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ITU-R P.1411-4 建议书 ITU-R P.1411-4建议书 1 300 MHz至100 GHz频率范围内的短距离室外无线电通信系统和无线本地网规划所用的传播数据和预测方法（ITU-R 211/3号课题）范围本建议书提供了有关300 MHz-100 GHz频率范围上户外短距离传播的指南。提供了以下信息：视距（LoS）和非视距（NLoS）环境下的路径损耗模型、建筑物入口损耗、街道峡谷和屋顶环境下的多路径模型、信号成分数量、极化特性和衰减特性。（1999-2001-2003-2005-2007年）国际电联无线电通信全会，考虑到正在大力开发许多新的短距离（工作距离小于 1 km）移动和个人通信应用；对无线本地网（RLAN）和无线本地环路系统有着很高的需求；采用非常低功率的短距离系统对提供移动和无线本地环路环境中的业务具有许多 a） b） c）优点； d）的； e）性模型（或特殊场地）做一些详细的评估，传播特性和由同一地区内多用户导致的干扰的知识对系统的有效设计是非常关键有需要对一般模型（即独立场地）与对初始系统规划和干扰评估的建议以及对确定注意到 ITU-R P.1238 建议书提供在 900 MHz 至 100 GHz 频率范围内的室内传播的指南，且 a）应对那些已有的室内和室外两种条件进行考虑； b）的系统的传播指南， ITU-R P.1546 建议书提供在 30 MHz 至 3 GHz 频率范围内，工作在 1 km 和更长距离建议附件1中的信息和方法是为确定工作在300 MHz和100 GHz之间的短距离室外无线电 1 系统传播特性所采用的。

2 1 引言 ITU-R P.1411-4 建议书附件1 在长度小于1 km的路径上的传播主要受建筑物和树木的影响，而不是地面仰角变化的影响。其中建筑物的影响更突出，这是因为大多数短路径无线电链路都在城市和郊区。移动终端多半是由步行者手持或位于车辆中。本建议书规定的类别是针对短传播路径的，并为估算在这些路径上的路径损耗和时延扩展提供了方法。 2 工作环境和小区类型的规定本建议书中所描述的环境是单从无线电传播角度而言分类的。无线电波的传播受环境的影响，即受建筑的结构和高度、移动终端的用法（步行者/车辆）以及天线位置的影响。将4种不同的环境考虑为最典型的环境。例如未对丘陵地区予以考虑，因为它们在城市地区中不太典型。表1列出了这4种环境。应该承认每一类中都有很多不同的环境，我们并不想模型化每种可能的情况，只是对常遇到的具有代表性的环境给出传播模型。环$境城市高层建筑表 1 自然工作环境 — 传播损伤相关的描述和传播损伤 — 城市峡谷，特点是两边都有多层的高大建筑物的街道 — 建筑物的高度对不太可能越过屋顶的传播造成很大的影响 — 成排的高大建筑物造成了长路径时延的可能性 — 该地区内的大量移动车辆起着增加反射波的多普勒漂移的反射器的作用城市/郊区不高的建筑 — 以宽敞的街道为代表 — 建筑物的高度通常低于造成可能越过屋顶的衍射的 3 层 — 由移动的车辆造成的反射和遮挡会时有发生住宅乡村 — 主要的影响是长时延和小的多普勒漂移 — 单层和双层的寓所 — 道路通常为旁边停着车的双车道宽 — 可能有大量的光照植物 — 机动车的流量通常较小 — 有着大花园的小房子 — 地形高度的影响（地形学） — 可能有大量的光照植物 — 机动车的流量有时较大

ITU-R P.1411-4 建议书 3 对移动通信现考虑4种不同环境中的每一种内的两种可能的场景。为此用户细分成步行使用者和车辆用户。对这两种应用，移动的速度导致不同的多普勒漂移的差别是很大的。表 2给出了这些场景的典型速度。表 2 自然工作环境 — 典型的移动速度环境步行使用者的速度（m/s）车辆用户的速度城市高层建筑城市/郊区不高的建筑住宅乡村 1.5 1.5 1.5 1.5 典型的市区速度 50 km/h（14 m/s）左右 50 km/h（14 m/s）左右高速路高达 100 km/h（28 m/s） 40 km/h（11 m/s）左右 80-100 km/h（22-28 m/s）传播机制的类型很大程度上还取决于基站天线相对于周围建筑物的高度。表3列出了与室外短路径传播有关的典型的小区类型。表3 蜂窝类型定义蜂窝类型微蜂窝蜂窝半径 0.05-1 km 基站天线的典型位置户外；安装于平均屋顶高度之上，某些周围建筑物的高度可能高于基站天线的高度。密集城区微蜂窝微微蜂窝 0.05-0.5 km 户外；安装于平均屋顶高度之下。至50 m 户内或户外（安装于屋顶高度之下）。（注：“密集城区微蜂窝”未在第 8 研究组的建议书中明确规定。） 3 3.1 路径分类传播情形的识别图1中描绘了基站（BS）和移动台（MS）的4种地理情况。基站BS1安装在屋顶以上。相应的小区是一个小的宏小区。该基站的传播以越过屋顶的为主。基站BS2安装在屋顶以下的高度且规定为密集的城区微蜂窝或微微蜂窝环境。在这些小区类型中，传播主要是在街道峡谷中。对于移动台—移动台链路，可假设链路的两端都在屋顶高度以下，且使用与BS2有关的模型。 3.1.1 越过屋顶的传播，非视距(NLoS) 图2描绘出典型的非视距情况（图1中的链路BS1-MS1）。后文中该情况被称为NLoS1。

