Модель потерь на трассе логарифмического расстояния

— Модель потерь на трассе с логарифмическим расстоянием это модель распространения радиосигнала , которая прогнозирует потери на трассе, внутри с которыми сталкивается сигнал здания или в густонаселенных районах на расстоянии.

Математическая формулировка

Модель

Модель потерь на трассе логарифмического расстояния формально выражается как:

L=L_{\text{Tx}}-L_{\text{Rx}}=L_{0}+10\gamma \log _{10}{\frac {d}{d_{0}}}+X_{\text{g}}

где

${L}$ — общие потери на трассе в децибелах (дБ).
${\textstyle L_{\text{Tx}}=10\log _{10}{\frac {P_{\text{Tx}}}{\mathrm {1~mW} }}\mathrm {~dBm} }$ передаваемой мощности — уровень , и $P_{\text{Tx}}$ это передаваемая мощность.
${\textstyle L_{\text{Rx}}=10\log _{10}{\frac {P_{\text{Rx}}}{\mathrm {1~mW} }}\mathrm {~dBm} }$ уровень полученной мощности, где ${P_{\text{Rx}}}$ это полученная мощность.
$L_{0}$ — потери на трассе в децибелах (дБ) на эталонном расстоянии. $d_{0}$ . Это основано либо на измерениях с близкого расстояния, либо рассчитано на основе предположения о свободном пространстве с помощью модели потерь на трассе в свободном пространстве Фрииса . ^[1]
${d}$ это длина пути.
${d_{0}}$ — эталонное расстояние, обычно 1 км (или 1 миля) для большой соты и от 1 до 10 м для микроячейки. ^[1]
$\gamma$ – показатель потерь на пути .
$X_{\text{g}}$ — нормальная (гауссова) случайная величина с нулевым средним значением , отражающая затухание (в децибелах), вызванное плавным замиранием ^{[ нужна ссылка ]}. В случае отсутствия затухания эта переменная равна 0. В случае только теневого затухания или медленного затухания эта случайная величина может иметь гауссово распределение с $\sigma$ стандартное отклонение в децибелах, что приводит к логарифмически нормальному распределению полученной мощности в ваттах. В случае только быстрого замирания, вызванного многолучевым распространением, соответствующее колебание огибающей сигнала в вольтах можно смоделировать как случайную величину с распределением Рэлея или распределением Райса. ^[2] (и, следовательно, соответствующий коэффициент усиления мощности ${\textstyle F_{\text{g}}=10^{-X_{\text{g}}/10}}$ может быть смоделирована как случайная величина с экспоненциальным распределением ).

Соответствующая нелогарифмическая модель

Это соответствует следующей модели нелогарифмического усиления:

{\frac {P_{\text{Rx}}}{P_{\text{Tx}}}}={\frac {c_{0}F_{\text{g}}}{d^{\gamma }}},

где ${\textstyle c_{0}={d_{0}^{\gamma }}10^{-L_{0}/10}}$ - средний мультипликативный выигрыш на эталонном расстоянии $d_{0}$ от передатчика. Это усиление зависит от таких факторов, как несущая частота , высота антенны и усиление антенны, например, из-за направленных антенн; и ${\textstyle F_{\text{g}}=10^{-X_{\text{g}}/10}}$ представляет собой стохастический процесс , отражающий плоское затухание . В случае только медленного затухания (затенения) оно может иметь логнормальное распределение с параметром $\sigma$ дБ. В случае только быстрого замирания из-за многолучевого распространения его амплитуда может иметь распределение Рэлея или распределение Райса . Это может быть удобно, поскольку мощность пропорциональна квадрату амплитуды. Возведение в квадрат случайной величины, распределенной по Рэлею, дает случайную величину , распределенную экспоненциально . Во многих случаях экспоненциальные распределения удобны в вычислительном отношении и позволяют проводить прямые вычисления в замкнутой форме во многих других ситуациях, чем рэлеевское (или даже гауссово).

Значения эмпирических коэффициентов для распространения в помещении

Эмпирические измерения коэффициентов $\gamma$ и $\sigma$ в дБ показали следующие значения для ряда случаев распространения волн внутри помещений. ^[3]

Тип здания	Частота передачи	$\gamma$	$\sigma$ [дБ]
Вакуум, бесконечное пространство.		2.0	0
Розничный магазин	914 МГц	2.2	8.7
Продуктовый магазин	914 МГц	1.8	5.2
Офис с жесткой перегородкой	1,5 ГГц	3.0	7
Офис с мягкой перегородкой	900 МГц	2.4	9.6
Офис с мягкой перегородкой	1,9 ГГц	2.6	14.1
Текстиль или химия	1,3 ГГц	2.0	3.0
Текстиль или химия	4 ГГц	2.1	7.0, 9.7
Офис	60 ГГц	2.2	3.92
Коммерческий	60 ГГц	1.7	7.9

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Потеря на пути к расстоянию журнала или модель нормального затенения журнала» . 30 сентября 2013 г.
^ Юлиус Голдхирш; Вольфхард Дж. Фогель. «11,4». Справочник по эффектам распространения для автомобильных и персональных мобильных спутниковых систем (PDF) .
^ Принципы и практика беспроводной связи , Т. С. Раппапорт, 2002, Прентис-Холл.

Дальнейшее чтение

Сейболд, Джон С. (2005). Введение в распространение радиочастот . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience. ISBN 9780471655961 .
Раппапорт, Теодор С. (2002). Беспроводная связь: принципы и практика (2-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: PTR Prentice Hall. ISBN 9780130995728 .

[gau-1] Jump up to: ^а ^б «Потеря на пути к расстоянию журнала или модель нормального затенения журнала» . 30 сентября 2013 г.

[2] Юлиус Голдхирш; Вольфхард Дж. Фогель. «11,4». Справочник по эффектам распространения для автомобильных и персональных мобильных спутниковых систем (PDF) .

[Ref_1-3] Принципы и практика беспроводной связи , Т. С. Раппапорт, 2002, Прентис-Холл.

[1]

[2]

[3]

v т и Модели распространения радиочастот
Свободное место	Потеря пути в свободном пространстве Уравнение передачи Фрииса Напряженность дипольного поля в свободном пространстве
Местность	Это модель местности Он моделирует Модель неровной местности Лонгли – Райса (ITM) Двухлучевая модель отражения от земли
Листва	Модель Вайсбергера Ранние модели ITU Одна модель лесного терминала Модель одиночной вегетативной обструкции
Городской	Модель Окумура Даже модель СТОИМОСТЬ Модель Хата Молодая модель Шестилучевая модель Десятилучевая модель
Крытый	Модель ITU для затухания в помещении Модель потерь на трассе логарифмического расстояния
Другой	ВОАКАП ( ВЧ ) Модель Ли «площадь-площадь» (900 МГц) Модель Ли «точка-точка» (900 МГц) Модель Лонгли – Райса (20 МГц – 20 ГГц)