TRƯỜNG ĐẠI ĐẠI HỌ HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘ N ỘI IỆN ĐIỆN ĐIỆN TỬ TỬ VIỄ VIỄN THÔNG
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
THÔNG TIN VÔ TUYẾN Tên đề tài:
CÁC MÔ HÌNH SUY HAO KÊNH (PATHLOSS) Giảng viên : viên : PGS-TS PGS-TS ũ ăn Yêm iện Điện tử iễn Thông - BKHN Nhóm sinh viên thực hiện: hiện: Nguyễn ăn Tú. Tăng Thiên ũ. Nguyễn Kim Sơn
H àN ội , 12/2013
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Trường Đại h ọc B ách K h oa H àn ội ện Điện t ử ử V i ễ ễ n thô V i ện t hông ng
ớ n m ôn Th ông tit i n vô tuy ế n B áo cáo bà i t ập l ớ tu y ế n . Tên đề tài :
Các mô hình suy hao kênh PathLoss Gi ản g vi ên : PGS-TS Vũ Văn Yêm
Viện Điện tử Viễn thông Đại học Bách khoa Hà N ội. N h óm sin h vi ên :
1./ Nguyễn Văn Tú. 2./ Tăng Thiên Vũ. 3./ Nguyễn Kim Sơn. – trường Đại học Lớ p KSTN-ĐTVT-K55 – trường Bách Khoa Hà N ội
H àN ội , 12/2013. 12/2013.
2|P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Mục lụ lục: 1./ Giớ i thiệu đề tài: .................................................................................................... 4 2./ Mô hình suy hao truyền sóng trong môi trườ ng ng tự do: ........................................... 5 3. Log-distance PathLoss: ........................................................................................... 8 4. Outdoor Propagation Model:................................................................................... 9 4.1. Okumura Model: .............................................................................................. 9 4.2. HATA: ........................................................................................................... 12 5. K ết quả mô phỏng trong Matlab: .......................................................................... 13 5.1. Mô hình lan truyền sóng trong không gian tự do:............................................ 13 a. Suy hao truyền sóng L trong môi tr ườ ng tự do: .............................................. 13 ườ ng b. Công suất nhận đượ c ở máy máy thu: .................................................................... 14 5.1. Mô hình Log-distance – Không Không gian thực: ...................................................... 14 5.2. Out door Propagation: .................................................................................... 21 a. Okumura Model: ............................................................................................ 21 b. Hata Model: .......................... ............. ......................... ......................... .......................... .......................... .......................... ...................... ......... 22 Phụ lục 1: Code mô ph ỏng trong Matlab. .................................................................. 23 Phụ lục 2: Tài liệu tham khảo. .................................................................................. 30
3|P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
1./ Giớ i thiệu đề tài: Khác vớ i hệ thống truyền thông có đườ ng dây cố định, tín hiệu vô tuyến mang tính chất ngẫu nhiên và chịu ảnh hưở ng lớ n bở i những yếu tố môi trườ ng không gian truyền. Đườ ng truyền giữa máy phát và máy thu có thể đơn giản là truyền thẳng trong một toàn nhà (Light-of-Sight) nhưng cũng có thể là bị ảnh hưở ng bở i các yếu tố, các vật cản như các tòa nhà, ngon núi, rừ ng cây hoặc sự thay đổi môi trườ ng. Những yếu tố này làm ảnh hưởng đến thông tin đượ c mang theo trong tín hiệu sóng điện từ. Để đánh giá đượ c mức ảnh hưở ng của môi trường đế n kênh truyền nay, nhà nghiên cứu phải mô hình hóa đượ c ảnh hưở ng của môi trườ ng thành các mô hình toán h ọc để có thể tính toán mô phỏng. “Các mô hình suy hao kênh” mô hình hóa , số liệu hóa đượ c một số ảnh hưở ng đến kênh truyền vô tuyến. Tìm hiểu về các mô hình suy hao kênh trong các môi trườ ng khác nhau, trong các môi trườ ng cụ thể trên lí thuyết và mô phỏng có thể tìm cách khắc phục, hạn chế ảnh hưở ng của môi trường đến kênh truyền trong thực tế. Đề tài tìm hiểu về “Các mô hình suy hao kênh - PathLoss” và một số k ết quả mô phỏng trên Matlab. Tìm hi ểu về các mô hình trong lí thuyết cũng như một số mô hình đượ c ứng dụng trong thực tế, qua đó đưa ra n hận xét chung của nhóm. Nhóm sinh viên lớ p KSTN-ĐTT-K55 Đại học Bách Khoa Hà Nôi.
