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第5章移动通信系统中的场强预测模型☐场强预测——所谓场强预测是指根据移动通信的不同环境得到通信范围内的场强分布（路径损耗），建立电波传播的模型，以便对通信网进行规划和设计（天线、基站站址、小区半径、频率……）☐传播模式——分为经验模式、半经验或半确定模式、确定性模式。
经验模式是根据大量测量结果统计分析后导出的公式，应用经验模式可以容易和快速地预测路径损耗，不需要有关环境的详细信息，但是不能提供非常精确的路径损耗估算值。
确定性模式是对具体现场环境直接应用电磁场理论进行计算，如射线追踪方法，环境的描述可以从地形地物数据库中得到。
半经验或半确定模式是基于把确定性方法用于一般的市区或室内环境中导出的公式，为了改善半经验或半确定模式和实验结果的一致性，有时需要根据实验结果对公式进行修正，得到的公式是天线周围某个规定特性的函数。
传播环境——蜂窝移动通信的最大特点就是小区制。
小区的大小和范围直接和传播条件有关，可以根据需要选择小区的大小和范围。
移动通信系统中主要采用宏小区、微小区（微蜂窝）和微微小区（微微蜂窝）三种形式。
经验模式或半经验模式对具有均匀特性的宏小区是合适的。
半经验模式还适用于均匀的微小区，在那里模式所考虑的参数能很好的表征整个环境。
确定性模式适合于微小区和微微小区不管它们的形状如何。
确定性模式对宏小区是不能胜任的，因为对这种环境所需的计算机CPU时间使人无法忍受☐四种电波传播模型——电波传播模型是指通过对电波传播的环境进行不同方法的分析后所得到的电波传播的某些规律、结论以及具体方法。
利用电波传播模型不仅可以估算服务区内的场强分布，而且还可以对移动通信网进行规划与设计。
统计模型（Statistical Model）——通过对移动通信服务区内的场强进行实地测量，在大量实测数据中用统计的方法总结出场强中值随频率、距离、天线高度等因数的变化规律并用公式或曲线表示出来。
实验模型（Empirical Model）——通过实验方法得出某些电波传播规律，但不像统计模型那样用公式或曲线表示出来。
GHz GHz和毫米波以上，路径损耗、阴影衰减、穿透损耗、植被损耗、人体损耗、大气损耗、雨衰损耗等都会引起系统建站时，采用的传播模型大多是基于现有的常用经验传播模型，并在此基础上根据路测数据进行模型校正，以尽量准确地反映真实场景下的传播损耗。
尽管可以通过模型校正使所采用的模型能够基本控制在要求的范围之内，然而由于不同传播参择等不完全一致，导致各个传播模型之间的结果校正后仍然存在较。
因此，针对不同的地貌及环境特点，选用传播模型，尽可能准确地描述特定场景网络规划及优化的准确自由空间传播模型简介自由空间是相对介电常数及相对磁导率均为1的理想介质，电磁波能量不会损耗。
自由空间传播损耗是指天线辐射的电磁波在视距路径中传播时，由于传播距离的不断增大引起的能量自然扩散现象。
自由空间传播损耗实际上是球面波的扩散损耗，(1)是收发天线的间距，单位为；λ指工作波是自由空间传播的光速，单位是将上述公式转化为以频率为参数的dB形式，可得(2)越大或者传播距离d越就越大L fs,dB越大说明接收端接收到的功率非常小。
这个传播模型是自由空间中的理想情况，也是各种传播模型的基础公式。
在实际通信应用规划和优化中，需要针对不同频率、不同场景进行模型优化、校正和预测，以得到符合实际3 5G传播模型组织和文献5G移动通信发展日新月异，大量组织和研究人员对5G移动通信无线传播模型展开研究，有各自发布了5G传播模型[4]，频率适用范围都是100 GHz，分别是：（1）3GPP。
3GPP提供连续的工作进展报告，为5G行业提供国际标准，5G传播模型文档为38.901-e30[5]，对应频率范围是0.5 GHz新版本发布于2017年12月（Release3GPP另外还有3GPP TR 38.900 V14.3.1对应频率范围是6 GHz—100 GHz以下的场景。
（2）5GCM（5G Channel15家公司和大学合作组成的特设小组，根据广泛的测量活动，对3GPP的开发模型进行补充和修正。
填空题1．基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号两种，调制也分为（数字调制）和（模拟调制）两大类。
2．在发送端需要把数字基带信号的频谱搬移到带通信道的通带范围内，这个频谱的搬移过程称为（数字调制）。
相应地在接收端需要将已调信号的频谱搬移回来，还原为数字基带信号，这个频谱的反搬移过程称为（数字解调）。
3．二进制数字相位调制又分为（二进制绝对调相(2PSK)）和（二进制相对调相(2DPSK)）两种。
