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标题:
室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
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作者:
杨利霞
时间:
2020-4-17 15:56
标题:
室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
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室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
% }9 f- t# ?4 f& z$ B- s5 g2 q3 H
LEE模型有如下优点：模型中的主要参数方便根据测量值进行调整，适合本地无线传播环境，准确性高；路径损耗测量方法简单，计算速度快。
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! ?5 q- V" m1 U0 [) v! e
LEE模型可以分为两类：宏蜂窝模型与微蜂窝模型。下面对它们分别进行介绍。
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; Z( f( x# |! }1 P$ j- Q. A4 k
1. LEE宏蜂窝模型
6 A5 C9 J! M6 s$ Z3 X5 U& v
. x* {1 Z3 y3 |/ v. K- W
决定移动台接收信号大小的因素有人为建筑与地形。LEE模型的基本思路是：先将城市当成平坦的，只考虑人为建筑的影响，在此基础上再将地形的影响加进来。
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* {9 S g& A7 V B Q
（1）人为建筑对接收信号的影响
3 @6 {$ h- ?2 x: C0 h* r4 J
LEE宏蜂窝模型在对不同地形场强测量的基础上，使用了统一的路径损耗公式：
# d1 @4 G! A1 w
2020-4-17 15:48 上传
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' @+ B8 f9 W' x" C' x
其中，P_r 为接收功率，d 为收发天线之间的水平距离，γ 为距离衰减因子，P_r1 为在特定城市中，当基站天线为半波长天线，高x米，发射功率为y瓦时候，1km处的接收功率。
4 m& F/ T1 r" U0 d% L
7 ]" `0 D& p/ D2 ?; K: q- Y
α_0为修正因子，当基站天线与上述标准天线不同的时候对其进行修正：
6 Y1 \( q: W7 b
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& s/ i; v' g4 ], L
其中，h_t、P_t、G_t为实际基站天线高度、发射功率和天线增益，h_tREF、P_tREF、G_tREF 为测量 P_r1 和 γ 时的基站天线高度、发射功率和天线增益。
0 o; e0 o; n* w/ A7 m
# \8 U4 p9 }4 p; e: ~- u7 ]
下面的表给出了方载频功率为900MHz、发送天线高度为30米，接收天线高度为3米时，在不同地形下的参考接收功率 P_r1 和距离衰减因子 γ 取值：
- l* J. s. c! L' p
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5 g Z3 e& \5 e3 u/ {: b9 }
（2）地形对接收信号的影响
\4 A2 g) ^2 ?8 M _1 x+ h! z$ z1 v
E4 w! y0 O6 h8 w! R
地形的影响有三种情况，分别是：有阻挡的情况、无阻挡的情况以及水面反射情况。
9 F% h4 D' t% v: A5 D* {- n+ o
4 [( _& T: B2 P
① 无阻挡的情况
|% k" c2 o8 ?3 B7 y! [& o% J7 c
8 W: L# Y& _& q9 Z2 f9 b7 R1 R
考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：
8 I, K6 U9 M5 {) {! x$ R1 d
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9 @# O+ L5 e$ C
其中，h_be 为基站天线有效高度，h_b 为基站天线的实际高度，d_0 一般取1Km，f_0 一般取850MHz，n由f与 f_0 决定，满足下面的关系：
( Q; t$ e8 p* ?' ~- Y
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b* n2 o7 {( j( S5 f
可以得到无阻碍时候的传输损耗为：
$ u3 w& B/ q& j" N) Y3 p) x
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! g/ o$ G% _5 \" f7 z" i0 W
其中，L(v)为衍射损耗。
/ E) f& R$ R: [. u4 }2 S$ v% B
; r! j9 b5 u. {; j( x, u2 `8 M
② 有阻挡的情况
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2 p6 |% o0 }! ` |0 }, d
此时传播损耗为：
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' h4 r, m* G) D' k- } v j
③ 水面反射情况
) t; S z: i& I1 J5 u4 C" ^" z
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3 B D3 a8 w3 y% j
其中，α为无线通信环境引起的衰减因子，当它等于1时路径损耗即为自由空间路径损耗。G_t为发送端天线增益，G_r为接收端天线增益，λ为波长。
: j- M6 o! K# j' t! x
6 G! Q3 Q7 u) C3 V M9 k
2. LEE微蜂窝模型
" g( `6 }- e& q# Q0 |1 _: L
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7 V( w' J# ?! X6 h8 Q" O
该模型基于一个假设：传播路径上建筑群的长度对信号衰减的影响极大。也就是说，当建筑物增加的时候，路径损耗会随之增加。
; ^$ m+ V9 ^, }9 D& i7 ]
n3 l7 u3 t$ H2 j% I
LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
) Y/ n2 B4 _5 [+ L9 a
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. a* K5 T- R9 g% w5 K( z6 {: O
其中，h_t 为发送端天线有效高度，d 为发送端与接收端之间的距离 L_LOS (d,h_t )表示视距传输损耗，L_B 表示街区引入的损耗。L_LOS (d,h_t ) 的计算式为：
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" X: e- x3 X- H! U
其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：
" k8 q" I) h& O0 s! n5 h
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1 Y4 Q7 P" ^! r4 W* Q' O
街区引入损耗L_B 计算方法如下：
# h' V# K: |- r1 @
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, A" H2 O9 W h2 B3 S6 s! B! y
其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
. _6 l' |2 _9 @& Y* o" T
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, F0 d6 @' {" i# i' @9 U+ T
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