室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

4 @! [, M8 E9 F) u5 b室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
6 Y1 a  a/ l9 a9 b, i$ gLEE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。
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/ i+ M" L7 J+ B. K: r: i/ r( pLEE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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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。
! D* G2 w  L9 t/ C3 B5 k
（1）人为建筑对接收信号的影响
- ~9 R6 T; L9 t; e2 H+ J. r4 QLEE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。
  o  R' H( e# q: d+ u- p  h
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。
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3 L1 |2 f% F: w$ G2 ~2 h- I+ |" G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：

- B5 v& J7 s9 ?: ^（2）地形对接收信号的影响
" {$ t, N. f3 E/ V, a/ w" @9 C
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。

7 S8 u) u$ d( M① 无阻挡的情况

考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：

' _% D- \! I/ z0 N' ?9 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：
, a# g0 P; u- }0 B0 y# L$ q4 J
可以得到无阻碍时候的传输损耗为：

其中，L(v)为衍射损耗。

7 f9 K5 ]) m( J9 P2 i3 b② 有阻挡的情况
7 @0 {/ `' e. i% ~9 I0 N; D
6 f/ R; D# r" ?8 P# Z, C此时传播损耗为：
! }4 g( n" x1 O
③ 水面反射情况
+ M' `2 r6 Z8 c
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。

2. 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。

, w' V2 K$ x8 i; ~; G* Q" g# CLEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
# H" D0 i1 \) W4 A* i
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：
0 p) a$ [) C6 Z1 b7 E
, P& w& ~8 X) U; M* [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：

! P9 O' g' u& l其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
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