TUGAS 3KOMUNIKASI BERGERAK

JUDUL

Perhitungan Link Budget menggunakan Model Path Loss dan Model Propagasi Outdoor

Diusulkan Oleh :

Feby Setyaji Saputro. NIM. 105060307111011

TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013

BAB I

PERHITUNGAN LINK BUDGET MENGGUNAKAN MODEL PATH LOSS1.1 Pengertian Link budget dan pathlossPada saat ini, kebutuhan terhadap komunikasi wireless sangat tinggi sehingga diperlukan suatu perencanaan jaringan komunikasi wireless. Dalam perencanaan sistem komunikasi wireless diperlukan perhitungan link budget yang merupakan perhitungan loss dari antena transmitter menuju receiver. Perhitungan link budget mempunyai peranan penting agar rancangan jaringan komunikasi dapat mencapai hasil yang optimum dan efisien baik dari segi kehandalan teknis maupun biaya. Link merupakan parameter dalam merencanakan suatu jaringan yang menggunakan media transmisi berbagai macam. Link budget ini dihitung berdasarkan jarak antara transmitter (Tx) dan receiver (Rx). Link budget juga dihitung karena adanya penghalang antara Tx dan Rx misal gedung atau pepohonan. Link budget juga dihitung dengan melihat spesifikasi yang ada pada antenna.

Manfaat Link Budget ialah :

a) Untuk menjaga keseimbangan gain dan loss guna mencapai SNR yang diinginkan di receiver,

b) Mengetahui radius sel sebab maksimum loss diperoleh Perhitungan link budget merupakan perhitungan level daya yang dilakukan untuk memastikan bahwa level daya penerimaan lebih besar atau sama dengan level daya threshold (RSL Rth). Tujuannya untuk menjaga keseimbangan gain dan loss guna mencapai SNR yang diinginkan di receiver. Parameter-parameter yang mempengaruhi kondisi propagasi suatu kanal wireless adalah sebagai berikut :

a. Lingkungan propagasi

Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi gelombang radio. Gelombang radio dapat diredam, dipantulkan, atau dipengaruhi oleh noise dan interferensi. Tingkat peredaman tergantung frekuensi, dimana semakin tinggi frekuensi redaman juga semakin besar. Parameter yang mempengaruhi kondisi propagasi yaitu rugi-rugi propagasi, fading, delay spread, noise, dan interferensi.b. Rugi-rugi propagasi

Dalam lingkungan radio, konfigurasi alam yang tidak beraturan, bangunan, dan perubahan cuaca membuat perhitungan rugi-rugi propagasi sulit. Kombinasi statistik dan teori elektromagnetik membantu meramalkan rugi-rugi propagasi dengan lebih teliti.c. Fading

Fading adalah fluktuasi amplituda sinyal. Fading margin adalah level daya yang harus dicadangkan yang besarnya merupakan selisih antara daya rata-rata yang sampai di penerima dan level sensitivitas penerima. Nilai fading margin biasanya sama dengan peluang level fading yang terjadi., yang nilainya tergantung pada kondisi lingkungan dan sistem yang digunakan. Nilai fading margin minimum agar sistem bekerja dengan baik sebesar 15 dBm.d. Noise

Noise dihasilkan dari proses alami seperti petir, noise thermal pada sistem penerima, dll. Disisi lain sinyal transmisi yang mengganggu dan tidak diinginkan dikelompokkan sebagai interferensi.