4．数字基带信号是低通型信号，其功率谱集中在（零频）附近，它可以直接在（低通型）信道中传输。
5．跳频系统的频率随时间变化的规律称为（跳频图案）。
5、天线的极化就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为（垂直极化波）；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为（水平极化波）。
6、根据天线阵列的最大辐射方向，将其分为（垂射）和（端射）。
1．移动通信的发展趋势表现在小型化、（宽带化）、（网络融合化和业务综合化）、（智能化和软件化）、（个人化）等方向。
2．GSM系统常用的频率复用方式为（4*3）。
3．GSM系统基站子系统由（基站收发信机组）和（基站控制器）两大部分组成。
4．GSM系统的工作频段分为（900M）频段和（1899M）频段。
5．GSM系统采用（频分）双工方式。
6．GSM系统全速率业务信道速率为(22.8kbit／s)。
7．同GSM系统相比，GPRS网络中在BSC部分增加了(PCU)。
8．GPRS业务可分为(点对点业务)和(点对多点业务)。
9．IS-95系统前向信道包括(1)个导频信道、(1)个同步信道、(1~7)个寻呼信道和(55)个前向业务信道。
1O．IS-95及cdma2000 l x数字蜂窝移动通信系统频道间隔为(1.23MHz)，其基本频道的序号为(283)。
11．CDMA系统通过采用RAKE接收技术可以克服多径的不利影响，带来(路径)分集的好处。
1．微波中继通信是利用(微波)作为载波并采用中继(接力)方式在地面上进行的无线电通信。
spm传播模型公式
spm模型介绍
SPM(标准传摇枝型〉是建立.在:Cost231——TTata模型的基础上，现己广泛应用在3Gi移动通信设汀的领域中常用的SPM模型中的标准宏小区模型应用较广泛。
J计算公式如下:
Ploss=K1+K2lg(d)+K3log(hms)
+K4LDiffraction+K5lg( heff)lgd)+K6lg( hmeff)+KT7(f Clutter) P:路抛(dT3m );
K1 :俯移常量;
K2:币离相关的lg(d)的修正国了:K3:lg(h)的H正网了;
K4:衍射计算.的修正因子;K5:1g(h)1g(d)的修止因子;
K6:移动台有效高度的修正因子:K7:地貌平均加权损耗的修正闪了:d:基站到移动站之间的距离, m1。
hms:移动站对地面的高度, m. 这个数值或者可以指定为通用数值，或者只对应单个地物类剃。
heff:基站天线的有效高度,m。
Diffraction:等效刃形衍射方法计算的衍射损耗。
Clutter:平均加权..
对于SPM模型的特点．对于该模型的参数值，K3固定为5.83,K5为-6.55,K6为0. 而对丁K4而言，市区一般设置为0.2，郊区一般设置为0.4.。
不同频率的5G传播模型对比摘要：精确的传播模型是无线规划和优化的重要基础，本文主要研究700Mhz在无线环境中的传播特性，通过在XX市进行大量的CW路测数据并分析处理得到了基于SPM模型的700MHz、2.6GHz、4.9GHz的传播模型，以700MHz为例分析在有底噪干扰情况下的传播模型流程与结果，并探讨了700MHz-800MHz的无线环境，且通过多种方式对传播模型进行验证；将2.6GHz和4.9GHz的传播模型校正结果进行对比，并对比了射线跟踪和SPM模型的不同对比。
对与该城市具有相同地貌的城市的有一定的参考价值，对相关的网络规划提供了理论基础。
关键词：无线通信5G 传模校正一、传播模型校正的目的与意义1. SPM传播模型校正的简介无线信号从发射天线辐射出去后，经过空间传播，到达接收端。
由于无线传播环境复杂，接收信号也变得复杂。
在无线网络规划中准确预测收发之间信号的衰耗，决定了无线网络规划的合理性,传播模型校正是进行无线网络规划的一项基础性工作，准确的传播模型对于合理设计站间距、准确地进行网络性能仿真有着至关重要的影响[1]。
SPM（standard propagation model）传播模型是无线网络规划普遍使用的工具，其数学表达式如下：L=K1+K2log10d+K3log10ℎte+K4L Diffraction+K5log10dlog10ℎte+K6ℎre+K7f clutter(1)其中，K1是与频率相关因子，K2是距离衰减因子，K3是移动台天线高度相关因子，K4是与衍射计算相关的因子，K5是与发射天线有效高度和距离相关的因子，K6是移动台高度相关因子，K7是地貌相关因子，f clutter是相关地貌因素。
d是发射点到接收点的直线距离，ℎte是发射机天线有效高度，L Diffraction是衍射损耗，ℎre是移动台有效高度。
