1、第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)一一. . 移動(dòng)通信的特點(diǎn)移動(dòng)通信的特點(diǎn) 根據(jù)移動(dòng)通信的定義及其無(wú)線電波傳播特性可知， 陸地移動(dòng)通信有以下特點(diǎn): 1) 電波傳播條件惡劣 由于移動(dòng)體來(lái)往于地面的建筑群和各種障礙物之中, 根據(jù)電波傳播的特性會(huì)發(fā)生直射、折射、繞射等各種情況，從而使電波傳播的路徑不同。使接收端收到的信號(hào)是這些信號(hào)的合成波。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 移動(dòng)體(汽車)在不同位置, 不同的方向接收到的合成波信號(hào)強(qiáng)度會(huì)有起伏, 而且相差很大, 可達(dá)30 dB以上。圖2所示的這種現(xiàn)象稱為衰落, 它嚴(yán)重地影響著通話質(zhì)量。 電波傳播引

2、起信號(hào)變壞的例子很多, 如接收差轉(zhuǎn)電視時(shí)，在接收天線的不同位置, 圖像質(zhì)量會(huì)發(fā)生很大差別, 有的位置圖像清晰, 有的位置雪花點(diǎn)嚴(yán)重, 有的位置圖像模糊不清, 有的位置出現(xiàn)許多重影等等。 這就是由于電波通過(guò)傳播，到室內(nèi)天線時(shí), 已經(jīng)過(guò)了電波直射、 折射， 到家庭中時(shí), 又經(jīng)過(guò)房屋四壁反射, 這些不同強(qiáng)度相位波的疊加就形成了上面的多種現(xiàn)象。這種現(xiàn)象我們稱之為多徑衰落。多徑衰落直接影響了電視圖像質(zhì)量, 如圖3所示。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 在移

3、動(dòng)通信中, 接收信號(hào)的強(qiáng)弱值稱為場(chǎng)強(qiáng)。為了表征電波傳播的特性, 特用統(tǒng)計(jì)分析的方法, 采用統(tǒng)計(jì)的數(shù)字特征來(lái)描述。 (1) 場(chǎng)強(qiáng)中值。 具有50的概率場(chǎng)強(qiáng)值稱為場(chǎng)強(qiáng)中值, 這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均值, 如圖7.4所示。在圖中, 場(chǎng)強(qiáng)變化曲線高于規(guī)定電平值的持續(xù)時(shí)間, 占統(tǒng)計(jì)時(shí)間一半時(shí), 則所規(guī)定的那個(gè)電平值即為場(chǎng)強(qiáng)中值。圖中的T為統(tǒng)計(jì)時(shí)間, 規(guī)定電平值為E0。在周期T內(nèi), 高于E0的值的時(shí)間段有t1, t2, t3。如果統(tǒng)計(jì)時(shí)間T足夠長(zhǎng), 則在T時(shí)間內(nèi)超過(guò)E0的概率為 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) P()= %1

4、00321Tttt用一般式表示為 %100(%)1TtPini 在上式統(tǒng)計(jì)時(shí)間T內(nèi), 當(dāng)超過(guò)E0值的百分比為50時(shí), 即稱E0 為場(chǎng)強(qiáng)中值。 依次類推, 當(dāng)概率超過(guò)50時(shí), 稱80或90概率場(chǎng)強(qiáng)值。在實(shí)際的應(yīng)用中, 場(chǎng)強(qiáng)中值恰好等于接收機(jī)的最低門(mén)限值, 即通信的可通率為50, 這就是說(shuō)只有50能維持正常通信。 因此,在實(shí)際應(yīng)用中要使場(chǎng)強(qiáng)中值遠(yuǎn)大于接收機(jī)門(mén)限, 才能在絕大多數(shù)時(shí)間保證通信正常進(jìn)行。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) (2) 衰落深度。 衰落深度定義為接收的電平值與場(chǎng)強(qiáng)中值電平之差, 即以場(chǎng)強(qiáng)中值電平為參考電平, 表明信號(hào)起伏偏離其中值電平的幅度。這是電

5、波衰落程度的一種量度(即數(shù)字特征), 用電平表示為 衰落深度/dB=20lg 式中, Ei為接收電平值; E0為場(chǎng)強(qiáng)中值。 (3) 衰落速率。 衰落速率描述接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)變化快慢, 即衰落的頻繁程度。衰落速率與工作頻率、移動(dòng)體行進(jìn)速度及行進(jìn)方向有關(guān)。 工作頻率越高衰落越快；速度越快衰落越快, 其平均衰落率表示為0EEi第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) N= =1.85103vf (Hz) (7.1.4) 式中, N為衰落率; v為移動(dòng)體速度單位為km/h; 為波長(zhǎng), 應(yīng)與v同單位(km)； F為頻率, 一般以MHz為單位。 (4) 衰落持續(xù)時(shí)間。 衰落時(shí)間是指場(chǎng)強(qiáng)低于

