3G无线传播模型测试及校正探究

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1、3G无线传播模型测试及校正探究【摘要】本文通过分析了SPM模型，给出了传播模型CW测试的注意要点和数据处理方法。以某地市为例，介绍了利用CW测试对各种城区进行传播模型校正的情况及其结果。【关键词】SPM模型；模型校正1•引言在移动通信系统运行过程中，由于终端位置不断发生变化，传播环境复杂多样，造成电波传播具有多样性和复杂性,因而建立在严格理论计算上的确定性模型很难实现。目前传播模型一般通过电磁理论推算和实测数据相结合的方式获得，即针对各个地市不同的地理环境进行测试，通过分析与计算等手段对传播模型的参数进行校正，以提高预测的准确性，从

2、而获得符合本地市实际环境的无线传播模型。在10年我公司进行3G网络规划时，为了得到准确的传播模型，我们在某地市挑选了几个典型的地点进行了传播模型的测试与校正工作，得到了包括城区商业区、住宅区，城郊等3种地形下的传播模型参数，利用得到的模型，我们进行了网络的仿真，以帮助我们进行3G无线网络的规划工作,本文正是基于该次的传播模型校正的情况进行论述。2.3G无线传播模型传播模型表征的是在某种特定环境或传播路径下电波的传播损耗情况。其主要研究对象是传播路径上障碍物阴影效应带来的慢衰落影响。在传播模型研究方面主要有如下两种流派：直接应用电磁理

3、论计算的确定性模型，基于大量测量数据的统计模型，又称为经验模型［1］。在3G系统的2.1G核心频段上，通常使用的经典模型有Cost231.射线跟踪等。从精确程度看，射线跟踪是最接近实际情况的，但由于它对数字地图的高精度要求，无法大规模普及，本文选用的是标准传播模型（SPMb2.1理论分析方法的研究射线跟踪模型基于3D数字地图，充分考虑建筑物的特征和分布对信号传播的影响，通过理论计算得岀每一点上的接收信号强度。因此，根据射线跟踪模型的预测结果，可以精确地进行网络规划并有效地控制干扰。建立步骤如下:首先确定一个发射源的位置，根据3D地图

4、上建筑物特征和分布，找出发射源到每个接收位置光线的所有传播的路径，并根据各种的无线传播理论公式进行计算，得到每个测试点的接收场强，由于该模型要求的数字地图很高，需要带详细建筑信息的三维数字地图，对于算法要求非常严格，一般甚少使用。2.2实测统计方法实测统计的方法就是基于一个经验的传播模型，通过试验测试的方法，并利用计算机规划软件进行辅助计算，修正模型的各个参数，得到不同地形下的模型参数，其中，这里的试验测试，主要是指CW（连续波）测试。而传播模型最常用的是标准宏小区（StandardMacroCellModel）传播模型。其中：Pl

5、oss传播路径损耗（dB）;d是基站到移动站之间的距离（km）;Hms是移动站天线有效高度（m）;Heff是基站天线的有效高度（m）;Diffn是使用EpsteinPeterson、Deygout或Bullington的等效刃形衍射方法计算的衍射损耗；“&k2:截距和斜率；K3:移动天线的高度因数；K4:Hms的OkumuraHata的MultiplyingFactor;K5:有效天线高度增益；K6:Log(Heff)Log(db这是log(Heff)log(d)值的OkumuraHata类型的MultiplyingFactor;K

6、7:衍射系数；Clutter_Loss:地物损耗参数。3•传播模型校正流程一般取用CW测试来进行模型的校正，CW测试是通过连续波，采用全向天线发射信号，接收机在服务区内各个方向的道路上进行测试，以得到不同方向、距离的场强值,cw测试模型校正工作流程如图1所示。（1）测试工具测试工具主要是用来发射和采集模型校正所需要的原始数据，包括信号发射部分和接收部分，信号发射部分一般放置在位置相对较高的地方及放置在测试区域的中心地点，其中本次测试的发射单元选取了上海诺恩科技公司的WHT2005测试发射机，接收单元NORNLiteScan扫频仪20

7、05,其他还有电脑，GPS,接收机，车载电源，hub，逆变器，车载电源一拖二，前台测试软件，加密狗等必要工具。(2)测试基站/路线制定根据地形地貌特征选择典型地点作为测试基站，安装发射设备，根据站点周围的地理环境制定测试路线，对于测试基站设置的个数，一般在人口稠密的城市，测试站址应不少于5个，中等规模的城市选取2-3个，中小城市及郊区1个就够了。对于测试路线，为了足够的采样数据，在市区一般测试要求达到10公里左右的距离，在郊区一般在15Km到20Kmo由于无线电波在离发射天线很近的地方无法用公式模拟，只是用一固定衰减值，所以在测试中

8、离发射天线很近的地方(一般是0.5Km-1Km)不需要做大量测试。本次某地市传播模型的校正共进行了三个地点的测试，主要如下(见表1b3无线测试根据所选择的测试站点和测试路线进行原始数据的采4测试数据的后处理测试结束后对测试数据进行整理