电波传播理论（徐立勤）14移动通信传播损耗统计预测模型

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1、第14章移动通信传播损耗统计预测模型14.1OKUMURA-HATA传播模型此模型是基于Okumura于1968年在日本城市地区所做的广泛移动传播实验测试数据，这些实验测试数据被表示为一系列的实验测试场强与距离的关系曲线，如图14」与图14.2所示［1］。图屮的场强是相对于1000瓦的基站发射功率和2.16dB基站发射天线而言的，场强以dBuV/m为单位。每个图中不同的实验曲线都对应于不同的基站等效天线高度，移动台的天线高度均设定为1.5米。自由空I'可场强对距离的曲线也示于图中。由图可以看出，在所有距离、所有天线高度上，自由空间场强均远大于城市市区的场强，这说明，市

2、区的基本传输损耗远大于自由空间损耗，这是因为城市建筑物对电波的阻挡作用。图14.1是对于城市地区、450MHz频段的中值场强与距离的关系曲线。图14.2是对于城市地区、900MHz频段的中值场强与距离的关系曲线。后来，M.Hata在1980年对Okumura的这些实验曲线进行了数值模拟，得到相应的中值场强的经验公式如下所示［2］：£(50,50)=69.82-6.16log/+13.82loghh一(44.9—6.55loghb)(log好+a(hm)(14.1)考虑到场强可以表示为：E=EIRP—L&+20logf+107.2(14.2)EIRP=R+G,其中为等效

3、全向发射功率，dBW；Pt为基站发射功率，dBW；G,为基站天线增益，dBio计及Okumura实验曲线的发射功率为30dBW(10()()瓦)以及发射天线增益为2.16dB(偶极子天线)，所以我们可以将中值场强的表达式(14.1)转化为基本传输损耗中值的表达式，如下式所示：Lb(50,50)=69.55+26」6log/-13.82loghb+(44.9一6.55log/?J(logd)a一a(hm)(14.3)这就是，城市环境下，陆地移动通信电波传播基本传输损耗的经验表达式。式(14.1)和(14.3)中，d(/j)是体现移动台天线高度影响的修正项：血)=(1・1

4、log/-0.7)hrn-(1.56log/-0.8)(14.4)而。是距离修正因子，不引入。系数之前，公式只适用于20km以下的距离，引入。系数之后公式可以适用于100km以下的距离，。系数如下式所示：1,d<20kma—<1+(0.14+1.87xlQ-4/+1.07x10~3/2jflog—0.82020km

5、适用范围是：1.150MHz

6、地区，50%时间，50%地点，hm=1.5mP(=30dBWG=2.16dBi)0570-0514.2ITU传播模型这是经验的统计预测模型，主耍用于点对面的传播预测，特别是移动通信的场强、干扰和覆盖预测。适用的业务有，GSM900移动业务，GSM1800移动业务，CDMA移动业务，3G移动业务，集群移动业务,专业移动业务，无线寻呼业务，无线市话业务，以及无线对讲业务等等。此模型最早来自于Okumura在1968年所做的实验曲线，后来Hata在1980年对这些实验曲线进行了数值模拟，并得到14」节所示的经验公式。八十年代后期该经验公式又经美国、英国、德国、意大利、西班牙

7、、波兰和日本其他作者等大量实验数据验证，CCIR（国际无线电咨询委员会）和ITU-R使用全球广泛的实验数据并综合了国际上公认的可靠研究成果对此模型进行了许多改进，形成了适用范围更广泛、更加成熟的经验模型，并推荐此模型作为移动通信场强预测的优选模型，我国学者对此也有所贡献。八十年代后期，我国也在大、屮城市、城市郊区和乡村专门做了大量的场强测试实验，验证各种移动传播模型在我国的适用性，来自各家的验证都一致地认为，在众多的移动场强预测模型中，ITU・OkumunbHata模型是最准确的，1994年该模型被列为小国国家标准［5］。该模型的适用频率为30MHz