无线传播模型测试与校正研究

无线电传播模型及其应用研究无线电传播模型是指一种用来描述无线电信号在空间传播过程中路径损耗和干扰的数学模型。

它是通过模拟传输路径对电磁波的传输和走失、反射和衍射等物理现象进行建模实现的。

由于无线电波在传播过程中所受到的影响因素很多，因此无线电传播模型在有效预测无线电信号覆盖范围、网络规划及运营管理等方面有着不可替代的作用。

在实际应用中，无线电传播模型主要分为传播损耗模型和干扰模型两大类。

传播损耗模型是指无线电信号在空间传输过程中所遇到的电波系数、路径损耗等物理现象对其强度的影响。

这种模型通常被用于预测无线电信号的覆盖范围和质量，如雷达、卫星通信、无线电广播和移动通信等应用。

与之相对，干扰模型则是描述不同无线电设备在同一时间和空间内互相干扰的数学模型。

现代无线电通信技术的广泛应用导致了频谱资源的日益紧张，因此理解不同类型无线电设备之间的干扰关系和评估干扰情况非常关键。

这种模型常用于广播电视转播、无线电电波谱管理及干扰分析等领域的应用。

除了传播损耗模型和干扰模型，无线电传播模型还包括其他多种类型，如宏分布模型和微分布模型。

微分布模型是指对信号传输过程中的衍射、散射等微小影响进行建模和分析。

它通常用于定义具体场景下信号强度和质量参数的变化。

而宏分布模型则是在不同宏观环境下的信道参数进行建模和定义。

这种模型能够更好地模拟不同决定因素下的无线电波特性，如城市、郊区、山区、海岸等地形和气象因素的影响等。

这些模型在无线电信号的规划、部署和电波环境评估等领域中有着广泛的应用。

无线电传播模型的研究和应用已经成为了了解无线电通信技术和广播电视转播等行业的基础。

随着无线电通信技术的不断发展，这种模型的研究和应用也日趋重要。

因此，了解无线电传播模型的基本知识和应用特点是当今通信技术领域的必要条件。

CW测试与传播模型校正1. 引言CW测试（Continuous Wave Testing）是一种常用的无线通信测试方法，用于评估无线信号在不同环境下的性能和传播模型的准确性。

传播模型是用来描述无线信号在空中传播时的衰减和传播路径损耗的数学模型。

在实际应用中，校准传播模型的准确性非常重要，可以帮助优化网络规划、增强信号覆盖和容量。

本文将介绍CW测试的基本原理和常见的传播模型，以及如何校正传播模型以提高测试结果的准确性。

2. CW测试原理CW测试是一种基于连续波信号的测试方法，通过发射一个连续的无线信号，然后在接收端进行测量和分析。

CW测试可以测量信号强度、信噪比、误码率等参数，反映无线信号在不同环境下的表现。

CW测试的基本原理是利用接收到的信号强度来推导传播路径损耗。

通过对信号强度和距离之间的关系建立数学模型，就可以预测信号在不同距离下的衰减情况。

根据测试结果，可以对传播模型进行校正，提高预测准确性。

3. 常见传播模型在无线通信领域，有很多常用的传播模型可以用来描述无线信号在空中传播时的特性。

以下是一些常见的传播模型：3.1. 距离衰减模型距离衰减模型是最基本的传播模型之一，它假设信号在传输过程中以固定的速率衰减。

最常见的距离衰减模型是自由空间路径损耗模型和两线地模型。

3.2. Okumura-Hata模型Okumura-Hata模型是一种经验模型，适用于城市和郊区环境的信号传播预测。

它考虑了地物的反射、绕射和散射效应，可以较准确地预测信号的覆盖范围和传输距离。

3.3. COST 231模型COST 231模型是一种适用于城市环境的传播模型，考虑了建筑物和地面信号的反射、绕射和散射效应。

该模型基于多项式拟合方法，具有较高的预测准确性。

3.4. ITU-R P.1411模型ITU-R P.1411模型是一种适用于城市和郊区环境的传播模型，考虑了地物的反射、绕射和散射效应，以及信号的多径传播。

该模型有多个版本，可以根据具体的测试环境选择合适的版本。

交通运输部海事局通过近10年的AIS岸基系统建设，现已建成全世界最大的AIS岸基网络，覆盖了沿海30海里以内水域和内河四级及以上高等级航道。

但随着海上无线数据通信业务量和船岸、船舶之间的数据业务交流需求快速增长，以实现船舶相互识别和避免碰撞为主要目标的AIS，却逐渐额外承担起了船岸数据通信的任务，导致AIS信息阻塞等问题，进而影响航行安全。

2013年，国际海事组织（IMO ）提出发展VDES系统，以解决AIS数据通信的压力。

VDES系统是AIS系统的加强和升级版，在集成了现有AIS功能的基础上，增加了特殊应用报文（ASM ）和宽带甚高频数据交换（VDE ）功能，可以有效缓解现有AIS 数据通信的压力，为保护船舶航行安全提供有效的辅助手段，同时也将全面提升水上数据通信的能力和频率使ＶＨＦ　Ｒａｄｉｏ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ海上ＶＨＦ无线信号传播模型测试验证研究邓祝森1，夏启兵1，李 巍1 ，苏 青2 ，郭泽辉2邓祝森，男，正高级工程师，毕业于大连海事大学交通运输管理工程（航标管理）专业，现任交通运输部北海航海保障中心副主任。

