【正文】 第二章 無(wú)線信道的特性 第 84頁(yè) 共 102頁(yè) 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(cè)法 ，是根據(jù) Okumura 在東京地區(qū)進(jìn)行大量實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的。 一、 Okumura （奧村）模型 （ 1） ?它是通過(guò)大量的傳播實(shí)驗(yàn)，利用統(tǒng)計(jì)的辦法找出各種地形地物條件下的傳播損耗和距離、頻率、天線高度間的關(guān)系，繪制出電波傳播特性的計(jì)算圖表，根據(jù)這些圖表可以方便地對(duì)接收功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。 ?1968年提出的 Okumura模型是預(yù)測(cè) 城區(qū)信號(hào) 時(shí)使用最廣泛的模型。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 85頁(yè) 共 102頁(yè) 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 （ 2） ? 應(yīng)用環(huán)境 ： 頻率： 100MHz～ 1920MHz（可擴(kuò)展到 3GHz） 距離： 1km～ 100km 天線高度： 30～ 1000m ? 方法 ： Okumura提出了一系列在準(zhǔn)平滑城區(qū)，基站有效天線高度（ hb）為 200米，移動(dòng)天線高度（ hm）為 3米的相對(duì)于自由空間的中值損耗（ Am(f,d)）曲線。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 86頁(yè) 共 102頁(yè) 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。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 87頁(yè) 共 102頁(yè) 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 （ 4） 典型中等起伏地型上市區(qū)的基本中值 Am(f,d) 與頻率、距離的關(guān)系曲線。 ? 基準(zhǔn)天線高度：基站為200m，移動(dòng)臺(tái)天線高度為 3m 。 ? 曲線上讀出的是基本損耗中值大于自由空間傳播損耗的數(shù)值。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 88頁(yè) 共 102頁(yè) 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(lái)修正。 ( , ) 20 l og( )2001000 30bbbbhH h dm h m???其 中 ：第二章 無(wú)線信道的特性 第 89頁(yè) 共 102頁(yè) 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 （ 6） 移動(dòng)臺(tái) ： ?移動(dòng)臺(tái)天線高度不是 3m ，則損耗中值的差異用移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子來(lái)修正。 ( , ) 10 l og ( ) , 33( , ) 20 l og ( ) , 3 103mm m mmm m mhH h f h mhH h f m h m??? ? ?第二章 無(wú)線信道的特性 第 90頁(yè) 共 102頁(yè) 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 （ 7） 街道走向修正因子 ?縱向街道的損耗中值明顯小于橫行街道的損耗中值。 郊區(qū)的修正因子 ?郊區(qū)的建筑物一般是分散的、低矮的，故電波傳播條件優(yōu)于市區(qū)。郊區(qū)場(chǎng)強(qiáng)中值大于市區(qū)場(chǎng)強(qiáng)中值。 開闊地、準(zhǔn)開闊地的修正因子 ?開闊地、準(zhǔn)開闊地（開闊地與郊區(qū)間的過(guò)渡區(qū)）傳播條件優(yōu)于市區(qū) 水陸混合路徑修正因子 地形地物修正因子 第二章 無(wú)線信道的特性 第 91頁(yè) 共 102頁(yè) 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 （ 8） Okumura 模型的特點(diǎn)與不足： ?Okumura 模型對(duì)地形、地物進(jìn)行分類，使用完全客觀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使其能在相應(yīng)的環(huán)境下獲得較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，因此得到廣泛的應(yīng)用。 ?完全基于測(cè)試數(shù)據(jù)，不提供任何分析解釋。 ?許多情況通過(guò)外推曲線來(lái)獲得測(cè)試范圍以外的值，盡管這種外推法的正確性依賴于環(huán)境和曲線的平滑性。 ?模型本身也有不足，如對(duì)地形的定性劃分不可避免地導(dǎo)致對(duì)通信環(huán)境的主觀判斷。 ?對(duì)城區(qū)和郊區(qū)快速變化的反應(yīng)較慢。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 92頁(yè) 共 102頁(yè) 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。 l og ( )( ) l og ( )l og ( )pA B dL d A B d CA B d D???? ? ??? ???市 區(qū)市 郊開 闊 地 區(qū): 3 0 2 0 0 : 1 5 0 ~ 1 0 0 0: 1 1 0 。 