btl mon thong tin vo tuyen- path loss
DESCRIPTION
Bài tập lớn môn thông tin vô tuyến của lớp Kỹ sư tài năng K55 ĐHBKHNTRANSCRIPT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
IỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
THÔNG TIN VÔ TUYẾN Tên đề tài:
CÁC MÔ HÌNH SUY HAO KÊNH
(PATHLOSS)
Giảng viên :
PGS-TS ũ ăn Yêm
iện Điện tử iễn Thông - BKHN
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn ăn Tú.
Tăng Thiên ũ.
Nguyễn Kim Sơn
Hà Nội, 12/2013
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
2 | P a g e
Trường Đại học Bách Khoa Hà nội
Viện Điện tử Viễn thông
Báo cáo bài tập lớn môn Thông tin vô tuyến.
Tên đề tài:
Các mô hình suy hao kênh
PathLoss
Giảng viên: PGS-TS Vũ Văn Yêm
Viện Điện tử Viễn thông Đại học
Bách khoa Hà Nội.
Nhóm sinh viên:
1./ Nguyễn Văn Tú.
2./ Tăng Thiên Vũ.
3./ Nguyễn Kim Sơn.
Lớp KSTN-ĐTVT-K55 – trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội
Hà Nội, 12/2013.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
3 | P a g e
Mục lục:
1./ Giới thiệu đề tài: .................................................................................................... 4
2./ Mô hình suy hao truyền sóng trong môi trường tự do: ........................................... 5
3. Log-distance PathLoss: ........................................................................................... 8
4. Outdoor Propagation Model:................................................................................... 9
4.1. Okumura Model: .............................................................................................. 9
4.2. HATA: ........................................................................................................... 12
5. Kết 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 trường tự do: .............................................. 13
b. Công suất nhận được ở máy thu: .................................................................... 14
5.1. Mô hình Log-distance – Không gian thực: ...................................................... 14
5.2. Out door Propagation: .................................................................................... 21
a. Okumura Model: ............................................................................................ 21
b. Hata Model: ................................................................................................... 22
Phụ lục 1: Code mô phỏng trong Matlab. .................................................................. 23
Phụ lục 2: Tài liệu tham khảo. .................................................................................. 30
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
4 | P a g e
1./ Giới thiệu đề tài:
Khác với hệ thống truyền thông có đường dây cố định, tín hiệu vô tuyến mang
tính chất ngẫu nhiên và chịu ảnh hưởng lớn bởi những yếu tố môi trường không gian
truyền. Đường 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 hưởng bởi các yếu tố, các
vật cản như các tòa nhà, ngon núi, rừng cây hoặc sự thay đổi môi trường. Những yếu
tố này làm ảnh hưởng đến thông tin được mang theo trong tín hiệu sóng điện từ. Để
đánh giá được mức ảnh hưởng của môi trường đến kênh truyền nay, nhà nghiên cứu
phải mô hình hóa được ảnh hưởng của môi trường thành các mô hình toán học để có
thể tính toán mô phỏng.
“Các mô hình suy hao kênh” mô hình hóa, số liệu hóa được một số ảnh hưởng
đến kênh truyền vô tuyến. Tìm hiểu về các mô hình suy hao kênh trong các môi
trường khác nhau, trong các môi trường cụ thể trên lí thuyết và mô phỏng có thể tìm
cách khắc phục, hạn chế ảnh hưởng của môi trường đến kênh truyền trong thực tế.
Đề tài tìm hiểu về “Các mô hình suy hao kênh - PathLoss” và một số kết quả
mô phỏng trên Matlab. Tìm hiểu về các mô hình trong lí thuyết cũng như một số mô
hình được ứng dụng trong thực tế, qua đó đưa ra nhận xét chung của nhóm.
