1、,无线电波传播理论,WCDMA网络规划组制作,无线电波波段划分,不同的频段内的频率具有不同的传播特性,电磁波的产生,根据Maxwell方程组： 空间某处只要有变化的磁场就能激发出涡旋电场，而变化的电场又能激发涡旋磁场。 交变的电场和磁场互相激发就形成了连续不断的电磁振荡即电磁波。 电磁波的速度只随介质的电和磁的性质而变化，电微波在真空中传播的速度，等于光在真空中传播的速度。 光和电磁波在本质上是相同的，光是一定波长的电磁波。,电磁波的传播,池塘中的波纹：能量从源点向四周传播，并逐渐减弱 电磁波的传播与此类似，不同之处（当辐射源是各向同性的理想点源时）： 在三维空间以球面波的形式传播 传播介质不
2、同，空气、障碍物、反射物,无线传播的理论基础,在自由空间中，由点源发射的正弦波向各个方向辐射球面波，此时该点源称为各向同性辐射源假设点源发射功率为Prad (W)，在距离d (m)处的单位面积功率（即Poynting矢量）为：,对于实际天线，若辐射功率为Pt (W)，天线增益为Gt (dBi) ，则Poynting矢量为：,无线传播的理论基础,若接收天线有效接收面积为Ae (m2)，增益为Gr (dBi) ，则两者关系：,因此在距离d处接收到的功率为：,无线网络规划、设计的理论基础是传播损耗，自由空间传播损耗为：,其它传播模型都是以自由空间传播模型为理论基础发展起来的,建筑物反射波 绕射波 直
3、射波 地面反射波,无线传播的特点,陆地移动通信的电波传播机制,实际环境的无线传播,LOS和NLOS,无线信道特征,无线信道随用户的位置和时间而变化多径散射、阴影遮挡使得接收功率发生剧烈变化,慢衰落 衰减：Pr正比于1/dn 阴影：障碍物遮挡快衰落 多径效应 在很小的距离间隔和时间间隔上，信号强度快速变化 产生Doppler频移 产生时延扩展,分集技术,抗快衰落措施分集技术,显分集 空间分集 极化分集 频率分集：GSM-跳频，WCDMA-扩频技术 其它：方向性分集、场分集、发射分集,隐分集 隐分集即是利用信号处理技术将分集作用隐含在被传输信号之中，如RAKE接收技术、信道交织、纠错编码等 可看作
4、时间分集,时延扩展,多径传播：不同路径的信号到达接收机的时间不同 当多径信号不能被接收机区分时就产生同信道干扰（CCI），对于WCDMA系统，多径时延必须大于一个码片周期(0.26s)才能被识别 典型值 (s): Open 0.2, Suburban = 0.5, Urban = 3,Doppler频移,Doppler效应的例子：火车经过你的身边,移动通信中的Doppler频移,V：移动台速度 ：信号到达角度,绕射损耗,穿透损耗,地物损耗,损耗,特点 电磁波在绕射点四处扩散 绕射波覆盖除障碍物外的所有方向 扩散损耗最为严重 计算公式复杂，随不同绕射常数变化,绕射损耗,电磁波穿透墙体的反射和折射
5、,室内信号取决于建筑物的穿透损耗室内窗口处与室内中部信号差别较大建筑物材质对穿透损耗影响较大电磁波的入射角对穿透损耗影响较大,穿透损耗,物体阻挡/穿透损耗为： 隔墙阻挡：520dB 楼层阻挡：20dB， 室内损耗值是楼层高度的函数，-1.9dB/层 家具和其它障碍物的阻挡： 215dB 厚玻璃： 610dB 火车车厢的穿透损耗为：1530dB 电梯的穿透损耗： 30dB左右 茂密树叶损耗：10dB,穿透损耗,反射损耗,无线传播环境,电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接决定传播模型的选取。影响传播环境的主要因素：地貌：高山、丘陵、平原、水域、植被地物：建筑物、道路、桥梁噪声：自然噪声、人为噪声气候：雨、雪、冰（对UHF频段影响微小）,无线传播环境,传播环境分类 参照ITU-R P.1411-1，结合中国国情，分类如下,无线传播环境,传播环境分类 对应的小区类型,其它新的小区分类，如 Mini-cell,
