Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Н,(Гьс, г) = 20!0(лес / пес) лри г< 10 км; Щлвс, г) = 30!0(йвс /5вс) лри г> ЗЕ км. 60 50 40 30 20 10 5 2 1 11~1лвс г 20 , дБ 10 - 26 - 36 50 100 200 500 Ьвс, и 1О 20 Рис. о.12. Коэффициент «высота-усиление БС» Н,(л„с, Г), дБ -4 15 2 3 4 567ВЬКс,м Рис. 6.13. Коэффициент »высота - усиление АС» При ятом нем выше установлены антенны БС, тем больше уровень принимаемого сигнала. Как правило, высота антенны БС составляет деслтки — сотни метров, высота антенны АС вЂ” несколько метров. На практике дальность радиогоризонта равна примерно 25 км и 50 «и пои 01»соте ан-анны БС соответственно 50 м и 200 м. Экспериментально установлено (рис. 6,13), что влияние высоты антенны АС не зависит от протяженности трассы, поскольку эти антенны расположены ниже уровня городской застройки. На рис.
6.13 кривая 1 соответствует крупному городу, кривая 2 — среднему городу при г' = 400 МГц и кривая 3 — среднему городу при г' = 2 ГГц. Кроме того, при Пас < 3 м влияние антенны АС одинаково на всех частотах и не зависит от характера застройки. Экспериментальные данные позволяют записать (6.28) Нз(лкс ")=10(д["хс '"кс). При установке антенны АС выше трех метров значение коэффициента Нз(Ь дс, () становится зависимым от характера застройки. Дпя среднего города этот коэффициент зависит от частоты. При Ь„с>3 м дпя среднего города имеем: нг(лкс г) =20(д(пкс lгъхс! при г = 400мГц Нз(Ь»с Г) = 30 (д(лкс ГБь-) при г = 2000 МГц. Для крупных городов коэффициент »высота — усиление антенны АС», не зависит от частоты и при И„с>3 м остается справедливым соотношение (6,28).
Модель Окамуры позволяет для местности, которая не относится к квазигпадкой, введением поправочных коэффициентов в (6.26), рассчитывать ожидаемый уровень медианной мощности сигнала с учетом харак-ера местности. Рму.(г) Р»(г)» Кеопр * на» ' Кгзч» Кг» (6.29) где К~, — поправочный коэффициент для пригородной зоны и открытой местности; К, — поправочный коэффициент дпя трассы с наклоном; К „, — поправочный коэффициент дпя уча"тка кземляморе», К.„— поправочный коэффициент для холмистои местности. 8 пригородной зснв потери сигнала при распространении меньше, чем в городе, поскольку в ней ниже здания и меньше препятствий: Как установил Окамура, эти потери уменьшаются с ростом частоты, т.е. коэффициент К,„растет.
Его значения можно определить по табл. 6.4. Таблица 6.4 тэя местность ' — — — — ! 24 216 I = 5...10 ки д! б) Рис.6.14. К определению угла наклона местности Под трассами с наклоном подразумевают трассы, на которых рельеф плавно понижается (или повышается) на расстоянии 5 км и более. Для нее определяют средний угол наклона У (рис 6.14, а].
Угол считается отрицательным, если АС расположена на нижнем участке трассы (рис. 6.14, б). В этом случае дополнительный рост ипи потери мощности сигнала при его распространении нужно учитывать с помощью коэффициента Ка, (рис. 6.15). Кз„, дБ 20 1О -20 -10 О 10 У, мрад Рис.6.15. Коэффициент, учитывающий влияние пакпона местности: 1-ги 60 км; 2 — гь 30 км; 3 — г< 10 км Мощность сигнала возрастает, если трасса пересекает водную поверхность Коэффициент К „зависит о1 отношения Ь = г.lг, где г, — протяженность трассы над водой.
Кривая 1 на рис. 6.16 определяет Кы для случая, когда водная поверхность ближе к приемной станции, кривая 2- к передающей. К, дБ 15 Рис.6." 6. коэффициент кземля-мореи 0,2 0.4 0,6 0,8 Ь 220 При распространении сигнала над холмистой поверхностью потери распространения увеличиваются по сравнению со случаем квазигладкой местности.
Значение Кл (рис. 6.17,б) зависит от Ь)г средней высоты неровностей. которая меже~ быть определена по рис. 6.17,а как разность между высотами )г(90 %) и гг(10 %). Здесь й(90 %) и л(10 %) — значения высот местности на трассе протяженностью около 10 км, превышаемые в 90 % и 10 % точек профиля соответственно. Значения Лд определяют по табл. 6.5. Условие квазигладкой местности нарушается при )й > 20 и. Таблица 6.5. Влияние расстояния. В общем случае при удалении АС от БС мощность сигнала, принятого на АС, уменьшается по закону Кзк. ка 0 10% 9Р% -10 км 100 1000 ая м б) а) Рис. 6.17.
К оцанхе влияния холмистой местности: а — к оценке поверхности, б — попрааочный коэффициент дпя РС (1 — у вершины калма; 2 — промежуточное положение; 3 — у основания холма) где — 10а '~РХ и — показатель затухания; Я' = 1 км — зталонная длина трассы; К, (Я*) =- Ри(Я*). Дпя свободного пространства и = 2. В городских условиях ослабление сигнала гораздо больше, и показатель затухания„полученный на основании обработки результатов измерений Окамуры, зависит от расстояния до АС и высоты антенны БС, как показано на рис. 6.18. Рис. 6.16.Показатель затухания: 1 — 40 км < г <100 км; 2-1км < г<15км Пас, и 500 1000 2 10 50 100 Р .'«) =-К г', (6.32) (6.33) Ка = Рм(1).