Nhóm sinh viên lớp KSTN-ĐT T-K55
Đại học Bách Khoa Hà Nôi.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
5 | P a g e
2./ Mô hình suy hao truyền sóng trong môi trường tự do:
Mô hình truyền sóng trong không gian tự do được sử dụng để dự đoán cường độ
tín hiệu khi giữa máy phát và máy thu không có vật cản giữa chúng, truyền sóng được
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 truyền sóng vô tuyến large-scale, mô hình truyền sóng
trong không gian tự do dự đoán công suất thu được suy giảm phụ thuộc vào khoảng
cách truyền sóng. Công suất thu được khi truyền sóng trong không gian tự do với
khoảng cách giữa anten phát và anten thu là d được cho bởi công thức Friis:
Công thức Friis:
( )
( ) (2.1)
Trong đó:
o là công suất phát (W)
o ( ) là công suất nhận được tại điểm thu (W)
o là hệ số tăng ích của anten phát
o là hệ số tăng ích của anten thu
o là khoảng cách giữa máy phát và máy thu (m)
o ƛ là bước sóng (m)
o L là hệ số suy hao của anten ( L ≥ 1)
o Hệ số tăng ích của anten G phụ thuộc vào độ mở hiệu dụng của
anten
. Trong đó:
là độ mở hiệu dụng của anten phụ thuộc vào kích thước
vật lý của anten
với f là tần số sóng mang (Hz), c là tốc độ ánh sáng
Công thức Friis cho ta thấy công suất nhận được tại điểm thu suy giảm tỉ lệ với
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 hướng hiệu dụng (EIRP) được định nghĩa là:
EIRP = . dùng để biểu diễn công suất phát lớn nhất có thể từ máy phát
theo hướng cực đại của hệ số tăng ích của anten. Thông thường EIRP thường
được tính theo đơn vị dB.
Path Loss biểu diễn sự suy hao tín hiệu trong quá trình truyền sóng, được tính
theo đơn vị dB, được định nghĩa là sự sai khác ( dB ) giữa công suất phát hiệu
dụng và công suất nhận được ở máy thu.
o Path loss trong mô hình không gian tự do khi bao gồm cả hệ số tăng ích
của anten:
PL(dB) =
= -10log[
( ) ] (2.2)
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
6 | P a g e
o Nếu không tính đến hệ số tăng ích của anten thì
PL(dB) =
= -10log[
( ) ]
( )
(2.3)
Tính công suất thu ( )dựa trên công suất thu tại điểm tham chiếu
o Nếu tính theo đơn vị W hoặc mW
( ) mW = ( )mW . (
) (2.4)
o Trong đó: là cự ly tiêu chuẩn
( ) là công suất thu được tại cự ly tham chiếu
là cự ly đảm bảo điều kiện trường bức xạ (far – field
distance
D là kích thước vật lý của anten
o Nếu tính theo đơn vị dBm
( ) dBm = ( )dBm – 20log(
) (2.5)
Các ví dụ minh họa:
Ví dụ 1:
Tìm cự ly đảm bảo điều kiện trường bức xạ (far-field distance) với
anten có kích thước lớn nhất là D = 1m và tần số hoạt động là 900MHz.
Giải:
Theo bài, D = 1m, f = 900MHz
ƛ =
( )
Áp dụng công thức
ta tính được = 6m
Ví dụ 2:
a) Công suất của máy phát là 50W, biểu diễn công suất phát theo đơn
vị dBm và dBW.
b) Cho tần số sóng mang 900MHz, tìm công suất thu được ( tính theo
đơn vị dBm) tại khoảng cách 100m
Cũng câu hỏi trên với khoảng cách 10 km.
