基于 td-scdma 系统的无线传播模型校正的研究new

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn基于TD-SCDMA系统的无线传播模型校正的研究123李方伟，胡艳丽，杨帆1重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆4000652重庆邮电大学光电工程学院重庆4000653武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081yincan56@163.com摘要：无线传播模型是通信系统蜂窝小区规划的基础，无线传播模型的准确性对TD-SCDMA无线网络规划起着重要作用，准确的传播模型直接关系到小区规划的合理性及通信运营商们的成本问题。本文分析了两种典型的传播模型：Okumura-Hata模型和COST231-Hata模型，重点叙述了数据采集和数

2、据处理、传播模型校正的原理、校正的具体过程及其校正准则。关键词：无线传播模型;蜂窝小区;校正中图分类号：TN929.51.引言随着我国无线通信的快速发展，传播模型和本地环境的匹配程度引起了通信运营商的普遍关注，因此，有必要获得与实际环境及其相似的无线传播模型。由于移动通信是通过无线空间这一介质作为传播路径，决定了传播路径的开放性，也使得无线电波传播环境更加恶劣，导致无线电波传播的复杂性。因此，无线传播模型的研究对整个移动系统的发展极其重要，它的准确程度直接关系无线网络规划规模估算的准确度，基站的布局情况以及运营商的成本问题。目前传播模型分为基于电磁理论的确定性模型和基于统计分析的经验性模型

3、。前者由于计算量大而不用于宏蜂窝的模型预测，广泛用于微蜂窝和微微蜂窝的预测；后者常用于宏蜂窝的模型预测。由于在微蜂窝和微微蜂窝中基站天线和接收天线高度一般低于周围建筑物高【1】度，此时，基于统计分析的经验型公式产生了很大的误差，已不再适用。2.典型传播模型介绍传播模型表示某种特定环境或传播路径下电磁波的传输损耗情况。基于统计分析的模型，适用于宏蜂窝信号预测，它的研究历史悠久，是一种较成熟的技术。目前，应用较广泛的模型大多是统计模型。2.1Okumura-Hata模型奥村(Okumura)通过对日本城市进行大量的无线电波传播损耗的测量，得出一系列经验【2】曲线，通过对这些曲线进行拟合，得到H

4、ata模型的经验公式为：L=+69.5526.16lgfh−13.82lg+−(44.96.55lgh)(lg)d−a(h)(1)b城bbm式(一)中，f为工作频率(MHz)，hb为发射天线高度(m)，hm为接收天线高度(m)，d为传播距离(km)，α(hm)为接收天线高度修正因子，其值取决于环境。a(h)=1.1(lgf−)7.0h−.1(56lgf−)8.0中小城市mm2a(h)=.829lg.1(54h)−1.1大城市且f≤200MHzmm-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn2a(h)=2.3lg(11.75h)−.497大城市且f≥400MHzmmO

5、kumura-Hata模型的适用条件：（1）f为150～1500MHZ；不支持TD-SCDMA目前使用的2G频段。（2）基站天线有效高度hb为30～200m。（3）移动台天线高度hm为1～10m。（4）通信距离为1～35km。2.2COST231-Hata模型与Okumura-Hata模型一样，COST231-Hata模型也是以Okumura等人的测试结果作为根【3】据，通过对高频段的Okumura传播曲线进行分析得到的公式，基本传播损耗中值公式：L=+46.333.9lgfh−13.82lg−+−α(h)(44.96.55lgh)lgd+C(2)bbmbm式(二)中，f为工作频率(MHz

6、)，hb为发射天线高度(m)，hm为接收天线高度(m)，d为传播距离(km)，Cm为城市修正因子。0dB中等城市和郊区的中心Cm=3dB大城市中心COST231-Hata模型的适用条件：（1）f为1500～2000MHZ。（2）基站天线有效高度hb为30～200m。（3）移动台天线高度hm为1～10m。（4）通信距离为1～20km。3.传播模型校正传播模型校正的目的就是减小经验传播模型在该环境使用的误差。通常采用连续波(CW,ContinuousWave)测试，从而获得最准确的无线信号路径损耗值，并与规划工具的场强预测结果进行比较修正，使两者之间误差的均值和方差达到最小，最终得出最能反映当

7、地无线传播环境的参数，从而得到适用于该环境并具有理论可靠性的经验传播模型。3.1传播模型校正原理移动环境中实际接收信号电平是快衰落叠加在慢衰落信号之上形成的，为了分析方便，【4】接收信号电平函数可以表述为：rxmxrx()=()()×(3)0其中，x为距离，r(x)为接收信号，ro(x)为瑞利衰落，m(x)为本地均值，也就是长期衰落和空间传播损耗的合成，可以表示为：1xL+mx()=∫rydy()(4)2LXL−其中2L