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
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 g& D0 e" s. }. K# V9 d, ^- lLEE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。
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' g$ q5 Y9 ]7 ], j% @/ J; g, m; G% B1. LEE宏蜂窝模型

& x- c0 {' ?$ b' V% z( m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）人为建筑对接收信号的影响
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：

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。
9 M! }, _& j+ [+ X5 _. x
4 k; A0 s: J5 `/ x& J, N- ~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：
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1 T1 c2 c6 N0 }& Z) x- w+ u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。
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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：

（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。

3 p7 s  J$ a; O1 J$ n① 无阻挡的情况
6 Q  A+ t- B6 ~. V( R5 |. ]
考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：
1 n* n" K% s9 i" 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：
& n% u- Q" g3 V6 g) r
可以得到无阻碍时候的传输损耗为：
! l3 c3 Q0 T& W- L0 A+ u
其中，L(v)为衍射损耗。
- g  i% h7 Y* \! j+ G/ i8 o" F
5 R/ r# |$ k, C) A% Y② 有阻挡的情况

) A1 V; h3 v) _; m此时传播损耗为：
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" z; m4 A; z% H0 I! g8 z③ 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。
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2. LEE微蜂窝模型
# k. l0 N8 t' d" `- L7 z3 R
# O' [. A" c- |) @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：

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：
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- c7 l( R3 A# @其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：

2 P, R: Y( l, b7 n街区引入损耗L_B 计算方法如下：
4 G+ c7 `7 E$ [  I2 e) Y
# J/ e4 V7 s5 E: B8 N其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
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