室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

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" B5 e; j! Q6 D3 X/ ?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。

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。

1. LEE宏蜂窝模型

* X* K2 ]) y7 A2 V, S' K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。

' B& U" m% A6 I4 d! u& |（1）人为建筑对接收信号的影响
# M) r7 d+ c! C: j+ {5 ]! }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：

5 P" F9 p$ v. G  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。

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：

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。

4 [- I5 C) G, ^/ _- T4 G" H3 ?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：
' Y- e+ D" _: s( B' ^
# C. x2 G6 ~# @8 H* D1 M# g* w& c9 Y  T（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

3 o3 b5 P/ F0 i% M* X4 @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：

+ B+ G3 n/ N2 J$ O可以得到无阻碍时候的传输损耗为：
7 w& C) X& E2 b( C( U# \' W0 D
; Z9 ]: A( O1 t# b其中，L(v)为衍射损耗。

② 有阻挡的情况
9 l8 T% }3 {1 l) Q) A5 q( E
7 Z$ d4 o6 H; {此时传播损耗为：
6 u; m0 l& L/ O! B) }
9 M$ p$ S, Z7 I. j③ 水面反射情况
$ A" V6 r% [/ ?  q9 E" ~% u
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。
% ^$ Z" d, V% h( h2 k, C
( u, r( k" P$ p6 v8 n2. 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。

, \. h8 k, a4 \+ D) r& e( D- s0 ~LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
2 c# Z/ O# ?! U) m7 A) H4 O% x+ O/ C
$ j( r( ]1 D) B" I3 i9 _6 _. q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：

8 i7 a) F; {3 X其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：
# b' h! c& c" Q' T
街区引入损耗L_B 计算方法如下：
1 p3 m& K: B2 i6 b0 x  t
  D7 c" Q( |( R  h/ n" i其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
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