【正文】 第 92頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 二、 奧村 哈塔 (OkumuraHata)路徑損耗模型 （ 1） 1990年哈塔根據(jù) Okumura模型所作的曲線擬合經(jīng)驗(yàn)公式模型。 40 0m c m cm m cm m ca h f h fa h h f Mhza h h f Mhz? ? ? ?????? ? ? ???? ? ??? ? ???? ???中 小 城 市 ：大 城 市 ：?Hata模型沒有 Okumura模型的特定路徑修正因子。 ? 模型由兩部分組成 ： a）在一組特定條件下的路徑損耗預(yù)測； b）在不同于上述特定條件的情況下的校正因子。 ? 室內(nèi)傳播特點(diǎn)：覆蓋距離更小，環(huán)境變化更大 ? 受到影響的因素很多，如：門窗是開還是關(guān)？天線放置的位置？人員的分布情況？ ? 室內(nèi)信道可以分為視距（ LOS） 和阻擋（ OBS） 兩種。一層的衰減要大，而五、六層以上的衰減很小。 典型室內(nèi)傳播模型： 第二章 無線信道的特性 第 97頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 四、室內(nèi)傳播模型（ 3） ? 衰減因子模型： ?描述了受建筑物類型影響以及由阻擋物引起的變化的建筑物內(nèi)特定位置的傳播模型。 ??第二章 無線信道的特性 第 101頁 共 102頁 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 ?距離 r處的路徑損耗低于門限值 γ的概率 a1： ? ? ? ?01 1 0 l o g rda r Q?????????????半徑為 R的圓面積內(nèi)的路徑損耗低于門限值 γ的概率 a2； ? ?2 202 2 2 2e x p l na b Ra Q a Q a Q a bb b b d?? ?? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ?? ??? ? ? ?? ? ? ? ??????? ?01 0 l o g 1 0 l o g,Rd eab???? ??????其 中 ：第二章 無線信道的特性 第 102頁 共 102頁 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 一、 Okumura （奧村）模型 二、 奧村 哈塔 (OkumuraHata)路徑損耗模型 三、 Lee路徑損耗模型 * 四、室內(nèi)傳播模型 * 。 00( ) ( ) 10 l og( )SFSFdPL d PL d n FAF PAFdnFAFPAF? ? ? ? ?其 中 ：表 示 同 層 路 徑 損 耗 指 數(shù) ；表 示 特 定 數(shù) 目 樓 層 的 附 加 損 耗 值 ；表 示 發(fā) 射 機(jī) 和 接 收 機(jī) 之 間 射 線 阻 擋 的 分 隔 衰 減 因 子 。許多研究表明，室內(nèi)路徑損耗遵從下式： ? Ericcson多重?cái)帱c(diǎn)模型： 適用于多層辦公室建筑。如：混凝土墻在 1300MHz的損耗為8－ 15dB。 第二章 無線信道的特性 第 95頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 四、室內(nèi)傳播模型（ 1） 隨著 PCS系統(tǒng)的使用，室內(nèi)無線傳播情況受到人們的重視。 第二章 無線信道的特性 第 94頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 三、 Lee路徑損耗模型 ? 主要是針對蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用。 1 2 0bcmh m f M H zh m k m d k m??～ ；參 數(shù) ：～路徑損耗： ? ?? ?22 l og( ) l og( ) ( ) l og( ) 2 l og( 28 ) l og( ) l og( )c b mbcccA f h a hBhCfD f f? ? ? ?????? ? ?其中： 第二章 無線信道的特性 第 93頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 二、 奧村 哈塔 (OkumuraHata)路徑損耗模型 （ 2） 移動(dòng)臺(tái)天線修正因子 a(hm)： ? ? ? ?? ?? ?22( ) l og 6 l og ( ) 9 l og 4 。 ?模型本身也有不足，如對地形的定性劃分不可避免地導(dǎo)致對通信環(huán)境的主觀判斷。郊區(qū)場強(qiáng)中值大于市區(qū)場強(qiáng)中值。 第二章 無線信道的特性 第 88頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 一、 Okumura （奧村）模型 （ 5） 基站 ：基站天線高度不是 200m ，則損耗中值的差異用基站天線高度增益因子來修正。 第二章 無線信道的特性 第 86頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 一、 Okumura （奧村）模型 （ 3） Okumura表征了多種因素綜合作用的結(jié)果。 室外 /室內(nèi)傳播模型 2. 地物（或地區(qū)）的分類 – 開闊地 ：在電波傳播的路徑上無高大樹木、建筑物等障礙物，呈開闊狀地面，如農(nóng)田、荒野、廣場、沙漠等； – 郊區(qū) ：在靠近移動(dòng)臺(tái)近處有些障礙物但不稠密，如有少量的低層房屋或小樹林等 – 市區(qū) ：有較密集的建筑物和高層樓房 第二章 無線信道的特性 第 84頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 室外 /室內(nèi)傳播模型 ?也稱電波傳播損耗的 圖表預(yù)測法 ，是根據(jù) Okumura 在東京地區(qū)進(jìn)行大量實(shí)測的基礎(chǔ)上提出來的。 為了描述其信道特性，人們建立了大量的信道模型。求保證通信中斷率小于 5%的 TR最大距離。? ?( 2 ) 6 0 6 7 .4 %rP P k m d B m???第二章 無線信道的特性 第 80頁 共 102頁 提示： 接收機(jī)靈敏度即接收機(jī)能夠進(jìn)行正常通信的 最小接收功率。 