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15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家講解無線通信傳輸模型分類，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化期間，重要的溝通問題是路徑損失，它代表了大規(guī)模的溝通特征，具有強(qiáng)定律的溝通特征。路徑損失是移動(dòng)通信系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，影響蜂窩設(shè)計(jì)的覆蓋范圍、信噪比和距離效應(yīng)。因此，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的初始規(guī)劃階段，或未來的擴(kuò)展，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化期間需要預(yù)測路徑損失。無線通信模型用于預(yù)測不同通信環(huán)境下的路徑損失，以便更好地建設(shè)當(dāng)?shù)氐臒o線通信網(wǎng)絡(luò)。
基站發(fā)出的無線電信號不僅存在大氣層中通信中遇到的路徑損失，而且還受到地面通信路徑損失的影響，地面通信損失受地形物體的影響很大。移動(dòng)平臺的天線高度較低，通常非常接近地平面，這就是這種額外的通信損失的原因之一。一般來說，地面的質(zhì)地和粗糙度往往會(huì)導(dǎo)致能量消耗，降低移動(dòng)平臺和基站的接收信號強(qiáng)度。這類損失與自由空間損失相結(jié)合，共同構(gòu)成通信路徑損失。
15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家移動(dòng)無線電信號也受到各種多直徑現(xiàn)象的影響——它們會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的信號衰落，這些影響來自移動(dòng)無線電通信媒體。移動(dòng)無線電信號的衰落包括長期衰落和短期衰落，這是統(tǒng)計(jì)分類。長期衰落通常是由沿傳播路徑的小規(guī)模地形變化引起的。短期衰落通常是由各種信號散射器固定和運(yùn)動(dòng)的反射引起的。這種衰落被稱為多直徑衰落。
準(zhǔn)確描述在如此復(fù)雜的環(huán)境中傳輸信號的變化是一項(xiàng)非常困難的任務(wù)。以下模型通過大量的測量數(shù)據(jù)或準(zhǔn)確的電磁理論計(jì)算來預(yù)測無線信號的變化。
在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，主要任務(wù)之一是使網(wǎng)絡(luò)在滿足移動(dòng)用戶需求的語音容量條件下達(dá)到滿意的質(zhì)量覆蓋率、語音質(zhì)量、語音損失率和連接率。其中很大一部分與接收信號的質(zhì)量有關(guān)，接收信號的質(zhì)量主要取決于發(fā)射和接收之間的通信條件。在分析移動(dòng)通信的無線電波傳輸過程中，通信路徑損失是人們關(guān)注的主要參數(shù)之一。15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家可以使用無線通信模型分析方法來預(yù)測無線電波的通信路徑損失。
根據(jù)無線傳播模型的性質(zhì)，可分為以下幾類：
(1)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?
(2)半經(jīng)驗(yàn)或半確定性模型。
(3)確定性模型。
經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪歉鶕?jù)大量測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后導(dǎo)出的公式。用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測路徑損失的方法非常簡單，不需要相關(guān)環(huán)境的準(zhǔn)確信息，但不能提供非常準(zhǔn)確的路徑損失估計(jì)值。確定性模型是直接將電磁理論計(jì)算方法應(yīng)用于特定的現(xiàn)場環(huán)境。環(huán)境描述可以從地形數(shù)據(jù)庫中獲得，并且可以在環(huán)境描述中找到不同的精度等級。在確定性模型中，使用的幾種技術(shù)通常基于射線跟蹤方法：幾何繞射理論、物理光學(xué)和不常用的準(zhǔn)確方法，如積分方程法或時(shí)域有限差分法。在城市、山區(qū)和室內(nèi)環(huán)境中，確定性的無線傳輸預(yù)測是一個(gè)極其復(fù)雜的電磁問題。半經(jīng)驗(yàn)或半確定性模型是在一般城市或室內(nèi)環(huán)境中使用確定性方法的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的等式。有時(shí)，為了提高其與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對等式進(jìn)行修到天線周圍特定特征的函數(shù)。
