基于TD-LTE的室内传播模型的研究与分析-论文.pdf

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1、《工业控制计算机／2015年第28卷第6期113基于TD—LTE的室内传播模型的研究与分析曲昕范毅华吉宏(大连交通大学电气信息学院，辽宁大连116028)摘要国内外各项通信行业数据表明，TD—LTE这一高速数据网络的7O％业务发生在室内环境中，TD—LTE室内分布系统作为解决室内网络覆盖的主要方式势必将获得极大的重视，选择合适的室内传播模型将决定TD-LTE室内分布系统设计的好坏。对几种常见的室内传播模型进行了研究与比较，为不同场景中传播模型的选择提供了理论依据。关键词：TD—LTE，室内传播模型，链路预算LTE(LongTermEvol

2、ution)是继第三代移动通信之后国际处的路径损耗为63．2dB。上主流的新一代移动通信标准，TD—LTE是时分双工模式的1．3Motley模型LTE系统，是TD—SCDMA的后续演进技术与标准。在我国，目前室内分布系统中多采用Keenan—Motley模型来计算TD—LTE已经明确四个频段，其中面向室内覆盖的主要集中在传播损耗，其主要用于800—2000MHz频段[1】。E频段和D频段与传统的GSM与TD—SCDMA系统相比，二PL(dB)=32．5+201g(~十lOnlg(d)十，"2L(3)TD—LTE系统的工作段更高，其无线电波

3、特性相对较差，更容／=T易受到建筑材料以及建筑环境等因素的影响从而产生更大的穿其中，n为衰减因子；d为发射端到接收端距离，单位m；I透损耗，在室内形成覆盖盲区，使深层覆盖难度加大，影响通信为障碍物种类；k为穿越第l类障碍物的衰减因子；Lj为第i类质量。引入室内分布系统可以扫除盲区，吸收室内业务量，有效障碍物的个数；当m=0表示收发端为视距传输，m=l表示收发提高TD—LTE的网络质量。TD—LTE室内分布技术流程主要包端间存在障碍物，eP31~视距传输。m的取值由Node点和UE点括规划、设计和建设流程。在网络规划中，传播模型选取的作用所

4、在空间的相对位置决定。表1不同遮挡物的穿透损耗主要体现在预规划，模型校正和网络仿真环节中。根据不同的场表1为不同遮挡物体的穿透材料类型损耗(dB)景选择合适的传播模型，根据规定网络指标的要求在一定的覆损耗。普通砖混墙lO～l5盖半径下计算出分布系统中天线口的功率，进而合理分配功率，1．4P．1238模型混凝土楼板25～3O最终达到室内覆盖要求。除去K—M模型之外，业界还玻璃5～81TD—U_E室内传播模型有另外一种模型得到了广泛的运天花板管道l～81．1通用模型用，它就是ITU—RP．1238室内传通用模型是目前无线网络规划软件普遍使用的

5、一种模型，播模型，该模型是一个位置通用模型-2]，与有关路径或位置信息它的系数主要有Hata公式推导确定。通用模型主要由以下方程等因素关系较小。其基本模型如下：来确定：PL(dB)=2()『g(，)+NIg(d)+￡-，(n)一(4)P．x=F+，+臼(d)+『g()+(Dif)其中，N为距离功率损耗系数，不同场景下的典型取值不+『g()+『gd+『9()+。(1)同；f为频率，单位MHz；d为接收端与发射端之间的距离，单位其中，P为接收功率；P仪为发射功率；d为基站与接收端m，d>lm；6(n)为楼层穿透损耗因子，n(≥1)接收端和发射

6、端之间的距离；H为接收端的高度，单位m；H鲋为发射端天线有之间的楼层数，)(8为慢衰落余量，取值与覆盖概率要求和室内阴效高度，单位m；k1为衰减常量；k2为距离衰减常数；k3和k5为影衰落标准差有关，见表2。发射端天线高度修正因子；k4为绕射修正参数；k6为终端高度修表2阴影寰落参考取值正参数；l(d为终端所处的传播损耗。频率居民楼办公室商业楼之所以称之为通用模型，自然是因为其可应用范围广泛，对1．8～2GHz81O1O5．2GHz12应用环境，工作频率等条件要求较低。该模型只是一种参数组合方式，可以根据不同的环境来确定各个参数的值。正是

7、因为其通在该模型中根据不同的场景分为视距和非视距两种，在视用性，所以广泛的运用在各类场景中，同时大部分的商用规划软距LoS场景中，因为排除了各种遮挡物的因素，所以多以自由件建立在此模型的基础上，实现模型校正。空间损耗为主，其距离功率损耗系数约为2O，穿越楼层数为O，1_2视距传播模型模型可以修正为：室内分布系统中同样存在与室外相类似的场景，在体育场PL(dB)=201g(，)+201g(d)一2l8+X(5)馆、民航机场、大型展馆中，天线发射端与接收端之间有较少的对于非视距NLoS场景，原模型公式不变，需要注意的是，障碍物遮挡，收发端间为

8、视距，此时的室内传播损耗可以按照自当穿越多层楼板时，预期的信号隔离程度将会达到一个临界值，由空间传播损耗来计算，自由空间路径损耗公式为：信号可能会沿其他外部路径传输，其总传输损耗不超过穿越多P