无线传播与网络规划（罗伟）教案

重庆邮电大学授课教案（学年第2学期）课程代码：课程名称：无线传播与网络规划任课教师：授课班级：教学周数：周学时数：教学部主任审批：系(部)主任审批：无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第1周授课主题第1讲：电磁波传播基本理论授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生了解电磁波频谱以及各个频段在通信中应用特点。帮助学生掌握电磁波传播基本分析方法。帮助学生掌握自由空间电波传播特征。教学重点教学难点重点：重点掌握移动通信传播环境的概念、无线通信的特点。难点：如何由波动方程推导均匀平面波求解形式，平面波基本概念推导过程及物理意义，电波散射现象的经验模型和数值分析方法。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：由目前移动通信技术的应用引入无线信道的研究意义。重点讲解：电波传播基础理论，均匀平面波传播特性。难点处理：理解自由空间电磁场强计算方法，理解电波传播理论与无线通信的联系。课堂活动：通过提问回答的方式，帮助学生回忆前期课程中所学到的电磁理论知识，并与无线电波传播技术联系起来。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何调动学生学习积极性，重视本门课程学习。作业要求及安排课堂作业：讨论电波传播理论的电磁理论基础研究方法。课外作业：调研无线通信信道与其他信道（如光纤等）的异同点。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第2周授课主题第2讲：菲涅尔区基本理论授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生了解惠更斯菲涅尔原理及其在无线通信中的应用。帮助学生掌握菲涅尔原理的推导过程。帮助学生掌握菲涅尔区的定义与应用。教学重点教学难点重点：波源和点源的赫兹矢量表述，惠更斯-菲涅尔原理的数学推导。难点：基尔霍夫积分的推导过程，菲涅尔区的数学描述和几何特征。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：由目前移动通信技术的应用引入菲涅尔区的研究意义。重点讲解：惠更斯菲涅尔原理，菲涅尔区。难点处理：采用传播余隙评估微波中继基站部署。课堂活动：通过提问回答的方式，帮助学生回忆前期课程中所学到的电磁理论知识，并与无线电波传播技术联系起来。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何调动学生学习积极性，重视本门课程学习。作业要求及安排课堂作业：讨论电波传播理论的电磁理论基础研究方法。课外作业：调研无线通信信道与其他信道（如光纤等）的异同点。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第3周授课主题第3讲：地表电波传播模式（空间波模式)授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握电波传播的基本模式与空间波传播模式。帮助学生理解双线反射模型，及相关计算方法。帮助学生理解瑞利准则及粗糙表面反射分析方法。教学重点教学难点重点：双线反射模型的计算分析；难点：结合移动通信场景建立双线反射模型，考虑地球曲率半径时的球面双线反射模型分析。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：由移动通信日常生活场景，引入电波传播的计算分析，根据复杂无线信道环境，引入瑞利准则的重要性。重点讲解：电波传播基本模式所对应的无线通信技术；自由空间的定义；电波传播的计算方法，空间波传播模式的定义；双线反射模型中电波传播的损耗计算方法；瑞利准则如何判断地面的粗糙程度，及其对传播模型的修正方法。难点处理：基于坡印廷定理推导电磁场量的计算公式，并且结合诺谟图进行快速路径损耗预估。课堂活动：指导学生在讲台和台下进行诺谟图电磁波传播损耗的预估。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何结合实际通信案例，进行理论概念的教学。作业要求及安排课堂作业：给定实际条件，计算分析确定的地面是否可以视为平坦。课外作业：计算给定条件下球面反射模型中路径损耗，分析其与频率的关系。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第4周授课主题第4讲：地形地物与大气环境对电波传播的影响授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握规则典型形状绕射计算方法。帮助学生掌握植被对电波传播影响的计算方法。帮助学生掌握大气条件对于电波传播衰减的影响分析方法。教学重点教学难点重点：典型建筑物的绕射效应分析，植被环境对路径损耗的影响，大气环境对路径损耗的影响；难点：植被覆盖率对电波传播的影响，雨雪雾气象条件对于路径损耗和电波传播方向的影响。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：由绕射现象和长波通信技术引入地表面波传播模式的概念。重点讲解：人造建筑物对于电波传播路径和衰减的影响，理论分析不同种类植被环境的电磁波路径衰减，对流层中大气分子和颗粒吸收电磁波的原理与分析方法，电波传播路径倾斜的原理。难点处理：理解植被模型在地表电波传播模式中的作用。课堂活动：通过提问回答的方式，引导学生理解对于非理想导体边界问题的电磁数值求解方法。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何将多媒体技术应用于无线通信课程的教学。作业要求及安排课堂作业：给定实际条件，计算分析植被对于电波传播的吸收比率。课外作业：计算给定条件下不同程度雨雾天气电波传播有效距离。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第5周授课主题第5讲：宏蜂窝传播预测模型(电波传播预测模型基本理论)授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握电波传播经验测量方法。帮助学生掌握电波传播分析的确定性预测方法。帮助学生理解常见的典型宏蜂窝通信场景。教学重点教学难点重点：电波传播预估技术的电磁学理论基础及其在移动通信中的应用；难点：各类蜂窝网络结构的区别对于电波传播预测模型的影响教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：由日常室外环境移动通信场景引入宏蜂窝通信场景的电波传播特点。重点讲解：室外电波传播特征与基本路径损耗计算方法，基于经验测量的电波传播建模方法，基于波动方程的确定性电波传播问题求解方法。难点处理：电磁学计算方法与通信技术结合进行无线网络覆盖仿真分析。课堂活动：通过提问回答的方式，引导学生理解典型宏蜂窝通信场景。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何结合电磁数值算法基础，引导学生理解绕射现象。作业要求及安排课堂作业：计算不均匀地表环境下，电波传播路径衰减的理论分析方法。