6、某一給定電平值的持續(xù)時(shí)間。 在移動(dòng)通信中, 常會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)收不到電臺(tái)信號(hào)或者中斷了信號(hào)的情況。這種情況是由于接收到的信號(hào)電平值低于接收機(jī)門(mén)限電平所致。2V第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 2) 在強(qiáng)干擾條件下工作 移動(dòng)通信, 特別是陸地移動(dòng)通信的電波在地面受到許多干擾和噪聲。噪聲主要是人為噪聲, 如汽車點(diǎn)火、電火花、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲等。 主要的干擾是內(nèi)部的干擾, 有互調(diào)干擾、同頻干擾、多路干擾、鄰道干擾等。另外，還有雷達(dá)以及其他種類的移動(dòng)信號(hào)干擾等。 3) 具有多卜勒頻移效應(yīng) 當(dāng)移動(dòng)體運(yùn)動(dòng)達(dá)到一定的速度, 設(shè)備接收的載波頻率將會(huì)隨運(yùn)動(dòng)速度變化而產(chǎn)生頻移, 這種現(xiàn)象稱為多卜

7、勒頻移。用公式表示為第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)cosvfd 為電波到達(dá)時(shí)的入射角。 4) 移動(dòng)用戶經(jīng)常移動(dòng) 由于移動(dòng)體經(jīng)常移動(dòng), 它與固定點(diǎn)無(wú)固定聯(lián)系, 加之開(kāi)、 關(guān)的隨意性以及電池更換等原因, 帶來(lái)了呼叫、接續(xù)等的復(fù)雜情況。所以在移動(dòng)通信網(wǎng)的信號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素很多, 因此技術(shù)復(fù)雜, 也因此帶來(lái)了設(shè)備價(jià)格昂貴影響普及程度等缺點(diǎn)。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)二、移動(dòng)通信中的電波傳播二、移動(dòng)通信中的電波傳播一一電波傳播電波傳播圖 1移動(dòng)通信系統(tǒng)中的電波傳播 信息發(fā)送發(fā)送設(shè)備發(fā)送天線電磁波信息接收接收設(shè)備接收天線第第2 2章章

8、蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1.電波傳播方式電波傳播方式圖 2 移動(dòng)通信電波傳播方式示意圖 直射波反射波繞射波散射波第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 1) 直射波 電波傳播過(guò)程中沒(méi)有遇到任何的障礙物, 直接到達(dá)接收端的電波, 稱為直射波。直射波更多出現(xiàn)于理想的電波傳播環(huán)境中。 2) 反射波 電波在傳播過(guò)程中遇到比自身的波長(zhǎng)大得多的物體時(shí), 會(huì)在物體表面發(fā)生反射, 形成反射波。 反射常發(fā)生于地表、 建筑物的墻壁表面等。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 3) 繞射波 電波在傳播過(guò)程中被尖利的邊緣阻擋時(shí), 會(huì)由阻擋表面產(chǎn)生二次

9、波, 二次波能夠散布于空間, 甚至到達(dá)阻擋體的背面, 那些到達(dá)阻擋體背面的電波就稱為繞射波。 由于地球表面的彎曲性和地表物體的密集性, 使得繞射波在電波傳播過(guò)程中起到了重要作用。 4) 散射波 電波在傳播過(guò)程中遇到障礙物表面粗糙或者體積小但數(shù)目多時(shí), 會(huì)在其表面發(fā)生散射, 形成散射波。 散射波可能散布于許多方向, 因而電波的能量也被分散于多個(gè)方向。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)2.電波傳播現(xiàn)象電波傳播現(xiàn)象圖 3移動(dòng)通信電波傳播路徑損耗和多徑衰落 陰影效應(yīng)路徑損耗多徑衰落移動(dòng)電臺(tái)發(fā)射臺(tái)穿透損耗第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 移動(dòng)通信電

10、波傳播最具特色的現(xiàn)象是多徑衰落多徑衰落, 或稱多徑效多徑效應(yīng)應(yīng)。無(wú)線電波在傳輸過(guò)程中會(huì)受到地形、地物的影響而產(chǎn)生反射、繞射、散射等, 從而使電波沿著各種不同的路徑傳播, 這稱為多徑傳播。由于多徑傳播使得部分電波不能到達(dá)接收端, 而接收端接收到的信號(hào)也是在幅度、相位、頻率和到達(dá)時(shí)間上都不盡相同的多條路徑上信號(hào)的合成信號(hào), 因而會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的頻率選擇性衰落和時(shí)延擴(kuò)展等現(xiàn)象, 這些被稱為多徑衰落或多徑多徑衰落或多徑效應(yīng)。效應(yīng)。 所謂頻率選擇性衰落頻率選擇性衰落是指信號(hào)中各分量的衰落狀況與頻率有關(guān), 即傳輸信道對(duì)信號(hào)中不同頻率成分有不同的、隨機(jī)的響應(yīng)。由于信號(hào)中不同頻率分量衰落不一致, 因此衰落信號(hào)波形