4|P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
2./ Mô hình suy hao truyền sóng trong môi trườ ng tự do: Mô hình truyền sóng trong không gian tự do đượ c sử dụng để dự đoán cường độ tín hiệu khi giữa máy phát và máy thu không có vật cản giữa chúng, truyền sóng đượ c thực hiện trong tầm nhìn thẳng (line – of – sight). Hệ thống thông tin vệ tinh và thông tin vi ba trong tầm nhìn thẳng là điển hình của truyền sóng trong không gian tự do. Giống như hầu hết các mô hình truy ền sóng vô tuyến large-scale, mô hình truyền sóng trong không gian tự do dự đoán công suất thu đượ c suy giảm phụ thuộc vào khoảng cách truyền sóng. Công suất thu đượ c khi truyền sóng trong không gian tự do vớ i khoảng cách giữa anten phát và anten thu là d đượ c cho bở i công thức Friis:
Công thức Friis:
() Trong đó: o o o o o o o o
()
(2.1)
là công suất phát (W) () là công suất nhận đượ c tại điểm thu (W) là hệ số tăng ích của anten phát là hệ số tăng ích của anten thu là khoảng cách giữa máy phát và máy thu (m)
ƛ là bướ c sóng (m) L là hệ số suy hao của anten ( L ≥ 1) Hệ số tăng ích của anten G phụ thuộc vào độ mở hiệu dụng của . Trong đó: anten là độ mở hiệu dụng của anten phụ thuộc vào kích thướ c vật lý của anten vớ i f là tần số sóng mang (Hz), c là t ốc độ ánh sáng
Công thức Friis cho ta thấy công suất nhận đượ c tại điểm thu suy giảm tỉ lệ vớ i bình phương khoảng cách d giữa anten phát và anten thu. ( cũng có nghĩa là suy giảm 20dB/10 đơn vị khoảng cách) Công suất bức xạ đẳng hướ ng hiệu dụng (EIRP) được định nghĩa là: EIRP = . dùng để biểu diễn công suất phát lớ n nhất có thể từ máy phát theo hướ ng cực đại của hệ số tăng ích của anten. Thông thường EIRP thườ ng được tính theo đơ n vị dB. Path Loss biểu diễn sự suy hao tín hiệu trong quá trình truyền sóng, đượ c tính theo đơn vị dB, được định nghĩa là sự sai khác ( dB ) giữa công suất phát hiệu dụng và công suất nhận đượ c ở máy thu. Path loss trong mô hình không gian tự do khi bao gồm cả hệ số tăng ích o của anten: PL(dB) = = -10log[()] (2.2)
5|P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55 o
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Nếu không tính đến hệ số tăng ích của anten thì = -10log[ ] PL(dB) = ()
()
(2.3)
() () ( ) ( ) (2.4) () là công suất thu đượ c tại cự ly tham chiếu là cự ly đảm bảo điều kiện trườ ng bức xạ (far – field
Tính công suất thu dựa trên công suất thu tại điểm tham chiếu o Nếu tính theo đơn vị W hoặc mW mW = mW . o Trong đó: là cự ly tiêu chuẩn
distance
D là kích thướ c vật lý của anten Nếu tính theo đơn vị dBm dBm = dBm – 20log( Các ví dụ minh họa: o
()
( )
)
(2.5)
Víd ụ 1: Tìm cự ly đảm bảo điề u kiện trườ ng bứ c xạ
(far-field distance) vớ i
anten có kích thướ c l ớn nhấ t là D = 1m và t ần số hoạt động là 900MHz . Giải: Theo bài, D = 1m, f = 900MHz ƛ = Áp dụng công thức ta tính đượ c = 6m
()
Víd ụ 2: a) Công suấ t của máy phát là 50W, biể u diễ n công suất phát theo đơn vị dBm và dBW. b) Cho t ần số sóng mang 900MHz, tìm công suất thu đượ c ( tính theo đơn vị dBm) t ại khoảng cách 100m Cũng câu hỏi trên vớ i khoảng cách 10 km. c) Tính path loss t ại khoảng cách 100m Giả thiế t hệ số tăng ích của anten phát và thu đề u bằ ng 1
