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选择一个传播模型

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。类型可以模拟不同的模型propagationModel函数。方法还可以确定这些模拟模型中无线电信号的距离和路径损耗范围而且pathloss功能。

下面几节将描述各种传播和光线跟踪模型。方法所支持的模型万博1manbetxpropagationModel函数化并比较每种模型支持的频率范围、模型组合和限制。万博1manbetx

大气

大气传播模型预测站点之间的路径损失是距离的函数。这些模型假设视线(LOS)条件，忽略了地球、地形和其他障碍的曲率。

模型	描述	频率	组合	限制
空闲空间(`空闲空间`）	发射机和接收机之间视线清晰的理想传播模型	没有强制范围	能与雨、雾和气体结合吗	假设视线
雨(`雨`）	无线电波信号在雨中的传播及其路径损失。有关更多信息，请参见[3]．	1ghz ~ 1000ghz	是否可以与任何其他传播模型组合	假设视线
气体(`气体`）	无线电波信号的传播及其因氧气和水蒸气造成的路径损耗。有关更多信息，请参见［5］．	1GHz ~ 1000ghz	是否可以与任何其他传播模型组合	假设视线
雾(`雾`）	无线电波信号在云雾中的传播及其路径损耗。有关更多信息，请参见[２]．	10GHz ~ 1000ghz	是否可以与任何其他传播模型组合	假设视线

经验

与大气传播模型一样，经验模型预测路径损失是距离的函数。与大气模型不同，近程经验模型支持非视距条件。万博1manbetx

模型	描述	频率	组合	限制
近战的(`CloseIn`）	城市宏单元场景中的信号传播。有关更多信息，请参见[1]．	没有强制范围	能与雨、雾和气体结合吗	- - - - - -

地形

地形传播模型假设传播发生在地形片上的两点之间。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。

地形模型通过自由空间损失、地形和障碍物衍射、地面反射、大气折射和对流层散射计算路径损失。他们结合物理和经验数据提供路径损失估计。

模型	描述	频率	组合	限制
longley-rice (`LongleyRice`）	也称为不规则地形模型(ITM)。有关更多信息，请参见[4]．	20mhz ~ 20ghz	能与雨、雾和气体结合吗	天线高度最小0.5 m，最大3000m
可以(`可以`(天线工具箱)）	地形集成粗糙地球模型™	1mhz ~ 1000ghz	能与雨、雾和气体结合吗	需要访问外部TIREM库天线高度最大为30000米

射线跟踪

射线跟踪模型，表示为射线追踪对象，使用三维环境几何计算传播路径[7][8]．他们使用电磁分析来确定每条射线的路径损耗和相移，包括通过传播路径跟踪信号的水平和垂直偏振。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计算水平和垂直偏振的损失［5］[6]在指定的频率。

其他受支持的模型计算单个传播路径万博1manbetx，而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万博1manbetx环境。

射线追踪法	描述	频率	组合	限制
发射和反射射线	万博1manbetx支持最多10个路径反射的传播路径计算。以精确的几何精度计算传播路径的近似数目。计算复杂度随反射次数线性增加。因此，SBR方法一般比图像方法快。	100mhz ~ 100ghz	能与雨、雾和气体结合吗	不包括衍射、折射和散射的影响
图像	万博1manbetx支持最多两个路径反射的传播路径计算。以精确的几何精度计算精确的传播路径数。计算复杂度随着反射的数量呈指数增长。	100mhz ~ 100ghz	能与雨、雾和气体结合吗	不包括衍射、折射和散射的影响

SBR法

该图说明了SBR方法用于计算从发射机，Tx，发给接收者，处方．

采用SBR方法的射线跟踪反射和衍射

SBR方法从一个以点为中心的测地线球发射许多射线Tx．测地线球使模型能够发射大约均匀间隔的射线。

然后，该方法跟踪来自的每一条射线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，如反射、衍射、折射和散射。注意，SBR方法的当前实现只考虑反射。

当光线照射到平面时，如图所示R时，光线根据反射定律进行反射。
当射线击中一条边时，如图所示D，该射线根据衍射定律衍生出许多衍射射线[9][10]．每条衍射射线与衍射边的夹角与入射射线的夹角相同。然后衍射点成为一个新的发射点，SBR方法以与发射射线相同的方式跟踪衍射射线Tx．衍射射线的连续体在衍射边缘周围形成一个锥体，这通常被称为A凯勒锥[10]．目前SBR方法的实现没有考虑边缘衍射。

对于每个发射的射线，SBR方法环绕处方用一个被称为接收球的球体，其半径与光线传播的距离和发射光线之间的平均度数成正比。如果射线与球面相交，则模型认为射线是来自球面的有效路径Tx来处方．SBR方法对有效路径进行修正，使路径具有精确的几何精度。

当你通过降低光线之间的度数来增加光线的数量时，接收球就会变小。因此，在某些情况下，发射更多的射线会导致路径更少或不同。这种情况更可能发生在从STL文件或三角测量对象创建的自定义3-D场景中，而不是从OpenStreetMap自动生成的场景中^®建筑物和地形数据。

SBR方法使用单精度浮点计算来查找路径。

图像的方法

该图说明了与SBR方法一样用于计算同一发射机和接收机的单个反射射线的传播路径的图像方法。图像方法定位的图像Tx对于平面反射面，Tx”．然后，方法连接Tx”而且处方用一条线段。如果线段与平面反射面相交，如图所示R在图中，来自的有效路径Tx来处方的存在。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。图像方法使用单精度浮点计算来查找路径。

采用图像法进行射线追踪

参考文献

[1]Sun, Shu, Theodore S. Rappaport, Timothy A. Thomas, Amitava Ghosh, Huan C. Nguyen, Istvan Z. Kovacs, Ignacio Rodriguez, Ozge Koymen和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的研究”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。云雾造成的衰减．推荐P.840-6。ITU-R, 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。用于预测方法的特定降雨衰减模型．推荐P.838-3。ITU-R, 2005年3月8日批准。https://www.itu.int/rec/r - rec - p.838 - 3 - 200503 - i/en。

[4]赫福德、乔治A、安妮塔G.朗利和威廉A.基西克。ITS不规则地形模型在面积预测模式中的应用指南．NTIA报告82-100。国家电信和信息化局1982年4月1日发布。

［5］国际电信联盟无线电通信部门。建筑材料和结构对100兆赫以上无线电波传播的影响。推荐P.2040-1。ITU-R, 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]云，正清，马格迪·f·伊斯坎德尔。无线电传播建模的射线追踪:原理和应用IEEE访问3(2015): 1089-1100。https://doi.org/10.1109/ACCESS.2015.2453991。

[8]Schaubach, k.r.， N.J. Davis，和T.S. Rappaport。“一种用于预测微细胞环境中路径损失和延迟扩散的射线追踪方法。”在[1992论文集]车辆技术学会第42届VTS会议-技术前沿932 - 35。丹佛，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。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]约瑟夫·b·凯勒著，《衍射几何理论》。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。

另请参阅

功能

propagationModel|光线跟踪