尽管SPM 模型的各个因子都是可以进行校正的，但是由于所能采集到的数据有限，并不是所有的因子在现阶段的模型校正过程中都能够进行准确的校正。
移动通信中传播模型的校正
一、引言
传播模型是移动通信网小区规划的基础，传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求。
由于我国幅员辽阔，各省、市的无线传播环境千差万别。
例如，处于丘陵地区的城市与处于平原地区的城市相比，其传播环境有很大不同，两者的传播模型也会存在较大差异。
因此如果仅仅根据经验而无视各地不同地形、地貌、建筑物、植被等参数的影响，必然会导致所建成的网络或者存在覆盖、质量问题，或者所建基站过于密集，造成资源浪费。
随着我国移动通信网络的飞速发展，各运营商越来越重视传播模型与本地区环境相匹配的问题。
传播环境对无线传播模型的建立起关键作用，确定某一特定地区的传播环境的主要因素有：
自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）
人工建筑的数量、高度、分布和材料特性
该地区的植被特征
天气状况
自然和人为的电磁噪声状况
另外，无线传播模型还受到系统工作频率和移动台运动因素的影响。
在相同地区，工作频率不同，接收信号衰落各异；静止的移动台与高速运动的移动台的传播环境也大不相同。
传播模型的研究可分为两类：
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。
在移动通信系统中，由于移动台不断运动，传播信道不仅受到多普勒效应的影响，而且还受地形、地物的影响，另外移动系统本身的干扰和外界干扰也不能忽视。
基于移动通信系统的上述特性，严格的理论分析很难实现，往往需对传播环境进行近似、简化，从而使理论模型误差较大。
而最著名的统计模型是Okumura模型，它是Okumura 以其在日本的大量测试数据为基础统计出的以曲线图表示的传播模型。
在Okumura模型的基础上，利用回归方法拟合出便于计算机计算的解析经验公式。
这些经验公式有适用于GSM900宏蜂窝的Okumura-Hata公式、适用于GSM1800宏蜂窝的Hata扩展公式。
另外还有适用于微蜂窝的Walfisch公式及室内传播环境使用的Keenan-Motley公式。
这些经验公式计算繁琐并且与实际环境之间存在着或大或小的误差。
因此在实际的场强预测中，一般都以修正的Okumura-Hata模型作为预测模型，利用计算机进行辅助预测，在这种规划软件中，可以针对当地的实际无线环境作CW测试后对上述公式进行修正。
需要说明的是，如果已有地形地物相似城市的模型参数，可以直接用于规划预测，而没有必要重做CW测试和模型校正，以节省人力物力。
二、CW测试
CW测试目的就是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。
1.无线传播特征
无线信号在传播时会受到多种途径衰减的损害，表示为：
P(d)=d-nS(d)R(d) (1)
其中，P(d)为接收信号功率，是基站和移动台之间距离的函数；d-n为空间传播损耗，n一般为3~4；S(d)为阴影衰落，是由传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波遮蔽所引起的衰落，也称长期衰落或慢衰落；R(d)为多径衰落，是由移动传播环境的多径传播引起的衰落，也称短期衰落或快衰落。
慢衰落特性符合正态分布，而快衰落符合瑞利分布。
快衰落是叠加在慢衰落上的信号的快速抖动。
由于移动台的天线高度低于周围建筑物的高度，并且载波波长远小于建筑物尺寸，因此在移动台侧，在半个波长的距离上信号变化动态范围可达40dB（高于平均值10dB，低于平均值30dB）。
对于移动通信系统，式(1)的分析不太方便，为了可以利用随机过程的理论分析移动通信的传播，可把(1)表示为：
r(x) = m(x)r0(x) (2)
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：
(3)
其中2L为平均采样区间长度，也叫本征长度。
因为地形地物在一段时间内基本固定，所以对于某一确定的基站，在某一确定地点的本地均值是确定的。
该本地均值就是CW测试期望测得的数据，它也是与传播模型预测值最逼近的值。
2.CW测试方法
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去除瑞利衰落的影响。
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。
