移动通信电波传播预测模型选择研究

的模型。
１．２ ＭｃＧｅｅｈａｎ—பைடு நூலகம் ｒｉ仟Ｉｔｈｓ模型
１．常用室外宏蜂窝预测模型
ＭｃＧｅｅｈａＩｌ—Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓ路径损耗公式为：
１．１ Ｅｇ｜．模型 Ｅｇｌｉ模型是一种简化的不规则地形上的无线
Ｌ＝１２０一２０ｌｇ（ＪＩｌ止。）＋４０ｌｇｄ＋３０１９９‘啊
（５）
对各种环境下Ａ给出的值
收稿日期：２００ｒ７一ｌｌ一２５ 作者简介：张鑫（１９７ｌ一），男。云南丽江人，丽江高等师范专科学校计算机科学系讲师，研究方向为无线通信。
所示，接收功率丹可以表示为
Ｊ＇＝Ｒ一￡。＋Ｇ。一￡，＋Ｇ，—￡ｖ
（２３）
厶为发射机到发射天线之间的损耗，厶为接收
机到接收天线之间的损耗，Ｇ。和Ｇ，分别为发射天
线和接收天线的增益，如为空间传播路径损耗，厶
和Ｌ主要是由馈线、连接头、天线共用器插入损耗
距一（ｋｍ）
图４预测模型与实测点的路径损耗仿真对比
４．结束语 地形特征是影响电波传播特ｆ生的—个重要因素，
摘Ｊ要：能否准确预测基站信号的覆盖情况是移动通信网络规划的优劣所在，提高预测准确度的关键在于选择最 能接近实测值的预测模型，通过对五种预测模型的分析对比，并与实测数据的仿真比较，得出了在郊区环境下，
０ｋｕｍｕｍ—Ｈａｔａ预测模型更接近实测值的结论。
关键词：预测模型；路径损耗；对比仿真
中图分类号：Ｇ４
２，ＩＴ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙｕｎｎａｎ ＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ，６５００９１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：１１｝ｌｅ ａｄＶａｎｔａｇｅ ０ｆ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅ附ｏｒｋ ｐｌａＩｌｎｉｎｇ ｉｓ ｔ０ ｆｏｒｅｃ鹪ｔ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｓｉ印ａｌ ｃｏｖ— ｅｒａｇｅ ｏｆ ｂａｓｅ ｄｅｐｏｔ舳ｄ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｆｏｒｅｃ鹊ｔｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｂｙ印ｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ印ｐｍａｃｈｉｎｇ ｔＩｌｅ ａｃｔｕａｌ ｖａｌｕｅ．７Ｉｈｉｓ ｐ印ｅｒ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈａｔ ｔＩｌｅ Ｏｋｕｍｕｍ—Ｈａｔａ ｆｏｒｅｃ鹪ｔ ｍｏｄｅｌ １ｓ ｃｌｏｓｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｂ— ｕｒｂ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ卸ｄ ｃｏｎｔｒ嬲ｔ ｏｆ ｆｉｖｅ ｋｉｎｄｓ ０ｆ ｆｏｒｅｃ鹊ｔ ｍｏｄｅｌ． Ｋｅｙ ｗＯｒｄ：Ｆｏｒｅｃ船ｔ ｍｏｄｅｌ；Ｗａｙ ｌｏｓｓ；Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
线高度为１．５ｍ，杂乱因子肛５７，覆盖范围ｄ＝Ｏ．１—
５ｋｍ，仿真结果如图２：
增益
损耗ｒ
ｌ
损耗
发射功率
接收功率
图３收发之问的损耗和增益
