 |
|
Модель Уолфица-Бертони
Модифікована модель Хата не враховує вплив дифракції від поверхонь дахів і будинків. Для врахування цих впливів була розроблена модель Уолфица-Бертони. У цій моделі при прогнозуванні середньої інтенсивності сигналу на рівні вулиці, враховується дифракція. Втрати на трасі розраховуються наступним чином:
де 
—потужність сигналу на вході приймача при поширенні радіохвиль у вільному просторі для ненаправлених антен; Q - ураховує зниження потужності сигналу, обумовлене перешкодами у вигляді будинків, які затінюють приймач на рівні вулиці; 
- ураховує втрати сигналу через дифракцію. Модель прийнята для стандарту IMT-2000.
Є й інші емпіричні моделі для визначення втрат на трасі.
Модель Лі
Модель Ли була запропонована в 1982 р. У досить короткий час вона стала популярна серед дослідників і системних інженерів, оскільки параметри моделі можуть бути просто скореговані за допомогою додаткових вимірів до конкретних умов поширення. Після проведення цієї процедури прогнозування рівня сигналу стає досить точним. Більше того, алгоритм прогнозування простий для застосування. Багато систем мобільного зв'язку спроектовані із застосуванням цієї моделі (AMPS, DAMPS, GSM, ІS-95).
Модель складається із двох частин. Перша частична (регіон-регіон) використана для прогнозування втрат при поширенні над відносно плоскою поверхнею без прийняття в увагу територіальних властивостей. Використання тільки цієї частини приводить до недостатньо точних результатів для горбкуватих регіонів. Друга частина (точка-точка) моделі Лі використовує результат, отриманий у першій частин, за основу й отримує більш точне значення. Заснована на даних профілю, поверхня другої частини моделі ураховує умови прямої видимості. Якщо пряма видимість між приймачем і передавачем існує, те враховуємо вплив відбитих радіохвиль. Якщо умова прямої видимості не виконується, те моделюються дифракції радіохвиль як перешкоди на шляху розповсюдження сигналу.
Основна частина втрат при розповсюдженні на шляху сигналу може бути визначена наступною формулою:
,
де 
- потужність сигналу на відстані 
від передавача, 
- частота сигналу, 
- потужність сигналу у точці перетину лінії розповсюдження з перешкодою на відстані 
від передавача, 
- враховує ступінь кривизни поверхні, n – показує ступінь частотної залежності, 
- поправочний коефіцієнт, залежить від висоти розташування антен, потужності передавача, коефіцієнту посилення передавальної і приймальної антен.
Ця модель може використовуватися для загального випадку, коли радіохвилі розповсюджуються в різних умовах. В цьому випадку повинні буди відомі коефіцієнти кривизни поверхні 
і границі області з такими коефіцієнтами кривизни.
Дана модель дозволяє визначити потужність сигналу, що приймається:
,
де 
і 
залежать від характеристик оточуючого середовища і були розраховані статистично по розрахункам в декількох містах. Для великих міст =55…80, ==30…43. Для пригородів =54, =39. Множник n приймає наступне значення: n=2 для пригородів і для діапазону 
, n=3 для міст при 
. Параметр 
розраховується наступним чином:
,
де 
- потужність передавача, Вт; 
- коефіцієнти підсилення антен,; 
висота антен мобільної і базової станцій; m=1 при 
м і m=2 при 
м.
Модель Кся-Бертолі
Ця модель дозволяє врахувати ряд додаткових параметрів, пов’язаних з кількістю поверхів, шириною вулиці і т.д. Це аналітична модель, розроблена для розрахунків загасань на трасах систем рухомого радіозв’язку у міських і приміських зонах. На відміну від статистичної моделі Хати, дозволяє вести розрахунки у більш широкому діапазоні частот (до 2200 МГц). Модель побудована на рівняннях хвильової оптикиі розглядає різноманітні механізми розповсюдження радіохвиль в умовах міської забудови: розповсюдження радіохвиль у вільному просторі, дифракцію на крайках дахів будинків, відбиття від стін будівель і т.д.
Коли антена БС розміщена вище середнього рівня дахів будинків, то з БС на МС припадає два проміні: один – у результаті дифракції на краях дахів будинків, другий – після перевідбиття від стін. Величина середніх втрат у цьому випадку:
,
где 
— длина волны; 
— расстояние между БС и МС; 
— разность высот антенны БС и среднего уровня крыш; 
— разность высот среднего уровня крыш и антенны МС; 
— расстояние по горизонтали между МС и кромкой крыши, на которой дифрагирует волна; обычно 
, где 
— средняя ширина улиц;
, 
— средний интервал между кварталами.
|
Рис. 3.7. Інтерференція променів у точці прийому
Модель Кся-Бертони дозволяє оцінити середній рівень втрат й у тих випадках, коли антена БС розташована на рівні дахів або нижче рівня дахів (такі прийоми використають, коли необхідно "засвітити" обмежену локальну область: площа, сквер і т.д.). У цих випадках вираження для величини загасання будуть наступні.
1. Антена BS на рівні дахів:
2. Антена BS нижче рівня дахів:
де 
Незважаючи на те, що модель Кся-Бертони не враховує ряд важливих параметрів (вид будівельних матеріалів, різна орієнтація вулиць і т.п.), вона дає простий і зручний спосіб одержання попередніх оцінок рівня середніх втрат у каналі зв'язку.
Модель Егли
Іноді буває необхідно оперативно зробити розрахунок радіуса зони обслуговування системи для конкретного випадку положення БС на місцевості, робочої частоти й характеристик РЕС. Часто при цьому використається так називане модифіковане рівняння Egly:
,
де 
- оцінка дальності прийому на рівні 90% надійності; — потужність передавача БС; 
— коэффициент усиления антенны БС; 
— коэффициент усиления антенны МС; 
— втрати у фідерних трактах приймального встаткування; 
— втрати компенсації завмирань; 
- шумові втрати; 
— реальна чутливість приймача МС, Дб/Вт; — робоча частота. Втрати на завмирання L3 прийняті наступними, дБ:
- низькочастотна частина УКХ-дипазона 11
- високочастотна частина УКХ-діапазону 14
- діапазон 450 МГц 17
- діапазон 850 МГц 19.