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1、学习目标掌握无线传播理论基本知识掌握传播模型的作用，记住几种常用模 型的名称和适用范围。理解链路预算的基本参数和计算方法。了解我们的产品在覆盖规划中如何应用了解站址选择和天线选型的基本原则。1课程内容第一章 无线传播理论第二章 传播模型第三章 链路预算第四章 链路平衡2无线传播基本原理频谱划分不同频段内的频率具有不同的传播特性3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4建筑物反射波 绕射波 直射波 地面反射波传播途径5无线传播环境两种衰落距离(m)接收功率(dBm)102030-20-
2、40-60慢衰落快衰落6无线传播环境 抵抗信号快衰落时间分集符号交织、检错、纠错编码 空间分集采用主、分集天线接收 频率分集450M的宽带通信本身就是频率分集 RAKE接收利用RAKE接收机接收多个不相关多径l抗快衰落措施分集7 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。r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 r 人为环境n 市区、郊区、农村无线传播环境8r 自由空间传播衰耗Ploss=32.4+20lgfMHz+20lgdkm频率一定时，可描
3、述为：Ploss=L0+10lgd =2 路径损耗斜率,实际环境中取35。r 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中的损耗9传播中的损耗r 绕射损耗电磁波在绕射点四处扩散 绕射波函盖除障碍物外的所有方向 波长越长，绕射能力越“ 强 ”建筑物后面的信号主要是通过绕射得到，因此波长越长，信号越“ 强 ”10传播中的损耗XdBmWdBm穿透损耗=X-W=B dB电磁波穿透墙体的反射和折射r穿透损耗 室内信号取决于建筑物的穿透损耗 室内窗口处与室内中部信号差别较大 建筑物材质对穿透损耗影响较大
4、电磁波的入射角对穿透损耗影响较大11常用穿透损耗（800M）传播中的损耗l隔墙阻挡：520dB楼层阻挡：20dB室内损耗值是楼层高度的函数，-1.9dB/层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梯的穿透损耗： 30dB左右茂密树叶损耗：10dB12传播中的损耗r反射损耗（800M）14206 10240 1反射损耗（ dB）0.10.20.3 0.50.6 0.80.9 1等效地面反 射系数城市、 山地、 森林田野稻田水 面地面性 质13问题 快衰落服从什么分布？ 慢衰落服从什么分布？14小结 本章介绍了无线传播的基本理论 。 介绍了衰落和穿
5、透损耗等内容。15课程内容第一章 无线传播理论第二章 传播模型第三章 链路预算第四章 链路平衡16传播模型传播模型的意义 传播模型用于预期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17经典模型是科学家经典模型是科学家通过通过CWCW测试数据逐步拟合出来的测试数据逐步拟合出来的几种常见传播模型模型适用范围Okumura-Hata宏蜂窝预测,150-1500 MHz, 距离1- 20km Co
6、st231-Hata适用于1500-2000 MHz, 宏蜂窝预测Walfish-Ikegami适用于800-2000MHz 城区、密集市区 环境预测Keenan-Motley适用于800-2000MHz 室内环境预测规划软件中使用适用于400-2000MHz 宏蜂窝预测传播模型18Okumura-Hata模型路径损耗 （dB）基站天线高度（m）移动台天线高度（m）载波频率（MHz）基站与移动台间距离（Km）移动台天线修正因子（dB）中小城市：大城市：频率范围为150MHZ到1500MHZ传播模型19Okumura-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：
7、在农村（准开阔地），模型可以修正为：传播模型 下面的COST231-HATA模型也适用20Cost231-Hata模型0dB 中等城市和郊区中心区3dB 大城市频率范围为1500MHZ到2000MHZ传播模型21一般规划软件模型：Lp=K1+K2lgd+K3(hm)+K4lg(hm)+K5lg(Heff) +K6lg(Heff)lgdK7diffn+KclutterK1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
8、,Heff移动台天线和基站天线有 效高度(m)初始初始KK参数是根据经典模型转换而来的参数是根据经典模型转换而来的传播模型22下表给出一个在中等城市进行电波传播分析时的K值和一些衰耗值传播模型23模型校正 CW测试为了获得符合实际环境的无线传播模型，提高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，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。行传播模型的校正。 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。传播模型24传播模型 选择具有代
