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选择传播模型

介绍

传播模型允许您预测无线电信号在环境中传播时的传播和衰减。您可以通过使用propagationModel此外，您可以使用范围和路径损耗功能。

下面几节描述各种传播和射线追踪模型。的表格列出了支持的模型金宝apppropagationModel功能，并比较每个型号支持的频率范围、型号组合和限制。金宝app

大气

大气传播模型将站点之间的路径损耗预测为距离的函数。这些模型假设视线（LOS）条件，并忽略地球曲率、地形和其他障碍物。

模型	描述	频率	组合	局限性
自由空间(`自由空间`）	理想的传输模型，发射机和接收机之间有清晰的视线	没有强制执行的范围	可以与雨、雾和气体结合	假定视线
雨(`雨`）	无线电波信号在雨中的传播及其路径损耗。有关更多信息，请参阅［３］．	1千兆赫至1000千兆赫	可以与任何其他传播模型组合吗	假定视线
煤气(`气体`）	无线电波信号的传播及其因氧气和水蒸气引起的路径损耗。有关更多信息，请参阅［5］．	1GHz至1000GHz	可以与任何其他传播模型组合吗	假定视线
雾(`雾`）	无线电波信号的传播及其在云雾中的路径损失。有关更多信息，请参见［2］．	10GHz到1000 GHz	可以与任何其他传播模型组合吗	假定视线

经验主义的

与大气传播模型一样，经验模型将路径损耗预测为距离的函数。与大气模型不同，近距离经验模型支持非视线（NLOS）条件。金宝app

模型	描述	频率	组合	局限性
接近(`接近`）	城市宏观小区情景下信号的传播。有关更多信息，请参见[1]．	没有强制执行的范围	可以与雨、雾和气体结合	- - - - - -

地形

地形传播模型假设传播发生在地形切片上的两点之间。使用这些模型来计算不规则地形(包括建筑物)上站点之间的点对点路径损失。

地形模型根据自由空间损耗、地形和障碍物绕射、地面反射、大气折射和对流层散射计算路径损耗。它们结合物理和经验数据提供路径损耗估计。

模型	描述	频率	组合	局限性
朗利大米(`朗利米`）	也被称为不规则地形模型(ITM)。有关更多信息，请参见［4］．	20 MHz至20 GHz	可以与雨、雾和气体结合	天线高度最小为0.5米，最大为3000米
泰勒姆(`泰勒姆`（天线工具箱））	地形综合粗糙地球模型™	1 MHz至1000 GHz	可以与雨、雾和气体结合	需要访问外部TIREM库天线高度最大为30000米

射线追踪

光线跟踪模型，由光线追踪对象，使用三维环境几何体计算传播路径［7］［8］. 它们通过电磁分析确定每条射线的路径损耗和相移，包括跟踪信号通过传播路径的水平和垂直极化。路径损耗包括自由空间损耗和反射损耗。对于每个反射，该模型通过使用菲涅耳方程、入射角以及表面材料的相对介电常数和电导率来计算水平和垂直极化的损耗［5］［6］在指定的频率。

当其他受支持的模型计算单个传播路金宝app径时，光线跟踪模型计算多个传播路径。

这些模型支持三维室外和室内金宝app环境。

射线追踪方法	描述	频率	组合	局限性
发射和反射射线(SBR)	金宝app支持计算近似传播路径多达十个路径反射。SBR方法计算的接收点位置不准确。计算的传播路径的精度随路径长度的增加而降低。计算复杂度随反射次数线性增加。因此，SBR方法通常比图像方法更快。	100兆赫到100兆赫	可以与雨、雾和气体结合	不包括衍射、折射和散射的效果
图像	金宝app最多支持两个路径反射，并计算精确的传播路径。计算复杂度随反射次数呈指数增长。	100兆赫到100兆赫	可以与雨、雾和气体结合	不包括衍射、折射和散射的效果