6|P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Giải: a) Công suất phát tính theo đơn vị dBm là:
() ()
Công suất phát tính theo đơn vị dBW là:
() ( )
b) Công suất nhận đượ c tại khoảng cách 100m là (tính theo dBm) Áp dụng công thức Friis ta có:
() ()() () () ()()() () () () Công suất nhận đượ c tại khoảng cách 10km có thể áp dụng công thức (….) vớ i và d = 10 km ( ) ( ) [] c) Path loss
() * +* + 69.3 dB
7|P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
3. Mô hình Log-distance PathLoss: Cả tính toán lí tuyết và thực nghiệm đều cho thấy cường độ trung bình của tín hiệu nhận đượ c suy giảm logarit theo khoảng cách, bất k ể là môi trườ ng indoor hay outdoor. Cường độ suy giảm tín hiệu trung bình theo khoảng cách gi ữa máy phát và máy thu là một hàm mũ của khoảng cách:
()
(3.1)
Tính theo dB:
() ( )
(3.2)
Trong đó:
() : Path loss tại cự li tham chiếu : cự li tham chiếu, thỏa mãn , đảm bảo điều kiện trườ ng khu xa (các mặt sóng cầu đến có thể coi là
phẳng)
(3.3)
D: kích thướ c vật lí của anten phát bướ c sóng làm việc
Việc xác định khoảng cách tham chiếu là r ất quang tr ọng. trong các hệ thống cell lớ n, khoảng cách tham chiếu thườ ng dùng là 1km. tr ọng các hệ thống cell nhỏ (micro cells) khoảng cách tham chiếu nhỏ hơn (100m đến 1m). hệ số n đượ c tính từ thực nghiệm. thông thườ ng, n tuân theo bảng sau:
Môi trườ ng Không gian tự do Đô thị Đô thị (bị che phủ) Trong các tòa nhà (có LOS) Trong tòa nhà (có vật cản) Trong nhà máy (có vật cản)
8|P a g e
Hệ số n 2 2.7 đến 3.5 3 đến 5 1.6 đến 1.8 4 đến 6 2 đến 3
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
4. Outdoor Propagation Model: 4.1. Okumura Model: Mô hình Okumura là một trong những mô hình được sử dụng rộng rãi nhất trong k hu vực đô thị . Mô hình này đượ c áp dụng cho các tần số từ 150 MHz đến 1920 MHz (mặc dù nó thường đượ c ngoại suy lên đến 3000 Mhz ) và khoảng cách từ 1 km đến 100 km. Mô hình Okumura có thể đượ c s ử d ụng cho các tr ạm cơ sở có chiều cao ăng ten khác nhau, từ 30 m đến 1000m. Bằng thực nghiệm, mô hình Okumura đưa ra công thứ c sau: = (4.1) Trong đó: : là 50% giá tr ị của Pathloss : là pathloss trong không gian tự do : là sự suy giảm tương đối trung bình trong không gian tự do : là chiều cao tăng ích củ a tr ạm anten cơ sở (the base station với 1000 m > > antenna height gain factor) 30 m : là chiều cao tăng ích của anten di động (the mobile antenna vớ i height gain factor); vớ i 10 m > = m
() ( ) ( ) ( )
() ( ) ( )
( )
( )
( ) () là hệ số khuếch đại (tùy thuộc môi trườ ng xét) Mô hình Okumura hoàn toàn đượ c xây dựng từ thực nghiệm và không có một luận giải lí thuyết nào cho mô hình này.2 hệ s ố ( ) và được lấy từ đồ thi
thực nghiệm. Tuy nhiên mô hình Okumura vẫn rất chính xác khi áp dụng trong thực tế. Nó đã trở thành mô hình chuẩn được áp dụng trong việc xây dựng các hệ thống vô tuyến ở Nhật Bản. Khuyết điểm lớn nhất của mô hình này là không áp dụng được cho khu vực nông thôn. Độ lệch trung bình giữa mô hình và thực tế rơi trong khoảng từ 10 dB đến 14 dB.
