Модель Хата

Модель Хаты — это модель распространения радиосигнала, предназначенная для прогнозирования потерь на трассе сотовой передачи во внешних средах, действительная для микроволновых частот от 150 до 1500 МГц. Это эмпирическая формулировка, основанная на данных модели Окумура , поэтому ее также часто называют моделью Окумура-Хата . ^[1] Модель включает графическую информацию из модели Окумура и развивает ее для реализации эффектов дифракции, отражения и рассеяния, вызванных городскими структурами. ^[2] Кроме того, в модели Хата применяются поправки для приложений в пригородных и сельских районах. ^{[1] [2]}

Описание модели

Хотя модель Хата основана на модели Окумура, она не обеспечивает охват всего диапазона частот, охватываемого моделью Окумура. Модель Hata не выходит за рамки 1500 МГц, тогда как Okumura обеспечивает поддержку до 1920 МГц. Модель подходит как для прямой, так и для широковещательной связи и охватывает высоту антенны мобильной станции 1–10 м, высоту антенны базовой станции 30–200 м и дальность связи 1–10 км.

Городская среда

Модель Хаты для городской среды является базовой формулировкой, поскольку она основана на измерениях Окумуры, проведенных в застроенных районах Токио. Он формулируется следующим образом:

${\displaystyle L_{U}\;=\;69.55\;+\;26.16\;\log _{10}f\;-\;13.82\;\log _{10}h_{B}\;-\;C_{H}\;+\;[44.9\;-\;6.55\;\log _{10}h_{B}]\;\log _{10}d}$

Для небольшого или среднего города,

${\displaystyle C_{H}\;=\;0.8\;+\;(\;1.1\;\log _{10}f\;-\;0.7\;)\;h_{M}\;-\;1.56\;\log _{10}f}$

и для крупных городов,

${\displaystyle C_{H}\;={\begin{cases}\;8.29\;(\;\log _{10}({1.54h_{M}}))^{2}\;-\;1.1\;{\mbox{ , if }}150\leq f\leq 200\\\;3.2\;(\log _{10}({11.75h_{M}}))^{2}\;-\;4.97\;{\mbox{ , if }}200<f\leq 1500\end{cases}}}$

где

L _U = потери на трассе в городских районах. Единица: децибел (дБ)

h _B = Высота антенны базовой станции. Единица измерения: метр (м)

h _M = Высота антенны мобильной станции. Единица измерения: метр (м)

f = частота передачи. Единица: Мегагерц (МГц)

C _H =поправочный коэффициент высоты антенны

d = Расстояние между базовой и мобильной станциями. Единица: километр (км).

Пригородная среда

Модель Хаты для пригородной среды применима к передаче сигналов за пределами городов и в сельских районах, где есть искусственные сооружения, но не такие высокие и плотные, как в городах. Точнее, эта модель подходит там, где есть здания, но мобильная станция не имеет существенного изменения своей высоты. Он формулируется как:

${\displaystyle L_{SU}\;=\;L_{U}\;-\;2{\big (}\log _{10}{\frac {f}{28}}{\big )}^{2}\;-\;5.4}$

где

L _SU = потери на трассе в пригородных районах. Единица: децибел (дБ)

L _U = потери на трассе из версии модели для небольшого города (выше). Единица: децибел (дБ)

f = частота передачи. Единица: Мегагерц (МГц).

Открытая среда

Модель Хаты для сельской местности применима к передаче на открытой местности, где никакие препятствия не блокируют линию передачи. Он формулируется как:

${\displaystyle L_{O}\;=\;L_{U}\;-\;4.78{\big (}\log _{10}{f}{\big )}^{2}\;+\;18.33{\big (}\log _{10}{f}{\big )}-\;40.94}$

где

L _O = Потеря пути на открытой местности. Единица: децибел (дБ)

L _U = средние потери на трассе из версии модели для небольшого города (выше). Единица: децибел (дБ)

f = частота передачи. Единица: мегагерц (МГц).

Производные модели

Есть более конкретные модели для специального использования. Например, модель COST Hata , городская HataModel, была разработана Европейским сотрудничеством в области науки и технологий . ^[3] В свою очередь, модель ITU-R P.1546 является усовершенствованием модели COST-231.

PCS — еще одно расширение модели Hata. Модель Уолфиша и Бертони является более продвинутой.

Рекомендации

1. Раппапорт, Теодор С. (2002). Беспроводная связь: принципы и практика (второе изд.). Прентис Холл. п. 153-154. ISBN 0-13-042232-0.
2. Сейболд, Джон С. (2005). Введение в распространение радиочастот . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-471-65596-1.
3. Итоговый отчет по действию COST 231, глава 4.

дальнейшее чтение

• Окумура, Ю.; Омори, Э.; Кавано, Т.; Фукуда, К. (сентябрь – октябрь 1968 г.). «Напряженность поля и ее изменчивость в наземной подвижной радиосвязи ОВЧ и УВЧ». Обзор лаборатории электросвязи (на японском языке). 16 (9–10): 825–73.
• Хата, М. (август 1980 г.). «Эмпирическая формула потерь при распространении в службах наземной подвижной радиосвязи». Транзакции IEEE по автомобильным технологиям . ВТ-29 (3): 317–25. дои :10.1109/T-VT.1980.23859. S2CID  40015949.