SBR法

这张图说明了从发射机计算传播路径的SBR方法，Tx，致收件人，处方．

用SBR法进行射线追踪反射和衍射

SBR方法从以中心为中心的测地线球体发射许多光线Tx．测地线球体使模型能够发射近似均匀间隔的射线。

然后，该方法跟踪来自的每条光线Tx并且可以模拟光线和周围物体之间不同类型的相互作用，例如反射、衍射、折射和散射。注意，实现只考虑反射。

当光线照射平面时，如图所示R，光线根据反射定律反射。
当光线击中边时，如图所示D，射线根据衍射定律产生许多衍射射线［9］[10]．每一条衍射线与衍射边的夹角与入射线的夹角相同。衍射点成为一个新的发射点，SBR方法跟踪衍射射线的方式与射线发射的方式相同Tx．连续的衍射射线围绕衍射边缘形成一个圆锥，通常称为一个圆锥凯勒锥[10]．目前SBR方法的实现不考虑边缘绕射。

对于每一条发射的光线，该方法围绕处方使用一个称为接收球的球体，其半径与发射光线的角度间隔和光线移动的距离成比例。如果光线与球体相交，则模型将光线视为从球体开始的有效路径Tx来处方．

图像法

该图展示了与SBR方法相同的图像法，用于计算同一发射机和接收机的单条反射射线的传播路径。图像方法定位的图像Tx对于一个平面反射面，Tx”。然后，该方法连接Tx”和处方带线段。如果线段与平面反射面相交，如图所示R在图中，然后是来自的有效路径Tx来处方存在。该方法通过递归扩展这些步骤来确定具有多个反射的路径。

使用图像方法的光线跟踪

工具书类

[1]Sun, Shu, Theodore S. Rappaport, Timothy A. Thomas, Amitava Ghosh, Huan C. Nguyen, Istvan Z. Kovacs, Ignacio Rodriguez, Ozge Koymen, Andrzej Partyka。“5G无线通信大规模传播路径损耗模型的预测精度、灵敏度和参数稳定性研究”IEEE车辆技术汇刊65年,没有。5(2016年5月):2843-60。https://doi.org/10.1109/TVT.2016.2543139。

［2］国际电信联盟无线电通信部门。由于云雾造成的衰减. 建议P.840-6。ITU-R，于2013年9月30日批准。https://www.itu.int/rec/R-REC-P.840-6-201309-S/en.

［３］国际电信联盟无线电通信部门。用于预测方法的降雨特定衰减模型. 建议P.838-3。ITU-R，于2005年3月8日批准。https://www.itu.int/rec/R-REC-P.838-3-200503-I/en.

［4］乔治·A·赫福德，安妮塔·g·朗利和威廉·A·基西克。在面积预测模式中使用ITS不规则地形模型的指南《国家电信和信息管理局报告82-100》，1982年4月1日。

［5］国际电信联盟无线电通信部门。建筑材料和结构对100MHz以上无线电波传播的影响。建议P.2040-1.ITU-R，于2015年7月29日批准。https://www.itu.int/rec/R-REC-P.2040-1-201507-I/en.

［6］国际电信联盟无线电通信部门。地球表面的电特性．推荐P.527-5。ITU-R, 2019年8月14日批准。https://www.itu.int/rec/r - rec p.527 i/en——5 - 201908。

［7］Yun，Zhengqing和Magdy F.Iskander.“无线传播建模的光线跟踪：原理和应用。”IEEE接入3(2015): 1089 - 1100。https://doi.org/10.1109/ACCESS.2015.2453991。

［8］Schaubach，K.R.，N.J.Davis和T.S.Rappaport。“预测微蜂窝环境中路径损耗和延迟扩散的光线追踪方法”，载于车辆技术学会第42届VTS会议-技术前沿932 - 35。美国:IEEE, 1992。https://doi.org/10.1109/VETEC.1992.245274。

［9］国际电信联盟无线电通信部门。由衍射传播．推荐P.526-15。ITU-R, 2019年10月21日批准。https://www.itu.int/rec/r - rec - p.526 - 15 - 201910 i/en。

[10]几何绕射理论美国光学学会杂志52岁的没有。2(1962年2月1日):116。https://doi.org/10.1364/JOSA.52.000116。