当前课程知识点:移动通信技术 > 第二章 天线与电波传播 > 2.3 移动信道的传播模型 > 2.3.1 移动信道的传播模型视频
同学们好
本知识点我们讲解移动信道的传播模型
我们将从无线电波传播基本概念
自由空间传播模型
实际应用传播模型三个方面进行讲解
1 无线传播基本概念
无线传播涉及移动通信中的电波传播
信号衰落 地形与地物
天线有效高度等基本概念
移动通信系统的性能主要受到无线信道的制约
发射机与接收机之间的传播路径非常的复杂
从简单的视距传播 到遭遇各种复杂的地物
如建筑物 山脉 树叶等阻挡和反射
无线信道不像有线信道那样固定并可预见
而是具有极度的随机性和复杂性
因此电波传播的机理是多种多样的
总体上归结为反射 绕射和散射三种形式
总之无线传播模型是复杂和多变的
无线信道的衰落
它是指移动通信接收点
所接收到的信号场强的随机起伏变化
按照统计分析的方法
我们可以看到信号的局部中值和场强中值
局部中值是指局部时间内
信号电平大于或小于该中值的时间各为50%
由于移动台的移动而不断变化
从而引起衰落
场强中值是指 具有50%概率的场强值
实际的场强中值要远大于接收机的门限值
从移动通信的地形看可以分为
中等起伏地形和不规则地形
移动通信一般以中等起伏地形为传播基准
中等起伏地形是指 在传播路径的地形剖面图上
地面起伏高度不超过20米 且起伏缓慢
峰点和谷点之间的水平距离大于起伏高度
不规则地形则是指 丘陵 孤立山岳
斜坡和水陆混合地形等
从地物看不同地物环境的传播条件也不一样
一般地物分为三类 开阔地 郊区和市区
从天线的有效高度看
分为基站的天线有效高度
和移动台的天线有效高度
基站天线有效高度等于基站天线顶点海拔高度
与地面平均海拔高度之差
而移动台天线有效高度是指天线高出地面的高度
2 自由空间传播模型
在设计与规划移动通信系统时
最为首要的问题在给定条件下
如何计算出接收信号的场强
给定的条件包括发射机天线的高度
位置 工作频率
接收天线的高度以及它们的距离等
可以将其综合为电波传播的路径损耗预测问题
又称为信号的中值场强预测
由于移动环境的复杂与多变性
对接收信号中值进行准确计算是相对困难的
工程上做法是
在大量场强测试的基础上
经过对数据的分析与统计处理
找出各种地形与地物下的传播损耗
与距离 天线高度 工作频率的关系
给出传播特性的计算公式
并建立对应的传播预测模型
从而能用较简单的方法预测接收信号的中值
首先 我们来看一下
自由空间基本传输损耗的计算公式
在自由空间里传播的电波
不产生反射 折射 散射 绕射和吸收等现象
只存在因扩散而造成的衰减
单位面积的能量因扩散而减少
仅和频率和距离有关系
式中d的单位为km
频率单位以MHz计
可知自由空间传播损耗是频率f
和传播距离d的函数
当f或d增大一倍时 将分别增加6dB的损耗
非自由空间的传播损耗经验公式
也是建立在对上式进行修正的基础上的
虽然有时的修正会比较大
3 实际中的传播模型
实际中的传播模型主要包括
Okumura-Hata模型
COST 231-Hata模型
COST 231 Walfish-Ikegami模型
和Keenan-Motley模型
(1)Okumura-Hata模型
根据实测数据建立的模型
该模型提供的数据较齐全
应用较广泛 适用于VHF和UHF频段
以准平坦地形大城市地区的
场强中值路径损耗作为基准
对不同的传播环境
和地形条件等因素用校正因子加以修正
使用Okumura 模型确定路径损耗步骤如下
1 首先确定自由空间路径损耗
2 查图读出基本损耗中值
3 加入代表地物类型的修正因子
Okumura-Hata模型使用范围是
频率范围 150-1500MHz
基站的天线高度是 30-200m
移动台的高度是 1-10m
距离是 1-20km
实际应用中主要是宏蜂窝模型
基站天线高度要高于周围建筑物
在1km以内预测不适用
频率超过1500MHz以上时也不适用
(2)COST 231-Hata模型
使用范围如下
频率在1500-2000MHz之间
基站的天线高度是 30-200m
