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1、無線信道傳輸模型——室內(nèi)傳播模型2011-4-7概要背景室內(nèi)分布系統(tǒng)的組成室內(nèi)傳播模型分析總結(jié)背景建筑物通訊質(zhì)量不良酒店地鐵改善室內(nèi)覆蓋的基本方法加大室外信號(hào)方式分層覆蓋方式室內(nèi)信號(hào)分布系統(tǒng)方式室內(nèi)分布系統(tǒng)的組成信號(hào)源直放站（無線同頻、無線頻移或光線直放站）、基站（宏蜂窩或微蜂窩）信號(hào)分布系統(tǒng)無源電分布、有源電分布、光-電分布、泄漏電纜分布室內(nèi)分布系統(tǒng)的組成信號(hào)源信號(hào)源優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無線同頻直放站不需鋪設(shè)傳輸線路，設(shè)備造價(jià)低，配置簡(jiǎn)單不能提高容量，對(duì)無線環(huán)境要求高，對(duì)施主基站需要嚴(yán)格選擇室內(nèi)信號(hào)要嚴(yán)格控制無線頻移直放站不需鋪設(shè)傳輸線路，對(duì)空間隔離度要
2、求不高，信號(hào)相對(duì)純凈和穩(wěn)定不能提高容量，配置復(fù)雜，造價(jià)較高光纖直放站對(duì)無線環(huán)境要求低，信號(hào)純凈和穩(wěn)定不能提高容量，設(shè)備造價(jià)較高，對(duì)施主基站仍有反向干擾，而且需要提供傳輸電路宏蜂窩基站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投入小對(duì)原基站的噪聲和容量有一定的影響微蜂窩基站增加了系統(tǒng)容量，不需要從其他基站引用信號(hào)，使用方便靈活設(shè)備和機(jī)房投資較大，需要增加傳輸電路室內(nèi)分布系統(tǒng)的組成信號(hào)分布系統(tǒng)信號(hào)分布系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無源電分布成本低、故障率低、安裝方便、無噪聲積累、工作頻率寬由于信號(hào)源功率有限和傳輸損耗，有效覆蓋范圍不大有源電分布設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、布線靈活、信號(hào)調(diào)整方便、覆蓋范圍較大成本高、
3、故障率高、有噪聲積累、工作頻帶窄光-電分布結(jié)合了電分布和光纖分布的優(yōu)點(diǎn)，覆蓋范圍大需要進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換泄漏電纜分布安裝方便、信號(hào)均勻、引入噪聲小造價(jià)非常昂貴室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)源接入方式宏蜂窩作信源接入微蜂窩作信源接入直放站作信源接入無線直放站光纖直放站微蜂窩與直放站的比較微蜂窩直放站容量根據(jù)需要增加容量不能增加容量對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響相對(duì)較小可能影響較大傳輸電路需要不需要設(shè)備安裝安裝復(fù)雜，時(shí)間較長(zhǎng)安裝簡(jiǎn)單，時(shí)間較短成本投入較多較少室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的理論分析室內(nèi)通用傳播模型該模型是一個(gè)站點(diǎn)的通用模型，可用于典型的室內(nèi)環(huán)境，它需要很少的環(huán)境路徑損耗信息，用平均的
4、路徑損耗和有關(guān)的陰影衰減統(tǒng)計(jì)來表征室內(nèi)路徑的損耗。這里的模型計(jì)算穿過多層樓層的損耗以應(yīng)用于頻率在樓層間復(fù)用的狀況，基本的模型如下:其中：PL為1米距離的空間損耗，GSM900典型值30dBNsf為同層損耗因子，需經(jīng)過模擬場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試決定。FAF為不同層路徑損耗附加值。自由空間傳播模型自由空間傳播模型適用于預(yù)測(cè)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間是完全無阻擋的視距路徑時(shí)的接收?qǐng)鰪?qiáng)。自由空間中距發(fā)射機(jī)d處天線的接收功率為發(fā)射功率；是接收功率；是發(fā)射天線增益；是接收天線增益；d是T-R之間距離，單位是m；L是與傳播無關(guān)的系統(tǒng)損耗因子；是波長(zhǎng)，單位m。天線的增益與它的有效截
5、面有關(guān)，即：。則與載頻相關(guān)：。綜合損耗L(L>=1)通常歸因于傳輸線損耗、濾波損耗和天線損耗，L=1則表明系統(tǒng)中不考慮硬件損耗。 路徑損耗表示信號(hào)衰減，單位為dB的正直，定義為有效發(fā)射功率和接收功率之間的差值。當(dāng)包含天線增益是，路徑損耗為不包括天線增益時(shí)，設(shè)定天線具有單位增益。路徑損耗為即：Chan模型Chan模型適用于室內(nèi)微蜂窩區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)，該模型認(rèn)為電波在室內(nèi)傳播時(shí)的路徑損耗L近似于自由空間直接傳播時(shí)的路徑損耗Lp加上室內(nèi)墻壁的穿透損耗Lw(與工作頻率和墻體材料有關(guān))。衰減因子模型在進(jìn)行室內(nèi)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，經(jīng)常選取衰減因子模型作為室內(nèi)傳播
6、模型，基本模型公式即可改寫為：對(duì)于多層建筑物，室內(nèi)路徑損耗等于自由空間損耗附加上損耗因子，并隨距離成指數(shù)增長(zhǎng)。其中，為信道的衰減常數(shù)，單位是dB/m。的取值范圍在0.48-0.62之間。對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型適用于在傳輸路徑上具有相同T-R距離的不同隨機(jī)效應(yīng)。模型路徑損耗公式其中：n為路徑損耗指數(shù)，表明路徑損耗隨距離增長(zhǎng)的速度，依賴于特定的傳播環(huán)境；為近地參考距離；d為T-R距離；為零均值的高斯分布隨機(jī)變量，單位為dB，標(biāo)準(zhǔn)偏差為，單位也為dB。Keenan-Motley模型適用于模擬室內(nèi)路徑損耗，模型預(yù)測(cè)的路徑損耗為：d是傳播距離，單位m，、分
7、別表示信號(hào)穿過不同類型的墻和地板的數(shù)目；、則為對(duì)應(yīng)的損耗因子，單位是dB；j，i分別表示墻和地板的類型數(shù)目。為了更好的擬合測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)K-M模型進(jìn)行修正，路徑損耗可表示為為常數(shù)，為穿過收發(fā)天線之間j類墻體的衰減，為收發(fā)天線之間j類墻體數(shù)目，表示穿透相鄰地板的衰減，表示樓層數(shù)目，即穿透地板的數(shù)目?；诜囱菽Ｊ降碾姴▊鞑ツＰ徒邮招盘?hào)與發(fā)射信號(hào)功率比可以表示為：（1）其中，是發(fā)射信號(hào)功率；是接收到的瞬時(shí)信號(hào)功率，它是基站和移動(dòng)臺(tái)之間距離的函數(shù)；為空間傳播損耗，指數(shù)n一般在2-4之間；為陰影衰落；為多徑衰落。定義單位傳播路徑上電波功率相對(duì)損耗因子（2）
8、損耗因子體現(xiàn)了單位長(zhǎng)度上不規(guī)則空間傳播損耗和陰影衰落的合成效果，與地點(diǎn)和時(shí)間有關(guān)，即有由（2）式可得：（3）考慮地形地物較短時(shí)間內(nèi)基本固定，則不考慮式