11、將產(chǎn)生失真。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 所謂時(shí)延擴(kuò)展是指由于電波傳播存在多條不同的路徑, 路徑長(zhǎng)度不同, 且傳輸路徑隨移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)而不斷變化, 因而可能導(dǎo)致發(fā)射端一個(gè)較窄的脈沖信號(hào)s0(t)=a0(t)在到達(dá)接收端時(shí)變成了由許多不同時(shí)延脈沖構(gòu)成的一組信號(hào) 。時(shí)延擴(kuò)展可直觀地理解為在一串接受脈沖中, 最大傳輸時(shí)延和最小傳輸時(shí)延的差值, 即最后一個(gè)可分辨的延時(shí)信號(hào)與第一個(gè)延時(shí)信號(hào)到達(dá)時(shí)間的差值, 記為。實(shí)際上,就是脈沖展寬的時(shí)間。 時(shí)延擴(kuò)展示意圖如圖4所示。 tjiniieaats)()(10第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖 4 時(shí)

12、延擴(kuò)展示意圖 a0n4t第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 移動(dòng)臺(tái)接收信號(hào)的強(qiáng)度隨移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生隨機(jī)變化(即衰落), 這種變化的周期從幾分之一秒至幾小時(shí)不等。 因此移動(dòng)通信電波傳播中的衰落又常分為慢衰落慢衰落和快衰落快衰落兩種。 慢衰落慢衰落(也稱長(zhǎng)期衰落)指的是接收信號(hào)強(qiáng)度隨機(jī)變化緩慢, 具有十幾分鐘或幾小時(shí)的長(zhǎng)衰落周期。慢衰落主要是由電波傳播中的陰影效應(yīng)以及能量擴(kuò)散所引起的, 具有對(duì)數(shù)正態(tài)分布對(duì)數(shù)正態(tài)分布的統(tǒng)計(jì)特性。 快衰落快衰落(也稱短期衰落或多徑衰落)指的是接收信號(hào)強(qiáng)度隨機(jī)變化較快, 具有幾秒鐘或幾分鐘的短衰落周期。快衰落主要是由電波傳播中的多徑效應(yīng)所引起的

13、, 具有萊斯分布或瑞利分布的統(tǒng)計(jì)特性。當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間有視距路徑時(shí)一般服從萊斯萊斯分布分布, 無(wú)視距路徑時(shí)一般服從瑞利分布。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 路徑損耗是上述現(xiàn)象的一個(gè)綜合結(jié)果, 指的是信號(hào)從發(fā)射天線經(jīng)無(wú)線路徑傳播到接收天線時(shí)的功率損耗, 可以用發(fā)射天線的絕對(duì)功率電平與接收天線的絕對(duì)功率電平之差值來(lái)表示。路徑損耗的一個(gè)主要原因是電波會(huì)隨著距離而擴(kuò)散, 從而使接收機(jī)的接收功率隨著傳輸距離的增加而減小; 路徑損耗的另一個(gè)原因是地表以及地表上的各種障礙物的影響。因而, 影響路徑損耗的幾點(diǎn)要素是: 傳輸距離、天線高度和頻率間隙等。例如, 發(fā)射機(jī)的功率電平

14、是10 dB, 若路徑損耗為50 dB, 則接收機(jī)的接收功率電平是-40 dB。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 3.電波傳播的分類電波傳播的分類 當(dāng)電波頻率、移動(dòng)體和電波傳播環(huán)境不同時(shí), 電波傳播特性也不相同。在對(duì)電波傳播特性進(jìn)行研究時(shí), 可以根據(jù)電波的頻率分為甚低頻(VLF)、低頻(LF)、中頻(MF)、高頻(HF)、甚高頻(VHF)、 特高頻(UHF)和更高頻(超高頻、極高頻等)幾種情況。 其中甚高頻和特高頻是目前移動(dòng)通信電波傳播研究工作應(yīng)側(cè)重的頻段。 電波傳播也可以根據(jù)移動(dòng)通信系統(tǒng)的類型, 分為陸地移動(dòng)通信的電波傳播、海上移動(dòng)通信的電波傳播、空中移動(dòng)通信的

15、電波傳播和衛(wèi)星移動(dòng)通信的電波傳播等。而陸地移動(dòng)通信的電波傳播又可分為自由空間電波傳播、 建筑物內(nèi)電波傳播、 隧道內(nèi)電波傳播、 小區(qū)(微小區(qū)、 微微小區(qū))電波傳播等。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖5 不同途徑的電波傳播示意圖(a) 沿地球表面?zhèn)鞑サ牡夭? (b) 沿空間直射或經(jīng)地表反射傳播的空間波;(c) 沿空間經(jīng)電離層反射或折射傳播的空間波 地球發(fā)射天線接收天線發(fā)射天線地球發(fā)射天線接收天線地球(a)(b)接收天線(c)第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 1) 地形的分類與定義 各種各樣的地形可歸結(jié)為兩大類: 準(zhǔn)平坦地形和不規(guī)則地形。

