ЭД / Новая папка (2) / PDF / ЛК 18_21_ТЭД_и_РРВ_ч_2

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

обусловлены линейным ослаблением сигнала за счет нагревания кислорода0 f (дБ/км) и затуханием его в водяных парах атмосферы п , f (дБ/км) с концентрацией (г/м3), d ― протяженность трассы (км).

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

Среди многочисленных экспериментальных исследований, связанных с прогнозом распространения радиоволн для мобильных систем связи, получили наибольшее практическое применение типовые модели

Hata, Okumura-Hata, COST 231-Hata, COST 231 Walfish-Ikegami

Модель Walfish-lkegami

Данная модель применяется, когда реальная протяженность трассы распространения меньше соответствующей условиям модели Hata.

Область применения модели определяется следующими условиями:

частота f = 800...2000 МГц;

высота подвеса антенны базовой станции hБС = 4...50 м;

высота подвеса антенны мобильной станции hМС = 1 ...3 м;

протяженность трассы d = 0,02...5 км.

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

Параметрами модели также являются:

высота зданий Нrооf(м);

ширина дороги W(м);

расстояние между строениями b (м);

угол трассы распространения (°).

Всоответствии с моделью потери на трассе распространения в условиях города определяются по следующим формулам:

при отсутствии условий прямой видимости (микросота)

L L0 Lд. от в.к. Lмног. экр. д.

или

L L0 , когда ( Lд. от в.к. Lмног. экр. д. 0),

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

где L0 32,4 20 lg( d ) 20 lg( f ) ― потери в свободном пространстве;

Lд. от в.к. 16,9 10lg( w) 10lg( f ) 20lg( hБС hМС ) Lкр ― потери за счет ди-

фракции от вершин крыш,

Lкр 10 0,354 , при 0 35 ,

Lкр 2,5 0,075( 35 ), при 35 55 ,

Lкр 4 0,114( 55 ) , при 55 90 ;

Lмног. экр. д. Lbsh ka kd lg( d ) k f lg( f ) 9 lg( b) ― потери за счет многоэкранной дифракции;

Lbsh 18lg(1 hБС Hroof ) , при hБС Hroof , Lbsh 0 , hБС Hroof ,

ka 54 , hБС Hroof , kd 18, hБС Hroof ,

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

4 0,7( f / 925 1) город, пригород,

k f 4 1,5( f / 925 1) метрополитен.

Модель Okumura

Модель Okumura получена в итоге многолетних измерений поля в Токио. На основании построенных графиков зависимости медианных потерь L от расстояния между передающей и приемной антеннами было предложено аппроксимирующее соотношение следующего вида:

L L0 A( f , r) C(hБС ) C(hАС ) , дБ,

где L0 ― потери при распространении в свободном пространстве, A( f , r) ― отношение медианной величины потерь в городе с квазигладкой поверхностью земли к потерям в свободном пространстве для эффективных высот антенн соответственно базовой станции (БС) hБС = 200 м и абонентской станции

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

(АС) hАС = 3 м, C(hБС ) и C(hАС ) ― соответственно корректирующие коэффициенты, используемые, если эффективные высоты антенн отличаются от указанных, r ― длина трассы, f ― частота.

Под квазигладкой поверхностью здесь понималась трасса протяженностью в несколько километров, на которой средняя высота неровностей не превышала 20 м.

Модель Okumura пригодна для частот f = (150 1500) МГц, диапазона расстояний r = (1 100) км и эффективной высоты антенны базовой станции hБС = (30 1000) м.

Достоинством модели Okumura является ее простота и универсальность, откуда следует и ее основной недостаток — отсутствие учета резких перепадов высот местности. Модификация этой модели была развита в модели

Okumura-Hata.

ЭД и РРВ (ЛК 18 21) Модель Hata

Напряженность электромагнитного поля, будучи случайной величиной по местоположению и во времени, аппроксимируется логарифмическим нормальным законом.

Медианное значение напряженности поля сигнала находят из «кривых распространения», которые представляют собой функцию, параметрами которой являются рабочая частота (f), высоты антенн базовой и мобильной станций ( h1 , h2 ), продолжительность трассы (d), характера среды распространения (env)

E0 f ( f , h1, h2 , env),

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

Модель Okumura-Hata

В результате многочисленных измерений потерь распространения радиоволн в г. Токио японским ученым Окумурой были построены кривые зависимости потерь от расстояния. Позже другой японский ученый Хата обработал экспериментальные данные Окумуры и предложил аппроксимирующие формулы расчета потерь распространения радиоволн в условиях города. В конце 90-х Европейской ассоциацией EURO–COST разработана расширенная версия формул Хата для диапазона частот выше 1500 МГц.

ЭД и РРВ (ЛК 18 21) Обобщенные уравнения модели Сost231-Xaтa

Уравнения могут применяться при следующих условиях: частота несущей: 150 МГц f 3000 МГц ;

высота подвеса антенны АС: Hm 10 м; высота подвеса антенны БС: Hb 100 м;

расстояние между антеннами передатчика и приемника: d 100 км.

Случай 1: d 0,04 км

L 32,4 20 lg( f ) 10 lg( d 2 Hb Hm 2 /106), дБ

ЭД и РРВ (ЛК 18 21)

Случай 2: d 0,1 км

Случай 2.1: Городская застройка

2.1.1 Частота 30 МГц f 150 МГц

L 69,6 26,2 lg(150) 20 lg(150 / f ) 13,82 lg( max{30, Hb })44,9 6,55 lg( max{30, Hb }) lg( d ) a( Hm ) b( Hb ).

2.1.2 Частота 150 МГц f 1500 МГц

L 69,6 26,2 lg( f ) 13,82 lg( max{30, Hb })44,9 6,55 lg( max{30, Hb }) lg( d ) a( Hm ) b( Hb ).