室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍

杨利霞

+ ]# V" r& I  V室外传播模型 -- 关于LEE模型的介绍
# a% p- q( U" A6 g" s9 W# VLEE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。

% V0 m* `8 {. I1. LEE宏蜂窝模型
& }7 w- |- [: b* V& [, B+ ]& c
2 O1 ?& V1 Z" h- s& m: G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。

# F7 c* R9 P7 y1 {+ g, ?2 m+ I（1）人为建筑对接收信号的影响
- p/ [( u% R4 j5 L0 OLEE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。
( g1 g) ?9 X; x% x1 y0 n$ s4 o, P% p
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：

1 z! E: w. Q# o$ W6 ]0 I  o& X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：

. c. W5 n9 t9 y3 A8 r2 j+ Q" _（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。
7 c6 j( f- N& Z
① 无阻挡的情况
% }; p+ y4 n- b* A" T4 N3 Q
, S$ r& e7 L% h' v4 m4 [& E考虑地形影响，采用有效天线高度进行计算：

8 Y7 g  |# p5 |8 L8 J. x$ ]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：

. |  z. ~! V# g8 I+ o) c+ ]* e0 Q可以得到无阻碍时候的传输损耗为：
+ t( \. z; d( {% l% j$ f: i6 ^7 w% ?
- B6 a+ D2 H' M, j+ D其中，L(v)为衍射损耗。

8 m: z/ d1 T$ i& w+ v6 m② 有阻挡的情况

1 s% }% K3 E4 N" X! U2 j" r3 u) [此时传播损耗为：
! d& L8 ^' F; S$ `7 |9 h8 e8 W; c' l% o3 t
' L$ Q& p$ E" f# }. `③ 水面反射情况
5 b+ E0 u3 q8 F6 D3 z" k: c
" d- ?' @7 m) L& X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

& V" j5 j, m: L, n6 K2 ]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。
1 S1 G+ D  W, m+ d# D
1 s2 Z& {0 W6 b* @* l" sLEE微蜂窝模型的传播损耗计算公式为：
) `0 [1 Z5 P$ _: r2 ?
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：
/ m! `' ~/ G- B
( Y2 Y! d  I9 z. w其中，D_f 为菲涅尔区距离，计算如下：

* m$ }% O  ?6 g6 O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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