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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 1RG000005 无线传播理论与无线传播理论与CW测试测试ISSUE 3.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All righ
2、ts reservedPage 3参考资料参考资料lCDMA1X覆盖规划lPropagation BasicslRNP 专题技术研究 不同制式不同频段传播特性差异性研究HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 5第第第第1 1章章章章 无线传播理论无线传播理论无线传播理论无线传播理论第第2章章 无线传播环境无线传播环境第第3章章 无线传
3、播模型无线传播模型第第4章章 传播模型校正传播模型校正内容介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 6频谱划分频谱划分无线传播理论无线传播理论不同的频段内的频率具有不同的传播特性不同的频段内的频率具有不同的传播特性不同的频段内的频率具有不同的传播特性不同的频段内的频率具有不同的传播特性HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 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
4、传播途径无线传播理论无线传播理论HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 8建筑物反射波建筑物反射波绕射波绕射波直达波直达波地面反射波地面反射波无线传播理论无线传播理论HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 9衰落类型衰落类型无线传播理论无线传播理论l慢衰落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。l快衰落快衰落由合成波的振幅和相位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HUAWEI
5、 TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 10CDMACDMA系统克服快衰落的关键技术系统克服快衰落的关键技术无线传播理论无线传播理论l空间分集空间分集采用主、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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 11CDMACDMA系统克服快衰落的关键技术系统克服快衰落的关键技术无线传播理论无线传播理论l极化分集极化分集采用双极化天线，一根天线内
6、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l频率分集频率分集CDMA系统带宽为1.23M，本身就具有频率分集的作用HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 12lRake接收机接收机CDMACDMA系统克服快衰落的关键技术系统克服快衰落的关键技术无线传播理论无线传播理论HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 13接收机接收机Finger 1Finger 2Finger 3 Searcher计算相关时延计算相
7、关时延 CombinerThe combined signaltts(t)s(t)lRake接收机接收机RAKE接收机有效克服多径衰落，提高接收性能CDMACDMA系统克服快衰落的关键技术系统克服快衰落的关键技术无线传播理论无线传播理论HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 14l时间分集分集交织、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CDMACDMA系统克服快衰落的关键技术系统克服快衰落的关键技术无线传播理论无线传播理论HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights
8、reservedPage 151 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 111111 12 222222 27 777777 76 666666 63 333333 34 444444 41 287364 51 287364 55 555555 58 888888 8交织交织l交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无线传播理论HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights
9、reservedPage 16问题问题l快衰落服从什么分布？快衰落服从什么分布？l慢衰落服从什么分布？慢衰落服从什么分布？l克服多径的关键技术有哪些？克服多径的关键技术有哪些？HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 17第第1章章 无线传播理论无线传播理论第第第第2 2章章章章 无线传播环境无线传播环境无线传播环境无线传播环境第第3章章 无线传播模型无线传播模型第第4章章 传播模型校正传播模型校正内容介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 18实际覆盖规划情形实际
10、覆盖规划情形What is different?Pls compare with the following knowledge points无线传播环境无线传播环境HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 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。定传播模型的选取。无线传播环境无线传播环境l影响无线传播环境的主要因素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
11、自然和人为的电磁噪声状况 l人为环境人为环境 市区、郊区、农村HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 20无线传播环境无线传播环境l自由空间传播损耗自由空间传播损耗 Ploss=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。l平坦地形传播损耗平坦地形传播损耗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传播损耗HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.
