小站部署中非视距微波回传

相对较薄的对象可以实现，如图 1 所示，例如稀疏树木。

通过理解这三个非视距传播原理属性将可能定义部署简单的准则，并在任意的情况下得到的传输性能有了直观的理解。但是，每个点的衍射、 反射和透射增加了路径损耗，并且对传输通道计算具有不确定性，因此，我们建议非视距的部署限制到一个或可能是两个上述的传输情景。

NLOS系统的关键特性 （h2）

以传统的视距微波的链路指标的计算公式再加入非视距的衰耗(ΔLNLOS) 即可以得到简单的NLOS微波链路指标计算公式:

这里PRX和PTX是接收和发射功率 （dBm） ；GTX 和GRX分别是发射机和接收机端天线增益 (dBi)；d 是链路距离 (公里) ；f 是频率 (GHz) ；LF 是任何衰落损耗 (dB) ；而ΔLNLOS 是由于非视距传播的额外损耗(dB)。上述公式中并未显示但很重要的是要意识到如下结论: 固定尺寸天线的天线增益随频率变化而以20log (f) 的关系变化， 因而实际的接收电平dB数也将随频率的增加而而以20log (f) 的关系增加 (天线大小不变)。 这表明在小天线占有重要组成因素的小站传输中，更高频率的使用将会带来更多的传输优势。

为了说明非视距传输的一些重要系统性能，我们专门研究了两种类型的微波回传系统。第一个系统是在无牌照的 5.8 GHz 频段商用产品，产品基于 TDD 和 OFDM 技术使用 64 QAM 调制方式，利用2 × 2 MIMO （交叉极化) 配置在 40 MHz 信道带宽中提供 100 Mbps 全双工峰值吞吐量 (汇聚 200 Mbps)。第二个系统是在持牌 28 GHz 频段爱立信 MINI-LINK PT 2010商用产品，基于FDD和 达到 512 QAM 调制的单载波技术。它在一对 56 MHz 信道中提供400 Mbps 全双工峰值吞吐量。两个系统均使用自适应调制, 基于接收信号质量来适应吞吐量，同时两个系统使用天线的大小几乎一致， 28 GHz 系统用30 厘米天线，5.8GHz系统使用20 厘米天线。

图 2表示了两个系统在不同链路距离下的链路冗余, 即公式1的计算接受电平与一个特定的调制方式 （吞吐量） 的接收器阈值之间的差值。如果我们可以预测用任何非视距场景的额外损失，我们就可以使用图 2 预测预期的吞吐量。图 2表示了将频率移到更高频率的优势，就是在天线尺寸相同的条件下，28GHz系统的链路冗余比5.8GHz系统的链路冗余高出约20dB。

图2 不同吞吐量（调制级别）时两个系统的链路冗余比较

28GHz（红色）频率，输出功率19dBm, 2x56 MHz信道带宽（FDD），38dBi天线增益

5.8GHz（兰色）频率，输出功率19dBm, 40 MHz信道带宽（TDD），17dBi天线增益

三、测试

3.1 衍射(h2)

一般误解是高于6Ghz频率的电波衍射损耗很高，实际操作中不适合用于NLOS电波传播。然而，尽管在30°衍射角时，28GHz的绝对损耗 40dB高于5.8GHz的34dB 的绝对损耗，但相对差值也只有6dB‎[8]。 这6dB 差值远远小于28Ghz 的接近高出30dB的链路冗余(图2)。

图3(a) 建立了在衍射场景下的两套NLOS回传系统。第一个收发信机放置于图片中央的办公楼顶上（红色标识）。第二个收发信机放置于自动升降机上，升降机高度为 11米，升降机位于13米高的停车楼后面。如图3（B）。图3（c）是在低于LOS不同距离的条件下，"刀锋"模型衍射的理论接收电平‎[8]和测量得到 的接收电平比较。 两套系统发射功率均为19dBm, 但5.8Ghz天线增益低21 dBi，因而在NLOS传播后其接收电平要比28GHz的接收电平弱20dB。 28GHz的理论接收电平与实测电平尽管有少量dB 数的抵消，但仍然吻合。这种抵消是可以预见的这是因为，模型简单而实际电波通过至少5个建筑边缘，每个边缘都会引起信号损失。总之，衍射损耗遵循刃状衍射 模型[8]。尽管如此，作为一个经验法则，依据理想模型假设我们建议，额外 10 dB 冗余需添加到用于预测目的的损耗计算之中。

图 3　利用衍射的非视距回传 （a）测试站点（大约200米站距）（b）移动升降机 （c） 吞吐量和接收电平与低于视距的高度

由于预期链路冗余高, 28GHz系统比5.8GHz系统在更深的非视距时保持全双工吞吐量。28GHz系统在距视距条件6米以内的NLOS条件下可传输全双工400Mbps吞 吐量，对应衍射角度为30度。而5.8GHz只在距视距3米以内的NLOS条件下才可达到50Mbps。 链路冗余是非视距传播的系统的唯一最重要的系统参数。在天线尺寸相同的条件下，28GHz系统比5.8GHz系统的性能表现要好得多。

3.2 反射

图3（上）所示是金属和砖墙作为在单一反射点时，两套系统性能均进行了测试。第一个收发信机置于图中央的办公楼楼顶位置（高出地面18米），第二个 收发信机置于同一办公楼临街的5米高的墙上。