15KM超远距离wifi模组厂家讲解无线通信传输模型分类,在网络规划阶段和网络优化期间,重要的沟通问题是路径损失,它代表了大规模的沟通特征,具有强定律的沟通特征。路径损失是移动通信系统规划设计的重要基础,影响蜂窝设计的覆盖范围、信噪比和距离效应。因此,在移动通信网络的初始规划阶段,或未来的扩展,在网络优化期间需要预测路径损失。无线通信模型用于预测不同通信环境下的路径损失,以便更好地建设当地的无线通信网络。
基站发出的无线电信号不仅存在大气层中通信中遇到的路径损失,而且还受到地面通信路径损失的影响,地面通信损失受地形物体的影响很大。移动平台的天线高度较低,通常非常接近地平面,这就是这种额外的通信损失的原因之一。一般来说,地面的质地和粗糙度往往会导致能量消耗,降低移动平台和基站的接收信号强度。这类损失与自由空间损失相结合,共同构成通信路径损失。
15KM超远距离wifi模组厂家移动无线电信号也受到各种多直径现象的影响——它们会导致严重的信号衰落,这些影响来自移动无线电通信媒体。移动无线电信号的衰落包括长期衰落和短期衰落,这是统计分类。长期衰落通常是由沿传播路径的小规模地形变化引起的。短期衰落通常是由各种信号散射器固定和运动的反射引起的。这种衰落被称为多直径衰落。
准确描述在如此复杂的环境中传输信号的变化是一项非常困难的任务。以下模型通过大量的测量数据或准确的电磁理论计算来预测无线信号的变化。
在移动通信网络设计中,主要任务之一是使网络在满足移动用户需求的语音容量条件下达到满意的质量覆盖率、语音质量、语音损失率和连接率。其中很大一部分与接收信号的质量有关,接收信号的质量主要取决于发射和接收之间的通信条件。在分析移动通信的无线电波传输过程中,通信路径损失是人们关注的主要参数之一。15KM超远距离wifi模组厂家可以使用无线通信模型分析方法来预测无线电波的通信路径损失。
根据无线传播模型的性质,可分为以下几类:
(1)经验模型。
(2)半经验或半确定性模型。
(3)确定性模型。
经验模型是根据大量测试结果进行统计分析后导出的公式。用经验模型预测路径损失的方法非常简单,不需要相关环境的准确信息,但不能提供非常准确的路径损失估计值。确定性模型是直接将电磁理论计算方法应用于特定的现场环境。环境描述可以从地形数据库中获得,并且可以在环境描述中找到不同的精度等级。在确定性模型中,使用的几种技术通常基于射线跟踪方法:几何绕射理论、物理光学和不常用的准确方法,如积分方程法或时域有限差分法。在城市、山区和室内环境中,确定性的无线传输预测是一个极其复杂的电磁问题。半经验或半确定性模型是在一般城市或室内环境中使用确定性方法的基础上导出的等式。有时,为了提高其与实验结果的一致性,根据实验结果对等式进行修到天线周围特定特征的函数。
由于移动通信环境的多样性,每个通信模型都设计了特定类型的环境。因此,15KM超远距离wifi模组厂家可以根据通信模型的应用环境进行分类。通常考虑三种环境社区:宏小区宏蜂窝、微小区或微蜂窝、微小区或微蜂窝。
(1)宏小区
宏小区面积大,覆盖半径约1~30km大面积区域。基站发射天线通常位于周围建筑物上方。通常,有直射。
(2).微小区
微小区的覆盖半径在0.1~1km之间,覆盖面积不一定是圆的。发射天线的高度可以与周围建筑物的高度相同或略高于或略低于。通常,根据收发天线和环境障碍物的相对位置分为两类:LOS视距和NLOS非视距。
(3)微微小区
微微小区的典型半径在0.01~0.1km之间。微微小区可分为室内和室外两类。发射天线在屋顶下或建筑物内。LOS和NLOS通常应分别考虑,无论是室内还是室外。
一般来说,三种模型和三种社区类型之间存在相互适应的���系。例如,体验模型和半体验模型适用于具有均匀特征的宏小区,半体验公式也适用于均匀的微小区。模型所考虑的参数可以很好地代表整个环境。确定性模型适用于微小区和微小区。无论它们的形状如何,它们都不适用于宏小区,因为这种环境所需的CPU时间使这些技术效率低下。
宏小区传播模式
Okumura-Hata模型是Hata在Okumura大量测试数据的基础上用公式拟合而成的。由于使用Okumura模型,需要找到其给出的各种曲线,这不利于计算机预测。根据Okumura的基本中值场强预测曲线,Hata提出了通信损失的经验公式,即Okumura-Hata模型。
为了简化这个模型,15KM超远距离wifi模组厂家做了以下三个假设:
(1).作为两条全向天线之间的传播损失处理;
(2).作为准平滑地形而不是不规则地形处理;
(3).以城市传播损失公式为标准,其他地区采用校正公式进行校正。
适用条件:
(1)f为150~1500mHz;
(2)基站天线有效高度hb为30~200米;
(3)移动台天线高度hm为1~10米;
(4).通信距离为1~35km;
公式说明:
d单位为km;
f单位为MHz;
LB城是城市基本传播损失的中值;
HB,hm-基站,移动台天线有效高度,单位为米;