16、所謂準(zhǔn)平坦地形是指在電波傳播路徑上, 地面起伏平緩, 起伏高度不超過(guò)20 m, 峰點(diǎn)與谷點(diǎn)之間的水平距離大于起伏高度的地形。 當(dāng)然, 平坦地形也包括在這一類中。所謂不規(guī)則地形是指除準(zhǔn)平坦地形之外的所有地形, 如丘陵、孤立山岳、傾斜地帶和水陸混合地形等。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 2) 地物的分類與定義 (1) 開(kāi)闊地。呈開(kāi)闊狀地面, 在電波傳播的路徑上無(wú)高大樹(shù)木或建筑物, 或在400 m內(nèi)沒(méi)有任何阻擋物的場(chǎng)地, 如荒野、廣場(chǎng)、 沙漠和戈壁灘等。 在這種情況下, 到達(dá)接收端的大都是直射波, 相當(dāng)于電波在自由空間中傳播的情況。 (2) 郊區(qū)。在電波傳播的路徑上有

17、些高度較低且分布稀疏的障礙物, 如果木林, 郊區(qū)公路網(wǎng)和樹(shù)木、房屋稀少的田園地帶等。 (3) 市區(qū)。有密集的建筑物和較多的高層樓房區(qū)域, 如城市市區(qū)和茂盛林區(qū)等。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)4.典型電波傳播的分析典型電波傳播的分析 1) 自由空間電波傳播 自由空間是指相對(duì)介電常數(shù)和導(dǎo)磁率為1的均勻介質(zhì)所存在的空間, 該空間具有各向同性、電導(dǎo)率為零的特點(diǎn), 它是一種理想的傳播環(huán)境。 電波在自由空間傳播時(shí)與在真空中傳播一樣, 只有直線傳播的擴(kuò)散損耗。 對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)而言, 其自由空間路徑損耗Lbs僅與傳輸距離d和電波頻率f有關(guān), 而與收、發(fā)天線增益無(wú)關(guān)。可用下式

18、來(lái)表示: Lbs=32.44+20lgd+20 lgf 式中, 傳輸距離d的單位為km, 電波頻率f的單位為MHz，Lbs單位為dB。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 從上式可看出,傳播距離d越遠(yuǎn), 自由空間路徑損耗Lbs越大, 當(dāng)傳播距離d加大一倍時(shí), 自由空間路徑損耗Lbs就增加6dB; 電波頻率f越高, 自由空間路徑損耗Lbs就越大, 當(dāng)電波頻率f提高一倍時(shí), 自由空間傳播損耗Lbs就增加6 dB。 在無(wú)線電傳播中, 自由空間傳播是最簡(jiǎn)單的形式。當(dāng)討論其他傳播方式時(shí), 常用自由空間傳播作為參考。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)

19、2) 由建筑物外部向內(nèi)部的穿透?jìng)鞑?發(fā)射機(jī)在建筑物外部時(shí), 電磁波可能會(huì)在穿透建筑物后繼續(xù)傳播, 稱為穿透?jìng)鞑ァ?穿透?jìng)鞑?huì)造成穿透損耗。穿透損耗可定義為建筑物室外場(chǎng)強(qiáng)與室內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)之比(用dB表示)。影響穿透損耗的幾點(diǎn)要素有建筑物結(jié)構(gòu)(磚石、 鋼筋混凝土、 土等)和建筑物厚度、電波頻率、 樓層高度、進(jìn)入室內(nèi)的深度等。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō), 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穿透損耗大于磚石或土結(jié)構(gòu)的穿透損耗; 建筑物厚度大的穿透損耗比厚度小的低; 電波頻率越高, 穿透能力越強(qiáng), 越容易通過(guò)門(mén)窗到達(dá)室內(nèi), 越有利于在建筑物內(nèi)部傳播; 樓層越高, 穿透損耗越小; 建筑物內(nèi)的損耗隨電波穿透深度(即進(jìn)入室內(nèi)的深度)而增大。 第第2

20、 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)5.電波傳播的估算電波傳播的估算 對(duì)移動(dòng)環(huán)境中電波傳播特性的研究, 可以采用兩種方法: 理論分析方法和實(shí)測(cè)分析方法。 理論分析方法通常用射線表示電磁波束的傳播, 在確定收發(fā)天線的高度、 位置和周圍環(huán)境的具體特征后, 可根據(jù)直射、折射、反射、散射、透射等波動(dòng)現(xiàn)象, 用電磁波理論計(jì)算電波傳播路徑損耗及有關(guān)信道參數(shù)。實(shí)測(cè)分析方法是在典型的傳輸環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試, 并用計(jì)算機(jī)對(duì)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 這兩種方法最終都要建立有普遍適用性的數(shù)學(xué)模型, 以進(jìn)行傳播預(yù)測(cè)。 在實(shí)際工作中, 人們往往把二者結(jié)合起來(lái), 從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電波傳播特性更準(zhǔn)確的估算

