无线信道模型

信道模型

1. Okumura-Hata 模型

Okumura-Hata 模型是根据测试数据统计分析得出的

经验公式，应用频率在150MHz 到1500MHz 之间，适用于小区半径大于1 km 的宏蜂窝系统，基站有效天线高度在30 m 到200 m 之间，移动台有效天线高度在1 m 到10 m 之间。

Okumura-Hata 模型路径损耗计算的经验公式为：

—工作频率，单位符号：MHz

— 基站天线有效高度，单位符号：m ，定义为基站天线实际海拔高度与基站沿传播方向实际距离内的平均地面海波高度之差，即

— 移动台有效天线高度，单位符号：m ，定义为移动台天线高出地表的高度

— 基站天线和移动台天线之间的水平距离，单位符号：km

— 有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数。

— 小区类型校正因子

[]⎪⎩

⎪⎨⎧-+--=乡村郊区城市98.40log 33.18)(log 78.44.5)28/log(2-022c c c cell f f f C — 地形校正因子

地形分为：水域、海、湿地、郊区开阔地、城区开阔地、绿地、树林、40m

()()()terrain cell te re te c p C C d h h h f dB L ++-+--+=log log 55.69.44log 82.13log 16.2655.69αc f te h ga BS te h h h -=re h d ()re h α()()()()()()()⎪⎩

⎪⎨⎧⎩⎨⎧≥-≤----=MHz f h MHz f h f h f h c re c re c re c re 30097.475.11log 2.33001.154.1log 29.88.0log 56.17.0log 11.122大城市、郊区、乡村中小城市αcell C terrain C

以上高层建筑群、20－40m规则建筑群、20m以下高密度建筑群、20m以下中密度建筑群、20m以下低密度建筑群、郊区乡镇以及城市公园。地形校正因子反映一些重要的地形环境因素对路径损耗的影响，如水域、树木、建筑等，合理的地形校正因子取值通过传播模型的测试和校正得到，也可以由人为设定。

2.COST231 Hata模型

COST231 Hata模型是EURO-COST组成的COST工作委员会开发的Hata模型的扩展版本，应用频率在1 500MHz到2 000MHz之间，适用于小区半径大于

1km的宏蜂窝系统，发射有效天线高度在30m到200m之间，接收有效天线高度在1m到10m之间。

COST231 Hata模型路径损耗计算的经验公式为：

其中，C M：大城市中心校正因子；

COST231 Hata模型和Okumura-Hata模型主要的区别在频率衰减的系数不同，COST231 Hata模型的频率衰减因子为33.9，Okumura-Hata模型的频率衰减因子为26.16；另外COST231 Hata模型还增加了一个大城市中心衰减C M。

3.通用模型

目前移动通信规划软件使用一种通用模型，它的系数由Hata公式推导而出。通用模型由下面的方程确定：

其中，P PX接收功率；P TX发射功率；d基站与移动终端之间的距离；

diffraction绕射损耗；H meff终端的高度；H eff基站有效天线高度；

k1衰减常量；k2距离衰减常数；k3和k4终端高度修正系数；

k5和k6基站天线高度修正因子；k CLUTTER终端所处的地物损耗。

所谓通用模型，是因为其对适用环境、工作频段等方面没有限制。该模型只是给出了一个参数组合方式，可以根据具体应用环境来确定各个参数的值。正是因为其通用性，在无线网络规划中得到广泛应用，几乎所有的商用规划软件都是基于通用模型的基础上，实现模型校正功能，模型校正参见第四章内容。

除了无线传播模型外，一些著名的计算机模型可用于计算传播损耗。所谓计算机模型是指通过采用更加复杂的技术，利用地形和其他一些输入数据估计出模型参数，从而应用于给定的移动环境。计算机模型主要依赖三维数字地图（必须足够精细）提供的相关信息，模拟无线信号在空间的传播情况。例如，利用双

射线的多径和球形地面衍射来计算超出自由空间损耗的视距损耗的朗雷－莱斯模型和基于从发射机到接收机沿途的地形起伏高度数据来计算传播损耗的TIREM模型等。