Vrije ruimte duidt op een ideaal, gelijkmatig en isotroop ruimtemedium. Wanneer elektromagnetische golven in dit medium worden uitgezonden, vindt er geen reflectie, breking, verstrooiing of absorptie plaats.
Voortplantingsverliezen worden alleen veroorzaakt door de energieverspreiding van elektromagnetische golven. Satellietcommunicatie en microgolflijn-of-sight-communicatie (LOS) zijn typische voorbeelden van voortplanting in de vrije ruimte. Onder bepaalde omstandigheden kunnen de antennes van het basisstation en de terminal op elke gewenste hoogte worden gemonteerd.
In dit geval wordt LOS-communicatie tussen het basisstation en de terminal geïmplementeerd. Als er een vrije zichtlijn (CLOS) bestaat tussen de zendantenne en de ontvangstantenne, dan voldoet padverlies aan het vrije-ruimtemodel. De voortplantingsverliezen in het vrije-ruimtemodel zijn als volgt:
PL = 32,4 + 20log(d ) + 20log( f )
Waarbij d de afstand aangeeft tussen de terminal en het basisstation. De eenheid is km.
f geeft de draaggolffrequentie aan. De eenheid is MHz.
De voorgaande formule houdt geen rekening met de impact van grondreflectie en onderschat daarom vaak het voortplantingsverlies. Dit model is toepasbaar op het scenario waarin de antennes van het basisstation en de terminal op aanzienlijke hoogte zijn gemonteerd en er CLOS bestaat tussen het basisstation en de terminal.