室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

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室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
, T: q+ `3 @& {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。
0 s- v, g" h' D
+ C. D2 W( V  Z9 C1. LEE宏蜂窝模型

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。

: l- l  N. n' G  h（1）人为建筑对接收信号的影响
9 I( Z/ d2 I% L! l. w" @$ b6 mLEE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：

# s5 g; |, @( h9 \; ~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。

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：

& J. a9 @+ y2 D* x( |1 [（2）地形对接收信号的影响
+ K8 S" k7 f9 H  V/ ~" b
# n! R$ q6 f, n: G5 y. S$ N' j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。

) U1 i6 |& f/ ^① 无阻挡的情况
+ V- I: e. U3 J4 W5 [' J
( x/ V9 U3 y. ?* Q/ i7 o, j考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：

$ u7 |) D3 m( ^" y; H+ m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 k6 f: O; {% e- q# t: e, k9 q$ B8 P可以得到无阻碍时候的传输损耗为：
4 n6 q8 X( h/ M; b' d% ]5 x- N
' h; Y0 J: E) l" [: D; ~其中，L(v)为衍射损耗。
7 A# H+ d4 V5 K- `5 W# c9 m. p( g. ~
② 有阻挡的情况

此时传播损耗为：

③ 水面反射情况

: f$ N1 f: L7 X. {& A4 E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。
: u/ p" B! ], d. ^) X& w+ p
' ]* P3 e, c3 ]9 \  u4 {2. LEE微蜂窝模型
4 q$ s+ w$ h3 v2 r2 V0 v& v7 R1 h
4 z6 ^, z$ _+ ^! M4 G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。

% A' Z1 y$ x" O6 T/ }LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：

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：
, y. l( `, h1 f) E8 L$ V
; b, ?7 X  z# T4 f其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：

- c" y1 i% \& A( D/ p0 _' Z0 I街区引入损耗L_B 计算方法如下：
, t+ C+ V" ]' H2 v3 G
  I$ S- a6 j! \/ k  }: _5 m' w5 t  W其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
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