c) Tính path loss tại khoảng cách 100m
Giả thiết hệ số tăng ích của anten phát và thu đều bằng 1
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
7 | P a g e
Giải:
a) Công suất phát tính theo đơn vị dBm là:
( ) ( )
Công suất phát tính theo đơn vị dBW là:
( ) ( )
b) Công suất nhận được tại khoảng cách 100m là (tính theo dBm)
Áp dụng công thức Friis ta có:
( )
( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
Công suất nhận được tại khoảng cách 10km có thể áp dụng công thức (….) với
và d = 10 km
( ) ( ) [
]
c) Path loss
( ) *
+ *
+ 69.3 dB
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
8 | P a g e
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 được suy giảm logarit theo khoảng cách, bất kể là môi trường indoor hay
outdoor. Cường độ suy giảm tín hiệu trung bình theo khoảng cách giữa 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 trường khu xa (các mặt sóng cầu đến có thể coi là
phẳng)
(3.3)
D: kích thước vật lí của anten phát
bước sóng làm việc
Việc xác định khoảng cách tham chiếu là rất quang trọng. trong các hệ thống
cell lớn, khoảng cách tham chiếu thường dùng là 1km. trọng các hệ thống cell nhỏ
(micro cells) khoảng cách tham chiếu nhỏ hơn (100m đến 1m). hệ số n được tính từ
thực nghiệm. thông thường, n tuân theo bảng sau:
Môi trường Hệ số n
Không gian tự do 2
Đô thị 2.7 đến 3.5
Đô thị (bị che phủ) 3 đến 5
Trong các tòa nhà (có LOS) 1.6 đến 1.8
Trong tòa nhà (có vật cản) 4 đến 6
Trong nhà máy (có vật cản) 2 đến 3
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
9 | P a g e
4. Outdoor Propagation Model:
4.1. Okumura Model:
Mô hình Okumura là một trong những mô hình được sử dụng rộng rãi nhất
trong khu vực đô thị . Mô hình này được áp dụng cho các tần số từ 150 MHz đến 1920
MHz (mặc dù nó thường được ngoại suy lên đến 3000 Mhz ) và khoảng cách từ 1 km
đến 100 km. Mô hình Okumura có thể được sử dụng cho các trạm cơ sở có chiều cao
ăng ten khác nhau, từ 30 m đến 1000m.
Bằng thực nghiệm, mô hình Okumura đưa ra công thức sau:
( ) = ( ) ( ) ( ) (4.1)
Trong đó:
( ) : là 50% giá trị 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 của trạm anten cơ sở (the base station
antenna height gain factor) ( ) (
) với 1000 m > >
30 m
( ) : là chiều cao tăng ích của anten di động (the mobile antenna
height gain factor); ( ) (
) với
( ) = (
) với 10 m > m
là hệ số khuếch đại (tùy thuộc môi trường xét)
Mô hình Okumura hoàn toàn được xây dựng từ thực nghiệm và không có một
luận giải lí thuyết nào cho mô hình này.2 hệ số ( ) 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.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
10 | P a g e
Hình 4.1. Đồ thị tính ( ):
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
11 | P a g e
Hình vẽ 4.2. Đồ thị Garea
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
12 | P a g e
4.2. Hata Model:
Mô hình Hata là một mô hình thực nghiệm được xây dựng bởi Okumura, được
áp dụng với 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 trường hợp 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 trạm 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 rộng vùng được xét
Đối với thành phố cỡ nhỏ hoặc trung bình, ( ) tính như sau:
( ) ( ) ( ) (4.3)
Đối với thành phố lớn:
( ) ( ) với (4.4)
( ) ( ) với (4.5)
Để áp dụng cho vùng ngoại ô, mô hình Hata chỉnh sửa công thức như sau :
( ) ( ) *
+
(4.6)
Đối với vùng nông thôn :
( ) ( ) ( )
(4.7)
Mặc dù mô hình Hata không có hệ số chỉnh sửa đường như trong mô hình
okumura, thì các biểu thức trên vẫn có những ứng dụng thực tế. kết quả của mô hình
Hata rất giống với mô hình Okumura , khi d > 1 km. Mô hình Hata phù hợp với các hệ
thống cell lớn, nhưng không phù hợp với các hệ thống PCS (Personal Comunications
Systems) – vì các hệ thống PCS có bán kính cell thường < 1 km. Tuy vậy, hiệp hội
EURO-COST cũng đã nghiên cứ và đưa ra một số mở rộng cho mô hình Hata để có
thể áp dụng được cho mô hình cell có bán kính < 1km.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
13 | P a g e
5. Kết 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 trường 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 trường tự do với hệ số mũ truyền sóng n = 2. Khoảng
cách truyền nhận ảnh hưởng rất lớn đến Suy hao truyền sóng và Công suất nhận của
tại vi trí máy thu. Chênh lệch L giữa R = 3 km và R = 4 km lên đến 18*10^11.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
14 | P a g e
b. Công suất nhận được 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 thực:
Công suất nhận phụ thuộc vào môi trường thực tế (Hệ số mũ truyền sóng). Một số kết
quả mô phỏng với nhưng không gian thực thế khác nhau (có số mũ lan truyền khác
nhau).