Gambar 1. Link Budget

Sedangkan Pathloss adalah suatu metode yang digunakan untuk mengukur suatu loss yang disebabkan oleh cuaca, kontur tanah dan lain-lain, agar tidak menggangu pemancaran antar 2 buah antenna yang saling berhubungan. Nilai pathloss menunjukkan level sinyal yang melemah (mengalami attenuation) yang disebabkan oleh propagasi free space seperti refleksi, difraksi, dan scattering. Path loss sangat penting dalam perhitungan Link Budget, ukuran cell, ataupun perencanaan frekuensi. faktor-faktor yang mempengaruhi nilai level daya dan pathloss adalah jarak pengukuran antara Tx dan Rx, tinggi antena (Tx dan Rx), serta jenis area pengukuran. Dengan menggunakan model path loss untuk memperkirakan tingkat sinyal yang diterima sebagai fungsi jarak, maka ada kemungkinan untuk memprediksi SNR untuk sistem komunikasi bergerak.1.2 Perhitungan link budget dengan pathlossDalam menentukan nilai dari link budget dari suatu pentransmissian, salah satunya ialah dengan menggunakan pathlos. Antara lain :1.2.1 Log-distance Path Loss Model

secara teoritis dan pengukuran yang berbasis pada model propagasi menunjukkan bahwa rata-rata kekuatan sinyal yang diterima menurun logaritmis dengan jarak, baik dalam saluran radio outdoor atau indoor. Model tersebut telah digunakan secara luas dalam literatur. Rata-rata path loss skala besar untuk pemisahan T-R sewenang-wenang dinyatakan sebagai fungsi jarak dengan menggunakan eksponen path loss, n.

( 1 )

Atau

( 2 )

dimana n adalah eksponen path loss yang menunjukkan tingkat di mana path loss meningkat sesuai dengan jarak, adalah dekat di jarak referensi yang ditentukan dari pengukuran yang dekat dengan pemancar, dan d adalah pemisahan jarak T-R

Gambar 2. Pengukuran koefisien pantul dengan sudut datangDimana nilai dari n bergantung pada jenis media propagasinya. Untuk contoh, pada free space, n bernilai 2 dan ketika terdapa obstacle maka n akan bernilai lebih besar. Penting halnya menggunakan free space sebagai referensi jarak.

Gambar 3. Tabel eksponen path loss1.2.2 Log-normal ShadowingModel dalam persamaan (2) tidak mempertimbangkan fakta bahwa clutter di lingkungan sekitarnya mungkin sangat berbeda di dua lokasi berbeda dengan pemisahan T-R yang sama. Hal ini menyebabkan sinyal diukur yang sangat berbeda dari nilai rata-rata diprediksi oleh persamaan (2). Pengukuran menunjukkan bahwa pada setiap nilai d, path loss PL (d) di lokasi tertentu adalah acak dan terdistribusi dalam log-normal (nonnal dalam dB) tentang nilai rata-rata distance - dependent. Dengan persamaan :

(termasuk gain antena PL(d)) (3b) dimana adalah zero-mean gaussian yang terdistribusi secara acak (dalam dB) dengan deviasi standar (dalam dB)1.2.3 Determination of Percentage of Coverage AreaHal ini jelas bahwa karena efek acak membayangi, beberapa lokasi dalam area cakupan akan di bawah tertentu yang diinginkan menerima ambang sinyal. Hal ini sering berguna untuk menghitung bagaimana cakupan batas berkaitan dengan persen wilayah yang dicakup dalam batas. Untuk area jangkauan lingkaran memiliki radius R dari base station, biarlah ada beberapa yang diinginkan diterima ambang sinyal

Gambar 4. Grafik total area dengan sinyal dibawah threshold

Gambar diatas menunjukkan bahwa jika n = 2 dan = 8 dB, 75% cakupan batas menyediakan cakupan wilayah 91%. Dan jika n = 3 dan = 9 dB, kemudian 50% cakupan batas menyediakan cakupan wilayah 71%.Persamaan yang dapat digunakan :

BAB II Model Propagasi Luar Ruangan

Radio transmission.in sistem komunikasi mobile sering terjadi di medan yang tidak teratur. Profil medan daerah tertentu perlu diperhitungkan untuk memperkirakan path loss. Profil daerah mungkin berbeda dari profil bumi melengkung sederhana untuk profil yang sangat pegunungan. Keberadaan pohon-pohon, bangunan, dan hambatan lain juga harus diperhitungkan. Sejumlah model propagasi yang tersedia untuk memprediksi path loss di medan yang tidak teratur. Sementara semua model ini bertujuan untuk memprediksi kekuatan sinyal pada titik penerima tertentu atau di daerah tertentu (disebut sektor), metode bervariasi dalam pendekatan mereka, kompleksitas, dan akurasi. Sebagian besar model-model ini didasarkan pada penafsiran sistematis data pengukuran yang diperoleh di bidang layanan. Beberapa model propagasi outdoor yang biasa yang digunakan akan kita bahas. Terdapat beberapa macam model diantaranya longley-rice model dan Durkins model a case study. 2.1 longley-rice model

