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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
b" B W) n. e4 q* u. I- @
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室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
( S7 G+ j& m1 C
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。
. w4 F2 v( W0 d% G* w
- A: [# f3 p+ p. g+ B
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。
/ w k" N! U; y
0 m U* t5 V, Z( P: d k
1. LEE宏蜂窝模型
2 M, f% |% _/ r4 |8 \% w; Z
) Z7 I- z' q% b( Q
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。
% s$ V6 C$ B) F0 S- Y# E
. H& I( }+ ~. v! p) _
(1)人为建筑对接收信号的影响
( R$ ^& U& g8 H
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:
! t3 G$ f! y/ O! Z. T; `% `2 h
2020-4-17 15:48 上传
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4 k/ A# Q( H4 K# Q5 @: o. J6 Y
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。
' z( w) D B3 Y, b& V
7 `+ K7 A7 M- o; q
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:
/ k+ B+ K# ^0 k8 W7 c- z! y/ q
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3 Y: R5 I) s3 W; \5 f( [. u- v! ?
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 v7 }& t' F2 r+ A8 R
) R( e( \" Q+ r3 h4 k
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:
7 `6 f* }; U3 L# `+ _3 S4 g
2020-4-17 15:49 上传
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, p. m9 l/ \( x- B3 Y
(2)地形对接收信号的影响
" }7 d' }1 K( J% P" b: v: |
5 U1 N7 z e/ f. p+ x
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。
6 A! a# T# t- e, @0 ]
# v h7 U( `1 k9 J- ^! k0 p" e
① 无阻挡的情况
8 F8 ^6 x0 ^/ y2 r4 U7 J
3 R3 H* z, i8 z8 A2 H, m6 X; A5 s0 E
考虑地形影响,采用有效天线高度进行计算:
% W- _( j) H# Q
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( E5 g9 r5 Z+ u: f: e$ V U% d
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:
3 l2 b9 _2 ~5 ]: p" x
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# X$ a" C" t# t7 B
可以得到无阻碍时候的传输损耗为:
1 A' a0 L& S$ u# k
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4 M% i/ k- }: A0 ^
其中,L(v)为衍射损耗。
0 b3 {& V; m* [1 P$ ^
6 U- x# J$ M7 Y/ M2 s$ h
② 有阻挡的情况
1 h: r6 @8 w1 I7 z( ~( c! O
2 Q! ]3 M( Q; q' P; K, F
此时传播损耗为:
+ ~ y; ^& M2 c0 C
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, x6 g+ N6 N k4 {
③ 水面反射情况
9 z4 j- t7 P0 x# V. L' u
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' X9 n [/ R% U$ i" W
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。
3 J; e7 I; u1 U
) J% Z5 A- T" V7 `
2. LEE微蜂窝模型
! S8 H6 T6 Y5 F
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, c- s D5 Z8 X' n( N0 F1 t5 r* C; m
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。
1 Y7 a2 v6 U3 j& F4 K. B) x/ N5 g. o
7 r s% X6 n0 v
LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为:
3 _0 D5 H1 |3 `. N! p* `! I
2020-4-17 15:53 上传
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5 H9 e7 a( S5 {! H Y8 i+ B% H6 R
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:
& u; S. J% R8 c" K) A
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( S5 C/ z/ t2 J, b. k u" B6 V
其中,D_f 为菲涅尔区距离,计算如下:
7 J" s: x$ w) [0 J$ a, j
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! N6 |7 @7 e3 a" {% U# M: R' F
街区引入损耗L_B 计算方法如下:
( r% P1 x6 e6 J
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6 `6 @4 Q1 }: @% E% q$ Y
其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
5 A5 I4 v/ M$ q m. G
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' Q& U. B) ~: h1 u. ?: U, s* X
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