室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

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+ \# V$ N# Z! F2 O室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
' T1 h4 b% ]6 ^5 B. j6 P& h/ ?& RLEE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。

4 L1 J. G( o4 |/ y7 G( eLEE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

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。
' u1 K: W! ?/ L3 W9 O: z- c4 `
% G& F. D7 {8 q; x（1）人为建筑对接收信号的影响
) b/ z: d) \* SLEE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：

" G& L5 F  J9 p3 F3 m3 W7 o4 X& k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。
6 D0 b! Q4 P7 S' c+ C
( g3 E$ o' I7 I, c( a" w+ V$ 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：
  [1 r, ~/ J" f8 y( {
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。
* [: K: y; |" J2 c
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：
! }4 ]  p1 i+ a$ P: J
（2）地形对接收信号的影响

6 Y1 c& n7 Z$ V3 V, U1 G$ E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。
6 u: Y  e3 U2 U, v: D
① 无阻挡的情况
0 q* Q% l4 v/ g6 o. v* a
考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：
! d& J( J9 I6 z* B' p6 K
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：
" n0 X. W# P5 S3 ]7 d
可以得到无阻碍时候的传输损耗为：
4 t$ O/ L9 H9 z6 c5 U
) O& B3 c# W0 W% v# M其中，L(v)为衍射损耗。

② 有阻挡的情况
* m6 K6 n8 I9 E& w# s  D. b( F: A/ a
此时传播损耗为：

: I% S8 w) |9 C* t/ r" n( V& B③ 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。
! I+ V  U* ?! Y% \: p9 S% Q
2. LEE微蜂窝模型

/ N5 ^- ^2 D; r: b7 a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。

0 T* [% v5 u0 Y; _5 ]LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
* i2 R  X# U7 ~! {" k7 o! X( M
5 g! r9 F% T0 ]/ X: L, M; a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 E  L- c4 W8 M7 Z& x5 |2 @其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：
3 `" e9 N' u) X2 ]' D
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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