Radio transmisi dalam sistem komunikasi mobile sering terjadi di medan yang tidak teratur. Profil medan daerah tertentu perlu diperhitungkan untuk memperkirakan besar dari path lossnya. Profil daerah mungkin berbeda dari profil bumi melengkung sederhana untuk profil yang sangat pegunungan. Keberadaan pohon-pohon, bangunan, dan hambatan lain juga harus diperhitungkan. Sejumlah model propagasi yang tersedia untuk memprediksi path loss di medan yang tidak teratur. Sementara semua model ini bertujuan untuk memprediksi kekuatan sinyal pada titik penerima tertentu atau di daerah tertentu (disebut sektor), metode bervariasi dalam pendekatan mereka, kompleksitas, dan akurasi. Sebagian besar model-model ini didasarkan pada penafsiran sistematis data pengukuran yang diperoleh di bidang layanan. Beberapa yang umum digunakan model propagasi luar sekarang dibahas.Tedapat banyak modifikasi dan perbaikan pada Rice Longley-model sejak awal publikasi aslinya. Salah satu modifikasi penting [Lon78] berkaitan dengan propagasi radio di daerah perkotaan, dan ini sangat relevan dengan radio mobile. Modifikasi ini memperkenalkan istilah kelebihan sebagai penyisihan redaman tambahan karena scatter perkotaan dekat antena penerima. Istilah ini tambahan, yang disebut faktor perkotaan (UF), telah diturunkan dengan membandingkan prediksi oleh Rice Longley-model asli dengan yang diperoleh oleh Okumura[0ku68].Salah satu kelemahan dari model Longley-rice adalah bahwa hal itu tidak menyediakan cara untuk menentukan koreksi karena faktor lingkungan di sekitar langsung dari handphone penerima, atau mempertimbangkan faktor koreksi untuk memperhitungkan efek dari bangunan dan dedaunan. Selanjutnya, multipath tidak dianggap.2.2 Durkins modelSebuah propagasi pendekatan prediksi klasik mirip dengan yang digunakan oleh Longley Rice dibahas oleh Edwards dan Durkin {Edw691, serta Dadson [Dad75]. Makalah ini menggambarkan simulator komputer, untuk bidang memprediksi kontur kekuatan di medan yang tidak teratur, yang diadopsi oleh Joint Radio Komite (JRC) di Inggris untuk estimasi cakupan radio bergerak efektif daerah. Meskipun simulator ini hanya memprediksi fenomena skala besar (yaitu path loss), memberikan perspektif yang menarik ke dalam sifat propagasi di medan yang tidak teratur dan kerugian yang disebabkan oleh hambatan dalam jalur radio. Sebuah penjelasan metode Edwards dan Durkin yang disajikan di sini dalam rangka menunjukkan bagaimana semua konsep yang dijelaskan dalam bab ini digunakan dalam satu Model.

Pengerjaan jalan simulator hilangnya Durkin terdiri dari dua bagian. Itu bagian pertama mengakses data base topografi daerah layanan yang diusulkan dan merekonstruksi informasi profil tanah sepanjang radial joiningthe pemancar penerima. Asumsinya adalah bahwa antena penerima menerima semua nya energi sepanjang itu radial dan, karenanya, tidak mengalami propagasi multipath. Dengan kata lain, fenomena propagasi yang dimodelkan hanya LOS dan difraksi dari rintangan sepanjang radia'i, dan tidak termasuk refleksi dari yang lain sekitar objek dan scatterers lokal. Efek dari asumsi ini adalah bahwa Model agak pesimis di lembah sempit, meskipun mengidentifikasi terisolasi penerimaan daerah lemah cukup baik. Bagian kedua dari algoritma simulasi menghitung diharapkan path loss sepanjang itu radial. Setelah ini dilakukan, simulasi lokasi penerima dapat iteratif dipindahkan ke lokasi yang berbeda dalam layanan daerah untuk menyimpulkan kekuatan sinyal kontur.

