1、2.4移動(dòng)信道的傳播模型移動(dòng)信道的傳播模型2.3 陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算2.2移動(dòng)信道的特征移動(dòng)信道的特征 2.1 無(wú)線電波傳播機(jī)制無(wú)線電波傳播機(jī)制2 2. .1 1無(wú)線電波傳播機(jī)制無(wú)線電波傳播機(jī)制 1. 1.電波傳播方式電波傳播方式無(wú)線電波從發(fā)射機(jī)天線發(fā)出，可以沿著不同的途徑無(wú)線電波從發(fā)射機(jī)天線發(fā)出，可以沿著不同的途徑和方式到達(dá)接收天線。和方式到達(dá)接收天線。 直射波，也稱(chēng)為視距傳播（直射波，也稱(chēng)為視距傳播（LOSLOS） 地面反射波；地面反射波； 地表面波。地表面波。除此之外，在移動(dòng)信道中，電波遇到各種障礙物時(shí)除此之外，在移動(dòng)信道中，電波遇到各種障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射、繞射

2、和散射現(xiàn)象。會(huì)發(fā)生反射、繞射和散射現(xiàn)象。圖圖2-1 2-1 電波傳播典型路徑電波傳播典型路徑2.2.直射直射直射波傳播可按直射波傳播可按自由空間傳播自由空間傳播來(lái)考慮。自由空間傳播來(lái)考慮。自由空間傳播是理想的傳播條件。滿足如下條件的電波可視作在自是理想的傳播條件。滿足如下條件的電波可視作在自由空間傳播：由空間傳播：地面上空的大氣層是地面上空的大氣層是各向同性各向同性的均勻媒質(zhì)；的均勻媒質(zhì)；媒質(zhì)的媒質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)相對(duì)介電常數(shù)r r和相對(duì)導(dǎo)磁率和相對(duì)導(dǎo)磁率r r都等于都等于1 1 傳播路徑上傳播路徑上沒(méi)有障礙物沒(méi)有障礙物阻擋，到達(dá)接收天線的地面阻擋，到達(dá)接收天線的地面反射信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)也可以忽略不計(jì)。

3、反射信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)也可以忽略不計(jì)。 球體上各點(diǎn)球體上各點(diǎn)電磁強(qiáng)度相電磁強(qiáng)度相同！同！ 由電磁場(chǎng)理論可知，若各向同性天線（亦稱(chēng)全向天線由電磁場(chǎng)理論可知，若各向同性天線（亦稱(chēng)全向天線或無(wú)方向性天線）的輻射功率為或無(wú)方向性天線）的輻射功率為P PT T W W，則距輻射源，則距輻射源d d（單位單位m m）處的電場(chǎng)有效值）處的電場(chǎng)有效值E Eo o為：為：磁場(chǎng)有效值磁場(chǎng)有效值H H0 0為：為：T030(V/m)PEdT030(A/m)120PHd單位面積上的電波功率密度單位面積上的電波功率密度S S為：為： 球的表面積球的表面積若用發(fā)射天線增益為若用發(fā)射天線增益為G GT T的方向性天線取代各向同性天線

4、的方向性天線取代各向同性天線2T2(W/m )4PSdTT030(V/m)P GEdTT030(A/m)120P GHd2TT2(W/m )4P GSd接收天線獲取的電波功率：接收天線獲取的電波功率：PR = SAR A AR R與與G GR R關(guān)系為：關(guān)系為：2 2/4/4為各向同性天線的有效面積。為各向同性天線的有效面積?？梢缘玫剑嚎梢缘玫剑?RR4AG2RTTR4PP G Gd2T2(W/m )4PSd當(dāng)當(dāng)G GR R = =G GT T = 1 = 1時(shí)，時(shí)，自由空間傳播損耗自由空間傳播損耗L Lfsfs為為以以dBdB計(jì)，得：計(jì)，得：或：或：2RT4PPd2TfsR4PdLP2fs4

