一、移动环境下信号的传播模型概念
在移动通信系统中，当移动台和基站的距离逐渐增加时，所收到的信号会越来越弱，原因是发生了路径损耗，路径损耗不仅与载频频率、传播速度有关，而且还与传播地形和地貌有关。自由空间是指相对介电参数和相对导磁率均为一个均匀介质所存在的空间，它是一个理想的无限大的空间，是为了简化问题的研究而提出的一种科学的抽象，在自由空间的传播衰落可不考虑其它衰落因素，仅考虑因能量的扩散而引起的损耗。然而在实际上电波还要受到诸如平地面的吸收、反射和曲率地面的绕射以及地面上的覆盖物等传输损耗的影响，因而需要采取更为复杂的传输模型。传播模型分为统计型模型和决定型模型，其含义如下表1所示。
表1：统计型模型和决定型模型
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统计型模型和决定型模型的选择：1km的分水岭。统计型模型在1~35 km预测的准确性比较高。常见的统计型模型有Okumura-Hata模型、COST-231模型；决定型模型在1km内预测的准确性较高，常见的决定型模型有COST-231-Walfish-Ikegami模型。下面简单介绍一下Okumura-Hata模型和COST-231-Walfish-Ikegami模型。
二、Okumura-Hata模型
1、适用条件：当符合以下条件时可以考虑使用该模型：GSM900频段比较适合；基站天线有效高度为30~200m；移动台天线高度为1~l0m：通信距离为1~20km；地形为城区、郊区、开阔地、丘陵、山地、水域等。
2、基本模型公式：大部分传输工具都使用了Hata模型的变体。Hata模型是从Okumura所做技术报告中得出的经验关系，因此这些结果可以用于计算工具中。Okumura模型可用于无线通信传输模型，其计算表达式如下；式中各参数的含义及保证Hata模型有效的参数范围详见下表2-2。
郊区：
L50 = 69.55 + 26.16 1g fc - 13.82 1g hb - a(hm) +（44.9-6.55 1g hb）lg r (dB)
式中，a(hm)按照以下公式计算。
小型或中等城市：
a(hm)＝（1.l lg fc - 0.7）hm-（1.56 1g fc-0.8） (dB)
大型城市：
a(hm)＝8.29（lg 1.54hm）2- 1.1， fc≤200MHz (dB)
或
a(hm)＝3.2（1g 11.75hm）2 - 4.97，fc≥400MHz (dB)
开阔地区：
a(hm)＝L50（郊区）- 4.78（1g fc ）2 + 18.331 1g fc - 40.94 (dB)
表2-2：参数的含义及取值范围
Okumura传输模型要求采用相当多的工程判断，尤其是在适当的环境因子选择上。根据接收机周围建筑的物理特性预测出环境因素需要一定的数据。将Okumura传输模型平均路径预测转化为适用于特定路径的预测，除需要适当的环境因子外，还需要特定路径预测校正值。
三、COST-231-Walfish-Ikegami模型
1、适用条件：可选频段为GSM900/1800；允许移动台天线高度为1~10m；通信距离为20~5km。
2、基本公式：COST-231-Walfish-Ikegami模型基本公式：
●视线通畅情况： L = 42.6 + 26 1g r + 20 1g f
●非视线通畅情况： Lb = L0 + Lrts + Lmsd
式中，Lmsd为多重屏障的绕射损耗；Lrts为屋顶至街道的绕射及散射损耗；L0为自由空间传输损耗。
四、移动环境下信号的传播损耗
传输损耗是指对于某一无线电链路，从发射天线输出端的信号经过一定的传播路径，到达接收天线的输入端时，功率电平的损耗（或衰减）值，一般用dB表示。
在移动通信中，随着传播距离的增加，传播损耗将增加。在1~20km范围内，大致为40dB/dec，其中dec为10倍距离。当距离在增大时，将增大至50~60dB/dec。移动环境下信号传播损耗的7种常见类型及损耗值详见下表4，包括人体损耗、车内损耗、植被损耗等。
表4：移动环境下信号传播损耗的常见类型及损耗值
另外，在我国国家标准GB/T 14617.1《陆地移动业务和固定业务传播特性 第1部分：陆地移动业务传播特性》中，专门规定了150MHz~3000MHz频段陆地移动业务传播预测方法与计算方法，包括传输损耗等，应适用于3GHz频段的数字蜂窝移动通信。
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