4 ITU-R P.1411-4 建议书图 1 市区中典型的传播情形图2 NLoS1情况下的参数定义

ITU-R P.1411-4 建议书 5 对该情况的相应参数是： hr：建筑物的平均高度（m） w：街道宽度（m） b：建筑物的平均间距（m） ：相对于直射路径的街道方位（度） hb： BS 的天线高度（m） hm： MS 的天线高度（m） l：被建筑物遮盖的路径长度（m） d： BS至MS的距离。对于所有的小区类型，NLoS1情况经常在住宅/农村环境中发生，且在城区/郊区建筑物低矮的环境下占主导地位。可从沿着天线之间线路上的建筑物数据中获取参数hr、b和l 。但是，w和的取值需要对移动台站的周围地区进行二维分析。应注意到l 并不一定与建筑物朝向垂直。 3.1.2 沿街道峡谷的传播，NLoS 图3描绘出典型的密集城区微蜂窝NLoS情况（图1中的链路BS2-MS3）。后文中该情况被称为NLoS2。图 3 对 NLoS2 情况的参数的规定对该情况的相应参数是： w1： BS 所在位置的街道宽度（m） w2： MS 所在位置的街道宽度（m） x1： BS 至十字路口的距离（m） x2： MS 至十字路口的距离（m） ：街角的角度（弧度）。 NLoS2是在城市高层建筑环境中对所有小区类型的主要路径类型，而在城市不高的建筑环境中常见的是密集城区微小区和微微小区。确定NLoS2情况的所有参数需要移动台周围地区的一个二维分析。

6 ITU-R P.1411-4 建议书 3.1.3 视距（LoS）路径图1中的路径BS1-MS2和BS2-MS4就是LoS情形的例子。这两种类型的LoS路径可以使用相同的模型。 3.2 数据要求对于城区中特定地点的计算可使用不同类型的数据。最精确的信息可从高分辨率数据中得到，其中包含以下信息： — — — 建筑物的结构；相对的和绝对的建筑物高度；植物的信息。数据的形式可以是光量和向量。向量数据的位置精度应为1至2 m的量级。而光量数据的建议的分辨率应为1至10 m。两种形式的数据的高度精度都应在1至2 m量级。若无可用的高分辨率数据，建议使用低分辨率陆用数据（50 m的分辨率）。根据陆用等级的规定（稠密城市、城市、郊区等）所需参数可认定即为这些陆用等级。可将这些数据连同街道的向量信息用于求出街道方位角。 4 路径损耗模型对城区中的典型情况有一些可用的闭合型的算法。这些传播模型可用于特定地点的计算和一般地点的计算。相应的传播情况在§3.1中已做了规定。模型的类型还取决于频率的范围。对于UHF传播和毫米波传播必须采用不同的模型。在UHF频率范围内考虑LoS和NLoS 情形。在毫米波传播中仅考虑LoS。此外对后一频率范围内还必须考虑氧气和水分凝结物导致的衰减。在街巷中的 LoS 情形 4.1 UHF 传播在UHF频率范围，由ITU-R P.341建议书规定的基本传输损耗可由两个斜率和一个折点表示其特性。近似的下界由下式给出： L LoS,l  L bp  20 log 10 40 log 10                  d R bp d R bp         对于 Rd bp  对于 Rd bp  其中Rbp是折点距离，且由下式计算： R bp  4 hh mb  其中是波长（m）。近似的上界由下式给出： (1) (2)

ITU-R P.1411-4 建议书 L LoS,u  L bp  20  25 log 10 40 log 10                  d R bp d R bp         对于 Rd bp  对于 Rd bp  Lbp 是在折点处的基本传输损耗值，定义为： L bp  20 log 10    2  hh mb    8  7 (3) (4) 高达 15 GHz 的 SHF 传播在SHF，当路径长度高至约1km时，道路交通将影响有效道路高度且进而将影响折点距离。该距离Rbp可按下式估算： R bp  4 ( h b  h s h m  h s ) ()  (5) 其中 hs 是由道路上的车辆和道路附近的步行者这样的研究对象引出的有效道路高度。 hs 取决于道路的交通流量。表 4 和表 5 给出的 hs 值取自于日间和夜间测量值，分别对应忙时和闲时交通条件。忙时流量对应道路车辆覆盖为 10-20%，步行者占用便道的比率是 0.2- 1%。闲时流量则指道路覆盖为 0.1-0.5%，步行者占用便道的比率低于 0.001%。道路宽 27 m，包括两边各 6 m 宽的便道。表 4 道路的有效高度 hs（忙时流量）频率（GHz） hb （m） hs （m） hm=2.7 1.3 1.6 1.6 1.6 1.4 （1） hm=1.6 （2）（2）（2）（2）（2）（2） 3.35 8.45 15.75 4 8 4 8 4 8 （1）（2）折点超出 1 km。不存在折点。

8 ITU-R P.1411-4 建议书表 5 道路的有效高度 hs （闲时流量）频率（GHz） hb （m） hs （m） hm=2.7 0.59 （1）（2）（2）（2）（2） hm=1.6 0.23 （1） 0.43 （1） 0.74 （1） 3.35 8.45 15.75 4 8 4 8 4 8 （1）（2）无可取的测量值。折点超出 1 km。当hm>hs时，SHF波段的基本传输损耗的上下界近似值可用公式（1）和（3）计算，Lbp 由下式给出： L bp  20 log 10    (8  h b  2  () h s h m  h s )    (6) 另一方面，当hm  hs时不存在折点。靠近BS的地区（d

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