5、4(dB)101g(dB)201g(dB)ddLfs(dB)32.44201g (km)201g (MHz)Ldf你能總結(jié)一你能總結(jié)一下自由空間下自由空間損耗和距離損耗和距離d，頻率，頻率f的的關(guān)系嗎？關(guān)系嗎？3.3.反射反射當(dāng)電波傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時(shí)，如果當(dāng)電波傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時(shí)，如果界面尺寸比電波波長(zhǎng)大得多，就會(huì)產(chǎn)生鏡面反射。界面尺寸比電波波長(zhǎng)大得多，就會(huì)產(chǎn)生鏡面反射。（1 1）平滑表面的反射）平滑表面的反射圖圖2-2 2-2 平滑表面的反射平滑表面的反射（2 2）兩徑傳播模型）兩徑傳播模型圖圖2-3 2-3 兩徑傳播模型兩徑傳播模型dd= = d d1 1

6、+ +d d2 2。考慮到（考慮到（h ht t + h + hr r），信號(hào)經(jīng)歷平坦衰落（信號(hào)經(jīng)歷平坦衰落（Flat FadingFlat Fading），稱(chēng)信道為平坦衰落信道；反之，稱(chēng)為頻），稱(chēng)信道為平坦衰落信道；反之，稱(chēng)為頻率選擇性衰落信道。率選擇性衰落信道。 圖圖2-29 2-29 平坦衰落信道特性平坦衰落信道特性圖圖2-30 2-30 頻率選擇性信道特性頻率選擇性信道特性（2）快衰落和慢衰落信道快衰落和慢衰落信道信道的時(shí)變性是通過(guò)相干時(shí)間信道的時(shí)變性是通過(guò)相干時(shí)間Tc和多普勒擴(kuò)展和多普勒擴(kuò)展Bd來(lái)表征的。來(lái)表征的。如所傳信號(hào)的參數(shù)為：符號(hào)間隔如所傳信號(hào)的參數(shù)為：符號(hào)間隔Ts，帶寬，帶

7、寬Bs = 1/Ts，則，則當(dāng)當(dāng)TsTc信號(hào)經(jīng)歷快衰落（信號(hào)經(jīng)歷快衰落（Fast Fading），稱(chēng)信道為快衰），稱(chēng)信道為快衰落信道；反之，為慢衰落信道。落信道；反之，為慢衰落信道。 另外，當(dāng)考慮角度擴(kuò)展時(shí)，會(huì)有角度色散，即空間另外，當(dāng)考慮角度擴(kuò)展時(shí)，會(huì)有角度色散，即空間選擇性衰落。選擇性衰落。6. 衰落儲(chǔ)備衰落儲(chǔ)備 移動(dòng)信道中接收信號(hào)具有如下特征：移動(dòng)信道中接收信號(hào)具有如下特征： 依賴(lài)于收發(fā)距離的平均路徑損耗決定信號(hào)中值；依賴(lài)于收發(fā)距離的平均路徑損耗決定信號(hào)中值； 具有陰影效應(yīng)（又稱(chēng)大尺度衰落）；具有陰影效應(yīng)（又稱(chēng)大尺度衰落）； 具有多徑效應(yīng)（小尺度衰落）。具有多徑效應(yīng)（小尺度衰落）。圖圖2

8、-31 2-31 衰落儲(chǔ)備量衰落儲(chǔ)備量為了防止因衰落引起的通為了防止因衰落引起的通信中斷，在信道設(shè)計(jì)中，信中斷，在信道設(shè)計(jì)中，必須使信號(hào)的電平留有足必須使信號(hào)的電平留有足夠的余量，這種電平稱(chēng)為夠的余量，這種電平稱(chēng)為衰落儲(chǔ)備。衰落儲(chǔ)備。小復(fù)習(xí)！小復(fù)習(xí)！基站天線、基站天線、移動(dòng)用戶天移動(dòng)用戶天線和兩付天線和兩付天線之間的傳線之間的傳播路徑播路徑傳播損耗傳播損耗陰影衰落陰影衰落多徑衰落多徑衰落時(shí)、頻、空色散時(shí)、頻、空色散直射、反射、直射、反射、繞射和散射繞射和散射以及它們的以及它們的合成合成復(fù)雜的無(wú)線復(fù)雜的無(wú)線電波傳播環(huán)電波傳播環(huán)境，產(chǎn)生了境，產(chǎn)生了多徑多徑移動(dòng)通移動(dòng)通信信道信信道衰落的衰落的原因原