第二章 無線信道的特性 第 75頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 ,??? (dB)將 帶 入 我 們 得 到 了 在 四 個(gè) 點(diǎn) 處 的 樣 值 ：解： 2） 計(jì)算方差 { 0 , , 10 , }?? ? ? ?22211: MiiE M?? ? ? ????? ? ??? ?計(jì) 算 方 差2 3 8 .5?? ?? ?? ?22 2 2 21 0 6 .4 5 3 7 1 0 3 .5 2 9 54?? ? ? ? ? ?第二章 無線信道的特性 第 76頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 d (m) Receive power 100 0 dBm 200 20 dBm 1000 35 dBm 3000 70 dBm 解： 1） 求路徑損耗指數(shù) 4 .5? ?2） 計(jì)算方差 2 3 8 .5?? ?0 1 0 ( )0( ) ( ) 1 0 l o gr t p d BdP d P L dd?? ??? ? ? ?????例題 4：距發(fā)射機(jī) 100m、 200m、 1km、 3km處分別得到接收功率的測量值如表所示。 1）求路徑損耗指數(shù)； 2）計(jì)算方差； 3）運(yùn)用結(jié)果估計(jì) d=2km處的接收信號功率； 4）預(yù)測 2km處接收功率大于－ 60dBm的概率； 5）預(yù)測半徑為 2km的小區(qū)內(nèi)，接收功率大于－ 60dBm的覆蓋面積百分比。 不考慮對數(shù)正態(tài)陰影； 考慮對數(shù)正態(tài)陰影； 第二章 無線信道的特性 第 67頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 三、 無線小區(qū)覆蓋 不考慮對數(shù)正態(tài)陰影； ? ?000( ) ( ) 1 0 l o g ,pp dL d L d d B d dd? ??? ? ?????00( ) ( ) ( ) 1 0 l o gpppd R d RdL d L d L dd??????? ? ? ? ????? 要求在小區(qū)邊緣處的路徑損耗不能大于參考距離 d0處路徑損耗 γdB： 得到： ? ?0 . 10 10Rd ????距離 d處的路徑損耗為： 第二章 無線信道的特性 第 68頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 三、 無線小區(qū)覆蓋 考慮對數(shù)正態(tài)陰影； 0( ) 1 0 l o gp dLdd? ? ???? ? ? ?????? ?00( ) ( ) 1 0 l o gpp dL d L d d Bd?? ??? ? ?????距離 d處的路徑損耗為： 距離 d處的路徑損耗相對于參考距離 d0處路徑損耗為： 【 注意 】 在有對數(shù)正態(tài)陰影時(shí)，要求在小區(qū)邊緣處的路徑損耗不能大于參考距離 d0處路徑損耗 γdB，只能是一種概率。 ??? ? 2110MiiiPPM ???均 方 誤 差 ＝均 方 誤 差 最 小 (MMSE) 即 :使 上 式 微 分 為第二章 無線信道的特性 第 65頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 三、 無線小區(qū)覆蓋 ?由于隨機(jī)陰影的影響，覆蓋區(qū)內(nèi)一些位置的接收電平低于設(shè)定的門限。 ? ?dB? 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 二、 對數(shù)正態(tài)陰影（ 2） 第二章 無線信道的特性 第 62頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 ? 對數(shù)正態(tài)陰影描述了在傳播路徑上具有相同的TR距離時(shí)，不同的隨機(jī)陰影效果。 ?在室內(nèi)微微小區(qū)中， d0的典型值為 1m。 功率衰減與距離的關(guān)系為 10?dB/十倍程 第二章 無線信道的特性 第 58頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 κ代表不同環(huán)境下路徑損耗指數(shù) 環(huán)境 路徑損耗指數(shù) κ 自由空間 2 市區(qū)蜂窩 ~ 市區(qū)蜂窩陰影 3~5 建筑物內(nèi)視距傳播 ~ 建筑物阻擋 4~6 工廠阻擋 2~3 一、 對數(shù)距離路徑損耗（ 2） 第二章 無線信道的特性 第 59頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對數(shù)距離路徑損耗 選擇自由空間的參考距離非常重要。 ?實(shí)際測量 —— 根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)所得測量數(shù)據(jù)，繪出傳播損耗的曲線或擬合成解析式，再抽象出傳播模型。 第二章 無線信道的特性 第 55頁 共 102頁 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)研究的經(jīng)驗(yàn)證明，雖然發(fā)射機(jī)附近的平均功率服從 2次冪衰減的規(guī)律，但遠(yuǎn)距離處的平均功率卻隨著距離的增大呈 指數(shù)衰減 。求第一費(fèi)涅爾區(qū)距離 dc ？此處的功率損耗？ 單位增益天線 大尺度路徑損耗與陰影衰落 4 4 1 0 3U r b a n : 8 0 0 m .3 2 04 432I n d o o r : 1 6 0 m . 3 / 2 0trctrchhdhhd????? ? ???? ? ?22 224422 224410 3Ur ba n: 1 1 dB80032I ndoor : 1 1 72 6 dB160trrtrttrrtrthhPGGPdhhPGGPd?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? .與自由空間損耗相比，如何？ 9 6 .5 dB?8 2 .5 dB?3km處雙線模型與自由空間傳播模型相比，如何？ 1 0 9 .5 1 0 8d B d B??第二章 無線信道的特性 第 54頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 作業(yè)： B（ a）在路徑損耗分析中，分析雙線模型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 3. 對于由直射波和強(qiáng)地面反射波為主導(dǎo)的無線信道的預(yù)測是很有效的。 第二章 無線信道的特性 第 51頁 共 102頁 大尺度路徑損耗與陰影衰落 光滑平面上的