课外作业：思考复杂地形条件下如何计算地表面波场强。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第6周授课主题第6讲：微蜂窝与室内传播预测模型授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握微蜂窝与室内预测模型基本原理和算法。帮助学生掌握典型微站与室内电波传播损耗预估方法。帮助学生掌握各类微蜂窝与室内传播预估模型。教学重点教学难点重点：微蜂窝信道模型研究的方法涉及统计数学与电波测量，需要结合二者知识进行教学。难点：各类复杂室内环境对电波传播预估方法有重要影响。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：由城市通信场景，结合无线信道测量技术，引入微蜂窝电波传播预估方法。重点讲解：微蜂窝与室内预测模型的近场距离，建筑对微蜂窝预测的影响，多射线模型，多缝隙波导模型。难点处理：理解城市环境电波传播特性与微蜂窝信道模型之间联系。课堂活动：讨论复杂密集城区信道模型研究方法。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何调动学生学习积极性，重视本门课程学习。作业要求及安排课外作业：调研以重庆为例的复杂城市环境下为蜂窝预测建模方法。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第7周授课主题第7讲：无线网络规划与优化方法（理论基础与基本原则）授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握移动通信网络规划与设计的基础知识。帮助学生理解网络规划设计的原则。帮助学生理解网络规划设计的流程，网络规划设计的主要环节。教学重点教学难点重点：移动通信网络规划与设计的基础知识。难点：基于实际工程案例掌握网络规划设计的流程，网络规划设计的主要环节。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：5G移动通信系统中，网络规划与优化成为无线网络建设的重要内容，对网络质量具有重要影响。重点讲解：网络规划设计的流程，网络规划设计的主要环节。难点处理：基于实际工程案例，引导学生思考网络规划设计的流程，网络规划设计的主要环节。课堂活动：通过视频演示无线网络规划与优化的现场工程操作。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何结合视频演示来讲述移动通信解决方案。作业要求及安排课外作业：思考各代移动通信系统中网络规划与优化技术的区别。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第8周授课主题第8讲：无线网络规划与优化方法（网络覆盖预估方法，网络优化原则）授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握业务预测与无线传播模型的作用。帮助学生理解业务预测方法与传统无线传播模型。帮助学生理解传播模型校正方法。教学重点教学难点重点：业务预测与无线传播模型。难点：结合无线通信信道理论理解无线传播模型。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：由无线通信中链路预估的需求，引入无线通信传播模型的作用。重点讲解：业务预测与无线传播模型的作用与研究方法。难点处理：结合通信工程案例，思考如何针对不同的通信场景应用相应的无线通信传播模型。课堂活动：回顾复习无线通信信道理论。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何结合视频演示来讲述移动通信解决方案规划与设计。作业要求及安排课外作业：调研无线通信网络规划与优化的工程案例。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第9周授课主题第9讲：无线网络基站系统授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握移动通信基站子系统构成。帮助学生理解基站主设备的组成。帮助学生理解5G无线基站部署方法。教学重点教学难点重点：无线基站的组成模块与应用场景。难点：如何理解无线基站传输系统的组成与设计原则，掌握基站天线基本特征与设计原则。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：无线基站是无线接入网的重要组成部分，直接对应无线网络拓扑结构，引导学生观察思考校园内无线基站分布情况，分析各类基站的特征。重点讲解：无线基站主设备的组成，基站系统各个组成部分的功能和应用场景。难点处理：如何结合实际案例帮助学生无线基站的构成与各个设备的功能。课堂活动：通过视频演示基站系统的组合方式。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何结合视频演示来讲述移动通信解决方案。作业要求及安排课外作业：学生调研基站的种类与研究进展。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第10周授课主题第10讲：基站天馈系统授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课☑实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握移动通信天馈子系统构成。帮助学生理解天馈各个模块的功能。帮助学生理解基站天线设计方法与原则。教学重点教学难点重点：基站天线小型化与宽带化设计方法，天馈系统各个模块的功能。难点：基站天线架设与布局原则，馈电系统的设计与部署方法。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：天馈系统是无线基站的重要组成部分，引导学生观察思考校园内无线基站天线分布情况，分析各类天线的特征。重点讲解：天馈系统主设备的组成，其各个组成部分的重要性。难点处理：如何结合实际案例帮助学生天馈系统的构成与各个设备的功能。课堂活动：通过视频演示天馈系统的组合方式。安排课后作业。教学小结总结本次课程学习重点与难点。教学思考：如何结合视频演示来讲述移动通信解决方案。作业要求及安排课外作业：学生调研基站天线的种类与研究进展。

无线传播与网络规划课程授课教案授课对象电磁场与无线技术专业本科生授课时间第11周授课主题第11讲：移动通信电波传播特性的测量方法授课时间长度90分钟（2学时）课程类型理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□教学语言中文√英文□双语□其它□教学目标帮助学生掌握电波测量的原理和基本方法。帮助学生掌握所测量数据处理方法。帮助学生结合实测数据进行校园电波传播特征分析。教学重点教学难点重点：基本的电波测量系统，常用电波测量方法，测量数据的分析与处理方法。难点：毫米波无线电测量系统。教学方式与教学手段教学方式：讲授√探究□讨论√问答√实验□演示□练习□其他□教学手段：板书√多媒体√模型□实物□标本□挂图□音像□其他□教学内容课堂组织时间分配新内容导入：移动传播环境研究的基本方法和数据来源是电波测量与仿真。重点讲解：电波测量的原理与