9、因無(wú)線電波傳播方式衰落的衰落的表現(xiàn)表現(xiàn)移動(dòng)信道的移動(dòng)信道的基本特性基本特性 衰落特性衰落特性 散射散射繞射繞射功率延遲分布功率延遲分布PDP時(shí)間色散時(shí)間色散多普勒功率譜密度多普勒功率譜密度DPSD角度譜角度譜PAP頻率色散頻率色散角度色散角度色散v 大尺度衰落與小尺度衰落大尺度衰落與小尺度衰落大尺度衰落大尺度衰落小尺度衰落小尺度衰落快衰落快衰落慢衰落慢衰落原因原因信道變化快于基帶信道變化快于基帶信號(hào)的變化信號(hào)的變化信道變化慢于基帶信號(hào)信道變化慢于基帶信號(hào)的變化的變化條件條件TsTc BsBd TsBd分類(lèi)分類(lèi) 不同頻率分量的衰落不同頻率分量的衰落 信號(hào)波形信號(hào)波形頻率選擇性衰落頻率選擇性衰落

10、不一致不一致 失真失真非頻率選擇性衰落非頻率選擇性衰落（平坦衰落）（平坦衰落） 相關(guān)的相關(guān)的 一致的一致的 不失真不失真數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)信號(hào)帶寬小于信道信號(hào)帶寬小于信道相干帶寬相干帶寬 BsBc平坦衰落平坦衰落頻選衰落頻選衰落碼間干擾碼間干擾 2.地形、地物分類(lèi)地形、地物分類(lèi) （1）地形的分類(lèi)與定義）地形的分類(lèi)與定義 為了計(jì)算移動(dòng)信道中信號(hào)電場(chǎng)強(qiáng)度中值（或?yàn)榱擞?jì)算移動(dòng)信道中信號(hào)電場(chǎng)強(qiáng)度中值（或傳傳播損耗中值播損耗中值），可將地形分為兩大類(lèi)，即），可將地形分為兩大類(lèi)，即中等起伏中等起伏地形地形和和不規(guī)則地形不規(guī)則地形，并以中等起伏地形作傳播基準(zhǔn)。，并以中等起伏地形作傳播基準(zhǔn)。 地形起伏高

11、度地形起伏高度h h定義為沿傳播方向，在傳播路定義為沿傳播方向，在傳播路徑的地形剖面圖上，距接收地點(diǎn)徑的地形剖面圖上，距接收地點(diǎn)10km10km范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，10%10%高高度線和度線和90%90%高度線的高度差。高度線的高度差。圖圖2-35 2-35 地形起伏高度地形起伏高度h h 電磁波傳播方向電磁波傳播方向中等起伏地形：地面起伏高度不超過(guò)中等起伏地形：地面起伏高度不超過(guò)20m，且起伏緩慢。，且起伏緩慢。圖圖2-36 2-36 基站天線有效高度基站天線有效高度hbhbbtsgahhh基站天線有效高度基站天線有效高度基站天線頂點(diǎn)的基站天線頂點(diǎn)的海拔高度海拔高度平均海拔高度平均海拔高度 2.

12、3 陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算陸地移動(dòng)信道的場(chǎng)強(qiáng)估算（2）地物（或地區(qū)）分類(lèi)（地物的密集程度）地物（或地區(qū)）分類(lèi)（地物的密集程度）開(kāi)闊地。在電波傳播的路徑上無(wú)高大樹(shù)木、建筑物開(kāi)闊地。在電波傳播的路徑上無(wú)高大樹(shù)木、建筑物等障礙物，呈開(kāi)闊狀地面。等障礙物，呈開(kāi)闊狀地面。郊區(qū)。在靠近移動(dòng)臺(tái)近處有些障礙物但不稠密。郊區(qū)。在靠近移動(dòng)臺(tái)近處有些障礙物但不稠密。市區(qū)。有較密集的建筑物和高層樓房。市區(qū)。有較密集的建筑物和高層樓房。3.中等起伏地形上傳播損耗的中值中等起伏地形上傳播損耗的中值（1）市區(qū)傳播損耗的中值）市區(qū)傳播損耗的中值 在估算各種地形地物上的傳播損耗時(shí)，均以中等在估算各種地形地物上的傳播損耗時(shí)，均以

