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。
2 |' c9 Q- K0 B' z' u: ?/ F4 L' l
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

+ b! p# [, |/ j3 F/ K$ C4 Q, y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：

# |0 A' F* r2 W% S/ @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。

- a$ o! b, Z- W1 vα_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：
$ w, ?, t" W. b/ @/ h
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。
& P. }# Q+ f' z, w- 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：

! P2 `+ u, G7 ]（2）地形对接收信号的影响
' c9 n& V& x3 m, P; A
0 A; p5 {- L5 T; O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。
4 ^# g  A9 M3 u+ x$ P# \9 h6 j) w
① 无阻挡的情况

考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：
! L9 D: u. K" _0 O" L; ]; _4 s
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：
- A0 F( I! C& X7 b+ G9 {
- z; y( \+ [/ B9 R/ \可以得到无阻碍时候的传输损耗为：

其中，L(v)为衍射损耗。
. i" a/ `9 N( M9 _/ k) e8 V2 e
② 有阻挡的情况

0 Z2 B& E4 g# [) B8 S此时传播损耗为：
0 e5 o5 M3 q0 ]
9 o  r( b0 x5 r" Q/ a; b2 g$ u③ 水面反射情况
% x8 w5 I; G6 y$ O, o# P' [
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。
# a8 r, R( T- v1 |% ~3 l6 s8 h
6 ~3 n5 m* n$ \- f3 v2. 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。

LEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
4 K7 h% [, `7 h; Q5 e) B4 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：

其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：

  F- B+ O, i9 {6 q  A街区引入损耗L_B 计算方法如下：
, o! Q! I' _) y# k( q
其中L_NLOS 表示非视距传输损耗。
+ K; `9 J- N& N  A6 ]  q————————————————
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