Topografi data base dapat dianggap sebagai array dua dimensi Setiap elemen array sesuai dengan titik di peta area layanan sementara isi sebenarnya dari masing-masing elemen array berisi ketinggian di atas permukaan laut data yang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.19 . Jenis digital elevation model ( DEM) tersedia dari Survei Geologi Amerika Serikat ( USGS ) . menggunakan terkuantisasi peta wilayah ketinggian layanan, program merekonstruksi profil tanah sepanjang radial yang menghubungkan pemancar dan penerima . Karena radial mungkin tidak selalu melewati titik data diskrit , metode interpolasi digunakan untuk menentukan ketinggian perkiraan yang observedwhen cari bersama yang radial . Gambar 3.20a menunjukkan grid topografi dengan pemancar sewenang-wenang dan lokasi penerima, radial antara pemancar dan penerima, dan poin dengan yang menggunakan interpolasi linier diagonal . Gambar 3.20b juga menunjukkan apa direkonstruksi radial profil medan yang khas mungkin terlihat seperti . Pada kenyataannya , nilai tidak hanya ditentukan oleh satu rutin interpolasi , tetapi dengan kombinasi tiga untuk meningkatkan akurasi . Oleh karena itu , setiap titik dari direkonstruksi Profil terdiri dari rata-rata ketinggian diperoleh diagonal , vertikal (baris ) , dan horisontal ( kolom ) metode interpolasi . Dari interpolasi ini rutinitas , matriks jarak dari penerima dan sesuai ketinggian sepanjang radial dihasilkan .

Pada titik ini, algoritma harus membuat keputusan seperti apa yang diharapkan kerugian transmisi harus. Langkah pertama adalah untuk memutuskan apakah line-of-sight (LOS) jalan ada antara pemancar dan penerima. Untuk melakukan hal ini, program menghitung perbedaan (j, antara ketinggian garis yang menghubungkan pemancar dan antena penerima dari ketinggian profil tanah untuk masing-masing titik di sepanjang radial (lihat Gambar 3.21).

Jika ada (j ( j = 1, .., n ) adalah ditemukan positif sepanjang profil, dapat disimpulkan bahwa jalur LOS tidak ada, jika tidak maka dapat disimpulkan bahwa LOS jalan tidak ada. Dengan asumsi jalan memiliki LOS jelas, algoritma kemudian memeriksa untuk melihat apakah pertama Fresnel izin zona dicapai. Sebagaimana ditunjukkan sebelumnya, jika zona Fresnel pertama jalur radio terhalang, maka mekanisme kerugian yang dihasilkan adalah sekitar bahwa ruang bebas. Jika ada obstruksi yang hanya nyaris menyentuh garis yang menghubungkan pemancar dan penerima maka sinyal kekuatan pada penerima adalah 6 dB kurang dari nilai ruang bebas karena difraksi energy off obstruksi dan jauh dari penerima. Metode untuk menentukan pertama Fresnel izin zona dilakukan dengan terlebih dahulu menghitung Fresnel yang difraksi parameter v, didefinisikan dalam persamaan (3.59), untuk masing-masing elemen tanah j.

Jika Vj -0.8 untuk semua j = 1, ........, n, maka kondisi propagasi ruang bebas yang dominan. Untuk kasus ini, daya yang diterima dihitung dengan menggunakan ruang bebas Rumus transmisi yang diberikan dalam persamaan (3.1). Jika profil medan gagal pertama Fresnel zone test (yaitu setiap vj> - 0,8), maka ada dua kemungkinan:

a) Non-LOS

b) LOS, tetapi dengan tidak memadai pertama izin Fresnel-zona.