9|P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Hình 4.1. Đồ thị tính
10 | P a g e
( ):
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Hình vẽ 4.2. Đồ thị Garea
11 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
4.2. Hata Model: Mô hình Hata là một mô hình thực nghiệm đượ c xây dựng bởi Okumura, đượ c áp dụng vớ i dải tần từ 150 MHZ đến 1500 MHZ cho môi trường đô thị. Tuy nhiên nó cũng được đưa vào các tham số chỉnh sửa để áp dụng vào các trườ ng hợ p khác. Công thức chuẩn của mô hình Hata như sau:
()() () (4.2) () Trong đó:
: tần số hoạt động (150 MHZ đến 1500 MHZ) : chiều dài hiệu dụng của anten tr ạm phát (30m đến 200m) : chiều dài hiệu dụng của anten thu (1m đến 10m) : khoảng cách truyền sóng (km) () : là hệ số cân chỉnh, tùy thuộc vào độ r ộng vùng đượ c xét Đối vớ i thành phố cỡ nhỏ hoặc trung bình, () tính như sau: () ( ) ( ) (4.3)
Đối vớ i thành phố lớ n:
() () vớ i () () vớ i
(4.4) (4.5)
Để áp dụng cho vùng ngoại ô, mô hình Hata chỉnh sửa công thức như sau :
() () * +
(4.6)
Đối vớ i vùng nông thôn : (4.7)
() () ()
Mặc dù mô hình Hata không có h ệ số chỉnh sửa đườ ng như trong mô hình okumura, thì các biểu thức trên vẫn có những ứng dụng thực tế. k ết quả của mô hình Hata r ất giống vớ i mô hình Okumura , khi d > 1 km. Mô hình Hata phù hợ p vớ i các hệ thống cell lớn, nhưng không phù hợ p vớ i các hệ thống PCS (Personal Comunications Systems) – vì các hệ thống PCS có bán kính cell thườ ng < 1 km. Tuy vậy, hiệ p hội EURO-COST cũng đã nghiên cứ và đưa ra mộ t số mở r ộng cho mô hình Hata để có thể áp dụng đượ c cho mô hình cell có bán kính < 1km.
12 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
5. K ết quả mô phỏng trong Matlab: 5.1. Mô hình lan truyền sóng trong không gian tự do: a. Suy hao truyền sóng L trong môi trườ ng tự do:
Hình 1. Đồ thị phụ thuộc Suy hao truyền sóng trong không gian tự do vào khoảng cách (PathLoss – PathLoss in dB) Suy hao truyền sóng trong môi trườ ng tự do vớ i hệ số mũ truyền sóng n = 2. Khoảng cách truyền nhận ảnh hưở ng r ất lớ n đến Suy hao truyền sóng và Công suất nhận của tại vi trí máy thu. Chênh l ệch L giữa R = 3 km và R = 4 km lên đế n 18*10^11.
13 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
b. Công suất nhận đượ c ở máy thu:
Hình 2. Đồ thị phụ thuộc công suất nhận trong không gian tự do theo khoảng cách d (km) theo mô hình lan truyền trong không gian tự do.
5.1. Mô hình Log-distance – Không gian thự c: Công suất nhận phụ thuộc vào môi trườ ng thực tế (Hệ số mũ truyền sóng). Một số k ết quả mô phỏng với nhưng không gian thực thế khác nhau (có số mũ lan truyền khác nhau).
14 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Hình 3. Công suất nhận trong môi trường “Urban area cellular radio” vớ i hệ số mũ suy hao truyền sóng trong 2.7:3.5.
15 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Hình 4. Công suất nhận trong môi trường “Shadowed Urban area cellular radio” vớ i hệ số mũ suy hao truyền sóng trong 3:5.
16 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Hình 5. Công suất nhận trong môi trường “In building Light of Sight” vớ i hệ số mũ suy hao truyền sóng trong 1.6: 1.8.
17 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Hình 6. Công suất nhận trong môi trường “Obstructed in building” vớ i hệ số mũ suy hao truyền sóng trong 4:6.
18 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Hình 7. Công suất nhận trong môi trườ ng thực vớ i hệ số mũ suy hao truyền sóng thay đổi trong trong 1:6. Chú thích: vớ i hệ số mũ lớn hơn thì đồ thị sẽ nằm phía trên.
19 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Khác vớ i trong mô hình không gian tự do, hệ số mũ suy hao trong mô hình Log-distance thay đổi tùy theo môi trườ ng. Chính hệ số mũ này làm ảnh hưở ng lớ n đến công suất nhận được cũng như suy hao trên đườ ng truyền. Hệ số n càng lớ n, tại cùng một khoảng cách, công suất nhận đượ c càng thấp, độ suy hao càng lớ n.
