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