引起的，为了减少厶和厶的损耗，应尽量缩短馈
线的长度，由此可得自由空间的路径损耗为：
Ｌ矿（扭）Ｚ（扭ｍ形）一厶（扭）＋Ｇ。㈣一Ｌ（扭）＋Ｇ，（ｄ动
斗犯口ｍ形）
（２４）
３．２对比仿真
万方数据
移动通信电波传播预测模型选择研究
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
张鑫， 池宗琳， Zhang Xin， Chi Zonglin 张鑫,Zhang Xin(丽江高等师范专科学校,计算机科学系,云南,丽江,674100)， 池宗琳,Chi Zonglin(云南大学,信息学院,昆明,650091)
２００８年３月 第２７卷第２期
保山师专学报 Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｂａｏｓｈａｎ Ｔｅａｃｈｅ璐’Ｃｏｌｌｅｇｅ
Ｍａｒ。２００８ Ｖ０１．２７ Ｎｏ．２
移动通信电波传播预测模型选择研究
张鑫１ 池宗琳２
（１．丽江高等师范专科学校计算机科学系，云南丽江６７４１００； ２．云南大学信息学院，昆明６５００９１）
对郊区环境，Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ经验公式修正为：
￡（郊区）吐卯（市区）一２［１９（『７２８）］２．５．４ （１６） 对乡村环境则公式修正为：：
￡（乡村）＝￡５０（市区）－４．７８（１∽２＿１８．３３ｌ毋４０．９４（１７）
２．５ ＷａＩｆｉｓｃｈ—Ｂｅｒｔｏｎｉ模型
ｗａｌｆｉｓｃｈ—Ｂｅｒｔｏｎｉ模型是由ｗａⅡｉｓｃｈｔ和Ｂｅｒｔｏｎｉ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００８—６５８７（２００８）０２—０８６—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｍｏｂ订ｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｒａｄｉｏ Ｗａｖｅ
Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｆｏｒｅｃａｓｔ Ｍｏｄｅｌ Ｃｈｏｉｃｅ
Ｚｈａｎｇ Ｘｉｎｌ Ｃｈｉ ＺＯｎｇＩｊｎ２ （１，Ｃｏｍｐｕｔｅ卜Ｓｃｉ．Ｄｅｐｔ．蜘ｉａｎｇ Ｔｅａｃｈｅ璐’Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉｊｉａｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ ６７４１００；
在准平坦地形特征的郊区环境下，使用
Ｏｋｕｍ啪一Ｈａｔａ预测模型比用Ｉｂｒａｈｉｍ—Ｐａｒｓｏｎｓ模型、 Ｅ小模型、ＷａⅡｉｓｃｈ—Ｂｅｎｏｎｉ模型、ＭｃＧｅｅｈａｎ—Ｇｍｔｈｓ
模型的预测准确度要高。
参考文献：
【ｌ】Ｈａｔａ＇Ｍａｓａｌｌｕ虮“Ｅｍｐｉｒｉｃａｌ Ｆｏｍｕｌａ ｆｏｒ ｈ炉ｔｉ叩Ｌ脚ｉｎ Ｌａｎｄ Ｍ０ｂｄｅ Ｒａｄｉ０ ｓｅｒｖｉｃｅｓ，”ＩＥＥＥ １．瑚鞠ｃＩ．ｏｎｓ∞Ｖｅｈｉｃｕｌ盯‰ｈｎｏｌｏ职
模型便于实际工程应用而给出的一组数学公式，适
用频率范围为１５０—１５００ＭＨｚ，主要用于９００ＭＨｚ。
在市区Ｏｋｕｍ啪一Ｈａｔａ模型的经验公式如下：
￡卯（市区）＝６９．５５＋２６．１６ｌｇ产１３．８２ｌｇ＾６一口（＾。）＋
（４４．９—６．５５ｌ幽）ｌ耐
（１４）
式中：１５０≤厂≤１５００ＭＨｚ，３０≤ｋ≤２００ｍ，１≤
于１９８８年发表的，该模型为半经验模型，有时也称 为绕射屏模型，适用于基站和移动台之间的非视距
传播情况，从基站天线传播到移动台天线的场经过
成排建筑物多重前向绕射，然后从移动台之前的最