长期从事航标管理、船舶管理、信息化建设等管理和研究工作，先后主持或参与７０余项技术标准、管理规定编制，主持或参与４０余项科技创新研究课题，获国家专项资金支持１项，获省部级科技奖励３项、发明专利１项、实用新型专利２项、外观设计专利１项。

收稿日期：２０２０－１２－２３；修回日期：２０２１－０３－１８（１．北海航海保障中心　天津　３００４５０；２．遨海科技有限公司　辽宁　大连　１１６０００）ＤＥＮＧ　Ｚｈｕ－ｓｅｎ１，　ＸＩＡ　Ｑｉ－ｂｉｎｇ１，　ＬＩ　Ｗｅｉ１，　ＳＵ　Ｑｉｎｇ２，　ＧＵＯ　Ｚｅ－ｈｕｉ２（１．ＮＧＣＮ，　Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５０，Ｃｈｉｎａ；　２．　Ａｏｈａｉ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｄａｌｉａｎ，　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１６０００，　Ｃｈｉｎａ）摘　要：以甚高频数据交换系统（ＶＨＦ　Ｄａｔａ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ　Ｓｙｓｔｅｍ，ＶＤＥＳ）为研究对象，合理选用有效可行的海上传播模型，并通过两次海上航行试验，验证ＶＤＥＳ系统中各信道在不同距离下的通信能力，判断影响ＶＤＥＳ系统通信距离的主要因素，为ＶＤＥＳ系统的建设提供技术支撑。

3.4 传播模型校正3.4.1 CW测试原理为了获得符合本地区实际环境的无线传播模型，提高覆盖预测的准确性，为网络规划打好基础，必须进行传播模型的校正。

CW测试即连续波测试，是进行模型校正的必经步骤，通过CW测试和数字地图可以获得进行模型校正的数据。

这些测试数据中的经纬度信息和接收电平形成模型校正的数据源。

利用随机过程的理论分析移动通信的传播，可以表示为：其中，x为距离，r(x)为接收信号；r0(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：其中2L为平均采样区间长度，也叫本征长度。

CW测试就是尽可能获取在某一地区各点地理位置的本地均值，即r(x)与m(x) 之差尽可能小，因此要获取本地均值必须除去瑞利衰落的影响。

对于一组测量信号数据r(x)平均时，若本征长度2L太短，则仍有瑞利衰落影响存在；若2L太长，则会把正态衰落也平均掉。

因此在CW测试中确定2L关系到能否使所测数据与实际本地均值的逼近程度，以及根据CW测试校正的传播模型预测的准确程度。

著名通信专家李建业证明，对于GSM系统，在本征长度为40个波长，采样50个样点时，可使测试数据与实际本地均值之差小于1dB （不考虑测试设备和数字地图的误差）。

3.4.2 CW测试方法1. CW测试的站址选择在测试之前首先需要确定测试站址及其数量，根据一般经验，在人口密集的大城市，测试站址应不少于5个；对于中小城市一般一个测试站址就够了，这主要取决于测试基站天线高度及有效辐射功率（EIRP）的大小。

站址选择的原则是要使它能够覆盖足够多的地物类型（这些地物类型来自数字地图）。

在实际测试中为便于测试，测试站址可按以下标准来确定站址是否合适：(1) 天线高度大于20米；(2) 天线高于最近的障碍物5米以上。

图3-6 站址选择标准示意图在此障碍物主要指天线所在屋顶上的最高建筑物，作为站址的建筑物应高于周围建筑物的平均高度。

2. CW测试准备CW测试首先需要有一个测试基站发射RF信号，可以FM调制，也可以不调制，然后用CW测试设备进行驱车测试。

无线传播模型测试与校正研究梁伟坚发表时间：2018-05-15T10:47:12.607Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：梁伟坚[导读] 摘要：文章主要是针对本地的地理环境来进行清远无线传播模型的校正，系统阐述了传播模型的相关理论知识，并对模型校正的理论进行了分析研究，给出本地相关的的模型校正案例。

身份证号码：44180219781226XXXX 清远市 511518 摘要：文章主要是针对本地的地理环境来进行清远无线传播模型的校正，系统阐述了传播模型的相关理论知识，并对模型校正的理论进行了分析研究，给出本地相关的的模型校正案例。

关键词：清远3G 传播模型测试传播模型校正 1 引言传播模型是移动通信网小区规划的基础，在移动通信无线网络的规划设计中，预测无线信号的覆盖水平是首先需要考虑的问题，而准确预测信号覆盖的关键便是在于选用经过精确校正的传播模型。

传播模型的准确与否密切关系到小区规划是否合理，是运营商能否以比较经济合理的投资满足用户的需求的关键所在。

因此为了获得符合本地区实际环境的无线传播模型，提高预测的准确性，为网络规划打好基础，必须进行相关的传播模型校正工作。

为了做好无线规划工作，得到准确的传播模型，在清远地区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6种地形下的传播模型参数，利用所得到的相关传播模型进行了3G网络的仿真，对进行3G无线网络规划的工作起到了很大的作用，本文正是基于该次的传播模型校正的情况进行论述。

2 传播模型介绍传播模型的研究可以分为两类：一类是基于无线电传播理论的理论分析方法；一类是建立在大量测试数据和经验公式基础上的实测统计方法，本文是基于研究后者。

2.1 理论分析方法的研究理论分析法是基于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，通过理论计算分别得到每一点上的接收信号的强度，其基本的思想是：首先确定一个发射源的位置，根据3D地图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，并且对于算法要求非常严格，目前基于理论分析方法的传播模型并没有获得大规模的应用。