1. 前言   

    LOS( line of sight) 和 NLOS（not line of sight)從名稱上而言，是指的是無線信號的視線傳輸和非視線傳輸。簡單的使用這兩個(gè)名詞，顯然無法將實(shí)際上的多樣的無線傳播環(huán)境加以區(qū)分，比如水聲，比如回波信道等。

    而在實(shí)際的移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，大部分環(huán)境都可以分成LOS 和 NLOS.而且，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接收檢測技術(shù)在這兩種環(huán)境中又可以分別做不同的處理。因此，對NLOS 和 LOS的認(rèn)識(shí)，是無線通信人的必修課程。

2. LOS 和NLOS 的定義

   我們通常將無線通信系統(tǒng)的傳播條件分成視距(LOS)和非視距(NLOS)兩種環(huán)境。視距條件下，無線信號無遮擋地在發(fā)信端與接收端之間'直線’傳播，這要求在第一菲涅爾區(qū)(First Fresnel zone)內(nèi)沒有對無線電波造成遮擋的物體，如果條件不滿足，信號強(qiáng)度就會(huì)明顯下降。菲涅爾區(qū)的大小取決于無線電波的頻率及收發(fā)信機(jī)間距離。

   （Note: first fresnel zone是否近似于天線發(fā)射的波瓣，該區(qū)域與下傾角，天線形成波束形狀，以及傳播的無線電波波長有關(guān)）

        （后來找到的比較不錯(cuò)的中文答案）從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)傳播路徑上，有直射波和反射波，反射波的電場方向正好與原來相反，相位相差180度。如果天線高度較低且距離較遠(yuǎn)時(shí)，直射波路徑與反射波路徑差較小，則反射波將會(huì)產(chǎn)生破壞作用。   
    實(shí)際傳播環(huán)境中，第一菲涅爾區(qū)定義為包含一些反射點(diǎn)的橢圓體，在這些反射點(diǎn)上反射波和直射波的路徑差小于半個(gè)波長。

      從電磁波在空間的傳播來講，第一菲涅爾區(qū)是滿足直射波和反射波某種特性的波，是從接收區(qū)域可以接收到如何的電磁波角度出發(fā)的。

       
    視距通信應(yīng)保證第一菲涅爾區(qū)0.6倍焦距內(nèi)無障礙物。（是否該參數(shù)0.6只是人為定義的情況，該參數(shù)是否與rice K有關(guān)）（是的）

    圖一  視距傳播與第一菲涅爾區(qū)

    而在有障礙物的情況下，無線信號只能通過反射，散射和衍射方式到達(dá)接收端，我們稱之為非視距通信。此時(shí)的無線信號通過多種途徑被接收，而多徑效應(yīng)會(huì)帶來時(shí)延不同步、信號衰減、極化改變、鏈路不穩(wěn)定等一系列問題。

    圖二非視距傳播

    多徑信號傳播過程中會(huì)引起信號極化角的改變。而另一方面基站常使用不同極化方式進(jìn)行頻率復(fù)用，因此多徑效應(yīng)引起的極化角改變，就會(huì)產(chǎn)生問題。

   （note:對于極化，在LOS下，極化角度就改變很少？）

    如何把多徑傳播的不利因素變化有利因素，是實(shí)現(xiàn)非視距通信的關(guān)鍵。一種簡單的方法就是提高發(fā)射功率，以使信號穿透障礙物，變非視距傳播為準(zhǔn)視距傳播，但這不是真正的解決之道，只能一定程度的解決問題。無線覆蓋總是要受制于地理環(huán)境、空中損耗、鏈路預(yù)算等條件。某些情況要求無線傳播條件一定是非視距的，如規(guī)劃的要求、高度的限制，不允許天線安裝在視距范圍內(nèi)。小區(qū)連續(xù)覆蓋時(shí)，頻率復(fù)用要求很嚴(yán)格，降低天線高度可有效減少相鄰小區(qū)的同頻干擾。所以基站與終端經(jīng)常是在非視距條件下通信。而視距通信環(huán)境中天線過高、過密反而會(huì)帶來問題。

   非視距通信同樣可以降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。例如：無線規(guī)劃仿真更加精確，勘察選址的工作量降低，CPE設(shè)備的安裝難度也相應(yīng)減少。

   為解決非視距通信中的問題，WiMax采用了以下一些主要技術(shù)：

    OFDM調(diào)制

    子信道化

    方向性天線

    發(fā)射與接收分集

    自適應(yīng)調(diào)制

    多重糾錯(cuò)技術(shù)

    功率控制

   （note:OFDM 系統(tǒng)的子帶上的頻率選擇性增益，在Multi-path channel 下才能成立）

 3.LOS 和NLOS 的信道建模

   具有LOS徑的衰落通常認(rèn)為服從RICE分布。RICE分布與NLOS下的Rayleigh分布類似，不同點(diǎn)在于其具有一條直射主徑。因?yàn)閷?shí)際環(huán)境中，菲涅爾區(qū)通常是屬于半遮擋狀態(tài)。此時(shí)既有直射路徑，又有散射分量。我們用K因子表示該直射路徑與其它散射分量的功率比例。

   信號模型如下：We model a narrowband propagation channel by considering a sinusoidal transmitted carrier

s(t) = cos w_ct

This signal received over a Rician multipath channel can be expressed as

v(t) = C cos w_ct + S^N_n=1   r_n cos (w_ct + f_n)

where

   上面式子中的視距傳播功率為C²/2，而RICE因子定義成其與后面散射徑的功率的比值，通常表示成DB的形式。當(dāng)該值以比值形式表示為0時(shí)，也就是沒有直射功率時(shí)，C=0. 此刻，蛻化為rayleigh衰落，即NLOS環(huán)境。

    因此，筆者認(rèn)為，與第二章結(jié)合，從建模角度而言，LOS和NLOS的分界線，在于其功率的比例滿足0.6.也就是說直射徑功率主導(dǎo)成分時(shí)，就認(rèn)為屬于LOS傳輸。

    （這是從信道建模認(rèn)識(shí)的一個(gè)角度的解釋，在半懂不懂地看完Defining the Fresnel zone for broadband radiation后，覺得從物理上去解釋LOS和NLOS更加貼切一些，我們只是在建立無線信道的仿真數(shù)學(xué)模型時(shí)對于LOS和NLOS的一個(gè)劃分）