室內傳播模型

定義

室內傳播模型是指無線電波通過介質在室內分布系統進行傳播採用的一種模型。

如何了解室內無線傳播信道的特徵進而保證無線通信系統能得到令人滿意的性能是非常重要的。位置測量可以得到大量的一手的數據，但其代價比較高。傳播模型可以作為一種花費較少且比較合適的近似手段。目前常用的室內信號無線傳播模型有兩種：經驗模型和確定性模型。

經驗模型基於非常簡單而且易懂的公式，它們運算非常快，只需要簡單的輸入，並且公式也非常容易套用。經驗模型包括數學模型、統計模型依賴於測量數據，其他模型是除了數學模型和統計模型之外的模型，比如說模擬信道衝激回響的隨機信道模型，但是經驗模型不能提供精確的定點信息。

確定性模型服從電磁波傳播得理論，其建模方法主要有兩種：採用麥克斯韋方程的有限時域差分方法，還有著名的射線跟蹤或射線發射技術。目前最普遍的是利用射線跟蹤射線的光學模型。這些模型很精確，可以在固定位置使用。

特點

室內傳播的特點是：覆蓋距離更小，環境變化更大。受到的影響因素很多，例如：門窗是開還是關、天線的放置位置、人員的分布情況。建築物內傳播受諸如建築物布置、材料結構和建築物類型等因素的影響強烈。

信號損耗

室內無線傳播與室外具有同樣的機理：反射、繞射和散射。但是傳播條件卻與室外傳播條件相差很大。天線的安裝高度、房間門的開關等都會影響到室內無線信號的傳播。一般來說，室內信道分為視距(LOS)和阻擋(OBS)兩種，並隨著環境雜亂程度而變化。

建築物具有大量的分隔和阻擋體，一般來說，建築物都是被分隔成一個個小間。這種分隔採用了不同的建築材料，而不同建築材料形成的分隔所造成的無線信號的損耗是不同的。此外，有時分隔是可移動的，並且沒有延展到天花板，這樣的分隔稱之為軟分隔。相對來說，軟分隔所造成的無線信號的損耗要比硬分隔小一些。

除了同層樓面的分隔會造成無線信號的損耗，樓層間的分隔也會造成無線信號的損耗。建築物樓層間損耗由建築物外部面積和材料及建築物的類型決定，甚至建築物視窗的數量也會影響到樓層間的損耗。

很多研究表明：室內路徑損耗服從以下公式。

式中：n依賴於周圍環境和建築物的類型；

為標準偏差

的正態隨機變數。這個模型常被稱為是對數距離路徑損耗模型。

模型舉例

4.1Ericsson多重斷點模型

該模型是通過測試多層辦公室建築物得到的。模型有四個斷點並考慮了路徑損耗的上下邊界。模型假定d0=1m處的衰減為30dB，它適用頻率為f=900MHz的單位增益天線。圖1給出了Ericsson室內傳播距離與信號衰減的關係。

圖1 Ericsson室內路徑損耗模型

研究表明：室內路徑損耗等於自由空間損耗加上附加損耗因子，且隨距離成指數增長，對於多層建築物，衰減因子模型如下：