室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

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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。
# y4 k$ w, W0 x% M
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。

; p$ t, p+ D0 V% S" E2 l: J1. LEE宏蜂窝模型
1 j9 t' P& [  \; S+ S& 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。
; H7 C* P2 b$ x/ W- ~8 }! \0 j3 F
8 t  i$ z7 [* d（1）人为建筑对接收信号的影响
3 ^# x% J/ ?. }* ULEE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：
/ |0 F* @, ?' @4 @2 k- B
; k9 E/ \* s7 T3 E5 n) R5 o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/ C( J8 ~3 a) s  f  K* c
. I2 I9 x/ @& A/ gα_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：

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。
& U$ @! d- B& n, l2 @
! d1 g5 t4 A! R4 [. t  ?+ T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：
" z( w2 S0 i$ d: K0 g1 q8 t
（2）地形对接收信号的影响
8 A* Q2 h0 d. y& K; M5 i& K6 T
1 N: }: H/ N- c0 Q! L3 ?/ K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。

- ^8 M' z  Z2 V① 无阻挡的情况

. [$ m5 t; [( r3 B  K6 T0 j# y考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：

+ J# O2 G. o5 J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：
( |9 g1 L2 K/ _/ x$ W9 h- [
- ^' |( x  R- f$ q& p- g1 @: T7 Y! c可以得到无阻碍时候的传输损耗为：

2 I7 ^2 w# N+ r2 V+ T/ l6 \9 E其中，L(v)为衍射损耗。

② 有阻挡的情况

, p4 [0 J* D4 Y# \9 }7 @此时传播损耗为：
! q/ b1 E; W# S/ e$ m
2 P# d' P( w* p* B4 O0 W6 i③ 水面反射情况

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。
9 ^$ g2 Y- t4 ?4 g  O6 y
( K, Y) M- f7 G, H0 A; U2. 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。
2 p2 {( O1 j3 V3 [
LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：

+ Y/ z+ }; m4 M  O  H! j* `3 [1 }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：
+ B  x$ b# e# n5 K, o: q# a7 g
( C, e5 I, a1 t) `. N4 A其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：
6 [: k! ?/ Q$ g% p. J$ E
, l5 \0 E7 B+ B' F9 S) [街区引入损耗L_B 计算方法如下：

其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
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