移动台的高度是 1-10m
覆盖距离是 1-20km
在实际应用主要用于宏蜂窝模型
基站的天线高度要高于周围建筑物
1km以内的预测不适用
频率超过2000MHz或低于1500MHz也不适用
(3)COST 231 Walfish-Ikegami模型
它的使用范围是
频率在 800-2000MHz
基站的天线高度是 4-50m
移动台的高度是 1-3m
覆盖距离是 0.02-5km
在实际应用中主要用于
市区环境的预测
它包括宏蜂窝或微蜂窝模型
郊区环境或乡村环境不适用
(4)Keenan-Motley模型
在自由空间传播模型基础上
增加了墙壁和地板的穿透损耗
P为墙壁损耗参考值
W为墙壁的数量
主要适用于室内环境
但没有考虑多径的影响
学习了本知识点 请同学们思考
自由空间传播损耗与什么参量有关
地形地物是指什么
有哪些常见的移动信道传播模型
谢谢
-1 光荣与梦想
--1.光荣与梦想
--光荣与梦想讨论
-2 责任与担当
--2.责任与担当
--责任与担当讨论
-3 楷模与巨人
--3.电磁波三巨人
--楷模与巨人讨论
-4 情怀与事业
--情怀与事业讨论
-1.1 移动通信基本概念
--1.1.2 移动通信基本概念--作业
-1.2 移动通信系统的构成
--1.2.4 移动通信系统的构成--作业
-1.3 移动通信发展历史
--1.3.2 移动通信发展历史--作业
-1.4 移动通信的工作方式
-1.5 移动通信的标准化
-第一章 移动通信概述 单元测试
-2.1 移动通信天线技术
--2.1.4 移动通信天线技术--作业
-2.2 无线电波的传播
--2.2.3 无线电波的传播--作业
-2.3 移动信道的传播模型
-第二章 天线与电波传播 单元测试
-3.1 调制技术
--3.1.5 调制技术--作业
-3.2 多址技术
--3.2.3 多址技术--作业
-3.3 编码技术
--3.3.4 编码技术--作业
-3.4 抗衰落技术
--3.4.8 抗衰落技术--作业
-3.5 组网技术
-第三章 移动通信中的关键技术 单元测试
-4.1 GSM概述
--4.1.3 GSM概述--作业
-4.2 GSM系统结构与接口
-4.3 GSM主要技术
-4.4 GSM无线接口
-4.5 GSM系统管理
-4.6 GSM移动通信网络
-4.7 GSM的主要信令流程
-4.8 GSM编号与业务
-4.9 GSM设备及性能指标
-4.11 GPRS概述
-4.12 GPRS协议
-第四章 GSM/GPRS移动通信系统及设备 单元测试
-5.1 CDMA系统概述
-5.2 CDMA系统主要技术
-5.3 CDMA网络结构
-5.4 CDMA主要信令流程
-5.5 第三代移动通信
-第五章 CDMA和第三代移动通信系统 单元测验
-6.1 LTE概述
--6.1.3 LTE概述--作业
-6.2 LTE网络结构
--6.2.3 LTE网络结构--作业
-6.3 LTE空中接口
--6.3.3 LTE空中接口--作业
-6.4 LTE空口信道及分类
--6.4.3 LTE空口信道及分类--作业
-第六章 第四代移动通信系统 单元测验
-6.5 LTE关键技术
--LTE关键技术1
--LTE关键技术2
--LTE关键技术3
-6.6 LTE物理层
--LTE物理层
-6.7 LTE语音实现方式
-6.8 LTE主要信令流程
--6.5.3 LTE Service Request流程动画
-6.9 LTE新技术
-7.1 5G业务需求及应用场景
-7.2 5G标准化及其频谱
-7.3 5G网络架构
-7.4 5G网络部署
-7.5 5G核心网新技术
-7.6 5G物理层
-7.7 5G空口主要关键技术
-7.8 5G端到端切片
-第七章 下一代移动通信系统 单元测试
-8.1 移动通信网络优化简介
--8.1.4 移动通信网络优化简介--作业
-8.2 移动通信基站勘察与配置简介
--8.2.6 基站勘察与配置简介--作业
-8.3 移动互联网业务简介
--8.3.5 移动互联网业务简介--作业