13、中等起伏地面上起伏地面上市區(qū)的損耗中值或場(chǎng)強(qiáng)中值作為基準(zhǔn)市區(qū)的損耗中值或場(chǎng)強(qiáng)中值作為基準(zhǔn)，因，因而把它稱(chēng)作而把它稱(chēng)作基準(zhǔn)中值基準(zhǔn)中值或基本中值?；蚧局兄?。圖圖2-37 2-37 中等起伏地上市區(qū)基本損耗中值中等起伏地上市區(qū)基本損耗中值測(cè)量參數(shù)：測(cè)量參數(shù)：市區(qū)，基準(zhǔn)市區(qū)，基準(zhǔn)天線高度天線高度 200m，移，移動(dòng)臺(tái)天線高動(dòng)臺(tái)天線高度度3m隨著頻率升隨著頻率升高和距離增高和距離增大，市區(qū)傳大，市區(qū)傳播基本損耗播基本損耗中值都將增中值都將增加加 如果基站天線的高度不是基準(zhǔn)天線高度如果基站天線的高度不是基準(zhǔn)天線高度200m200m，則，則損耗中值的差異用損耗中值的差異用基站天線高度增益因子基站天線高度

14、增益因子H Hb b(h(hb b,d),d)表表示。同理，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)天線高度不是移動(dòng)臺(tái)基準(zhǔn)天線高示。同理，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)天線高度不是移動(dòng)臺(tái)基準(zhǔn)天線高度度3m3m時(shí)，需用時(shí)，需用移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子Hm(hm,f )Hm(hm,f )加以加以修正。修正。圖圖2-38 2-38 天線高度增益因子天線高度增益因子 此外，市區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)中值還與街道走向（相對(duì)于電此外，市區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)中值還與街道走向（相對(duì)于電波傳播方向）有關(guān)?？v向路線（與電波傳播方向相平波傳播方向）有關(guān)?？v向路線（與電波傳播方向相平行）的損耗中值明顯小于橫向路線（與傳播方向相垂行）的損耗中值明顯小于橫向路線（與傳播方向相垂直）

15、的損耗中值。直）的損耗中值。電波傳播方向電波傳播方向橫向路線橫向路線縱向路線縱向路線圖圖2-39 2-39 街道走向修正曲線街道走向修正曲線2.郊區(qū)和開(kāi)闊地?fù)p耗的中值郊區(qū)和開(kāi)闊地?fù)p耗的中值 郊區(qū)的建筑物一般是分散、低矮的，故電波傳播郊區(qū)的建筑物一般是分散、低矮的，故電波傳播條件優(yōu)于市區(qū)。條件優(yōu)于市區(qū)。郊區(qū)場(chǎng)強(qiáng)中值與基準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)中值之差郊區(qū)場(chǎng)強(qiáng)中值與基準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)中值之差稱(chēng)稱(chēng)為為郊區(qū)修正因子郊區(qū)修正因子，記作，記作K Kmrmr。 圖圖2-40 2-40 郊區(qū)修正因子郊區(qū)修正因子圖圖2-41 2-41 開(kāi)闊地、準(zhǔn)開(kāi)闊地修正因子開(kāi)闊地、準(zhǔn)開(kāi)闊地修正因子如果市區(qū)損耗中值如果市區(qū)損耗中值29dB，則郊區(qū)，則郊區(qū)

16、1GHz，傳播距離為，傳播距離為5Km，其損耗中值為多少？，其損耗中值為多少？4.不規(guī)則地形上傳播損耗的中值不規(guī)則地形上傳播損耗的中值（1）丘陵地的修正因子）丘陵地的修正因子hK 對(duì)于地形起伏達(dá)數(shù)次以上的情況，丘陵地的地形對(duì)于地形起伏達(dá)數(shù)次以上的情況，丘陵地的地形參數(shù)用地形起伏高度參數(shù)用地形起伏高度hh表征。表征。 丘陵地的場(chǎng)強(qiáng)中值修正因子分為兩類(lèi)：一是丘陵地的場(chǎng)強(qiáng)中值修正因子分為兩類(lèi)：一是丘陵丘陵地平均修正因子地平均修正因子K Kh h；二是；二是丘陵地微小修正因子丘陵地微小修正因子 。hfK圖圖2-42 2-42 丘陵地場(chǎng)強(qiáng)中值修正因子丘陵地場(chǎng)強(qiáng)中值修正因子 隨著丘陵地起伏高度隨著丘陵地起