21、。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)通信的電波傳播估算 1VHF、UHF頻段的電波傳播特性頻段的電波傳播特性2電波傳播特性的估算（工程計(jì)算）電波傳播特性的估算（工程計(jì)算）第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)一、一、VHF、UHF頻段的電波傳播特性頻段的電波傳播特性圖圖1典型的移動(dòng)信道電波傳播路徑典型的移動(dòng)信道電波傳播路徑hRd1hTdd2d直射波傳播距離d1地面反射波傳播距離d2散射波傳播距離第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1.1直射波直射波 在自由空間中, 電波沿直線傳播而不被吸收, 也不發(fā)生反射、 折射和散

22、射等現(xiàn)象而直接到達(dá)接收點(diǎn)的傳播方式稱為直射波傳播。直射波傳播損耗可看成自由空間的電波傳播損耗Lbs, Lbs的表示式為 )(lg20lg2045.32dBfdLbs式中, d為距離(km), f為工作頻率(MHz)。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1.2視距傳播的極限距離視距傳播的極限距離圖2 視距傳播的極限距離 ACd1d2BohThRR第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 已知地球半徑為R=6370 km, 設(shè)發(fā)射天線和接收天線高度分別為hT和hR(單位為m), 理論上可得視距傳播的極限距離d0為 )()()(57. 30kmmhmhd

23、TR 由此可見(jiàn), 視距決定于收、發(fā)天線的高度。天線架設(shè)越高, 視線距離越遠(yuǎn)。 實(shí)際上，當(dāng)考慮了空氣的不均勻性對(duì)電波傳播軌跡的影響后, 在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，等效地球半徑R=8500 km, 可得修正后的視距傳播的極限距離d0為 )()()(12. 40kmmhmhdTR第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1.3繞射損耗繞射損耗圖3 菲涅爾余隙（a） 負(fù)余隙; （b）正余隙 hRd1Rd2xPTTRhT(a)(b)RR hRTThTd1Pxd2第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 根據(jù)菲涅爾繞射理論，可得到障礙物引起的繞射損耗與菲涅爾余隙之間的關(guān)系

24、如圖4 所示。圖中, 橫坐標(biāo)為x/x1，x1稱菲涅爾半徑（第一菲涅爾半徑），且有 21211ddddx 由圖4可見(jiàn)，當(dāng)橫坐標(biāo)x/x10.5時(shí)，則障礙物對(duì)直射波的傳播基本上沒(méi)有影響。當(dāng)x=0時(shí)，TR直射線從障礙物頂點(diǎn)擦過(guò)時(shí)，繞射損耗約為6 dB；當(dāng)x0時(shí)，TR直射線低于障礙物頂點(diǎn)，損耗急劇增加。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖4 繞射損耗與菲涅爾余隙之間的關(guān)系 26242016128402繞射損耗 / dB2.5 21012x / x1第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1.4反射波反射波圖5 反射波和直射波 d1d2hRacbhT第第2

25、2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)反射波與直射波的行距差為 dhhcbadRT2 由于直射波和反射波的起始相位是一致的，因此兩路信號(hào)到達(dá)接收天線的時(shí)間差換算成相位差0為 dTt220 再加上地面反射時(shí)大都要發(fā)生一次反相， 實(shí)際的兩路電波相位差為 d20第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1.5多徑效應(yīng)與瑞利型多徑效應(yīng)與瑞利型(衰落特性衰落特性)設(shè)發(fā)射機(jī)發(fā)A cosct后, 接收機(jī)接收端收到的合成信號(hào)為 )(cos)()(cos)()(11tttRtttRtRicniiicnii式中: Ri(t)為第i條路徑的接收信號(hào)；i(t)為第i條路徑的傳輸時(shí)間；i

26、(t)為第i條路徑的相位滯后，i(t)=-ci(t)。 經(jīng)大量觀察表明，Ri(t)和i(t)隨時(shí)間的變化與發(fā)射信號(hào)的載頻周期相比，通常要緩慢得多，所以，Ri(t)和i(t)可以認(rèn)為是緩慢變化的隨機(jī)過(guò)程，故上式可以寫(xiě)成 tttRtttRtRciniiciniisin)(sin)(cos)(cos)()(11第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)設(shè): niiisniiicttRtxttRtx11)(sin)()()(cos)()(則上式可寫(xiě)成 )(cos)()(sin)()(cos)()(tttUttxttxtRccscc式中: U(t)為合成波R(t)的包絡(luò)； (t)為合成

27、波R(t)的相位。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù))()(arctan)()()()(22txtxttxtxtUcssc 由于Ri(t)和i(t)隨時(shí)間的變化與發(fā)射信號(hào)的載頻周期相比，是緩慢變化的，因此xc（t）、xs（t）及包絡(luò)U(t)、相位(t)也是緩慢變化的。通常，U(t)滿足瑞利分布，相位(t)滿足均勻分布， R(t)可視為一個(gè)窄帶過(guò)程。假設(shè)噪聲為高斯白噪聲，為噪聲方差，r為接收信號(hào)的損失幅度，則包絡(luò)概率密度函數(shù)p(r)和相位概率密度函數(shù)p()分別為： 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)2222exp)(rrrp0r+ 21)(p