Trong Hình ?, đồ thị so sánh đượ c sự khác biệt trong công suất nhận được đối vớ i hệ số mũ khác nhau. Tạ i cùng khoảng cách d = 20 km, khi n= 1(trong môi trườ ng tòa nhà có Light of Sight) Pr = -25dB còn với n = 6 (trong môi trườ ng các tòa nhà có vật cản) Pr = -180. Với môi trườ ng là trong tòa nhà có Light of Sight, số mũ suy hao truyền sóng có thể nhỏ hơn cả trong trườ ng hợp là môi trườ ng tự do (Free Space). Có th ể giải thích hiện tượ ng này bằng hiệu ứng đườ ng ngầm trong các tòa nhà. Qua mỗi đồ thị của Công suất nhận được, cũng như Suy hao truyề n sóng. Tùy vào từng môi trườ ng k ết hợ p vớ i khoảng cách R, ta có th ể dễ dàng xác định đượ c các thông số cần thiết.
20 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
5.2. Out door Propagation: a. Okumura Model:
Hình 8. Suy hao truyền sóng trong mô hình Okumura vớ i hệ số Hre và Hte thay đổi. (Đồ thị từ trên xuống theo chiều giảm dần của Hre và Hte) Mô hình Okumura đượ c sử dụng r ộng rãi trong các đô thi, suy hao truyề n sóng trong mô hình này phụ thuộc nhiều vào chiều cao của Antena phát và Antena thu. Đồ 21 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
thị biểu diễn sự phụ thuộc của PathLoss L vào khoảng cách d gi ữa Antena phát và Antena thu của một số trườ ng hợ p chiều cao Anten nhất định. Ví dụ, vớ i chiều cao antena thu là Hre = 5, antena phát là Hte = 100, tại r=7 km thì PathLoss là 180 dB.
b. Hata Model:
Hình 9. Suy hao truyền sóng trong mô hình Hata vớ i hai tần số 300 Mhz và 1000 Mhz.
22 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Phụ lục 1: Code mô phỏng trong Matlab. 1.1 Tính toán và vẽ đồ thị Suy hao truyền sóng L và Công suất nhận Pr trong môi trườ ng FreeSpace: 1. %Free-Space Path-loss 2. %Suy hao truyen song trong moi truong Free-Space, he so mu suy hao n 3. f=800000000; %Tan so 4. c=300000000; %Van toc anh sang 5. R_free_space = 1:10:40000; 6. lp_freespace =((4*pi*R_free_space*f)/c).^2; 7. 8. 9. subplot(1,2,1); 10. plot(R_free_space,lp_freespace) 11. xlabel('x--> R (m)'); 12. ylabel('y--> Lp (Path loss)'); 13. title('Free space model'); 14. grid on 15. 16. subplot(1,2,2); 17. plot(R_free_space,10*log(lp_freespace)) 18. xlabel('x--> R (m)'); 19. ylabel('y--> Lp (Path loss in dB)'); 20. title('Free space model'); 21. grid on 22. d = 1:1:100; 23. Pr1 = 0.035./d; 24. plot(d,Pr1); 25. grid on;
23 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
1.2. Công suất nhận trong Mô hình Log-distance vớ i hệ số mũ truyền sóng thay đổi: % LARGE SCALE PATH LOSS % d = d/d0 % Mo hinh tham chieu chuan voi so mu suy hao n clear all; %close all; N=30; d = 1:N; n= input('Nhap quang he so mu truyen song, can duoi: '); m= input('Can tren: '); z= input('Nhap buoc nhay cua n (0.1:1): '); Pt=1; %Transmited Power while n <= m Pr=Pt*(1./(d.^n)); %Receiver Power Pr = 10.*log(Pr); %dB n=n + z; %subplot(2,4,z) %z=z+1; plot(Pr) axis tight; grid on; hold on; title('Power at the Receiver');%,num2str(n-0.5)]); xlabel('Kilometers'); ylabel('Received Power (dB)'); end
24 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
1.3. Suy hao truyền sóng trong mô hình Log-distance vớ i hệ số mũ truyền sóng thay đổi tùy vào từng môi trườ ng: %Path-loss %Suy hao truyen song trong moi truong thuc, he so mu suy hao n