17、伏高度h h的增大，由于屏蔽影響的的增大，由于屏蔽影響的增大，增大，傳播損耗隨之增大，因而場(chǎng)強(qiáng)中值隨之減小傳播損耗隨之增大，因而場(chǎng)強(qiáng)中值隨之減小。此外，在丘陵地中，場(chǎng)強(qiáng)中值在起伏地的頂部與谷部此外，在丘陵地中，場(chǎng)強(qiáng)中值在起伏地的頂部與谷部必然有較大差異，需要對(duì)場(chǎng)強(qiáng)中值進(jìn)一步加以修正。必然有較大差異，需要對(duì)場(chǎng)強(qiáng)中值進(jìn)一步加以修正。（2）孤立山岳修正因子）孤立山岳修正因子K Kjsjs 當(dāng)電波傳播路徑上有近似刃形的單獨(dú)山岳時(shí)，若當(dāng)電波傳播路徑上有近似刃形的單獨(dú)山岳時(shí)，若求山背后的電場(chǎng)強(qiáng)度，一般從相應(yīng)的自由空間場(chǎng)強(qiáng)中求山背后的電場(chǎng)強(qiáng)度，一般從相應(yīng)的自由空間場(chǎng)強(qiáng)中減去刃峰繞射損耗即可。但對(duì)天線高度較低

18、的陸上移減去刃峰繞射損耗即可。但對(duì)天線高度較低的陸上移動(dòng)臺(tái)來(lái)說(shuō)，還必須考慮動(dòng)臺(tái)來(lái)說(shuō)，還必須考慮障礙物的陰影效應(yīng)和屏蔽吸收障礙物的陰影效應(yīng)和屏蔽吸收等附加損耗。由于附加損耗不易計(jì)算，故仍采用統(tǒng)計(jì)等附加損耗。由于附加損耗不易計(jì)算，故仍采用統(tǒng)計(jì)方法給出修正因子方法給出修正因子K Kjsjs曲線。曲線。圖圖2-43 2-43 孤立山岳修正因子孤立山岳修正因子K Kjsjs工作頻段工作頻段450-900MHz，山岳高度山岳高度110-250m的實(shí)的實(shí)測(cè)曲線測(cè)曲線（3）斜波地形修正因子）斜波地形修正因子K Kspsp 斜坡地形系指在斜坡地形系指在5 510km10km范圍內(nèi)的傾斜地形。若在范圍內(nèi)的傾斜地形

19、。若在電波傳播方向上，地形逐漸升高，稱(chēng)為正斜坡，傾角電波傳播方向上，地形逐漸升高，稱(chēng)為正斜坡，傾角為為 +m+m；反之為負(fù)斜坡，傾角為；反之為負(fù)斜坡，傾角為mm。圖圖2-44 2-44 斜坡地形修正因子斜坡地形修正因子K Kspsp正斜坡正斜坡負(fù)斜坡負(fù)斜坡內(nèi)插法？求內(nèi)插法？求40Km時(shí)，時(shí)，平均傾角為平均傾角為10mrad的的斜坡地形修斜坡地形修正因子。正因子。（4）水陸混合路徑修正因子）水陸混合路徑修正因子K Ks s 在傳播路徑中如遇有湖泊或其他水域，接收信號(hào)在傳播路徑中如遇有湖泊或其他水域，接收信號(hào)的的場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)往往比全是陸地時(shí)要往往比全是陸地時(shí)要高高。為估算水陸混合路徑。為估算水陸混合路

