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1、單擊此處編輯母版標題樣式,Page,*,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,中國電子科技集團公司第二十二研究所通信工程事業(yè)部,謝謝,匯誠,-,華為合作授權培訓中心,謝謝,中國電子科技集團公司第二十二研究所通信工程事業(yè)部,中國電子科技集團公司第二十二研究所通信工程事業(yè)部,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,中國電子科技集團公司第二十二研究所通信工程事業(yè)部,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊

2、此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,中國電子科技集團公司第二十二研究所通信工程事業(yè)部,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,無線傳播理論,ISSUE1.0,Page,2,在規(guī)劃和建設一個移動通信網(wǎng)時，從頻段的確定、頻率的分配、無線電波的覆蓋范圍、計算通信概率及系統(tǒng)間電磁干擾，知道最終確定無線設備的參數(shù)，都必須依靠對電波傳播特性的研究、理解和據(jù)此進行的場強預測。它時進行系統(tǒng)工程設計和研究頻譜有效利用、電磁兼容性等所必須了解和掌握的基本理論。,前 言,Page,3,學習完此課程：,了解電磁波的傳

3、播途徑,理解不同環(huán)境下的無線傳播,掌握無線傳播模型及其用于場景,了解傳播模型校正,目 標,Page,4,第,1,章 無線電波基本原理,第,2,章 無線電波傳播特性,第,3,章 無線電波傳播模型,第,4,章 電波傳播模型校正,內容介紹,Page,5,基本原理無線頻譜,不同的頻段內的頻率具有不同的傳播特性,Page,6,電場,電場,電場,振子,電波傳輸方向,磁場,磁場,基本原理電磁波的傳播,無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。,無線電波的電場方向稱為電波的極化方向。,如果電波的電場方向垂直于地面，為垂直極化波,如果電波的電場方向與地面平行，為水平極化

4、波,Page,7,基本原理傳播途徑,直射波及地面反射波,（最一般的傳播形式）,對流層反射波,（傳播具有很大的隨機性）,山體繞射波,（陰影區(qū)域信號來源）,電離層反射波,（超視距通訊途徑）,Page,8,基本原理傳播路徑,建筑物反射波,繞射波,直達波,地面反射波,Page,9,第,1,章 無線電波基本原理,第,2,章 無線電波傳播特性,第,3,章 無線電波傳播模型,第,4,章 電波傳播模型校正,內容介紹,Page,10,無線傳播環(huán)境,電波傳播受地形結構和人為環(huán)境的影響，無線傳播環(huán)境直接決定傳播模型的選取。影響環(huán)境的主要因素：,自然地形（高山、丘陵、平原、水域）,人工建筑的數(shù)量、分布、材料特性,該區(qū)

5、域植被特征,天氣狀況,自然和人為的電磁噪聲狀況,Page,11,準平滑地形,表面起伏平緩，起伏高度小于等于,20,米的地形,不規(guī)則地形,除了準平滑地形之外的其余地形，可按狀態(tài)分為：丘陵地形、孤立山岳、傾斜地形、水陸混合地形等,R,T,T,R,地形分類,Page,12,信號衰落,距離,(m),接收功率,(,dBm,),10,20,30,-20,-40,-60,慢衰落,快衰落,Page,13,抗快衰落措施分集,信號分集,時間分集,符號交織、檢錯、糾錯編碼、,RAKE,接收機技術,空間分集,采用主、分集天線接收。主、分集天線的接收信號不具有同時衰減的特性?；窘邮諜C對一定時間范圍內不同時延信號的均衡

6、能力也是一種空間分集的形式。,頻率分集,GSM,采用跳頻,CDMA,采用擴頻技術,Page,14,解 決,均衡、,RAKE,技術,電波時延擴展,起源于反射，主要指到達接收機的主信號和其他多徑信號在空間傳輸時間差異而帶來的同頻干擾問題,發(fā)射信號來自遠離接收天線的物體,Page,15,T,R,繞射損耗,電磁波在繞射點四處擴散,繞射波覆蓋除障礙物外的所有方向,擴散損耗最為嚴重,計算公式復雜，隨不同繞射常數(shù)變化,Page,16,XdBm,WdBm,穿透損耗,=X-W=B dB,電磁波穿透墻體的反射和折射,穿透損耗（,1,）,室內信號取決于建筑物的穿透損耗,室內窗口處與室內中部信號差別較大,建筑物材質對