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(wú)線信道的特性 第 93頁(yè) 共 102頁(yè) 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 。 20 0( ) l og 11 .75 7 。 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。 ?Hata模型適用于 d超過(guò) 1km的宏小區(qū)移動(dòng)系統(tǒng)，不適用于半徑為 1km左右的小區(qū)。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 94頁(yè) 共 102頁(yè) 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(duì)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用。 ? 可用于預(yù)測(cè)不同地區(qū)的路徑損耗。 ? 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(cè)； b）在不同于上述特定條件的情況下的校正因子。 自學(xué) 教材 其他室外傳播模型： HataPCS, LongleyRice模型 , Durkin模型等等。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 95頁(yè) 共 102頁(yè) 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(wú)線傳播情況受到人們的重視。 20世紀(jì) 80年代首次開始研究。 ? 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。 ? 同樓層的分隔損耗 給出不同頻段、不同材料不同分隔方式的損耗值。如：混凝土墻在 1300MHz的損耗為8－ 15dB。 ? 樓層間的分隔損耗 和建筑物的材料、類型、層數(shù)、窗戶及頻段有關(guān)。一層的衰減要大，而五、六層以上的衰減很小。 第二章 無(wú)線信道的特性 第 96頁(yè) 共 102頁(yè) 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（ 2） 0 ( )0( ) ( ) 10 l og( )p p dBdL d L dd?????? ? ?、 依 賴 于 周 圍 環(huán) 境 和 建 筑 物 類 型 。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。模型假定參考距離（ 1米）處的衰減為 30dB，頻率為 900Mhz，單位增益天線。 典型室內(nèi)傳播模型： 第二章 無(wú)線信道的特性 第 97頁(yè) 共 102頁(yè) 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。 ?1996－ 2021年，該模型用來(lái)精確計(jì)算室內(nèi)以及校園網(wǎng)的情況。 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 。第二章 無(wú)線信道的特性 第 98頁(yè) 共 102頁(yè) 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 自由空間傳播模型 ? 自由空間中距發(fā)射機(jī) d 處天線的接收功率為： 24r t t rP P G Gd?????????( ) 2 0 l o g ( ) 2 0 l o g ( ) 1 4 7 .5 6 ( d B )pcL d f d? ? ?? 自由空間路徑損耗： ? d處的接收功率與參考 距離 d0的接收功率的關(guān)系： 200( ) ( )rrdP d P dd??????? 0 fd d d??? 兩個(gè)天線之間直線傳播最大距離是： ? ?4. 12 ( )trh h k m?第二章 無(wú)線信道的特性 第 99頁(yè) 共 102頁(yè) 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 光滑平面上的電波傳播 地面反射模型（雙線模型） ? 接收功率： 22 2( ) 4 s in4trr t t rhhP d P G Gdd??????????? ???? ??? 雙線模型路徑損耗為： 22 2( ) 1 0 l o g 4 s in ( ) , 4trp t rhhL d d B d h hdd?????? ????? ? ????? ???? ????? 第一費(fèi)涅爾區(qū)距離： 4trchhd??? 大于等于第一費(fèi)涅爾區(qū)距離時(shí)雙線模型路徑損耗簡(jiǎn)化為： 224 ()trr t t r t rhhP P G G d h hd?第二章 無(wú)線信道的特性 第 100頁(yè) 共 102頁(yè) 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對(duì)數(shù)距離路徑損耗 實(shí)際路徑損耗估計(jì)分為兩部分： ? 代表均值變化的：對(duì)數(shù)距離路徑損耗 ? 代表局部變化的：對(duì)數(shù)正態(tài)陰影 ? ?000( ) ( ) 1 0 l o g ,pp dBdL d L d d dd?? ??? ? ? ?????()( ) ] rrPdP d Q?????????????P[?接收功率超過(guò)特定值 ξ的概率： ?κ 和 是根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，一般使用線性遞歸方法，使路徑損耗的測(cè)試值和估計(jì)值的均方誤差達(dá)到最小得到的。 ??第二章 無(wú)線信道的特性 第 101頁(yè) 共 102頁(yè) 小結(jié) 大尺度路徑損耗與陰影衰落 帶有陰影的對(duì)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(wú)線信道的特性 第 102頁(yè) 共 102頁(yè) 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 *