28、02 均值 2533. 12)(0drrrprErmean方差 222022224292. 0222)(drrprrErEr第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1.6萊斯（萊斯（Riceam）衰落分布）衰落分布 在移動(dòng)通信中，如果存在一個(gè)起支配作用的直達(dá)波（未受衰落影響），這時(shí)，接收端接收信號(hào)的包絡(luò)為萊斯（Riceam）分布。 包絡(luò)的概率密度函數(shù)p(r)為 0)(202)(2222ArIerrpArA0, r0 r0 式中, A為直達(dá)波振幅，r為接收信號(hào)的瞬時(shí)幅度，為噪聲方差， I0（）為第一類0階Bessel函數(shù)。設(shè) )(2lg1022dBAK第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)

29、通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)2電波傳播特性的估算（工程計(jì)算）電波傳播特性的估算（工程計(jì)算）2.1EgliJohnJ.場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式 在實(shí)際中，由于移動(dòng)通信的移動(dòng)臺(tái)在不停地運(yùn)動(dòng)。計(jì)算繞射損耗中的x、x1的數(shù)值處于變化中，因而使用公式計(jì)算不平坦地區(qū)場(chǎng)強(qiáng)時(shí)遇到較大的麻煩。 Egli John J.提出一種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⒏鶕?jù)此模型提出經(jīng)驗(yàn)修正公式，認(rèn)為不平坦地區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)等于平面大地反射公式算出的場(chǎng)強(qiáng)加上一個(gè)修正值，其修正值為 f40lg20式中, f為工作頻率，以MHz為單位。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)這樣，不平坦地區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)公式為 fdhhdBEdBE

30、40lg204lg20)()(210或者說(shuō)，不平坦地帶傳播衰減 fdhhdBA40lg204lg20)(21如果hT、hR采用米(m)表示，d用公里(km)表示，f用MHz表示， 則不平坦地區(qū)的傳播衰耗LA為 )(lg40)(lg20)(lg20)(lg2088)(kmdmhmhMHzfdBLRTA第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)2.2奧村奧村(Okumura)模型模型 OM模型適用的范圍：頻率為1501500 MHz，基地站天線高度為30200 m，移動(dòng)臺(tái)天線高度為110 m，傳播距離為120 km。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1

31、.市區(qū)傳播衰耗中值市區(qū)傳播衰耗中值(3-18) 圖6表明了基本衰耗中值A(chǔ)m(f, d)與工作頻率、通信距離的關(guān)系。 可以看出隨著工作頻率的升高或通信距離的增大，傳播衰耗都會(huì)增加。圖中，縱坐標(biāo)以分貝計(jì)量，這是在基地站天線有效高度hb=200 m，移動(dòng)臺(tái)天線高度hm=3 m，以自由空間傳播衰耗為基準(zhǔn)(0 dB)， 求得的衰耗中值的修正值A(chǔ)m(f, d)。 換言之， 由曲線上查得的基本衰耗中值A(chǔ)m(f, d)加上自由空間的傳播衰耗Lbs才是實(shí)際路徑衰耗LT， 即 ),(dfALLmbsT第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖圖6大城市準(zhǔn)平滑地形基本衰耗中值大城市準(zhǔn)平滑地形基本

32、衰耗中值A(chǔ)m(f, d)1009080706050403020105321d / km300020001000700500300200100101235102030302040504060708090100506070d / km市區(qū)hb200 mhm3 m基本衰耗中值A(chǔ)m(f , d) / dB頻率 / MHz第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 例例1 當(dāng)d=10 km, hb=200 m, hm=3 m, f=900 MHz時(shí)，由式（-）可求得自由空間的傳播衰耗中值Lbs為dBfdLbs5 .111900lg2010lg2045.32lg20lg2045.32查圖

33、3-6可求得Am(f, d)，即 dBAdfAmm30)10,900(),( 利用式(3-18)就可以計(jì)算出城市街道地區(qū)準(zhǔn)平滑地形的傳播衰耗中值為 dBdfALLmbsT5 .141305 .111),(第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖7 基地站天線高度增益因子Hb(hb,d) 市區(qū)hb200 m基地站天線高度增益因子Hb(hb , d) / dB304020105311008070506020305070100200300500 700 1000基地站天線有效高度hb / m2010虛線實(shí)線0102030d / km70100604020110d / km第第2

34、 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖8 移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子Hm(hm, f) 2000100070040020010010020040010001075321505101520市區(qū) :hm3 m移動(dòng)天線高度增益因子Hm(hm , f) / dB移動(dòng)天線高度hm / m大城市內(nèi)中小城市內(nèi)400 MHz以上200 MHz以下f / MHz第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 在考慮基站天線高度因子與移動(dòng)臺(tái)天線高度因子的情況下，式（3-18）所示市區(qū)準(zhǔn)平滑地形的路徑傳播衰耗中值應(yīng)為 ),(),(),(fhHdhHdfALLmmbbmbsT例例2 在前面