由于移動(dòng)通信環(huán)境的多樣性，每個(gè)通信模型都設(shè)計(jì)了特定類型的環(huán)境。因此，15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家可以根據(jù)通信模型的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行分類。通常考慮三種環(huán)境社區(qū)：宏小區(qū)宏蜂窩、微小區(qū)或微蜂窩、微小區(qū)或微蜂窩。
(1)宏小區(qū)
宏小區(qū)面積大，覆蓋半徑約1~30km大面積區(qū)域?；景l(fā)射天線通常位于周圍建筑物上方。通常，有直射。
(2).微小區(qū)
微小區(qū)的覆蓋半徑在0.1~1km之間，覆蓋面積不一定是圓的。發(fā)射天線的高度可以與周圍建筑物的高度相同或略高于或略低于。通常，根據(jù)收發(fā)天線和環(huán)境障礙物的相對位置分為兩類：LOS視距和NLOS非視距。
(3)微微小區(qū)
微微小區(qū)的典型半徑在0.01~0.1km之間。微微小區(qū)可分為室內(nèi)和室外兩類。發(fā)射天線在屋頂下或建筑物內(nèi)。LOS和NLOS通常應(yīng)分別考慮，無論是室內(nèi)還是室外。
一般來說，三種模型和三種社區(qū)類型之間存在相互適應(yīng)的???系。例如，體驗(yàn)?zāi)Ｐ秃桶塍w驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦m用于具有均勻特征的宏小區(qū)，半體驗(yàn)公式也適用于均勻的微小區(qū)。模型所考慮的參數(shù)可以很好地代表整個(gè)環(huán)境。確定性模型適用于微小區(qū)和微小區(qū)。無論它們的形狀如何，它們都不適用于宏小區(qū)，因?yàn)檫@種環(huán)境所需的CPU時(shí)間使這些技術(shù)效率低下。
宏小區(qū)傳播模式
Okumura-Hata模型是Hata在Okumura大量測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上用公式擬合而成的。由于使用Okumura模型，需要找到其給出的各種曲線，這不利于計(jì)算機(jī)預(yù)測。根據(jù)Okumura的基本中值場強(qiáng)預(yù)測曲線，Hata提出了通信損失的經(jīng)驗(yàn)公式，即Okumura-Hata模型。
為了簡化這個(gè)模型，15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家做了以下三個(gè)假設(shè)：
(1).作為兩條全向天線之間的傳播損失處理；
(2).作為準(zhǔn)平滑地形而不是不規(guī)則地形處理；
(3).以城市傳播損失公式為標(biāo)準(zhǔn)，其他地區(qū)采用校正公式進(jìn)行校正。
適用條件：
(1)f為150~1500mHz；
(2)基站天線有效高度hb為30~200米；
(3)移動(dòng)臺天線高度hm為1~10米；
(4).通信距離為1~35km；
公式說明：
d單位為km；
f單位為MHz；
LB城是城市基本傳播損失的中值；
HB，hm-基站，移動(dòng)臺天線有效高度，單位為米；
基站天線有效高度計(jì)算：基站天線離地高為hs，基站地高為hg，移動(dòng)臺天線離地高為hm，移動(dòng)臺位置地高為hmg，基站天線有效高度為hb=hs+hg-hmg，移動(dòng)臺天線有效高度為hm。注：計(jì)算基站天線有效高度的方法有很多，比如基站周圍5~10公里范圍內(nèi)地面海拔高度的平均水平；基站周圍5~10公里范圍內(nèi)地面海拔高度的地形擬合線；等等；不同的計(jì)算方法一方面與所使用的通信模型和計(jì)算精度要求有關(guān)。
COST-231-Hata模型也是基于Okumura等人的測試結(jié)果，通過分析高頻Okumura傳播曲線獲得的公式。
適用條件：
(1).f為1500~2000mHz；
(2)基站天線有效高度hb為30~200米；
(3)移動(dòng)臺天線高度hm為1~10米；
(4).通信距離為1~35km。
傳播損失公式：傳播損失公式：
d單位為km，f單位為MHz；
LB城是城市基本傳播損失的中值；
HB，hm-基站，移動(dòng)臺天線有效高度，單位為米；
基站天線有效高度計(jì)算：基站天線離地高為hs，基站地高為hg，移動(dòng)臺天線離地高為hm，移動(dòng)臺位置地高為hmg?；咎炀€的有效高度為hb=hs+hg-hmg，移動(dòng)臺天線的有效高度為hm。
微小區(qū)傳播模式
雙射線傳輸模型只考慮直接射線和地面反射射線的貢獻(xiàn)。它能勝任平坦的農(nóng)村環(huán)境，也適用于基站天線較低的微蜂窩社區(qū)，因?yàn)槭瞻l(fā)天線之間有LOS路徑。在這種情況下，如果建筑物的墻壁也反射并繞過電波，它們將導(dǎo)致簡單的雙射線模型中場強(qiáng)度的快速變化，但不會(huì)改變雙射線預(yù)測的整個(gè)路徑損失冪定律指數(shù)n的值。雙射線模式給出的路徑損失被寫成收發(fā)之間的距離d函數(shù)，可以類似于兩個(gè)不同斜率n1和n2的直線段。兩條線段之間的突變點(diǎn)也稱為拐點(diǎn)在發(fā)射端之間的距離：
hr和ht分別是收發(fā)天線的高度。
路徑損耗可以用耗：
