Большинство моделей, используемых при решении задач распространения радиоволн, учитывают одновременно аналитические и экспериментальные данные. Экспериментальный подход основан на использовании графиков и аналитических выражений, описывающих данные предварительных измерений. Преимущество этого подхода состоит в учете большинства факторов, влияющих на распространение радиоволн. Иногда в задачах мобильной связи используются классические модели радиолиний, которые позволяют моделировать в крупном масштабе линии связи.
Среди многочисленных экспериментальных исследований, свзяанных с прогнозом распространения радиоволн для мобильных систем связи, получили наибольшее практическое применение типовые модели Hata, Okumura, COST 231-Hata, COST231-Walfish-Ikegami.
Метод Okumura
Этот метод является одним из широко используемых методов для расчета радиолиний в условиях города. Он пригоден для частот 150 - 2000 МГц (хотя может быть экстраполирован до 3000 МГц) и расстояний от 1 до 100 км. Данный метод может быть использован, если эффективная высота подвеса базовой антенны составляет от 30 до 1000 м.предложил сетку кривых для расчета среднего ослабления относительно ослабления в свободном пространстве Ama в условиях города с квазигладким профилем с изотропной передающей антенной, поднятой на эффективную высоту hte = 200 м и мобильной антенной высотой hre = 3 м. Графики получены в результате многих измерений с ненаправленными антеннами базовой станции и мобильного приемника и представлены в виде графика для диапазона частот 100-1920 МГц как функция дальности от 1 до 100 км.
Для определения уровня ослабления сигнала в радиолинии рассчитывается ослабление поля в свободном пространстве, затем по кривым графика (рис.2.1) определяется величина Ama(f,d) и добавляются к ослаблению в свободном пространстве с корректирующей поправкой, зависящей от степени неровности профиля трассы:
L50 = LF + Ama (f,d) − G(hte) − G(hre) − GAREA , дБ (2.1)
где L50 - средняя величина потерь,- потери в свободном пространстве ,- усредненное дополнительное ослабление, обусловленное влиянием земной поверхности,(hte) - эффективное усиление передающей антенны,(hre) - эффективное усиление приемной антенны,- поправочный коэффициент из графика на рис.2.2
Рис.2.1 Частотная зависимость усредненного ослабления сигнала по отношению к свободному пространству для квазигладкого профиля трассы
Рис.2.2 Поправочный коэффициент, обусловленный профилем радиотрассы
Кроме того, Okumura нашел, что величина G(hte) изменяется по закону 20 дБ/декада, а G(hre) для высот менее 3 м - 10 дБ/декада:
, (2.2а)
, (2.2б)
, (2.2в)
Модель Okumura полностью построена на экспериментальных данных. Графики, полученные Okumura, можно экстраполировать. Модель Okumura наиболее простая и достаточно точная для расчета потерь в сотовых системах связи и мобильной связи. Она является стандартом при расчете сот для мобильной связи в Японии. Главный недостаток модели - работа с графиками и невозможность полноценно учесть быстроизменяющиеся условия в профиле трассы.
В основном рассмотренный метод используется для расчета радиолиний в урбанизированных и сверхурбанизированных районах. Разница расчетных и экспериментально измеренных напряженностей поля обычно не превышает 10-13 дБ.
Читайте также
Проектирование локальной вычислительной сети
Телекоммуникация и сетевые технологии являются в настоящее время той
движущей силой, которая обеспечивает развитие мировой цивилизации. Практически
нет области производственных и обществ ...
Приемно-контрольная панель на базе микроконтроллера
Приемно-контрольные
приборы (ПКП) осуществляют прием информации от извещателей, ее запоминание,
обработку и передачу соответствующим службам, а также выполняют процедуры
взятия под охра ...
Нанотехнологии в науке и технике
В течение тысячелетий человек использовал в быту и технике
макроскопические тела, состоящие из большого числа атомов, будь это каменный
топор или авиалайнер. Первая научно- ...