Pfadverlustexponenten für verschiedene Radioumgebungen

Increase distance

Example: Two Ray Ground Model

Sender Receiver

-1 -0.5 0 0.5 1

0 1 2 3 4 5 6

-1 -0.5

0 0.5

1

0 1

2 3

4 5

6 -1

-0.5 0 0.5 1

0 1

2 3

4 5

6 -1 -0.5 0 0.5 1

0 1 2 3 4 5 6

-1 -0.5 0 0.5 1

0 1 2 3 4 5 6

-1 -0.5 0 0.5 1

0 1 2 3 4 5 6

Phase reversed

LOS signal Reflected signal Complete signal

An der Tafel notiert

Zusammengefasst: Log-Distance-Pfadverlustmodell

Hinzu kommt noch Abschattung und Atmosphärische Dämpfung

Ein durch theoretische Überlegungen (z.B. Two-Ray-Ground-Überlegung) und empirische Belege (siehe z.B. Diskussion in Rappaport) etabliertes Modell: Friis-Gleichung mit allgemeinem Pfadverlustexponenten

An der Tafel notiert

Bildquelle: http://141.84.50.121/iggf/Multimedia/Klimatologie/physik_arbeit.htm

Pfadverlustexponenten für verschiedene Radioumgebungen

Bildquelle: Theodore S. Rappaport, Wireless Communications, 2nd ed., Prentice Hall, 2002

Verallgemeinerung: Log-Normal-Shadowing

Das Log-Distance-Pfadverlustmodell stellt den mittleren Pfadverlust für eine gegebene Distanz d dar

Für zwei individuelle Knoten kann der konkrete Pfadverlust aufgrund unterschiedlicher Ausbreitungswege verschieden sein

Ein durch empirische Studien in der Literatur etabliertes Modell (vgl.

Rappaport): ...

An der Tafel notiert

Praktisches Vorgehen, zur Bestimmung von PL(d

), n und 

Wähle geeignetes d₀

 im Fernfeld

 üblicher Sender- Empängerabstand üblicherweise ¸ d₀ Bestimme PL(d₀)

 z.B. theoretisch nach Friis- Gleichung oder

 Empirisch durch mittel über viele unabhängige

Messungen bei Abstand d₀ Bestimme unabhängige empirische

Messdaten für wachsende Distanz

Bestimme für empirische

Messdaten das beste n und  (z.B. Lineare-

Regressionsmethode; d.h.

mittlere quadratische

Abweichung von Messdaten und Modelldaten sind minimal)

Bildquelle: Theodore S. Rappaport, Wireless Communications, 2nd ed., Prentice Hall, 2002

Ein vereinfachtes Beispiel (vgl. Rappaport S. 143)

Distanz zum Sender Empfangene Leistung 100 m (Referenzdistanz) 0 dBm

200 m -20 dBm

1000 m -35 dBm

3000 m -70 dBm

Typical parameters for lognormal shadowing model

Lognormal shadowing model is characterized by

, ², PL(1m) (path loss at reference distance d₀)

Quelle: Mobile Communications - Ch. 2 - Wireless Transmission, Prof. Dr. Holger Karl

Randbemerkung: Ray-Tracing als Alternative zur Modellierung

von Signalausbreitung