Среднеквадратическое отклонение (СКО) потерь на трассах распространения

Значения СКО Диапазон частот, МГц Расстояния, м
s = 3.5 дБ 30…3000 d £ 40
  40 < d £ 100
s = 12 дБ для распространения выше крыш s = 17 дБ для распространения ниже крыш 100 < d £ 200
  200 < d £ 600
s = 9 дБ d > 600

 

В модели Хата окружение абонентской станции оценивается на качественном уровне. Модель Уолфиша-Икегами, разработанная для использования в городских и пригородных условиях, требует более подробной информации о структуре окружения. При оценке потерь на трассе распространения модель рассматривает поступление сигнала в точку приема по разным лучам. Тем не менее, она остается статистической, поскольку в ней не рассматриваются топографические данные зданий, а используются только характерные (типичные или средние) значения параметров окружения базовой станции.

Дифракционная модель Уолфиша – Икегами [51]. Модель предназначена для оценки потерь на трассах, пролегающих в городе и в пригородных областях.

Область применимости модели:

– диапазон частот 800…2000МГц;

– диапазон дальностей 20…5000м;

– высота подвеса антенн базовой станции 4…50м;

– высота подвеса антенны мобильного средства 1…3м.

Исходные данные для расчета (рис.11.6):

f – частота радиопередатчика, МГц;

d – расстояние между передатчиком и приемником, км;

hb – высота подвеса антенны базовой станции (БС), м;

 
 

hm – высота подвеса антенны мобильного средства (МС), м

Dhb – высота приподнятости антенны БС над крышами домов (Dhb может быть положительным, отрицательным или равным нулю), м;

Dhmрасстояние по высоте от крыши дома до антенны МС, м;

Кроме того, в рассматриваемой области должны быть заданы:

r – среднее расстояние между соседними улицами, м;

w – средняя ширина улиц, м

h – средняя высота зданий, м.

Средняя высота зданий h может быть получена исходя из их этажности. Для типовых зданий высоту этажа берут равной 3м. Тогда

h = 3м × число этажей + высота крыши (над последним этажом).

Для острой крыши ее высоту полагают равной высоте этажа, т. е. 3м, для плоской – равной нулю.

Теперь Dhb = hb h

Dhm = h hm

В модели рассматриваются два случая.

1. Распространение радиоволн происходит в пределах прямой видимости (вдоль улицы). В этом случае средние потери при распространении оцениваются выражением

L = 42.6 + 26 lg d + 20 lg f (11.6)

2. Прямая видимость между передающей и приемной антенной отсутствует. Потери, определяющие уровень напряженности поля в месте расположения приемной антенны мобильного средства, определяются суммой вида:

(11.7)

где Lсв – потери при распространении в свободном пространстве, дБ, (см.(11.4)); Lдиф – потери при рассеянии и дифракции электромагнитной волны на крыше здания, ближайшего к проезжей части улицы, где расположено мобильное средство, дБ; Lм диф – потери множественной дифракции и рассеяния, обусловленные рядами зданий, дБ.

, (11.8)

где gm(θ) – коэффициент усиления антенны мобильной станции в направлении на край крыши; q = arctg(Dhm/x) – угол в радианах; l – длина волны, м;
x – расстояние между левой стеной улицы и антенной мобильного средства (0£ x £w), м. При расчетах чаще всего берут х = w/2.

Lм диф= –10 lg(gbQ2), (11.9)


где gbкоэффициент усиления антенны базовой станции в направлении крыши (обычно принимается равным единице).

и y = arctg(–Dhb/r)

Для промежуточных значений Dhb величину Q получают линейной интерполяции между значениями Q, соответствующими Dhb = над крышей и Dhb = 0.5под крышей здания.

Предполагая застройку территории, где находится мобильное средство, равновысотной, а застройку улиц двусторонней, для наиболее интересных частных случаев выражение (11.10) можно записать в несколько измененном виде:

(11.11)

Модель COST231 Уолфиша-Икегами. Область применимости модели совпадает с областью применимости модели Уолфиша-Икегами, рассмотренной выше. Модель учитывает направление распространения радиоволны по отношению к направлению улицы, где находится приемная антенна, поэтому в исходные данные для расчета включен угол j – угол между направлением улицы и направлением распространения радиоволны (рис.11.7). Остальные исходные данные такие же, как в модели Уолфиша-Икегами.

1. Для оценки потерь при распространении в пределах прямой видимости используют выражение (11.6).

2. Оценка потерь при распространении, когда прямая видимость между передающей и приемной антенной отсутствует, происходит согласно выражению (11.7), однако теперь Lдиф и Lм диф вычисляют по другим формулам:

Lдиф = –16.9 – 10 lg w +10 lg f +20 lg Dhm +Lori ,

где


 

Lм диф = Lbsh + ka + kd lg d + kf lg f – 9 lg r,

где