• 微微小区的半径约0.01～0.1Km，分为室内和室外两 种情况。发射天线在屋顶下面或建筑物内。无论室内 还是室外，通常都需要考虑视距和非视距两种情况。
（2）自由空间传播模型
• 预测接收机和发射机之间完全无阻挡的视距路径时的 接收信号场强
• 适用范围：卫星通信系统和微波视距无线链路 • 自由空间路径损耗为：
• 铁道部在铁路车站及铁路轨道沿线两侧的地 域内使用，建设铁路专用GSM－R移动通信网。
• 中国移动在铁路车站及铁路轨道沿线两侧一 定区域以外使用。
(1) 同频干扰
功率
干扰信号
频率 f1
两个信号叠加
功率 有用信号
功率
频率 f1
合成信号
频率 f1
(2) 干扰的产生——邻频干扰
C (0 dB) Ic (-9 dB)
PL(dB)10logG 4tG2rd22
（3）HATA模型
• 适用范围：适用于宏小区，但不适用于微小区 和微微小区。
– 频率f：150～1500MHz – 距离d：1～20km – 基站天线高度 hb：30～200m – 移动台天线高度hm：1～10m
• 路径损耗公式：
– 市区：
L ( d ) 6 . 5 B 2 9 . 1 5 lf 6 o 6 1 . 8 l g 3 h b o ) 2 [ 4 . 9 g 6 . 5 4 l( h b o ) 5 ld ] o ) g a ( h m ) g
• 大城市： a (h m ) 3 .2 (l1 o.7 1 g h m 5 )2 4 .97
• 中小城市： a ( h m ) ( 1 . 1 lo f 0 . 7 g ) h m ( 1 . 5 lo 6 f 0 . 8 g )
校正因子
– 郊区： L ( d ) B L ( 市 ) 2 [ l 区 o ( f /2 g )2 8 ] 5 . 4
C/Ic = 9 dB C/Ia1= -9 dB C/Ia2=-41 dB C/Ia3=-49 dB
(4) 干扰导致的结果
• GSM-R系统和GSM系统的通信质量恶化， 情况严重时，将导致通信中断。
• 通信中断对GSM-R系统而言，即降低了 可靠性和行车效率。
二、无线电波传播理论
1、无线电波传播特性
Ia2 (+41dB) Ia1 (+9 dB)
F1 + 200 kHz + 400 kHz
(3) 正常通信条件
• 对同频和邻频载干比要求：
– for cochannel interference: – for adjacent (200 kHz) interference: – for adjacent (400 kHz) interference: – for adjacent (600 kHz) interference:
一、问题的提出
1、无线频谱资源
上行链路
915
915
876 880 890
915
P-GSM E-GSM R-GSM
921 925 935
960
960
960
下行链路
1710
1785 1850
1910
GSM 1800
GSM 1900
1805
1880 1930
1990 MHz
2、共用EGSM频段
• 共用EGSM频率资源： 885-889MHz/930-934MHz
（1）小区分类
• 宏小区覆盖半径约1～30Km，基站发射天线通常架设 在周围建筑物上方，在收发之间通常没有直达射线。 宏小区的覆盖适用于铁路沿线的环境。
• 微小区的覆盖半径约0.1～1Km，覆盖面积并不一定是 圆的，发射天线的高度和周围建筑物高度相同或略高 或略低，通常收发天线之间分为两种情况：视距情况 和非视距情况。微小区覆盖可应用在编组站、大型车 站等业务量较大但对列车速度要求不高的地区
路径损耗
• GSM-R下行链路工作频段930-934MHz。计算 选取频点f=932MHz，基站高度为35米、45米、 50米的情况下，分别计算手持台（天线高度： 1.5m）和机车台（天线高度：4.5m ）的路径损 耗。
路径损耗
机车台最小接收(中值)电平
• 假定：f=932MHz，hm=4.5m，Gb=10dB(含馈线、接头损耗)，Gm=0dB (含馈线、 接头损耗)距路径：
L (d)B L fs 1.1 0 9 6lodg
– 乡村（准开放）：
L ( d ) B L ( 市 ) [ l区 o ( f/2 g )2 8 ] 2 .3 ( l9 o ) 2 9 g .1f7 2 l .1 o 3 7 g
– 乡村（开放）： L ( d) B L ( 市 ) 4 区 .7 ( l8 o ) 2 g 1 .f 3 83 4 lo .9 0 g 4f
(3) 慢衰落信号
• 接收信号除瞬时值出现快衰落之外，由阴影效 应和气象原因引起的信号变化，场强中值（平 均值）也会出现缓慢变化，称为慢衰落。
• 慢衰落接收信号近似服从对数正态分布，变化 幅度取决于障碍物状况、工作频率、障碍物和 移动台移动速度等。
2、无线电波传播模型
• 自由空间传播模型 • HATA模型 • COST231 WIM模型 • 衰减因子模型
• 机车台接收(中值)电平：Pr(dBm)=Pt+Gb+Gm-L=53-L(dBm) • 机车台灵敏度-104dBm
机车台覆盖半径
(4) COST231 WIM模型
• 适用范围：适用于宏小区、微小区
– 频率f：800～2000MHz – 距离d：0.02～5km – 基站天线高度 hb：4～50m – 移动台天线高度hm：1～3m
(1) 无线电波传播特性
• 平均路径损耗 • 对数正态阴影(慢)衰落信号 • 快衰落信号
三者叠加构成了最终的接收信号。
(2) 快衰落信号
• 快衰落是由多径传播和移动台移动引起的，故又称多径衰落。 快衰落严重时深度达到20~40dB，这种现象可能会造成接收 信号的恶化。
• 研究指出，在多径传播过程中，假设存在N条多径信道： – N条信道相互独立且没有一个信道的信号占主导地位，此时 接收信号的包络衰落变化服从瑞利分布。 – 如果存在一个起支配作用的直射波，则接收信号的包络为 莱斯分布。