35、計(jì)算城市地區(qū)準(zhǔn)平滑地形的路徑衰耗中值的例子中，當(dāng)hb=200 m, hm=3 m, d=10 km, f=900 MHz時(shí)，計(jì)算得LT=141.5 dB。;若將基地站天線高度改為hb=50 m, 移動(dòng)臺(tái)天線高度改為hm=2 m, 利用圖3-7、圖3-8 可以對(duì)路徑傳播衰耗中值重新進(jìn)行修正。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)查圖7得 dBHdhHbbb12)10,50(),(查圖8得 dBHfhHmmm2)900, 2(),(修正后的路徑衰耗中值LT為 dBHHfhHdhHdfALLmbmmbbmbsT5 .155)2()12(5 .141)900, 2()10,50

36、(5 .141),(),(),(第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)2.郊區(qū)和開(kāi)闊區(qū)的傳播衰耗中值郊區(qū)和開(kāi)闊區(qū)的傳播衰耗中值 圖9 郊區(qū)修正因子Kmr 200010007005003002001000510152025郊區(qū)修正因子Kmr / dB頻率 / MHzd 1 kmd 5 kmd 10 kmd 20 km第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖圖10開(kāi)闊區(qū)、準(zhǔn)開(kāi)闊區(qū)修正因子（開(kāi)闊區(qū)、準(zhǔn)開(kāi)闊區(qū)修正因子（Qo，Qr）Qo : 開(kāi)闊區(qū)Qr : 準(zhǔn)開(kāi)闊區(qū)353025201510020030050070010002000頻率 f / MHz開(kāi)闊區(qū)修正

37、因子Qo / dB準(zhǔn)開(kāi)闊區(qū)修正因子Qr / dBQrQo第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)3.不規(guī)則地形上的傳播衰耗中值不規(guī)則地形上的傳播衰耗中值 (1) 丘陵地的修正因子。 丘陵地的地形參數(shù)可用“地形起伏”高度h表示。其定義是： 自接收點(diǎn)向發(fā)射點(diǎn)延伸10 km范圍內(nèi)，地形起伏的90%與10%處的高度差， 如圖11所示。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖11 丘陵地形的修正因子Kh 10010203010203050 70 100200 300500h / m丘陵地修正因子Kh / dB基地站發(fā)射d10 km時(shí)dm510 kmdm10 k

38、mhh的定義10%90%第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖12 丘陵地形微小修正值Khf 1020305070 10020030050001020h / m微小修正值Khf / (dB)h地形起伏與電場(chǎng)變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系電場(chǎng)變化按 Kh修正后的中值地形起伏 Khf Khf第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)(2) 孤立山岳地形的修正因子。 當(dāng)電波傳播路徑上有近似刃形的單獨(dú)山岳時(shí)，若求山背后的場(chǎng)強(qiáng)時(shí)， 則應(yīng)考慮繞射衰耗、陰影效應(yīng)、屏蔽吸收等附加衰耗。 這時(shí)可用孤立山岳修正因子Kjs加以修正，其曲線如圖3-13所示。 它表示在使用450 MHz，90

39、0 MHz頻段，山岳高度H=110350 m時(shí)，基本衰耗中值與實(shí)測(cè)的衰耗中值的差值，并歸一化為H=200 m 時(shí)的值，即孤立山岳修正因子Kjs。顯然，Kjs亦為增益因子。當(dāng)山岳高度不等于200 m 時(shí)，查得的Kjs值還需乘以一個(gè)系數(shù) 07. 0H第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖13 孤立山岳地形的修正因子Kjs 2010010200246810孤立山岳至移動(dòng)臺(tái)的距離d2 / km孤立山岳修正因子Kjs / dBA曲線 : d160 kmB曲線 : d130 kmC曲線 : d115 kmABC孤立山岳典型地形T(基地站)T(基地站)31 013kmd1d2HR(移

40、動(dòng)臺(tái))H200 m第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)(3)斜坡地形的修正因子。斜坡地形的修正因子。圖圖14斜坡地形修正因子斜坡地形修正因子Ksp201001020201001020斜坡地形修正因子Ksp / dB平均傾角m / mradd60 kmd30 kmd10 kmd30 km(基地站) 發(fā)射mm第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)(4) 水陸混合地形的修正因子。 圖圖15水陸混合地形的修正因子水陸混合地形的修正因子Ks1008060402005101520水面距離與全距離的比率(dSR / d ) / %水陸混合路徑修正因子Ks / d

41、Bd30 kmd60 kmAABB水面水面T(基地站)(移動(dòng)臺(tái))R(移動(dòng)臺(tái))RT(基地站)dSRddSRd(A)(B)第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)4.任意地形的信號(hào)中值預(yù)測(cè)任意地形的信號(hào)中值預(yù)測(cè)(1) 計(jì)算自由空間的傳播衰耗。 自由空間的傳播衰耗Lbs為 )()(lg20)(lg2045.32dBMHzfkmdLbs(2) 市區(qū)準(zhǔn)平滑地形的信號(hào)中值。 ),(),(),(fhHdhHdfALLmmbbmbsT如果發(fā)射機(jī)送至天線的發(fā)射功率為PT，則市區(qū)準(zhǔn)平滑地形接收功率中值PP為 ),(),(),(fhHdhHdfALPLPPmmbbmbsTTTP第第2 2章章 蜂