20、徑情況下的場(chǎng)強(qiáng)中值，用水面距離情況下的場(chǎng)強(qiáng)中值，用水面距離d dSRSR與全程距離與全程距離d d的比值的比值作為地形參數(shù)。此外，作為地形參數(shù)。此外，水陸混合路徑修正因子水陸混合路徑修正因子K Ks s的大小的大小還與還與水面所處的位置水面所處的位置有關(guān)。有關(guān)。圖圖2-45 2-45 水陸混合路徑修正因子水陸混合路徑修正因子傳輸距離傳輸距離20km，基站附近水面，基站附近水面8km，市區(qū)損耗中值，市區(qū)損耗中值40dB，移動(dòng)臺(tái)的損耗中值為多少？，移動(dòng)臺(tái)的損耗中值為多少？5.任意地形地區(qū)的傳播損耗的中值任意地形地區(qū)的傳播損耗的中值（1）中等起伏的市區(qū)中接收信號(hào)的功率中值）中等起伏的市區(qū)中接收信號(hào)的

21、功率中值PP 中等起伏的市區(qū)接收信號(hào)的功率中值中等起伏的市區(qū)接收信號(hào)的功率中值P PP P（不考慮街（不考慮街道走向）可由下式確定：道走向）可由下式確定：p0mbbmm( ,)(,)(,)PPAf dHhdHhfAm(f, d)Am(f, d)：中等起伏的市區(qū)的基本損耗中值，：中等起伏的市區(qū)的基本損耗中值，HbHb( (hbhb, d), d)：基站天線高度增益因子：基站天線高度增益因子HmHm( (hmhm, f), f)：移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子：移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子P P0 0：自由空間傳播條件下的接收信號(hào)的功率：自由空間傳播條件下的接收信號(hào)的功率20Tbm4PPG GdP PT T：發(fā)

22、射機(jī)送至天線的發(fā)射功率；：發(fā)射機(jī)送至天線的發(fā)射功率； ：工作波長(zhǎng)；：工作波長(zhǎng)；d d：收發(fā)天線間的距離；：收發(fā)天線間的距離；GbGb：基站天線增益；：基站天線增益；GmGm：移動(dòng)臺(tái)天線增益；：移動(dòng)臺(tái)天線增益；2.任意地形地區(qū)接收信號(hào)的功率中值任意地形地區(qū)接收信號(hào)的功率中值P Ppcpc 任意地形地區(qū)接收信號(hào)的功率中值以中等起伏的市任意地形地區(qū)接收信號(hào)的功率中值以中等起伏的市區(qū)接收信號(hào)的功率中值區(qū)接收信號(hào)的功率中值Pp為基礎(chǔ)，加上地形地物修正為基礎(chǔ)，加上地形地物修正因子因子KT，即，即pcpT PPK地形地物修正因子地形地物修正因子K KT T一般可寫(xiě)成一般可寫(xiě)成 TmrorhhfjsspsKK

23、QQKKKKKK Kmrmr：郊區(qū)修正因子；：郊區(qū)修正因子；Q Q0 0、Q Qr r：開(kāi)闊地或準(zhǔn)開(kāi)闊地修正因子；：開(kāi)闊地或準(zhǔn)開(kāi)闊地修正因子；K Kh h、K Khfhf：丘陵地修正因子及微小修正因子；：丘陵地修正因子及微小修正因子；K Kjsjs：孤立山岳修正因子；：孤立山岳修正因子；K Kspsp：斜坡地形修正因子；：斜坡地形修正因子；K Ks s：水陸混合路徑修正因子。：水陸混合路徑修正因子。任意地形地區(qū)的傳播損耗中值任意地形地區(qū)的傳播損耗中值 ATTLLKL LT T為中等起伏的市區(qū)傳播損耗中值為中等起伏的市區(qū)傳播損耗中值,TfsmbbmmLAf dHh dHhdL 例：某一移動(dòng)信道，

24、工作頻段為例：某一移動(dòng)信道，工作頻段為450MHz450MHz，基站天線，基站天線高度為高度為50m50m，天線增益為，天線增益為6dB6dB，移動(dòng)臺(tái)天線高度為，移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m3m，天，天線增益為線增益為0dB0dB；在市區(qū)工作，傳播路徑為中等起伏地形，；在市區(qū)工作，傳播路徑為中等起伏地形，通信距離為通信距離為l0kml0km，試求：，試求：（1 1）傳播路徑損耗中值；）傳播路徑損耗中值；（2 2）基站發(fā)射機(jī)送至天線的信號(hào)功率為）基站發(fā)射機(jī)送至天線的信號(hào)功率為10W10W，求移動(dòng)，求移動(dòng)臺(tái)天線得到的信號(hào)功率中值。臺(tái)天線得到的信號(hào)功率中值。解：解：（1 1）根據(jù)巳知條件，）根據(jù)巳知條件，K