Untuk kedua kasus ini, program menghitung kekuatan ruang bebas menggunakan persamaan (3.1) dan daya yang diterima menggunakan persamaan propagasi pesawat bumi diberikan oleh persamaan (3.52). Algoritma kemudian memilih yang lebih kecil dar kekuasaan

dihitung dengan persamaan (3.1) dan (3,52) sebagai daya yang diterima sesuai untuk profil medan. Jika profil adalah LOS dengan memadai zona Fresnel pertama clearance, langkah selanjutnya adalah menghitung tambahan kerugian karena tidak memadai Izin Fresnel zone dan menambahkannya (dalam dB) dengan daya yang diterima sesuai. Ini loss difraksi tambahan dihitung dengan persamaan (3.60).

Untuk kasus non-LOS, nilai-nilai sistem masalah menjadi salah satu dari empat kategori:

a) tepi difraksi Tunggal

b) Dua tepi difraksi

c) Tiga tepi difraksi

d) Lebih dari tiga tepi difraksi

Metode tes untuk setiap kasus secara berurutan sampai menemukan salah satu yang sesuai

yang diberikan profil . Sebuah tepi difraksi terdeteksi dengan menghitung sudut antara garis yang menghubungkan pemancar dan antena penerima dan garis bergabung denganvantena penerima untuk setiap titik pada profil daerah direkonstruksi . matmum The sudut ini terletak dan diberi label oleh titik profile ( di , hi ) . Selanjutnya , langkah-langkah algoritma melalui proses revef - se menghitung sudut antara garis yang menghubungkan pemancar dan antena penerima dan baris bergabung dengan antena pemancar untuk setiap titik pada profil daerah direkonstruksi . Maksimum sudut ini ditemukan , dan itu terjadi pada ( dj , hj ) di medan profile . Jika di = dj , maka profil dapat dimodelkan sebagai difraksi tunggal tepi . Parameter Fresnel , Vj , terkait dengan tepi ini dapat ditentukan dari panjang hambatan di atas garis yang menghubungkan transmitter dan antena penerima . Kerugian kemudian dapat dievaluasi dengan menghitung PL menggunakan persamaan ( 3.60 ) . Ini kerugian tambahan yang disebabkan oleh kendala ini kemudian ditambahkan ke salah satu ruang bebas atau pesawat kehilangan bumi , mana yang lebih besar .

Jika kondisi tepi difraksi tunggal tidak puas, maka cek untuk dua sisi difraksi dijalankan. Tes ini serupa dengan tepi difraksi tunggal, dengan pengecualian bahwa komputer akan mencari dua sisi dalam mata satu sama lain (lihat Gambar 3.22).

The Edwards dan Durkin [Edw691 algoritma menggunakan Epstein dan Peterson Metode [Eps53] untuk menghitung kerugian terkait dengan dua sisi difraksi. Di Singkatnya, ini adalah jumlah dari dua redaman. Pelemahan pertama adalah kerugian pada tepi difraksi kedua disebabkan oleh tepi difraksi pertama dengan pemancar sebagai sumber. Pelemahan kedua adalah kerugian pada penerima yang disebabkan oleh tepi difraksi kedua dengan tepi difraksi pertama sebagai sumber. Kedua attenuations sum untuk memberikan tambahan kerugian yang disebabkan oleh hambatan yang ditambahkan ke free space loss atau kehilangan pesawat bumi, mana yang lebih besar.

Selama tiga tepi difraksi, tepi difraksi luar harus berisi satu tepi difraksi di antara. Hal ini terdeteksi dengan menghitung garis antara dua sisi difraksi luar. Jika hambatan antara kedua tepi luar melewati melalui garis, maka dapat disimpulkan bahwa tepi difraksi ketiga ada (lihat Gambar 3.22). Sekali lagi, metode Epstein dan Peterson digunakan untuk menghitung hilangnya bayangan yang disebabkan oleh hambatan. Untuk semua kasus lain lebih dari tiga tepi difraksi, profil antara dua hambatan luar didekati dengan tunggal, ujung pisau virtual. Setelah pendekatan tersebut, masalahnya adalah bahwa dari tiga Perhitungan tepi.