近建筑物顶产生绕射，其中一条直接到达移动台， 另一条经移动台之后的建筑物反向到达移动台，如 其路每项损耗由三部分组成：
中获取，而￡和Ｕ必须从其它储存信息中获取。由
于这些信息不容易获得或为了节省时间，有时候必 须对参数进行估算，如在平坦城市（日＝０）９００ＭＨｚ
处由式（１０）给出的口值为
口＝４２．５＋０．１８￡
（１３）
如果￡位于Ｏ一８０％范围内，则口位于４２．５。
５７ｄＢ之间。
１．４ Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ模型
Ｏｋｕｍｕｍ—Ｈａｔａ模型是Ｈａｔａ为了使Ｏｋｕｍｕｒａ
－８６ｌｇ（等）＋［４０＋１４．１５ｌｇ（警）］ｌ耐
＋０．２６５￡－０．３７Ｈ＋Ｋ
（７）
Ｋ＝Ｐ¨５器岖）（８） 式中Ｋ表示为
Ｋ２ Ｉｏ
其它地区
ｊ
Ｌ甚，
日为基站区域和移动台区域之间平均地面高
度差。
第二种半经验模型是基于平坦地面模型的，其
路径损耗公式为
·
厶＝２０ｌ曲。＋２０ｌ咖ｒ．－４０ｌ耐
（９）
即中值路径损耗表示为平面地球损耗和超出
ｄ≤２０ｋｍ，１≤矗。≤２０ｍ
础ｊ为有效移动天线高度增益校正因子，是覆
盖区范围的函数。对于中小城市，移动天线修正因 子为：
嘶Ｊ＝（１．１ｌ萨０．７）危矿（１．５６ｌ萨Ｏ．８）（１５）
对于大城市则为：
ｍ０＝８．２９（１９１．５４＾。）２—１．１咿＜３００ＭＨｚ） 砌ｍ）＝３．２（１９１１．７５ｋ）ｑ．９７（厂＞３００ＭＨｚ）
分析导出的路径损耗经验公式，第二种模型是从平
坦地面开始，且把超过的路径损耗（杂乱因子）与可 能对它有影响的参数联系起来的半经验模型，两种
模型间的差别在于第二种模型是假设四次幂距离
关系。
第一种经验模型是由测量数据的多重回归分 析推导出的，中值路径损耗的合成方程为：
Ｌ一２０ｌｇ（ｏｍ６）＿８ｌ矾一者＋２６１９者
移动通信系统中的无线电波是在不规则地形 传播模型，其全称为“平均坡面高度为５嘶的山坡 情况下进行传播的，在估算路径损耗时，应考虑特 地形上的传播模型”，它是基于实测数据而提出的
定地区的地形因素，预测模型的目标是预测特定点 传播路径损耗为
或特定区域（小区）的信号强度，但在方法复杂性和
Ｌ＝１１７“０ｌ耐＋２０ｌ矿．２０ｌｇ（＾以。） （１）
保山师专学报 JOURNAL OF BAOSHAN TEACHERS' COLLEGE 2008，27(2) 0次
参考文献(4条) 1.Hata,Masahuam Empirical Formula for Propation Loss in Land Mobile Radio Services 1980(3) 2.Theodore S.Rappaport 无线通信原理与应用 2006 3.杨大成 移动传播环境(理论基础@分析方法@建模技术) 2003 4.张业荣 蜂窝移动通信网络规划与优化 2003
｝．．＿————————————一ｄ————————————．一
图１ Ｗ枷ｓｃｈ—Ｂｅ哟Ｉｌｉ传播模型的几何关系 上述方程只对非视距情况有效，而对视距情 况，路径损耗用类似于自由空间损耗方程，但又具 有不同系数的表达式为： ￡：４２．６＋２６ｌ耐＋２０ｌ矿 （２２） ２．预测模型的路径损耗仿真 根据现有郊区基站的具体参数及地形特征，用 ＭＡⅡＡＢ软件对上述５种模型的路径损耗进行仿 真，具体参数如下： 载频ｆ＿９３７ＭＨｚ，发射天线高度为３０ｍ，接收天
把实际测量到的接收功率数值进行链路预算
得到其路径损耗，将它与５种常用室外宏蜂窝预测
模型的路径损耗与一组实测数据的路径损耗进行 仿真对比，具体参数为：发射天线高度Ｉｌｌ。＝３０ｍ，接 收天线高度＾庐１．５ｍ，载频为９３７ＭＨｚ，覆盖范围ｄ 为０．０４～０．６ｋｍ，得到的仿真结果如图４所示。
＾号ｖ譬幂犁宣
日■ｔ ｋｍ）
图２五种预测模型的路径损耗仿真对比