RNP培训.ppt

RNP培训教程 ISE－RNO 目录 无线传播理论 天馈系统基础 话务容量 链路预算与小区覆盖范围计算 小区复用原理 网络跳频技术简介 无线传播基础知识 内容 自由空间传播 移动通信系统中的三种传播机制 反射、散射、衍射 衰减 衰落 移动通信系统中的三种衰落模式 室内传输及人体损耗 传播损耗模型 地形建模 无线电波基础知识 无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向 麦克斯韦方程简答描述 变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场 “光线” 传播路径 (1) 传播条件： 对传播有影响的物体比波长?大得多 接收机处于发射机作用范围的远区 场强的光学计算： 在视线内 (LOS)的小范围内能量的流向, 即菲涅尔区域 从光学角度考虑能量流向 部分运用光线物理定律简化场强计算 光线传输路径 (2) 自由空间的传播 自由空间传播损耗： 移动通信系统中的三种传播机制－－反射 表面机制 移动通信系统中的三种传播机制－－反射 Pr = Rh/Rv ? P0 Rh/v = f(?, ?, ?, ?h) 移动通信系统中的三种传播机制－－散射 散射（Scattering） 传播路径中存在小于波长的物体并且单位体积内的阻挡体个数很大时，发生散射； 散射波产生于粗糙表面、小物体、或其它不规则物体。在实际通信中，树叶、街道标志和灯柱等会引发散射 移动通信系统中的三种传播机制－－衍射（1） 当障碍物的物理大小与波长?相当时，将产生衍射 无线电波在障碍物处传输发生“弯曲” 障碍物厚度与波长?之比越小， “弯曲”角越大 障碍物将导致衰减：衍射损耗 移动通信系统中的三种传播机制－－衍射（2） 移动通信系统中的三种传播机制－－衍射（3） 费涅尔绕射系数与绕射损耗 横轴：绕射系数,与阻挡物高度、阻挡物距发射机、接收机的距离、电磁波波长相关 纵轴：绕射损耗； 近似＝h×√(2×(d1+d2)/?×d1×d2) 移动通信系统中的三种传播机制－－衍射（4） 衍射几何理论（GTD）及衍射均一理论（UTD） 衰减 （1） 雨滴衰减（f＞7 GHz） 与降雨量及雨滴形状有关 计算雨滴衰减的克莱因（ Craine ）方法: 衰减 （2） 大气吸收 氧气与水蒸汽的存在，导致大气吸收 当频率大于7GHz时，吸收作用较显著 与气候带及路径长度有关 衰落 引起衰落的因素 多径传播 在不均一的环境中随时间而变化 接收机的移动 造成原始信号的传播延迟 平坦衰落(与频率无关) 障碍物损耗，折射 雨滴 衰落－－多径传输 无线电波在空中传播时，除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，到达接收天线的电波不仅有直射波，还有反射波，这种现象就叫多径传输。 衰落－－信号变化 大规模（慢速）衰落 基站与移动台之间的地形结构、地球曲率等几何因素而产生该衰落 对数正态衰落 汽车、树木、建筑物等阴影或反射而产生该衰落 短期（快速）衰落（瑞利Rayleigh /莱斯Rician衰落) 多路径的相位变化而产生该衰落 衰落－－大规模衰落 大规模衰落 衰落－－对数状态衰落 由各种阴影及反射体产生，如 各种地形外廓 建筑物，机动车，树木等 ... 典型的相关长度 10m ... 100m 需要考虑的事项 信号统计学, 对数正态分布的场强中值 Fmed和标准偏差 ? 衰落－－短期衰落 由不同相移的多传输路径的场强叠加而产生 莱斯（Rician）衰落: 主要来自可视（LOS）路径 瑞利（Rayleigh）衰落: 主要来自不可视路径 典型的相关长度 ＜?（波长） 衰落－－延迟扩展及码间干扰 由于多径反射，无线信号将沿着不同的路径传播到接收机处。每条路径都有着不同的路径长度，所以每条路径到达接收机的时间是不同的，这使得接收机在时域窗口内接受到的信号轮廓不清或被扩展，这种现象称为延迟扩展 。 室内传输 穿透损耗 多次折射 多次反射 室内环境的准确模型 实践中的解决方法： 经验模型！ 室内传输经验模型 室内渗透 与环境有关 天线是否可见? 内部未知因素 通常的假设模型 人体损耗（1） 人体损耗（2） 传播损耗模型（1） 国际无线电咨询委员会（CCIR） 推荐的计算方法 传播损耗模型（2） 移动无线传输 传播损耗模型－－ COST 231 Hata-Okumura（1） 适用频率: 150 - 1000 MHz ? GSM（900 MHz） 传播损耗模型－－ COST 231 Hata-Okumura（2） 问题的提出：适用于 GSM1800的Hata 模式扩展 对原始公式的修正 有效频率范围 f = 1500...2000 MHz 传播损耗模型－－ COS