、检错、纠错编码。由于衰落造成的连续误码经过交织后变得不连续了，便于纠错,CDMA系统克服快衰落的关键技术,无线传播理论,Page 15,交织 交织是为了让衰落造成的连续误码变得不连续了，便于纠错,无线传播理论,Page 16,问题,快衰落服从什么分布？ 慢衰落服从什么分布？ 克服多径的关键技术有哪些？,Page 17,第1章 无线传播理论 第2章
5、无线传播环境 第3章 无线传播模型 第4章 传播模型校正,内容介绍,Page 18,实际覆盖规划情形,What is different?,Pls compare with the following knowledge points,无线传播环境,Page 19,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。,无线传播环境,影响无线传播环境的主要因素 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(人为环境) 该区域植被特征 天气状况 自然和人为的电磁噪声状况 人为环境 市区、郊区、农村,Page 20,无线传播环境,自由空间传播损耗 Ploss
6、 =32.4+20lgf(MHz)+20lgd(km) 频率一定时，可描述为： Ploss=L0+10lgd =2 路径损耗斜率,实际环境中取35。 平坦地形传播损耗 Ploss = L0+10lgd -20lghb - 20lghm =4 路径损耗斜率 hb：基站天线高度 hm：移动台天线高度,传播损耗,Page 21,传播损耗,无线传播环境,准平滑地形及不规则地形传播损耗 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 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,Page 22,绕射损耗,穿透损耗,传播损耗,无线传播环境,P
7、age 23,绕射损耗,无线传播环境,特点 电磁波在绕射点四处扩散 绕射波覆盖除障碍物外的所有方向 扩散损耗最为严重 使用刀刃模型计算绕射损耗 频率低，绕射能力强 （1）使用公式计算绕射系数v （2）然后查表，由v得到对应的损耗 （3）将绕射损耗加入到总的损耗中去,Page 24,电磁波穿透墙体的反射和折射,穿透损耗,无线传播环境,室内信号取决于建筑物的穿透损耗 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 频率越高，穿透能力越强,Page 25,穿透损耗,无线传播环境,物体阻挡/穿透损耗为： 隔墙阻挡：520dB 楼层阻挡：20dB 室内损耗值是楼层高度的函数，每上升一层损
8、耗下降1.9dB 家具和其它障碍物的阻挡： 215dB 厚玻璃： 610dB 火车车厢的穿透损耗为：1530dB 电梯的穿透损耗： 30dB左右 茂密树叶损耗：10dB,Page 26,问题,传播环境如何分类？ 室内覆盖的信号是由哪两部分组成的？各有什么特点？,Page 27,第1章 无线传播理论 第2章 无线传播环境 第3章 无线传播模型 第4章 传播模型校正,内容介绍,Page 28,无线传播模型的意义,无线传播模型,传播模型用于预测地形和人为环境对无线传播理论中路径损耗的影响 传播模型是覆盖规划的基础，好的模型可以保证规划的精确度 无线传播模型受系统工作频率的影响，不同的传播模型有不同的
9、工作频率范围；而且有室内传播模型和室外传播模型之分 运用传播模型时，要注意各项参数的单位取值,Page 29,无线传播模型,常见的传播模型,经典模型是科学家通过CW测试数据逐步拟合出来的,Page 30,Lp=69.55 + 26.16logf - 13.82loghb+(44.9 -6.55loghb)logd A(hm),对中小城市：A(hm)=(1.1logf - 0.7)hm - (1.56logf - 0.8) 对大城市：A(hm)=3.2(log11.75hm) 2 4.97,Okumura(奥村)/Hata模型,路径损耗 （dB） 基站天线高度（m） 移动台天线高度（m）,载波频
10、率（MHz） 基站与移动台间距离（Km） 移动台天线修正因子（dB）,频率范围为150MHZ到1500MHZ,常见的传播模型,无线传播模型,Page 31,Okumura-Hata模型补充,在郊区，标准模型可以修正为： 在农村（开阔地），模型可以修正为： 在农村（准开阔地），模型可以修正为：,下面的COST231-HATA模型也适用,常见的传播模型,无线传播模型,Page 32,Cost231-Hata模型,Cm 0dB 中等城市和郊区中心区 Cm 3dB 大城市,频率范围为1500MHZ到2000MHZ使用,常见的传播模型,无线传播模型,Page 33,一般规划软件模型：,Lp=K1+K2l
11、gd+K3(hm)+K4lg(hm)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lgdK7diffn+Kclutter,K1与频率(MHz)有关的常数 K2 与距离(km)有关的常数 K3,K4移动台天线高度(m)修正系数 K5,K6基站天线高度(m)修正系数 K7绕射修正系数 Kclutter地物衰减修正系数 d基站和移动台之间的距离(km) hm,Heff移动台天线和基站天线有效高度(m),初始K参数是根据经典模型转换而来的,常见的传播模型,无线传播模型,Page 34,下表给出一个在中等城市进行电波传播分析时的K值和一些衰耗值,无线传播模型,Page 35,问题,Okumura-Hata
12、 模型的适用范围？ Okumura-Hata与Cost231-Hata的差异？ 传播模型的意义是什么？,Page 36,第1章 无线传播理论 第2章 无线传播环境 第3章 无线传播模型 第4章 传播模型校正,内容介绍,Page 37,为了获得符合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，需要对一些典型环境进行传播模型的校正。,模型校正CW测试,传播模型校正,选择站点，建立模拟基站 选择路线，路测采集数据； 利用模型校正工具软件进行校正，获得K1、K2，.，KCLUTER。,Page 38,站点选取,传播模型校正,服务区内具有代表性的传播环境，如密集城区、一般城区、郊区等
13、，分别选取测试点。 站址的选择原则是要使它能覆盖足够多的地物类型（电子地图提供） 对每一种人为环境，最好有三个或三个以上的测试站点，以尽可能消除位置因素,Page 39,测试设备,传播模型校正,基站系统 发射天线 馈线 高功放 高频信号源 测试系统 GPS 测试软件 便携机 测试接收机,Page 40,螺旋测试路径,测试路线的确定,传播模型校正,某个方向上至少45个测试数据以消除位置影响 尽可能经过各种地物 尽量避免高速公路 采样符合李氏定律：40波长，采样50个点，车速上限：Vmax=0.8/Tsample Vmax 车速上限 ，Tsample 测试设备的最大采样速率,Page 41,数字高
14、程模型DEM 地物覆盖模型DOM 线状地物模型LDM 建筑物矢量模型BDM,数字化地图的数据,数字化地图的精度,城区宏蜂窝20M精度 微蜂窝预测选5M精度 郊区农村50M/100M精度,传播模型校正,Page 42,深圳市区模型校正结果(深圳密集市区),K1 = 164.20 K2 = 45.00 K3 = -2.88 K4 = 0 K5 = -13.82 K6 = -6.55 K7 = 0.20,模型校正实例,传播模型校正,Page 43,问题,规划软件模型中的K5、K6是关于什么的参数？ CW测试的意义？,Page 44,课程总结,无线传播基础理论 无线环境的分类 传统的无线传播模型 规划软件传播模型的校正,