f=800*10^6; %Tan so c=3*10^8; %Van toc anh sang R_free_space = 1:1:40000; n = input('Nhap khoang cua n, can duoi: '); m = input('can tren: '); z = input('Buoc nhay cua n:'); while n <= m lp_freespace =((4*pi*R_free_space*f)/c).^n; n = n + z; plot(R_free_space,lp_freespace) axis tight; grid on; hold on; xlabel('x--> R (m)'); ylabel('y--> Lp (Path loss)'); title('Pathloss in Log-distance'); grid on end
25 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
1.4. Okumura Model: Vớ i Hte = 5 và Hre ch ạy trong khoảng 100:100 :1000; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % OKUMURA MODEL - Outdoor Propagation % RANGE OF FREQUENCIES: 150 TO 1920 MHz % DISTANCES OF 1 Km TO 100 Km %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear all; Hte=100; Hre=5; d = 1000:1:100000; lamda=(3*10^8)/(900*10^6); Lf = 10.*log((lamda.^2)/((4*pi)^2)*d.^2); %n= 1; while Hte <= 1000 Amu = 35; Garea = 9; Ghte = 20.*log(Hte/200); Ghre = 20.*log(Hre/3); L50 = Lf + Amu - Ghte - Ghre - Garea; plot(d,L50); Hte = Hte + 100; xlabel('x--> R (km)'); ylabel('y--> L (dB)'); title('OKUMURA MODEL Hre = 5 & Hte = 100:1000 (m)'); hold on; grid on; end
26 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
Vớ i Hre = 3:1:10 và Hte = 100; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % OKUMURA MODEL - Outdoor Propagation % RANGE OF FREQUENCIES: 150 TO 1920 MHz % DISTANCES OF 1 Km TO 100 Km %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear all; Hte=100; Hre=2; d = 1000:1:100000; lamda=(3*10^8)/(900*10^6); Lf = 10.*log((lamda.^2)/((4*pi)^2)*d.^2); %n= 1; while Hre <= 10 Amu = 35; Garea = 9; Ghte = 20.*log(Hte/200); Ghre = 20.*log(Hre/3); L50 = Lf + Amu - Ghte - Ghre - Garea; plot(d,L50); Hre = Hre + 1; xlabel('x--> R (km)'); ylabel('y--> L (dB)'); title('OKUMURA MODEL Hre = 5 & Hte = 100:1000 (m)'); hold on; grid on; end
27 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
1.5. Hata Model: Xét Small city và Large City trong 2 trườ ng hợ p: fc = 1000 Mhz và 300 Mhz. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % OKUMURA MODEL - Outdoor Propagation % RANGE OF FREQUENCIES: 150 TO 1920 MHz % DISTANCES OF 1 Km TO 100 Km %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear all; Hte=100; Hre=5; d = 1:1:1000;
fc = 1000 * 10^6; %in small and medium city a_hre = (1.1* log(fc) - 0.7) * Hre - (1.56*log(fc)-0.8); L50 = 69.55 + 26.16* log(fc) - 13.82*log(Hte) - a_hre + (44.9-6.55*log(Hte))*log(d); plot(d,L50,'--','LineWidth',2); grid on; hold on; %legend('small city - 500Mhz'); %in large city: a_hre = 8.29 * (log(1.54*Hre))^2 - 1.1; L50 = 69.55 + 26.16* log(fc) - 13.82*log(Hte) - a_hre + (44.9-6.55*log(Hte))*log(d); plot(d,L50,'-','LineWidth',2); grid on; hold on; %legend('large city - 500Mhz'); %set('LineWith',2); fc = 300 * 10^6; %in small and medium city a_hre = (1.1* log(fc) - 0.7) * Hre - (1.56*log(fc)-0.8); L50 = 69.55 + 26.16* log(fc) - 13.82*log(Hte) - a_hre + (44.9-6.55*log(Hte))*log(d); 28 | P a g e
Nhóm KSTN-DTVT-K55
Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
plot(d,L50,'-.'); grid on; hold on; %in large city: a_hre = 8.29 * (log(1.54*Hre))^2 - 1.1; L50 = 69.55 + 26.16* log(fc) - 13.82*log(Hte) - a_hre + (44.9-6.55*log(Hte))*log(d); plot(d,L50,':'); grid on; hold on; xlabel('x--> d (km)'); ylabel('y--> L50 (dB)'); title('HataModel'); legend('Small City - 1000 Mhz','Large city 1000Mhz','Small City - 300 Mhz','Large city - 300Mhz');
29 | P a g e
