室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

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。
3 ~9 `4 S) B# K3 n/ ^: c
' D3 p5 n- `/ e+ b8 [* qLEE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。

1. LEE宏蜂窝模型
( P/ Z) c) Z4 c9 a
  }" W6 d# i. Y) N/ g" C. \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。
1 r- e/ j+ g# N# t
9 l: j% i5 ]& c. S; u（1）人为建筑对接收信号的影响
0 U; ], i( k. j& V" p" W7 KLEE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：
" P6 L% A. o5 ?, j# b$ j
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。
- S" B4 v: v; o$ `% F+ ]
7 n' E) W" t& w, i/ J/ J& ?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：

* k1 \- h# s7 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。
/ o) h! L0 |+ g0 q
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：
5 m; |( S$ I& _8 R1 g6 b4 G
（2）地形对接收信号的影响

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。

① 无阻挡的情况
. s& b' V/ x8 r2 G
# J( A  z# w, u4 R+ p0 z8 J考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：
# I5 @  G- P6 D9 l8 s
! S* {# U. D! W  [& W% H: B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：
  i6 m7 S, k* S7 P. j, c: y7 @
可以得到无阻碍时候的传输损耗为：

其中，L(v)为衍射损耗。

② 有阻挡的情况

此时传播损耗为：
2 f1 @9 ^1 Z) N: {) b* Q1 M
% p8 G5 h7 ]0 o/ y1 F) ~③ 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。

; D+ Y( `! n1 K# L, I2. LEE微蜂窝模型

6 X+ J! u9 y, h8 P" N# O. c- l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。

LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
7 k9 {* D$ f9 N! p8 Y/ v& ?
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：

其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：

街区引入损耗L_B 计算方法如下：
$ B" _$ V% m( L5 a1 u
/ N" e' t7 t: u4 ?$ J9 S1 T其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
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