25、 KT T = 0 = 0，L LA A = L = LT T，自由空間傳播損耗自由空間傳播損耗 = 32.44 + 20lgf + 20lgd= 32.44 + 20lgf + 20lgd =32.44 + 20lg450 + 20lg10 =32.44 + 20lg450 + 20lg10 =105.5dB =105.5dBsfL市區(qū)基本損耗中值市區(qū)基本損耗中值m, 27dBAf d 基站天線高度增益因子基站天線高度增益因子bb, 12dBHh d 移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子,0mmHhddB傳播路徑損耗中值傳播路徑損耗中值L105.527 12144.5ATLdB中等起

26、伏的市區(qū)中接收信號(hào)的功率中值中等起伏的市區(qū)中接收信號(hào)的功率中值2pTbmmbbmmTfsbmmbbmmTbmT( ,)(,)(,)4 ( ,)(,)(,) 10lg1060 144.5128.5dBW98.5dBmPPG GAf dHhdHhfdPLGGAf dHhdHhfPGGL 若上題改為郊區(qū)工作，傳播路徑是正斜坡，若上題改為郊區(qū)工作，傳播路徑是正斜坡，且且 ，其他條件不變，再求傳播路徑損耗中，其他條件不變，再求傳播路徑損耗中值及接收信號(hào)功率中值。值及接收信號(hào)功率中值。解：解：L LA A = L = LT T-K-KT T，由上例已求得，由上例已求得 。地形地。地形地區(qū)修正因子區(qū)修正因子

27、K KT T只需考慮郊區(qū)修正因子只需考慮郊區(qū)修正因子 和斜坡修正和斜坡修正因子因子144.5TLdBmrKspK 15mradm spTmrKKK查表得查表得=12.5dB=12.5dBmrK=3dB=3dBspK所以傳播路徑損耗中值所以傳播路徑損耗中值 144.5 15.5 129dBATTTmrspLLKLKK接收信號(hào)功率中值接收信號(hào)功率中值PCTbmA 106 129 113dBW 83dBmPPGGL 或或PCPT 98.515.583PPKdBmdBdBm 2.4 移動(dòng)信道的傳播模型移動(dòng)信道的傳播模型1.Hata1.Hata模型模型 Hata Hata模型適用的頻率范圍為模型適用的頻

28、率范圍為1501501500MHz1500MHz。與。與OkumuraOkumura處理方法一樣，以市區(qū)傳播損耗為基準(zhǔn)，其他處理方法一樣，以市區(qū)傳播損耗為基準(zhǔn)，其他地形地物在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修正。地形地物在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修正。 市區(qū)的中值路徑損耗的標(biāo)準(zhǔn)公式為（市區(qū)的中值路徑損耗的標(biāo)準(zhǔn)公式為（CCIRCCIR采納的建采納的建議）（單位為議）（單位為dBdB） 69.5526.16lg13.82lg44.96.55lglgurbancbmbLfhahhd 是移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)的有效天線高度的修正因子，是移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)的有效天線高度的修正因子，取決于所處傳播環(huán)境。取決于所處傳播環(huán)境。cmc2mmc2mc(1.1l

29、g0.7)(1.56lg0.8)dB()8.29(lg1.54)1.1dB300MHz3.2(lg11.754)4.97 dB300MHzfhfa hhfhf中小城市大城市 大城市ma h在在HataHata模型中，郊區(qū)修正因子模型中，郊區(qū)修正因子 的公式為的公式為mrK2K2lg(/ 2.8)5.4mrcf郊區(qū)路徑損耗為郊區(qū)路徑損耗為suburbanurbanmrLLK開(kāi)闊的農(nóng)村地帶的修正因子開(kāi)闊的農(nóng)村地帶的修正因子 的公式為的公式為0Q2 cc 4.78 lg18.33lg40.94oQff開(kāi)闊的農(nóng)村地帶路徑損耗為開(kāi)闊的農(nóng)村地帶路徑損耗為ruralurbanoLLQ2 .COST-231/