Metode ini sangat menarik karena bisa membaca di elevasi digital memetakan dan melakukan perhitungan propagasi spesifik lokasi pada data elevasi. Hal ini dapat menghasilkan kekuatan sinyal kontur yang telah dilaporkan baik dalam beberapa dB. Kerugiannya adalah bahwa hal itu tidak dapat secara memadai memprediksi propagasi efek karena dedaunan, bangunan, struktur buatan manusia lainnya, dan itu tidak account untuk propagasi multipath selain refleksi dasar, sehingga tambahan Faktor rugi-rugi sering disertakan. Algoritma prediksi propagasi yang menggunakan medan Informasi biasanya digunakan untuk desain sistem nirkabel modem.

1.1. Okumura Model

Model Okumura adalah salah satu model yang paling banyak digunakan untuk prediksi sinyal di daerah perkotaan. Model ini dapat diterapkan untuk frekuensi di kisaran 150 MHz hingga 1920 MHz (meskipun biasanya diekstrapolasi sampai 3000 MHz) dan jarak 1 km hingga 100 km. Hal ini dapat digunakan untuk antena base station ketinggian mulai dari 30 m sampai 1000 m.

Okumura mengembangkan satu set kurva memberikan redaman relatif median ke ruang bebas (Amu), di daerah perkotaan melalui medan kuasi-halus dengan base station tinggi antena efektif (hte) 200 m dan tinggi antena ponsel (hte) dari 3 m. Kurva ini dikembangkan dari pengukuran luas dengan menggunakan vertical antena omni-directional, baik di dasar dan mobile, dan diplot sebagai fungsi frekuensi di kisaran 100 MHz hingga 1920 MHz dan sebagai fungsi jarak dari base station di kisaran 1 km sampai 100 km. Untuk menentukan jalur kerugian dengan menggunakan model Okumura, para ruang bebas path loss antara tempa tujuan pertama-tama ditentukan, dan kemudian nilai Amu (f, d) (seperti membaca dari kurva)

yang ditambahkan ke dalamnya bersama dengan faktor koreksi untuk memperhitungkan jenis medan. Itu Model dapat dinyatakan sebagai

dimana L50 adalah persentil ke-50 (yaitu, median) nilai path loss propagasi, LF adalah hilangnya propagasi ruang bebas, Amu adalah redaman median relatif bebas ruang, G (hte) adalah base station antena faktor tinggi gain, G (hre) adalah tinggi antena faktor keuntungan mobile, dan GAREA adalah keuntungan karena jenis lingkungan. Perhatikan bahwa keuntungan tinggi antena secara ketat fungsi dari ketinggian dan tidak ada hubungannya dengan pola antena.

Plot Amu (f, d) dan GAREA untuk berbagai frekuensi ditunjukkan dalam Gambar 3,23 dan Gambar 3.24. Selanjutnya, Okumura menemukan bahwa G (hte) bervariasi pada tingkat 20 dB / dekade dan G (hre) bervariasi pada tingkat 10 dB / dekade untuk ketinggian kurang dari 3 m.

Koreksi lain juga dapat diterapkan pada model Okumura ini. Beberapa parameter penting terkait medan yang tinggi undulasi medan (h), terisolasi tinggi ridge, rata-rata kemiringan medan dan parameter darat-laut campuran. Setelah parameter terkait medan dihitung, koreksi yang diperlukan.

faktor dapat ditambahkan atau dikurangi sesuai kebutuhan. Semua faktor ini adalah koreksi juga tersedia sebagai Okumura kurva [0ku68}.

Model Okumura ini sepenuhnya didasarkan pada data yang diukur dan tidak memberikan penjelasan analitis. Untuk banyak situasi, ekstrapolasi dari turunan Kurva dapat dibuat untuk mendapatkan nilai-nilai di luar rentang pengukuran, meskipun keabsahan ekstrapolasi tersebut tergantung pada keadaan dan kehalusan kurva tersebut.