7、穿透損耗影響較大,電磁波的入射角對穿透損耗影響較大,Page,17,T,R,穿透損耗（,2,）,物體阻擋,/,穿透損耗為：,隔墻阻擋：,5,20dB,樓層阻擋：,20dB,，,室內損耗值是樓層高度的函數(shù)，,-1.9dB/,層,家具和其它障礙物的阻擋：,2,15dB,厚玻璃：,6,10dB,火車車廂的穿透損耗為：,15,30dB,電梯的穿透損耗：,30dB,左右,茂密樹葉損耗：,10dB,Page,18,第,1,章 無線電波基本原理,第,2,章 無線電波傳播特性,第,3,章 無線電波傳播模型,第,4,章 電波傳播模型校正,內容介紹,Page,19,常用傳播模型,自由空間傳播模型,Okumura(

8、,奧村,)/Hata,模型,COST231-Hata,模型,COST231 Walfish-Ikegami,模型,Keenan-Motley,模型,計算機輔助計算模型,Page,20,Lo=91.48+20lgd,for f=900MHz,Lo=97.98+20lgd,for f=1900MHz,Lo=99+20lgd,for f=2100MHz,自由空間傳播模型,自由空間傳播模型適用于具有各向同性傳播介質（如真空）的無線環(huán)境，是理論模型。該環(huán)境在現(xiàn)實中并不存在，但空氣介質近似于各向同性介質。,Page,21,適用范圍：,頻率范圍,f:1501500MHz,基站天線高度,Hb:30200m,移

9、動臺高度,Hm:110m,距離,d:120km,Okumura-Hata,模型,宏蜂窩模型,基站天線高度高于周圍建筑物,1km,以內預測不適用,頻率超過,1500MHz,以上時不適用,Page,22,適用范圍：,頻率范圍,f:15002000MHz,基站天線高度,Hb:30200m,移動臺高度,Hm:110m,距離,d:120km,宏蜂窩模型,基站天線高度高于周圍建筑物,1km,以內預測不適用,頻率超過,2000MHz,或低于,1500MHz,時不適用,COST 231-Hata,模型,Page,23,適用范圍：,頻率范圍,f,:8002000MHz,基站天線高度,Hbase,:450m,移動

10、臺高度,Hmobile,:13m,距離,d,:0.025km,建筑物高度,Hroof(m),路面寬度,w(m),建筑物間距,b(m),相對直射波方向的街道走向,(,),COST 231 Walfish-Ikegami,模型,市區(qū)環(huán)境，宏蜂窩或微蜂窩,郊區(qū)環(huán)境或鄉(xiāng)村環(huán)境不適用,Page,24,Ploss=K,1,+K,2,lgd+K,3,(H,ms,)+K,4,lg(H,ms,)+K,5,lg(H,eff,),+K,6,lg(H,eff,)lg(d)+K,7,+K,clutter,Pathloss,：路徑損耗,(dB),K,1,：與頻率相關的常數(shù),K,2,：距離衰減常數(shù),K,3,、,K,4,：移

11、動臺天線高度修正系數(shù),K,5,、,K,6,：基站天線高度修正系數(shù),K,7,：繞射修正系數(shù),K,clutter,：地物衰減修正系數(shù),d,：基站與移動臺之間的距離,(km),H,ms,、,H,eff,：移動臺天線和基站天線的有效高度,(m),ASSET,規(guī)劃軟件,模型,K,參數(shù),參考值,K1,152/1800M Urban,K2,44.90,K3,-2.55,K4,0.00,K5,-13.82,K6,-6.55,K7,-0.80,無線傳播模型,Page,25,無線傳播模型,Pathloss,：路徑損耗,(dB),K,1,：偏置常數(shù),K,2,：距離衰減常數(shù),K,3,：基站天線高度修正系數(shù),K,4,：

12、繞射計算的乘數(shù)（必須為正數(shù)）,K,5,：,log(HTxeff)log(d),的乘數(shù),K,6,：移動臺天線高度修正系數(shù),K,clutter,：地物衰減修正系數(shù),K(hill,los),：山區(qū)區(qū)域的校正因子（,NLos,0,）,d,：基站與移動臺之間的距離,(m),H,meffs,、,H,eff,：移動臺天線和基站天線的有效高度,(m),U-net,規(guī)劃軟件,模型,K,參數(shù),參考值,K1,-52.92,K2,68.6,K3,5.83,K4,1,K5,-6.55,K6,0,Ploss=K,1,+K,2,logd+K,3,log(H,eff,)+K,4,Diffraction+K,5,log(d)l

