室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

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+ _1 A# m3 R5 m1 k) {室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
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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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。

0 \8 a& h" z. M0 ?1. LEE宏蜂窝模型
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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。
0 K9 }/ `7 V2 ~) `7 a9 v) L
( d  a$ N) L- a' x' Z* ~（1）人为建筑对接收信号的影响
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：

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。

# Z6 Z$ m1 K0 p2 M4 A6 b( v% sα_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：
3 T  a+ m/ b& B6 ?$ `
& |" A' h' k6 e" y2 l$ Q8 ]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。

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：

（2）地形对接收信号的影响
% B8 k+ M& o- B6 Q2 G
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。
" K& R' D* f1 P: D. j) s
① 无阻挡的情况
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$ a% ^# Z' [5 y! u8 Q) B/ u) _2 Z考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：

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：
- R+ {) y- G; X
* y* r' \% w8 e6 _* L可以得到无阻碍时候的传输损耗为：
5 P+ V6 e+ j) m) _0 ]
其中，L(v)为衍射损耗。

② 有阻挡的情况

9 h* t* g9 x; z' a1 Z此时传播损耗为：

③ 水面反射情况
, _* f: ^5 v8 P, q0 n
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。

2. LEE微蜂窝模型

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。

$ K! x4 V" p& Y  R. {5 N  v4 ILEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
; i7 p2 r9 J7 O1 ], k% s/ @- f
) w/ J" a1 q4 ]3 H4 y- L3 r( m& m5 Y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：
& g+ {' n' V- }" c
8 B, g) W9 B4 Q5 @  D3 Y其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：
8 Q& M: d6 t: R* y8 }
7 o% ?/ ~( v$ v+ c& N街区引入损耗L_B 计算方法如下：
7 s+ J2 C+ W: }2 V. G7 c
其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
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