室內(nèi)信道有兩個(gè)主要的特征:覆蓋距離小、環(huán)境變動(dòng)大。建筑物內(nèi)傳播受到諸如建筑物布置、材料結(jié)構(gòu)和建筑物類型等因素的強(qiáng)烈影響,室內(nèi)無(wú)線傳播的機(jī)理仍然是反射、繞射和散射,但是,條件卻不同。例如,信號(hào)電平很大程度上依賴于建筑物內(nèi)門是開是關(guān)。天線安裝在何處也影響大尺度傳播。同樣,較小的傳播距離也使天線的遠(yuǎn)場(chǎng)條件難以滿足。一般來(lái)說(shuō),室內(nèi)信道分為視距(LOS)或阻擋(OBS)兩種,并隨著環(huán)境雜亂程度而變化。下面介紹適用于超高頻RFID(射頻識(shí)別,Radio frequency identification)系統(tǒng)的不同室內(nèi)傳播模型。
1、分隔損耗(同樓層)
建筑物具有大量的分隔和阻擋體。家用房屋中使用木框與石灰板分隔構(gòu)成內(nèi)墻,樓層間為木質(zhì)或非強(qiáng)化混凝土。另一方面,辦公室建筑通常有較大的面積,使用可移動(dòng)的分隔,以使空間容易劃分,樓層間使用金屬加強(qiáng)混凝土,作為建筑物結(jié)構(gòu)一部分的分隔,稱為硬分隔,可移動(dòng)的并且未延展到天花板的分隔稱為軟分隔。分隔的物理和電特性變化范圍非常廣泛,應(yīng)用通用模型于特定室內(nèi)情況是非常困難的。表1是不同分隔的損耗數(shù)據(jù)。
表1:對(duì)通用建筑中的無(wú)線路徑不同研究者提供的平均信號(hào)損耗(對(duì)應(yīng)超高頻RFID系統(tǒng))
2、樓層間分隔損耗
建筑物樓層間損耗由建筑物外部面積和材料,以及建筑物類型決定。表2列出了一座三層樓的樓層衰減因子(FAF,Floor Attenuation Factor)。由實(shí)際經(jīng)驗(yàn),建筑物一層的衰減比其他層數(shù)的衰減要大很多,在5、6層以上,只有非常小的路徑損耗。研究表明,室內(nèi)路徑損耗遵從下式的對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型:
PL(dB) = PL(do) + 10n log(d /do) + Xσ
表2:不同建筑物的路徑損耗指數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(對(duì)應(yīng)超高頻RFID系統(tǒng))
其中,n依賴于周圍環(huán)境和建筑物類型,范圍在1.6~6之間。Xσ表示標(biāo)準(zhǔn)偏差為σ的正態(tài)隨機(jī)變量。表2提供了不同建筑物的典型值。這個(gè)模型簡(jiǎn)單有效,適合于用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),但這個(gè)模型不可能獲得很高的精度。
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