— медианная могднасть сигнала на расстоянии 1 км от БС, которую можно рассчитать по (6.26) и (6.31), либо (6.28) и (8.31); г — расстояние между БС и АС, выражгнное з километрах. Влаяние рабочеб частсп1ьк Итак, сигнал в городе испытывает большее осласление, чем в свободном пространстве.
С ростом рабочей частоты эта тендендия усигивается. В данной задаче удобно представить УММС как 222 Если расстояние между БС и АС не превышает 15 км, то показатель степени и = 4 при малой высоте антенны БС; при больших высотах п = 2,5, т.е, приближается к значению для свободного пространства. Если же г > 40 км, то уровень сигнала резко падает с увеличением расстояния. В большинстве задач принимают и = 4 в условиях городской застройки. В таком случае вместо (6.30) запишем для УгШС Рис. 6.19. К определению псказаталя гл 0.6 г, км 100 0,2 Р (г) =к,г(' 1, Р~ (г) Р, + 91 а рэ ~ ' аз азах'.Г,,', )1ас, Вкс1, (6 34) где а„„(дг,лас„лхс) — суммарное ослабление радиосигнала при распространении дггя модели Хата при статистическом учете параметров местности (а выражено в децибелах, г — в километрах): ° для города ачх( Г, Г, ЙБс.
/ряс ) = Л + В 19Г; ° для пригородной зоны а х(Г г Лес,пас) =А Вг9г-С; ° для открытой местности аих~ Г ° г лас.пас) = я '619г-О (6.35) (6.36) (6.37) 223 где Кг — коэффициент пропорциональности, значение которого можно определить при энергетическом расчете аналогично Ка; гл— показатель, установленный экспериментальным путем. Для свободного пространства гл = О.
В остальных случаях он определяется по рис. 6.19, где кривые 1 — 3 были получены при разных значениях частоты: 1 при г = 1...2 ГГц; 2 при г = 0,5...1 ГГц; 3 при г = 100 МГц. При г = 1...10 км значение п1 практически определят частота, при г > 10 км ослабление сигнала с ростом частоты увеличивается и зависит от г . Экспериментальные результаты Окамуры распространяются на диапазон расстояний 1.. 100 км и диапазон частот от 100 МГц до 3 ГГц. Модель Окамуры — Хата. Результа~ы экспериментальных измерений Окамуры положены в основу модели Хата. Эмпирические зависимости, используемые в модели Окамуры в виде графиков, с этой модели представлены в виде аппроксимируюгцих их формул Согласно этой модели вместо (6.26) представим уровень УММС как Здесь аппроксимирующие коэффициенты: А =.
Я(Г,Ььпз) = 6955+ 2616!9(Г) — 1382(9(пвс) — а(йкс); В = В(нас) = (449-855!9(Ь,с)1; С = С(Г) = 2((9(ГГ28)~)+54; 0 = О(Г) = 478((97) — 19,33!9(Г)+ 4094; о(ПАС) — параметр, учитывающий влияние высоть! антенны АС. Дпя крупных городов этот параметр слабо зависит от частоты однако используются две аппроксимирующие формулы: и(акс) = 828(!У(154Ияс))з 11 пРи Г> 200 МГЦ; "'-(лкс) = 32((9(1175ькс))~ 497 при Г> 400 МГц; для средних и малых городов этот параметр зависит от частоты: и(лАС) = Д1!д Г -07)ПАС - (156!у 7 - 08). В формулах дпя аппроксимирующих коэффициентов принято !в частота излучения БС, МГц; Лбс и )1„с — высоты установки антенн БС и АС, м.
Модель Хата применяют при изменении значений параметров в пределах, указанных в табл. 6.6. Таблица 6.6 Область использования модели Хата !леньще области использования модели Окамуры. Аппроксимирующие выражения по модели Хата совпадают с результатами Окаглуры с точностью до 1 дБ в пределах основной области и с менышей точностью в пределах раси!иренной области Для предсказания уровня сигнала на трассах короче 1 км существуют другие модели.
Этот вопрос будет рассмотран ниже 224 Модель Ли «от зоны к зоне». В моделях Ли местность классифицируют по следующим признакам: ° по инфраструктуре, сформированной человеком (характер застройки): открытая территория, пригородная зона, городская застройка; ° по естественным свойствам (характер трассы): гладкая, холмистая, трасса над водной поверхностью, трасса через лиственные песа.
Модель Ли «от зоны к зоне» создана на основании анализа результатов измерений уровня сигнала (локального среднего), опубликованных разными авторами дпя зон с различным характером застройки Согласно этой модели на входе приемника АС уровень УММС (6.38) Рм(г) =Рп+«1 т ~ЯГ + ~э»аз+«4 +«з Таблица 6.7 Попрзвочный коэффициент Стандзртчое значение параметра Рьс -" 40ДВм «1= рвс — 40 100 Футов (ЗО и) Высота антенны БС (Ь, ) КОЭФФ антенн» =- 10~90'г Глз) = 3 и Высота ы т ~ Козфф ~ антенн 225 где г — протяженность трассы, выраженная в милях (мипя = 1,6 км); рл — уровень УММС в точке, отстоящей от БС на 1 милю, измеренный при стандартных энергетических параметрах аппаратуры; т — наклон кривой потерь распространения, дБ/декада, который численно равен ослаблению сигнала при увеличении длины трассы в 10 раз; ат,.а — поправочные коэффициенты; вводятся в случае, когда технические параметрь, радиоинтерфейса отличаются ст стандартных параметров модели (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
