移动无线信道中Hata模型的仿真分析.pdf

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1、2011年第1期大众科技No.1，2011（总第137期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.137)移动无线信道中Hata模型的仿真分析宋卫星潘和过宝宝胡仲羽（陕西理工学院，陕西汉中723001）【摘要】移动无线信道模型的建立及仿真实验对移动通信的研究具有重要意义，文章详细分析了移动无线信道中的Hata模型，并对路径损耗进行了仿真，为进行无线通信工程的设计、仿真和规划提供参考。【关键词】无线信道；Hata模型；仿真【中图分类号】TN911【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(201

2、1)01-0021-01（一）引言2.Hata模型无线信道建模是其他无线通信技术设计的基础，无线信Hata模型是广泛使用的一种中值路径损耗预测的传播模道是任何一个无线通信系统中电波传播过程中必不可少的组型，适用于宏蜂窝的路径损耗预测，根据应用频率的不同，成部分，它是连接发射机和接收机的媒介，其特性决定了信Hata模型分为Okumura-Hata模型和COST-231Hata模型，息论的容量，即无线通信系统的最终性能限制。由于电磁波Okumura-Hata模型适用的频率范围为150MHz～1500MHz，主在无线

3、信道中受到反射、绕射、散射、多径传播等多种因素要用于900MHz；COST-231Hata模型，是COST-231工作委员的影响，导致无线信道不像有线信道那样固定且容易预测，会提出的将频率扩展到2GHz的Hata模型扩展版本。也给无线信道中电磁信号的传播特性分析过程带来了很大的Okumura-Hata模型是根据测试数据统计分析（Okumura不确定性。因此无线信道的建模是无线通信系统研究中的难曲线图）得出所作的经验公式。以市区传播损耗为标准，其点和重点，而无线信道的传播特性对于无线系统的设计、仿他地区在此基础上

4、进行修正。Okumura-Hata模型路径损耗真和规划却有着十分重要的作用。L()dB计算的经验公式为：在无线通信系统中，电波传播经常在不规则地区。在估50计预测路径损耗时，要考虑特定地区的地形地貌，包括简单LdB50()=69.5526.16lg+−−fc13.82lghteα()(hre+44.96.55lg−hdCCte)lg+cell+terrain，的曲线形状和多山地区以及障碍物等因素的影响。在无线通（3）信系统的工程设计中，常采用电波传播损耗模型来计算无线其中fc为传输频率(MHz)；hte为发射有

5、效天线高度；hre为接路径的传播损耗，建立这些模型的目的是为了预测特定点或收有效天线高度；d为收发之间的水平距离，单位为km；α()hre特定区域的信号场强。本文对移动无线信道中的Hata模型进为有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数。行了详细的分析，并对其路径损耗进行了仿真模拟。对于中、小城市，有效天线修正因子为：（二）Hata模型的基本原理α(hf)=−(1.11lg0.7)hf−−(1.56lg0.8)dB，（4）recrec1.Okumura模型对于大城市、郊区、乡村，有效天线修正因子为：Okumura模

6、型是预测城区信号是使用最广泛的模型之一，α(hh)=−8.29(lg1.54)1.1dB，f<300MHzrerec，（5）它使适用的频率范围为150～1925MHz，适用的距离是1～α(hh)=−3.2(lg11.75)4.97dB，f≥300MHz100km，模型要求的基站高度为30～1000m。模型的路径损耗rerec可表示为：C为小区类型校正因子，不同环境下其取值不同。cellLLAfdG=+(,)()(−hG−hG−，（1）城市：0250fmutere)AREAC＝；郊区：Cf=−2lg()/28−5

7、.4；cellcell其中L50为传播路径损耗值的50%，Lf为自由空间传播损耗，乡村：Cf=−4.78(lgf)2−18.33lg−40.98。cellccA为自由空间中值损耗，Gh()为基站天线高度增益因子，muteC为地形校正因子，它反映一些重要的地形环境因素terrainGh()为移动台天线高度增益因子，G为环境类型的增益。reAREA对路径损耗的影响，合理的地形校正因子取值可以通过传播A和G是频率的函数，Okumura给出了相应的曲线，可直muAREA模型的测试和校正得到，也可以人为的设定。接使用。G

8、h()te，Gh()re根据下面的公式计算在d超过1km时Hata模型的预测结果与Okumura模型非Gh(te)=<20lg(hte/200),30mhte<1000m常接近，该模型适用于大区制移动通信系统，但不适合小区Gh()1=<0lg(/3h)h3m半径为lkm左右的个人通信系统。rerere（2）Gh()2=<0lg(/3h)3mh<10m科学和技术研究欧洲协会将hata模型