30、Walfish/IkegamiCOST-231/Walfish/Ikegami模型模型 歐洲研究委員會(huì)歐洲研究委員會(huì)COST-231COST-231在在WalfishWalfish和和IkegamiIkegami分分別提出的模型的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)加以完善而提出了別提出的模型的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)加以完善而提出了COST-231/Walfish/IkegamiCOST-231/Walfish/Ikegami模型。模型。COST-231COST-231適用于微小適用于微小區(qū)的工程設(shè)計(jì)。區(qū)的工程設(shè)計(jì)。該模型中的主要參數(shù)有：該模型中的主要參數(shù)有： 建筑物高度建筑物高度hroof(m)hroof(m)；

31、 道路寬度道路寬度w(m)w(m)； 建筑物的間隔建筑物的間隔b(m)b(m)；圖圖2-46 COST-231/Walfish/Ikegami2-46 COST-231/Walfish/Ikegami模型中的參數(shù)定義模型中的參數(shù)定義該模型適用的范圍：該模型適用的范圍： 頻率頻率f f：8008002 000MHz2 000MHz； 距離距離d d：0.020.025km5km； 基站天線高度基站天線高度hbhb：4 450m50m； 移動(dòng)臺(tái)天線高度移動(dòng)臺(tái)天線高度hmhm：1 13m3m。COST-231/Walfish/IkegamiCOST-231/Walfish/Ikegami模型根據(jù)傳播

32、路徑是視距模型根據(jù)傳播路徑是視距和非視距分別給出了無(wú)線鏈路的基本傳輸損耗。和非視距分別給出了無(wú)線鏈路的基本傳輸損耗。（1 1）視距傳播的基本傳輸損耗）視距傳播的基本傳輸損耗視距傳播路的徑損耗計(jì)算公式為視距傳播路的徑損耗計(jì)算公式為 42.626lg20lgLdf（2）非視距傳播的基本傳輸損耗）非視距傳播的基本傳輸損耗 非視距傳播的路徑損耗的計(jì)算公式為非視距傳播的路徑損耗的計(jì)算公式為fmsdrtsLLLL為自由空間傳播損耗為自由空間傳播損耗fL32.420lg ()20lg()fd kmf MHzL 第二項(xiàng)第二項(xiàng) 為連排房屋建筑引起的多重屏障的繞為連排房屋建筑引起的多重屏障的繞射損耗（基于射損耗（

33、基于WalfishWalfish模型），計(jì)算公式為模型），計(jì)算公式為bshadfmsdmsdlglg9lg0LKKdKfbLL0msdL 和和 表示由于基站天線高度降低而增加的路徑損耗；表示由于基站天線高度降低而增加的路徑損耗；KdKd和和KfKf為為L(zhǎng)msdLmsd與距離與距離d d和頻率和頻率f f相關(guān)的修正因子相關(guān)的修正因子aKbshLbbroofbshbroof18lg(1)0hhhLhhbroofabbroofbbroof54540.80.5km540.8/0.50.5kmhhKhhhdh dhhd且且broofdbroofbroof18185/hhKhhhh f40.7(/925

34、1)4 1.5(/925 1)fKf 區(qū)密度數(shù)目的郊區(qū)中心大城市中心中等城市及具有中等hb = hbhroof 第三項(xiàng)第三項(xiàng)L Lrtsrts為從屋頂?shù)浇值赖睦@射和散射損耗（基于為從屋頂?shù)浇值赖睦@射和散射損耗（基于IkegamiIkegami模型）模型）moriroofmrtsrts16.9 10lg10lg20lg00wfhL hhLL式中，式中，w w為街道寬度，單位為為街道寬度，單位為m m； 為建筑物為建筑物屋頂?shù)母叨任蓓數(shù)母叨?與移動(dòng)臺(tái)天線高度與移動(dòng)臺(tái)天線高度 之差；之差；LoriLori為街道為街道取向因子。取向因子。mmroofhhhroofhmhori10+0.354035= 2.5 + 0.075(35)35554.00.114(55)5590L COST-231COST-231推薦使用下述默認(rèn)值：推薦使用下述默認(rèn)值： b= 20