42、窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) (3) 任意地形地物情況下的信號(hào)中值。 任意地形地物情況下的傳播信號(hào)中值LA為 TTAKLL式中：LT為準(zhǔn)平滑地形市區(qū)的傳播衰耗中值；KT為地形地物修正因子。KT由如下項(xiàng)目構(gòu)成： sspjshfhromrTKKKKKQQkK第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 根據(jù)實(shí)際的地形地物情況，KT因子可能只有其中的某幾項(xiàng)或?yàn)榱恪＠纾瑐鞑ヂ窂绞情_(kāi)闊區(qū)、斜坡地形，則 spoTKQK其余各項(xiàng)為零。其他情況可以類推。 任意地形地物情況下接收信號(hào)的功率中值PPC是以市區(qū)準(zhǔn)平滑地形的接收功率中值PP為基礎(chǔ)，加上地形地物修正因子KT， 即 TPP

43、CKPP第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 例例3 某一移動(dòng)電話系統(tǒng)，工作頻率為450 MHz，基站天線高度為70 m，移動(dòng)臺(tái)天線高度為1.5 m，在市區(qū)工作，傳播路徑為準(zhǔn)平滑地形，通信距離為20 km，求傳播路徑的衰耗中值。解解 (1) 自由空間的傳播衰耗Lbs。 dBMHzkmMHzfkmdLbs5 .111)(450lg20)(20lg2045.32)(lg20)(lg2045.32第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) (2) 市區(qū)準(zhǔn)平滑地形的衰耗中值。 由圖6查得 dBAdfAmm5 .30)20,450(),(由圖7查得 dBHdhH

44、bbb10)20,70(),(由圖8查得 dBHfhHmmm3)450, 5 . 1 (),(第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)所以，準(zhǔn)平滑地形市區(qū)衰耗中值為 dBfhHdhHdfALLmmbbmbsT155) 3()10(5 .305 .111),(),(),(3) 任意地形地物情況下的衰耗中值。根據(jù)已知條件可知： 因?yàn)?KT=0;所以 LA=LT-KT=LT=155 dB第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)例例4若上題改為在郊區(qū)工作，傳播路徑是正斜坡，且m =15 mrad，其他條件不變，再求傳播路徑的衰耗中值。解解 根據(jù)已知條件，由圖9查

45、得 dBKmr5 . 8由圖14查得 dBKsp5 . 4所以地形地物修正因子KT為 dBKKKspmrT13因此傳播路徑衰耗中值LA為 dBKLLTTA14313155第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)5.其他因素的影響其他因素的影響(1) 街道走向的影響。 圖圖16市區(qū)街道走向修正值市區(qū)街道走向修正值100705030201075864202468距離 d / km(a) 縱向線路修正值Kai /dB(b) 橫向線路修正值Kac / dB(b) Kac(a) Kai第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)(2) 建筑物的穿透衰耗Lp。 各個(gè)頻段

46、的電波穿透建筑物的能力是不同的。一般來(lái)說(shuō)，波長(zhǎng)越短，穿透能力越強(qiáng)。 同時(shí)，各個(gè)建筑物對(duì)電波的吸收也是不同的。不同的材料、結(jié)構(gòu)和樓房層數(shù)，其吸收衰耗的數(shù)據(jù)都不一樣。例如，磚石的吸收較小，鋼筋混凝土的大些， 鋼結(jié)構(gòu)的最大。一般介紹的經(jīng)驗(yàn)傳播模型都是以在街心或空闊地面為假設(shè)條件，故如果移動(dòng)臺(tái)要在室內(nèi)使用， 在計(jì)算傳播衰耗和場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，需要把建筑物的穿透衰耗也計(jì)算進(jìn)去，才能保持良好的可通率。即有 pbLLL0第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)表表1建筑物的穿透衰耗建筑物的穿透衰耗(地面層地面層)頻率/MHz 150250450800平均穿透衰耗/dB 22221817 一般情況下

47、，Lp不是一個(gè)固定的數(shù)值，而是一個(gè)030 dB的范圍， 需根據(jù)具體情況而定, 參見(jiàn)表1。此外，穿透衰耗還隨不同的樓層高度而變化，衰耗中值隨樓層的增高而近似線性下降，大致為-2 dB/層， 如圖17所示。 此外，在建筑物內(nèi)從建筑物的入口沿著走廊向建筑物中央每進(jìn)入1米，穿透衰耗將增加12 dB。 第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)圖17 信號(hào)衰耗與樓層高度 14樓層12108642001010203040衰耗 / dB第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)(3) 植被衰耗Lz圖18 森林地帶的附加衰耗 zbLLL00.40.30.20.100.40.30.20.1100005000305010020050010002000f / MHz附 加 損 耗 / (dB / m)A : 垂直極化B : 水平極化第第2 2章章 蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)(4) 隧道