Model Okumura ini dianggap antara yang paling sederhana dan terbaik dalam hal akurasi dalam jalur prediksi kerugian bagi seluler matang dan tanah sistem radio selular di environmehts berantakan. Hal ini sangat praktis dan telah menjadi standar untuk merencanakan sistem di negeri sistem radio selular modern di Jepang. Utama Kerugian dengan model ini adalah respons yang lambat terhadap perubahan yang cepat di medan, Oleh karena itu model ini cukup baik di daerah perkotaan dan pinggiran kota, tapi tidak sebagus di daerah pedesaan. Deviasi standar umum antara diprediksi dan diukur nilai path loss sekitar 10 dB sampai 14 dB.

Contoh 3.10

Cari kerugian median jalan dengan menggunakan model Okumura untuk d = 50 km, hte = 100 m, hre = 10m di lingkungan pinggiran kota. Jika pemancar base station memancarkan EIRP dari 1 kW pada frekuensi pembawa 900 MHz, menemukan kekuatan di penerima (mengasumsikan gain antena penerima).

Solusi untuk Contoh 3.10

Sebuah ruang bebas path loss LF dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.6) sebagai berikut

Dari kurva Okumura

Dan

Menggunakan persamaan (3.81.a) dan (3.81.c) kita memiliki

Menggunakan persamaan (3.80) total path loss mean

Oleh karena itu, daya yang diterima rata-rata adalah

1.2. Model Hata

Model Hata [HatSO] adalah formulasi empiris dari jalan grafis data kerugian yang diberikan oleh Okumura, dan berlaku sejak 150 MHz sampai 1500 MHz. Hata disajikan daerah kehilangan propagasi perkotaan sebagai formula standar dan disediakan persamaan koreksi untuk aplikasi pada situasi lain. Rumus standar untuk kerugian median jalan di daerah perkotaan diberikan oleh

di mana fc adalah frekuensi (dalam MHz) dari 150 MHz sampai 1500 MHz, hte adalah efektif pemancar (base station) tinggi antena (dalam meter) berkisar antara 30 m sampai 200 m, hre adalah penerima (mobile) tinggi antena efektif (dalam meter) mulai dari 1 m sampai 10 m, d adalah jarak pemisahan TR (dalam km), dan a(hre) adalah koreksi Faktor untuk tinggi antena yang efektif ponsel yang merupakan fungsi dari ukuran cakupan area. Untuk kota kecil dan menengah ukuran, koreksi antena ponsel Faktor diberikan oleh

dan untuk sebuah kota besar itu diberikan oleh

Untuk mendapatkan path loss di daerah pinggiran kota rumus Hata standar dalam persamaan (3.82) dimodifikasi sebagai

dan path loss di daerah pedesaan terbuka, rumus dimodifikasi sebagai

Walaupun model Hata yang tidak memiliki salah satu dari koreksi jalur khusus yang tersedia dalam model Okumura itu, ekspresi di atas memiliki signifikan nilai praktis. Prediksi dari model Hata membandingkan sangat erat dengan Model Okumura asli, asalkan d melebihi 1 km. Model ini cocok untuk sistem mobile sel besar, tetapi sistem komunikasi bukan pribadi (PCS) yang memiliki sel pada urutan radius 1 km.

1.3. PCS Extension Hata Model

Eropa Koperasi untuk penelitian Ilmiah dan Teknis (EUROCOST) membentuk-231 BIAYA panitia kerja untuk mengembangkan versi diperpanjang dari model Hata. BIAYA-231 mengusulkan rumus berikut untuk memperpanjang Hata ini model 2 GHz. Model yang diusulkan untuk path loss adalah [EUR91]

dimana (hre) didefinisikan dalam persamaan (3.83), (3.84.a), dan (3.84.b) dan

The COST-231 perpanjangan model Hata dibatasi sebagai berikut berbagai parameter:

1.4. Walfisch dan Bertoni Model

Sebuah model yang dikembangkan oleh Walfisch dan Bertoni [Wa] 88] mempertimbangkan dampak dari atap dan bangunan tinggi dengan menggunakan difraksi untuk memprediksi rata-rata sinyal Kekuatan di jalan. Model ini menganggap path loss, S, menjadi produk tiga faktor.

di mana P0 merupakan ruang bebas path loss antara antena isotropik yang diberikan oleh

Faktor Q2 memberikan pengurangan sinyal atap karena deretan bangunan yang segera bayangan penerima di jalan. Istilah P1

berdasarkan difraksi dan menentukan kehilangan sinyal dari atap ke jalan.

Di dB, path loss diberikan oleh

dimana L0 merupakan free space loss, Lrts merupakan "difraksi atap-to-jalan dan menyebarkan rugi ", dan Lms menunjukkan multiscreen thffiaction kerugian akibat deretan bangunan [X1a92]. Gambar 3.25 menggambarkan geometri yang digunakan dalam Walflsch Bertoni Model [Wal88], [Mac93]. Model ini sedang dipertimbangkan untuk digunakan oleh ITU-R dalam kegiatan standar IMT-2000.

1.5. Wideband PCS microcell Model

Bekerja dengan Feuerstein, dkk pada tahun 1991 menggunakan 20 MHz pemancar berdenyut di 1900 MHz untuk mengukur path loss, pemadaman, dan delay spread dalam mikroselular khas sistem di San Francisco dan Oakland. Menggunakan antena base station ketinggian dari 3,7 m, 8,5 m, dan 13,3 m, dan penerima mobile dengan ketinggian antena 1,7 m di atas tanah, statistik untuk path loss, multipath, dan coverage area yang dikembangkan dari pengukuran luas dalam line-of-sight (LOS) dan terhambat (OBS) lingkungan [Feu94}. Karya ini mengungkapkan bahwa refleksi tanah 2-ray Model (ditunjukkan pada Gambar 3.7) adalah perkiraan yang baik untuk path loss di LOS microcell, dan log-jarak path loss model yang sederhana berlaku baik untuk OBS lingkungan mikro.

Untuk bumi tanah Model refleksi datar, df jarak di mana yang pertama Zona Fresnel hanya terhalang oleh tanah (pertama Fresnel izin zona) diberikan oleh

Untuk kasus LOS, model path loss regresi ganda yang menggunakan regresi breakpoint pada pertama Fresnel izin zona terbukti cocok untuk pengukuran. Model mengasumsikan antena omnidirectional vertikal dan memprediksi rata-rata path loss sebagai

dimana p1 sama dengan PL (d0) (path loss dalam desibel pada jarak referensi dari d0 = 1 m), d adalah dalam meter dan n1, n2 adalah eksponen path loss yang merupakan fungsi tinggi pemancar, seperti yang diberikan dalam Gambar 3.26. Hal ini dapat dengan muda ditampilkan bahwa pada 1900 MHz, p1 = 38,0 dB

Untuk kasus OBS, path loss ditemukan agar sesuai dengan standar log-jarak Hukum path loss persamaan (3.69.a)

di mana itu adalah OBS path loss eksponen diberikan pada Gambar 3.26 sebagai fungsi dari tinggi pemancar. Standar deviasi (dalam dB) dari membayangi log normal Komponen tentang jarak tergantung nean ditemukan dari pengukuran menggunakan teknik yang dijelaskan dalam Bab 3, bagian 3.10.2. Log normal membayangi komponen juga terdaftar sebagai fungsi dari ketinggian untuk kedua LOS dan OBS lingkungan mikro. Gambar 3.26 menunjukkan bahwa membayangi log normal Komponen adalah antara 7 dan 9 dB terlepas dari tinggi antena. Hal ini dapat terlihat bahwa lingkungan LOS memberikan path loss sedikit kurang dari teoritis 2-ray tanah tercermin model, yang akan memprediksi n1 = 2 dan n2 = 4