,.
Lp(dB)?69.55?26.16lgfc?13.82lghte??(hre)?(44.9?6.55lghte)lgd?Ccell?Cterrain
（3.6）
式中，fc（MHz）为工作频率； hte（m）为基站天线有效高度，定义为基站天线实际海拔高度与天线传播范围内的平均地面海拔高度之差；hre（m）为终端有效天线高度，定义为终端天线高出地表的高度； d（km）：基站天线和终端天线之间的水平距离；α(hre) 为有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数，其数字与所处的无线环境相关，参见以下公式。
?(1.1lgf?0.7)hm?(1.56lgf?0.8)(dB), 中、小城市??（hm）=?8.29(lg1.54hm)2?1.1(dB), f?300MHz,大城市 （3.7）
?2?3.2(lg1.75hm)?4.97(dB), f?300MHz,大城市Ccell：小区类型校正因子，即
?0, 城市?2????2?(lgf/28)??5.4(dB), 郊区 （3.8） ????4.78(lgf)?18.33lgf?40.98(dB), 乡村CcellCterrain：地形校正因子，地形校正因子反映一些重要的地形环境因素对路径损耗的影响，如水域、树木、建筑等。
3.3 COST-231 Walfisch-Ikegami(WIM)模型
COST-231 Walfisch-Ikegami模型广泛地用于建筑物高度近似一致的郊区和城区环境，它可用于宏蜂窝及微蜂窝作传播路径损耗预测，经常在移动通信的系统（GSM/PCS/DECT/DCS）的设计中使用。COST-231 Walfisch-Ikegami模型是基于Walfisch模型和Ikegami模型得到的，该模型也考虑了自由空间的路径损耗、散射损耗以及由建筑物边缘引起的附加损耗，其使用范围为频率f在800—2000MHz之间，
,.
基站天线高度h为4—50米，移动台天线高度为1—3米，距离d为0.02—5km。图3-3为COST-231 Walfisch-Ikegami模型的示意图。
dΔhbhRoofhbwbΔhmhm
图3-3 COST-231 Walfisch-Ikegami模型的示意图
COST-231 Walfisch-Ikegami模型分视距传播（LOS）和非视距传播（NLOS）两种情况计算路径损耗。视距（LOS）传播路径损耗为
Lf?42.6?26logd?20logf错误!未指定书签。 （3.9）
式中，Lf的单位为dB，f的单位为MHz，d的单位为km。
在非视距传播中，总的路径损耗包括自由空间传播损耗（Lfs），屋顶至街道的绕舌及散射损耗（Lrts），多重屏障的绕射损耗（Lmsd）。其路径损耗
Lb(dB)?Lfs?Lrts?Lmsd （3.10）
式中：Lfs为自由空间的路径损耗，其依赖于载波频率和距离，具体表达式为
Lfs(dB)?32.45?20logd(km)?20logf(MHz)错误!未指定书签。（3.11）
从式（3.9）中可以得出：Lfs会随着频率增加而增大，也会随着距离的增加也增大，及跟频率和距离成正比。
Lrts为屋顶到街道的绕射和散射损耗，其取决于频率、街道宽度、移动台的高度以及街道相对于基站、移动台连线的方位，具体表达式为：
,.
???16.9?10logw?10logf?20log?hm?Lori, hRoof?hm （3.12） Lrts??0, L?0?rts?这里，?hm?hb?hm
式中，Lori是考虑到街道方向的实验修正值，且各项参数为
??10?0.345?, 0???<35??Lori??2.5?0.075(??35?), 35????55? （3.13）
?4.0?0.114(??35?), 55????90??从式（3.12）中可以得出：Lrts虽街道宽度增加而减少，虽建筑物增加而增大。 Lmsd多重屏障的绕射损耗依赖于建筑建的距离、基站和移动台的高度以及载波频率、基站高度和屋顶高度。具体表达式为：
Lmsd?Lbsh?Ka?Kdlogd?Kflogf?9logb （3.14）
式中，Lbsh和Ka表示由于基站天线高度降低而增加的路径损耗；Kd和Kf为Lmsd与距离d和频率f相关的修正因子，与传播环境有关。其中各项参数的具体取值值为
Lbsh??18log(1??hb), hb?hRoof （3.15） ????0, hb?hRoof?54, hb?hRoof??Ka??54?0.8?hb, hb?hRoof且d?0.5km （3.16）
??54?0.8?hb, hb?hRoof且d?0.5km
??18, hb?hRoof （3.17） Ka????18?(?hb/hRoof), hb?hRoof???4?(f/925?1), 中等城市及具有中等密度Kf?? 树林的郊区中心 （3.18）
??4?(f/925?1), 大城市中心?3.4 COST-231Hata模型
,.
PL(dB)=46.3+33.9*logF-13.82*logH+(44.9-6.55*logH)*logD+C
PL:路径损耗； F:频率，单位MHZ(1500-2000MHZ)； D:距离，单位km；H:基站天线有效高度，单位m；C:环境校正因子；
取值：密集城区：-2dB； 城区：-5dB； 郊区：-8dB； 农村：-10dB； 开阔地：-26dB；平原：0dB。
第四章 链路损耗的具体计算分析
4.1 室内链路预算的简单分析和计算
4.1.1 TD-LTE 室内无线传播模型选择
目前，室内无线传播模型主要包括 Keenan-Motley 模型、ITU-R P.1238 模型、对数距离路径损耗模型、衰减因子模型等。其中对数距离路径损耗模型对环境要求较高，
,.
偏差较大，很少使用，其他三个模型在实际工作中都有采用，其中又以 ITU-RP.1238 模型使用最为广泛，该模型充分考虑了室内不同环境、不同建筑物结构、不同建筑材料及类型等因素，并可对模型进行校正，可用于精确计算室内覆盖环境的路径损耗。
本文拟采用 ITU-R P.1238 模型进行计算。ITU-R P.1238 模型计算公式如下：
Ltotal = 20 log10（f）＋ N log10（d）＋ L（－ 28 dB+X f n）其中N 是距离功率损耗系数，f 为工作频点（单位：MHz），d 为天线到 UE 的距离（单位：m），Lf 为层穿透损耗因子，n 为天线到 UE 所穿透的墙体数目（n>=1），X 为慢衰落余量，取值与覆盖概率要求以及室内慢衰落标准有关。对于工作在 1.8~2G 频段，N 和 X 的取值可参考表 1。表 1 不同场景下距离功率损耗系数、阴影衰落余量、楼层穿透损耗取值。
表1
4.1.2 TD-LTE 链路预算
链路预算分为两部分，一部分有线部分，即信源到天线端口损耗；另一部分为无线部分，即空中传播部分损耗。采用无源设备组网时一般链路计算可以只考虑下行链路预算，在有源设备组网时需要考虑干放的上下行平衡以及上行噪声系数。有线侧链路预算：根据到达天线口的功率，确定设备的输 入功率。具体预算如下：天线口输入功率＝有
链路预算移动通信的课程教学设计