13、og(H,eff,),+K,6,(Hm,eff,)+K,clutter,f(clutter)+K,(hill,los),Page,26,第,1,章 無線電波基本原理,第,2,章 無線電波傳播特性,第,3,章 無線電波傳播模型,第,4,章 電波傳播模型校正,內容介紹,Page,27,模型校正,模型校正的意義：,傳播模型是移動通信網(wǎng)小區(qū)規(guī)劃的基礎，傳播模型的準確與否密切關系到小區(qū)規(guī)劃是否合理，運營商能否以比較經(jīng)濟合理的投資滿足用戶的需求。因此為了獲得符合本地區(qū)實際環(huán)境的無線傳播模型，提高覆蓋預測的準確性，為網(wǎng)絡規(guī)劃打好基礎，需要進行傳播模型的校正。,Page,28,目標傳播環(huán)境,選定傳播模型,CW

14、,數(shù)據(jù)采集,實測傳播路徑損耗,參數(shù)設置,預測傳播路徑損耗,比較,誤差滿足要求？,結束,模型校正基本原理和流程,Page,29,站址選擇,選擇站址標準,a,、天線高度大于,20,米,b,、天線高于最近的障礙物,5,米以上；,c,、在此障礙物主要指天線所在屋頂上的最高建筑物，作為站址 的建筑物應高于周圍建筑物的平均高度。,Page,30,發(fā)射子系統(tǒng)：,發(fā)射天線、饋線、高頻信號源、天線支架,接收子系統(tǒng)：,測試接收機、,GPS,接收機、測試軟件、便攜機等,高頻信號源,測試平臺,Page,31,測試路徑,選擇測試路徑原則,地形：測試路徑必須照顧到區(qū)域中所有的主要地形,高度：如果該區(qū)域地形起伏差異大，則測

15、試路徑必須照顧到區(qū)域中不同高度的地形,距離：測試路徑必須照顧到區(qū)域中離站點不同距離的位置,方向：縱向和橫向路徑上的測試點數(shù)需保持一致,長度：,1,次,CW,測試的路程總長度應大于,60km,點數(shù)：測試點數(shù)越多越好,(,要求,10000,點，,4,小時）,重疊：不同站點的測試路徑可盡量重疊，以增加模型可靠性,阻擋物：在天線信號受某一側的樓面阻擋時，不要跑到該側樓面后的陰影區(qū)。,Page,32,路測,采樣符合李氏定律：,40,個波長，采樣,50,個樣點,車速上限：,Vmax=0.8/Tsample,異常情況下測試結果必須從采樣數(shù)據(jù)中剔除,衰落過大的樣點（超過,30dB,）；,隧道中,高架橋下,若用

16、定向天線進行,CW,測試，測試路線從主瓣覆蓋區(qū)域中選取,Page,33,測試數(shù)據(jù)處理,測試數(shù)據(jù)需要處理后才能被規(guī)劃軟件識別，處理步驟：,數(shù)據(jù)過濾,數(shù)據(jù)離散,地理平均,格式轉換,Page,34,準備工作,安裝網(wǎng)絡規(guī)劃軟件：,U-net,是一個功能強大的規(guī)劃優(yōu)化軟件，模型校正只是其中的一個功能模塊,創(chuàng)建項目,在,U-net,中，所有的規(guī)劃優(yōu)化模型校正等等工作都是在各個項目的基礎上進行的,導入天線方位圖文件,天線方位圖隨不同生產(chǎn)廠家而不同，需要正確導入,建立模型和數(shù)據(jù)導入,Page,35,過濾設置,模型校正,距離過濾：,建議：將,r3km,的數(shù)據(jù)濾除,信號強度過濾：,建議：,Signal-40dBm,或,Signal-121dBm,的數(shù)據(jù)濾除,Clutter,過濾：,建議：將落在,Clutter,內樣點數(shù)少于,300,個的,Clutter,濾除,Page,36,參數(shù)校正,模型校正,Page,37,模型校正,校正結果分析,校正結束后還需要對所得模型的準確性進行分析。,模型的準確性是指校正所得的模型和實際測試環(huán)境的貼合程度，一般通過RMS Error的大小來評估,。,最好的情況是,RMS Err