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
15 | P a g e
Hình 3. Công suất nhận trong môi trường “Urban area cellular radio” với hệ số mũ
suy hao truyền sóng trong 2.7:3.5.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
16 | P a g e
Hình 4. Công suất nhận trong môi trường “Shadowed Urban area cellular radio” với
hệ số mũ suy hao truyền sóng trong 3:5.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
17 | P a g e
Hình 5. Công suất nhận trong môi trường “In building Light of Sight” với hệ số mũ
suy hao truyền sóng trong 1.6: 1.8.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
18 | P a g e
Hình 6. Công suất nhận trong môi trường “Obstructed in building” với hệ số mũ suy
hao truyền sóng trong 4:6.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
19 | P a g e
Hình 7. Công suất nhận trong môi trường thực với hệ số mũ suy hao truyền sóng thay
đổi trong trong 1:6.
Chú thích: với hệ số mũ lớn hơn thì đồ thị sẽ nằm phía trên.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
20 | P a g e
Khác với trong mô hình không gian tự do, hệ số mũ suy hao trong mô hình
Log-distance thay đổi tùy theo môi trường. Chính hệ số mũ này làm ảnh hưởng lớn
đến công suất nhận được cũng như suy hao trên đường truyền. Hệ số n càng lớn, tại
cùng một khoảng cách, công suất nhận được càng thấp, độ suy hao càng lớn.
Trong Hình ?, đồ thị so sánh được sự khác biệt trong công suất nhận được đối
với hệ số mũ khác nhau. Tại cùng khoảng cách d = 20 km, khi n= 1(trong môi trường
tòa nhà có Light of Sight) Pr = -25dB còn với n = 6 (trong môi trường các tòa nhà có
vật cản) Pr = -180.
Với môi trường là trong tòa nhà có Light of Sight, số mũ suy hao truyền sóng
có thể nhỏ hơn cả trong trường hợp là môi trường tự do (Free Space). Có thể giải thích
hiện tượng này bằng hiệu ứng đường ngầm trong các tòa nhà.
Qua mỗi đồ thị của Công suất nhận được, cũng như Suy hao truyền sóng. Tùy
vào từng môi trường kết hợp với khoảng cách R, ta có thể dễ dàng xác định được các
thông số cần thiết.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
21 | P a g e
5.2. Out door Propagation:
a. Okumura Model:
Hình 8. Suy hao truyền sóng trong mô hình Okumura với hệ số Hre và Hte thay đổi.
(Đồ thị từ trên xuống theo chiều giảm dần của Hre và Hte)
Mô hình Okumura được sử dụng rộng rãi trong các đô thi, suy hao truyền sóng
trong mô hình này phụ thuộc nhiều vào chiều cao của Antena phát và Antena thu. Đồ
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
22 | P a g e
thị biểu diễn sự phụ thuộc của PathLoss L vào khoảng cách d giữa Antena phát và
Antena thu của một số trường hợp chiều cao Anten nhất định. Ví dụ, với 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 với hai tần số 300 Mhz và 1000
Mhz.
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
23 | P a g e
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
trường 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;
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
24 | P a g e
1.2. Công suất nhận trong Mô hình Log-distance với 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
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
25 | P a g e
1.3. Suy hao truyền sóng trong mô hình Log-distance với hệ số mũ truyền sóng
thay đổi tùy vào từng môi trường:
%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
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
26 | P a g e
1.4. Okumura Model:
Với Hte = 5 và Hre chạy 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
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
27 | P a g e
Với 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
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
28 | P a g e
1.5. Hata Model:
Xét Small city và Large City trong 2 trường hợp: 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);
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
29 | P a g e
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');
Nhóm KSTN-DTVT-K55 Các mô hình suy hao kênh – PathLoss
30 | P a g e
Phụ lục 2: Tài liệu tham khảo.
1. “Wireless Communications Principles and Practice ” – 2nd
Edition
Theodore S. Rapaport.
2. “Slide bài giảng môn Thông tin vô tuyến”.
PGS-TS ũ ăn Yêm- Viện Điện Tử Viễn Thông – Đại học bách khoa Hà
Nội.
3. Y. Okumura. Field Strength and its Variability in VHF
and UHF Land Mobile Radio Service.
In Rev. Elec. Comm. Lab., pages 825–873, 1968.
4. Trang web: www.mathworks.com và một số tài liệu tham khảo khác tác giả
tìm kiếm trên mạng.