12、All rights reservedPage 21RTTR传播损耗传播损耗无线传播环境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及不规则地形传播损耗准平滑地形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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 22TRTR 绕射损耗绕射损耗 穿透损耗穿透损耗传播损耗传播损耗无线传播环境无线传播环境HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights
13、reservedPage 23绕射损耗绕射损耗无线传播环境无线传播环境l特点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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 24XdBmXdBmWdBmWdBm穿透损耗穿透损耗 X-W=B dBX-W=B dB电磁波穿透墙体的反射和折射穿透损耗穿透损耗无线传播环境无线传播环境l室内信号取决于建筑物的穿透损耗l 建筑物材质对穿透损耗影
14、响较大l 电磁波的入射角对穿透损耗影响较大l 频率越高，穿透能力越强HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 25穿透损耗穿透损耗无线传播环境无线传播环境l物体阻挡物体阻挡/穿透损耗为：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：10dBHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 2
15、6问题问题l传播环境如何分类？传播环境如何分类？l室内覆盖的信号是由哪两部分组成的？各有什么特点？室内覆盖的信号是由哪两部分组成的？各有什么特点？HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 27第第1章章 无线传播理论无线传播理论第第2章章 无线传播环境无线传播环境第第第第3 3章章章章 无线传播模型无线传播模型无线传播模型无线传播模型第第4章章 传播模型校正传播模型校正内容介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 28无线传播模型的意义无线传播模型的意义无线传播模型无
16、线传播模型l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l 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l 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l 运用传播模型时，要注意各项参数的单位取值HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 29无线传播模型无线传播模型模型模型适用范围适用范围Okumura-Hata宏蜂窝预测,150-1500 MHz,距离1-20kmCost231-Hata适用于1500-2000 MHz,宏蜂窝预测Walfish
17、-lkegami适用于800-2000MHz 城区、密集市区微蜂窝预测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 宏蜂窝预测常见的传播模型常见的传播模型经典模型是科学家通过经典模型是科学家通过经典模型是科学家通过经典模型是科学家通过CWCWCWCW测试数据逐步拟合出来的测试数据逐步拟合出来的测试数据逐步拟合出来的测试数据逐步拟合出来的HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 30Lp=69.55+26.16logf-13.82loghb+(44.9-6.55logh
18、b)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模型路径损耗路径损耗 （dBdB）基站天线高度（基站天线高度（mm）移动台天线高度（移动台天线高度（mm）载波频率（载波频率（MHzMHz）基站与移动台间距离（基站与移动台间距离（KmKm）移动台天线修正因子（移动台天线修正因子（dBdB）频率范围为频率范围为150MHZ150MHZ到到1500MHZ1500MHZ常见的传播模型常见的传播模型无线传播模型无线传播模型HUAWEI TECHNO
19、LOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 31Okumura-Hata模型补充在郊区，标准模型可以修正为：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（开阔地），模型可以修正为：在农村（准开阔地），模型可以修正为在农村（准开阔地），模型可以修正为：下面的下面的COST231-HATACOST231-HATA模型也适用模型也适用常见的传播模型常见的传播模型无线传播模型无线传播模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 32 Cost231-Hata模型Cm 0dB 中等城市
20、和郊区中心区Cm 3dB 大城市频率范围为频率范围为1500MHZ1500MHZ到到2000MHZ2000MHZ使用使用常见的传播模型常见的传播模型无线传播模型无线传播模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 33一般规划软件模型：一般规划软件模型：Lp=K1+K2lgd+K3(hm)+K4lg(hm)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lgdLp=K1+K2lgd+K3(hm)+K4lg(hm)+K5lg(Heff)+K6lg(Heff)lgdK7diffn+KclutterK7diffn+KclutterK1与频率(
21、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)初始初始初始初始K K K K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常见的传播模型常见的传播模型无线传播模型无线传播模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 34下表给出一个在中等城市进行电波传播分析时的
22、下表给出一个在中等城市进行电波传播分析时的K K值和一些衰耗值值和一些衰耗值无线传播模型无线传播模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 35问题问题lOkumura-Hata 模型的适用范围？模型的适用范围？lOkumura-Hata与与Cost231-Hata的差异？的差异？l传播模型的意义是什么？传播模型的意义是什么？HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 36第第1章章 无线传播理论无线传播理论第第2章章 无线传播环境无线传播环境第第3章章 无线传播模型无线
23、传播模型第第第第4 4章章章章 传播模型校正传播模型校正传播模型校正传播模型校正内容介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 37为了获得符合实际环境的无线传播模型，提高覆盖预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。环境进行传播模型的校正。模型校正模型校正CWCW测试测试传播模型校正传播模型校正l选择站点，建立模拟基站l选择路线，路测采集数据；l利用模型校正工具软件进行校正，获得K1、K2，.，KCLUTER
24、。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 38 站点选取站点选取传播模型校正传播模型校正l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，分别选取测试点。l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）l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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 39测试设备测试设备传播模型校正传播模型校正l 基站系统基站系统发射天线馈线高功放高频信号源l 测试系统测试系统GPS测试软件便携机
25、测试接收机HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 40螺旋测试路径测试路线的确定测试路线的确定传播模型校正传播模型校正l某个方向上至少45个测试数据以消除位置影响l尽可能经过各种地物l尽量避免高速公路l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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 41l 数字高程模型DEMl 地物覆盖模型DOMl 线状地物模型LDMl 建筑物矢量模
26、型BDM数字化地图的数据数字化地图的数据数字化地图的精度数字化地图的精度l 城区宏蜂窝20M精度l 微蜂窝预测选5M精度l 郊区农村50M/100M精度传播模型校正传播模型校正HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 42深圳市区模型校正结果(深圳密集市区)K1=164.20K2=45.00K3=-2.88K4=0K5=-13.82K6=-6.55K7=0.20模型校正实例模型校正实例传播模型校正传播模型校正HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 43问题问题l规划软件模型中的规划软件模型中的K5、K6是关于什么的参数？是关于什么的参数？lCW测试的意义？测试的意义？HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPage 44课程总结课程总结l无线传播基础理论l无线环境的分类l传统的无线传播模型l规划软件传播模型的校正谢谢