WLAN第5章无线局域网的信道传播特性.ppt

第五章 无线局域网的信道传播特性,吉林大学通信工程学院 姜 宏,主要内容,概述无线信道的路径传播损耗模型WLAN的信道特性和路径损耗模型,5.1 无线信道的路径损耗模型,1、宏小区和微小区的路径损耗模型,宏小区和微小区的路径损耗模型,Okumura-Hata模型Cost231-Hata模型Cost231-Walfish-Ikegami模型Uni-Lund模型 为突变点与辐射源的距离。,2、微小区和微微小区的路径损耗模型,应用于建筑物内、建筑物附近、室内环境可采用室内传播模型,室内传播模型,显著特点,影响因素,（1）对数距离路径损耗模型,室内路径损耗遵从公式 式中，依赖于周围环境和建筑物类型，是标准偏差为 的正态随机变量。（2）Ericsson多重断点模型 有四个断点，考虑路径损耗的上下边界未考虑对数正态阴影部分,图2.17 多重断点室内路径损耗模型,（3）衰减因子模型,应用 适用于建筑物内的传播预测。包含了建筑物类型影响以及阻挡物引起的变化，灵活性强。衰减因子模型同层建筑物 其中，表示同层测试的指数值，FAF为楼层衰减因子多层建筑物 其中 表示基于测试的多楼层路径损耗指数室内路径损耗等于自由空间损耗加上附加损耗因子，并且随着距离成指数增长 其中 为信道衰减因子，单位为dB/m,同一楼层内，收发之间有墙壁时：,1、建筑物内的路径损耗模型,考虑多个楼层，收发之间有墙壁时：,建筑物内衰减因子L的典型值,阻挡效应、多径失真信道时延扩展小于1us衰落特性范围从莱斯衰落到瑞利衰落其中，F为路径中的楼层数。,2、室内的路径损耗模型,考虑穿透损耗穿透损耗与频率、建筑物类型、结构、层数有关市区、中等建筑、住宅区,3、从室外进入室内的路径损耗模型,在NLOS下，可以用下式计算：,5.2 WLAN信道特性和路径损耗模型,室外传播：宏小区、微小区传播模型室内传播：微微小区、毫微微小区传播模型,一、2.4GHz室内信道特性,三个房间和一个门厅的测试环境,一个实验室的测试环境（无窗户，天花板高3m）,功率延迟分布,2.4GHz室内信道传播模型,1、办公室路径损耗模型,典型的办公室环境下：,简化模型：,若采用对数-距离路径损耗模型来描述：,2、室内覆盖模型理论覆盖模型基于设备指标的方法基于测试的方法,（1）理论覆盖模型,例如，图中，当Pt=100mw（20dBm），n=3.5，d=10m时，Pr=20-40-35lg10=-55dBm.,L(d0)利用Friis自由空间损耗模型：f=2.4GHz,d0=1m.,（2）基于设备指标的方法,设某WLAN的AP指标如下：发射功率：63mw或18dBm覆盖半径：60m误码率：1*10-5假设IEEE802.11b WLAN，距离AP为60m处接收信号强度至少要求为-76dBm；根据AP天线方向图，距离AP为2.33m处接收信号强度至少要求为-42.4dBm。试确定接收信号功率与传播距离的关系。,由,确定路径衰减指数n：,得到,n1=3.03,n2=2.38,则接收信号功率与传播距离的关系为：,其中，d=160m,（3）基于测试的方法利用Intersil的WLAN配置软件，可测试接收信号强度和链路质量（%表示）。,环境：AP：2m高，天线垂直放置Wireless网卡：0.72m高（桌上），天线水平放置测试结果：边缘处最小接收信号强度为26%。百分比模型：,若AP的发射功率仍为18dBm，接收信号强度要求至少为-76dBm，则：,百分比到dbm的变换因子：,例：在某一房间，在距离AP为23m处的网卡的接收信号强度为43%，试确定房间内路径衰减指数n；若按照最小接收强度26%设计，AP覆盖半径多大？并写出接收信号强度的百分比模型和dbm模型。,求AP覆盖半径，由于,因此,百分比模型：,二、5.2GHz室内信道特性传播损耗更大，比1.8GHz近似高出10dB.,建筑物内穿透损耗：,三、红外WLAN信道特性,红外通信波长通常在700nm-1500nm之间。红外无线信道的常用分析方法是求出信道冲激响应三种传播方式：LOS；散射或漫反射（diffuse）；经特殊反射体反射的定向方式。,光的路径损耗:,为接收机收到的光子数。,