9、表性的传播环境，如密集城区、 一般 城区、郊区等分别选取测试点，且要覆盖尽量多的 地物类型 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影响 获取不同方向，不同距离的测试数据；同一距离 多个测试数据 采样符合李氏定律：40波长，采样50个样点车速上 限：Vmax=0.8/TsampleVmax 车速上限 Tsample 测试设备的最大采样速率CW测试注意25问题 Okumura-Hata 模型的适用 范围？ Okumura-Hata与Cost231- Hata的差异？ 规划软件模型中的K5、K6 是关于什么的参数？ CW测试的意义？26小结 本章介绍了传播模型的意义。
10、 介绍了几种常用传播模型的参数 和经验取值。 介绍了CW测试的意义和测试方 法。27课程内容第一章 无线传播理论第二章 传播模型第三章 链路预算第四章 链路平衡28覆盖、容量和质量w三者是相互制约，相互依存的，不能离开容 量和质量讨论覆盖。w随着容量的增大，覆盖范围必然要减小。反 之，容量的减小，覆盖范围会有相应的增大。w为了达到更广的覆盖，可以适当降低业务信 道功率，增加导频信道的功率占用比率，然而 会影响容量和通话的质量。l覆盖、容量和质量的关系29无线覆盖电波传播 环境业务需求设备参数无线 资源管理CDMA “软”现象覆盖相关因素30覆盖规划基本流程 通过链路预算计算允许的最大损耗 通过
11、传播模型计算允许的最大损耗情况下的小区覆盖半径（站间距） 根据小区允许覆盖半径计算小区面积 算出该地区的小区个数 根据蜂窝模型规划站点位置31链路预算链路预算对通信链路中的增益与损耗进行核算 。即计算在一个呼叫连接中、保持一定呼 叫质量下，链路所允许的最大传播损耗， 从而结合传播模型确定基站的覆盖范围。32接收/发射功率衰落余量天线增益馈线损耗干扰余量天线增益路径损耗前 向 链 路 反 向 链 路链路预算模型发射/接收功率软切换增益前向链路电平图33 系统参数载波频率、扩谱带宽、信息速率、扩频增益、背景噪声 设备相关参数发射功率、接收机灵敏度、噪声系数、解调门限、天线增益及馈线损耗 环境相关参
12、数阴影衰落余量、地物损耗、人体损耗 技术体制参数软切换增益、干扰余量、功控余量链路预算参数分类34系统参数 r 载波频率 例如：中国联通 上行825MHZ835MHZ下行870MHZ880MHZ450M 上行453.5MHZ457.1MHZ下行463.5MHZ467.1MHZr 扩谱带宽 1.2288MHZ r 处理增益 数值上等于扩谱带宽与信息速率的比值r 背景噪声 主要为热噪声K=1.38X10-23J/K 波尔兹曼（Boltzmann）常数，T 绝对温度， B 系统带宽35设备相关 参数r 基站发射功率 基站最大发射功率 机顶天线口最大功率 每业务信道最大发射功率 防止单个用户消耗过多的
13、基站功率r 移动台最大发射功率通常为200mW，23dBm 反向信道有R_PICH，R_SCH ，R_FCH，在不同的情况下移动台将根据一定的分配原则给各信道分配功率36设备相关 参数r 基站天线增益 基站使用天线具有一定的增益 定向天线与全向天线相比具有更高的增益 典型值：全向天线 11dBi、13dBi；定向天线 1518dBir 移动台天线增益 通常认为移动台天线增益与连接损耗为 0dB37设备相关参数r 解调门限 基站接收机解调门限r 噪声系数信号通过接收机时，接收机将对信号增加噪声 噪声系数是设备的属性，不同设备噪声系数不同 华为基站噪声系数3.2dB 移动台噪声系数一般为68dB3
14、8设备相关参数 r 基站接收机灵敏度接收机端为保证一定的呼叫质量，业务信道所需最低接收电平 S_BS = 10lg(KTW) +NF_BS + Eb/Nt 10lg(W/Rb) Eb/Nt 基站接收机解调门限。 Rb 信息速率 KT 热噪声功率谱密度，常温下等于 174dBm/Hz W 扩谱带宽 NF_BS 接收机噪声系数 灵敏度还受到干扰的影响，干扰上升会导致灵敏度的恶化r基站馈线及连接器损耗机顶到天线间馈缆损耗不可忽略 馈线损耗与信号频率有关且不同型号馈线损耗指标不同 接头损耗约0.2dB39环境相关参数r阴影衰落余量 由于传播路径上存在阴影衰落等影响，距离发射天线一定 距离的接收信号强度
15、随时间的变化服从对数正态分布。由 于阴影效应引起的信号衰落称为阴影衰落或慢衰落 链路预算得到的路径损耗值为中值。由于阴影衰落，实际 的路径损耗在此值上下波动。为了保证一定的边缘覆盖概 率（一般 75%），需要留出一定的功率余量，即阴影衰落 余量 根据阴影衰落标准差和边缘覆盖概率要求（运营商确定） ，可以得到所需的阴影衰落余量：40环境相关参数r地物损耗 接收信号点处的地物对信号传输影响很大 主要考虑建筑物的穿透损耗及车体损耗 穿透损耗与建筑物及车辆类型有关。通常，对于密集城区， 建筑物穿透损耗取2025dB；对于一般的城区，取1520dB ；对于郊区和乡村，取515dB；车体损耗通常取610dB。r人体损耗 移动台离人体很近造成的信号吸收引起的损耗 链路预算中人体损耗通常取 3dB 进行数据业务时，移动终端通常不紧贴人体，人体损耗可以 不考虑41技术体制参数r软切换增益 链路预算计算前反向链路的最大路径损 耗。此时，移动台位于小区边界，应考 虑软切换带来的增益 软切换时，由于独立传播路径的存在使 得满足一定覆盖概率要求的阴影衰落余 量减小。在链路预算中称为软切换增益r干扰余