基站天线有效高度计算:基站天线离地高为hs,基站地高为hg,移动台天线离地高为hm,移动台位置地高为hmg,基站天线有效高度为hb=hs+hg-hmg,移动台天线有效高度为hm。注:计算基站天线有效高度的方法有很多,比如基站周围5~10公里范围内地面海拔高度的平均水平;基站周围5~10公里范围内地面海拔高度的地形拟合线;等等;不同的计算方法一方面与所使用的通信模型和计算精度要求有关。
COST-231-Hata模型也是基于Okumura等人的测试结果,通过分析高频Okumura传播曲线获得的公式。
适用条件:
(1).f为1500~2000mHz;
(2)基站天线有效高度hb为30~200米;
(3)移动台天线高度hm为1~10米;
(4).通信距离为1~35km。
传播损失公式:传播损失公式:
d单位为km,f单位为MHz;
LB城是城市基本传播损失的中值;
HB,hm-基站,移动台天线有效高度,单位为米;
基站天线有效高度计算:基站天线离地高为hs,基站地高为hg,移动台天线离地高为hm,移动台位置地高为hmg。基站天线的有效高度为hb=hs+hg-hmg,移动台天线的有效高度为hm。
微小区传播模式
双射线传输模型只考虑直接射线和地面反射射线的贡献。它能胜任平坦的农村环境,也适用于基站天线较低的微蜂窝社区,因为收发天线之间有LOS路径。在这种情况下,如果建筑物的墙壁也反射并绕过电波,它们将导致简单的双射线模型中场强度的快速变化,但不会改变双射线预测的整个路径损失幂定律指数n的值。双射线模式给出的路径损失被写成收发之间的距离d函数,可以类似于两个不同斜率n1和n2的直线段。两条线段之间的突变点也称为拐点在发射端之间的距离:
hr和ht分别是收发天线的高度。
路径损耗可以用耗:
这种近似型称为双斜率模型。理论上,双射线地面反射模型的n1和n2值分别为2和4。市区微蜂窝社区1800~1900mHz的测量结果显示,n1值在2.0~2.3之间,n2值在3.3~13.3之间。
多射线模型已用于LOS条件下的城市微蜂窝社区,当收发天线远低于屋顶平面时。这些模型假设所谓的街道介质峡谷结构也成为波导结构,接收端的场地,从接收和发射之间的直射,沿地面的反射,以及峡谷的垂直平面建筑墙。双射线模型可以被视为只考虑两种射线的多射线模型。提出了四射线和六射线模型:四射线模型由直射线、地面反射线和建筑墙壁反射的两种射线组成;六射线模型和四射线模型具有相同的机制,两种被建筑反射两次。
当多射线模型用于城市环境时,15KM超远距离wifi模组厂家通常假设街道建筑连续排列,建筑之间没有间隙。Blaunstein和Levin提出了一种多间隙波导结构模型,考虑到建筑墙体的实际介质特性,实际分布的街道宽度和从道路上的反射如图1所示。该模型假设城市结构是由两排平行的随机分布间隙建筑之间的间隙形成的。考虑到直接场地、建筑墙体的反射、角落和地面的反射。
室内传播模式。
实验研究指出,建筑物内障碍物的传播路径NLOS将经历瑞利衰落,而视距路径LOS与建筑类型无关。莱斯衰落是由强视距LOS路径和许多弱反射地面路径组成的。建筑材料、建筑边缘的纵横比和窗户类型表明,它们对地板之间的射频衰减有影响。测量表明,地板之间的损失不会随着分离距离的增加而线性增加。对于一层,地板之间衰减的典型值为15dB,然后每层增加6~10dB,多分为4层。对于5层或更多层的分离,每层的路径损失只增加了几分贝。
对于用室外基站覆盖室内的系统,15KM超远距离wifi模组厂家实验研究表明,建筑物内部接收到的信号强度随地板高度而增加。在建筑物的较低层,由于城市群的大衰减,穿透进入建筑物的信号电平很小。在较高的楼层中,如果有视距路径,则会产生强烈的直接信号到建筑物的外墙。信号的穿透损失是建筑物内部高度的频率和函数。穿透损失随着频率的增加而增加。测量表明,窗户的穿透损失比没有窗户的建筑物少6db。
对数距离路径损耗模型
L50(d)是平均路径损失db,d是收发之间的距离m,l(d0)是从发射点到参考距离d0的路径损失,d0是参考距离m,n取决于环境的平均路径损失指数。参考路径损失可通过测试或自由空间路径损失表示计算。
从上面发现的路径损失是对数的正态分布。平均路径损失指数n和标准差取决于建筑类型、建筑侧面、发射机和接收机之间的楼层数参数。接收间隔D米的路径损失可以给出:
(d)=L50(d)+X)
这是一种体验模型,其中Xー是标准差(DB)零均值对数正态分布的随机变量,代表着环境地物的影响。
衰减因子模型
在类型中,n1是位于同一楼层的路径损失指数。这取决于建筑的类型,其典型值为2.8;FAF是楼层衰减因子,是楼层数和建筑类型的函数。15KM超远距离wifi模组厂家传播模型在蜂窝设计中的应用。在无线蜂窝设计中,为预测接收机的覆盖半径或接收功率链路预算,可采用以下公式:
Pr=Pt+GT+Gr-Lt-Lr-Lbf。在公式中,Pr和PT分别接收功率和发射功率,单位为DBM;GR和GT是收发天线的增益,单位为DB;LR和LT是上下链路的馈线损失,单位为DB;LBF是传输路径的损失,单位为DB。LBF可以通过上述模型进行预测。
为了提高预测精度,减少无线网络规划工程师的工作量,更多的是使用计算机程序来预测传输损失和所覆盖的区域。路径损失的预测与基站周围的地形、地形和距离密切相关,因此我们可以将地形、地形和其他信息存储在电子地图中,计算机可以随时调用这些信息。