這種近似型稱為雙斜率模型。理論上，雙射線地面反射模型的n1和n2值分別為2和4。市區(qū)微蜂窩社區(qū)1800~1900mHz的測量結(jié)果顯示，n1值在2.0~2.3之間，n2值在3.3~13.3之間。
多射線模型已用于LOS條件下的城市微蜂窩社區(qū)，當(dāng)收發(fā)天線遠(yuǎn)低于屋頂平面時(shí)。這些模型假設(shè)所謂的街道介質(zhì)峽谷結(jié)構(gòu)也成為波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，接收端的場地，從接收和發(fā)射之間的直射，沿地面的反射，以及峽谷的垂直平面建筑墻。雙射線模型可以被視為只考慮兩種射線的多射線模型。提出了四射線和六射線模型：四射線模型由直射線、地面反射線和建筑墻壁反射的兩種射線組成；六射線模型和四射線模型具有相同的機(jī)制，兩種被建筑反射兩次。
當(dāng)多射線模型用于城市環(huán)境時(shí)，15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家通常假設(shè)街道建筑連續(xù)排列，建筑之間沒有間隙。Blaunstein和Levin提出了一種多間隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)模型，考慮到建筑墻體的實(shí)際介質(zhì)特性，實(shí)際分布的街道寬度和從道路上的反射如圖1所示。該模型假設(shè)城市結(jié)構(gòu)是由兩排平行的隨機(jī)分布間隙建筑之間的間隙形成的。考慮到直接場地、建筑墻體的反射、角落和地面的反射。
室內(nèi)傳播模式。
實(shí)驗(yàn)研究指出，建筑物內(nèi)障礙物的傳播路徑NLOS將經(jīng)歷瑞利衰落，而視距路徑LOS與建筑類型無關(guān)。萊斯衰落是由強(qiáng)視距LOS路徑和許多弱反射地面路徑組成的。建筑材料、建筑邊緣的縱橫比和窗戶類型表明，它們對地板之間的射頻衰減有影響。測量表明，地板之間的損失不會(huì)隨著分離距離的增加而線性增加。對于一層，地板之間衰減的典型值為15dB，然后每層增加6~10dB，多分為4層。對于5層或更多層的分離，每層的路徑損失只增加了幾分貝。
對于用室外基站覆蓋室內(nèi)的系統(tǒng)，15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家實(shí)驗(yàn)研究表明，建筑物內(nèi)部接收到的信號強(qiáng)度隨地板高度而增加。在建筑物的較低層，由于城市群的大衰減，穿透進(jìn)入建筑物的信號電平很小。在較高的樓層中，如果有視距路徑，則會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的直接信號到建筑物的外墻。信號的穿透損失是建筑物內(nèi)部高度的頻率和函數(shù)。穿透損失隨著頻率的增加而增加。測量表明，窗戶的穿透損失比沒有窗戶的建筑物少6db。
對數(shù)距離路徑損耗模型
L50(d)是平均路徑損失db，d是收發(fā)之間的距離m，l(d0)是從發(fā)射點(diǎn)到參考距離d0的路徑損失，d0是參考距離m，n取決于環(huán)境的平均路徑損失指數(shù)。參考路徑損失可通過測試或自由空間路徑損失表示計(jì)算。
從上面發(fā)現(xiàn)的路徑損失是對數(shù)的正態(tài)分布。平均路徑損失指數(shù)n和標(biāo)準(zhǔn)差取決于建筑類型、建筑側(cè)面、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的樓層數(shù)參數(shù)。接收間隔D米的路徑損失可以給出：
(d)=L50(d)+X)
這是一種體驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其中Xー是標(biāo)準(zhǔn)差(DB)零均值對數(shù)正態(tài)分布的隨機(jī)變量，代表著環(huán)境地物的影響。
衰減因子模型
在類型中，n1是位于同一樓層的路徑損失指數(shù)。這取決于建筑的類型，其典型值為2.8；FAF是樓層衰減因子，是樓層數(shù)和建筑類型的函數(shù)。15KM超遠(yuǎn)距離wifi模組廠家傳播模型在蜂窩設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在無線蜂窩設(shè)計(jì)中，為預(yù)測接收機(jī)的覆蓋半徑或接收功率鏈路預(yù)算，可采用以下公式：
Pr=Pt+GT+Gr-Lt-Lr-Lbf。在公式中，Pr和PT分別接收功率和發(fā)射功率，單位為DBM；GR和GT是收發(fā)天線的增益，單位為DB；LR和LT是上下鏈路的饋線損失，單位為DB；LBF是傳輸路徑的損失，單位為DB。LBF可以通過上述模型進(jìn)行預(yù)測。
為了提高預(yù)測精度，減少無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師的工作量，更多的是使用計(jì)算機(jī)程序來預(yù)測傳輸損失和所覆蓋的區(qū)域。路徑損失的預(yù)測與基站周圍的地形、地形和距離密切相關(guān)，因此我們可以將地形、地形和其他信息存儲在電子地圖中，計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)調(diào)用這些信息。