CC BY
20
УДК 004.01
Винокуров М.А. студент второго курса магистратуры Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Россия, г. Самара РАСЧЁТ СРЕДНЕГО ОСЛАБЛЕНИЯ РАДИОСИГНАЛА 4G И 5G
ПО МОДЕЛИ ОКАМУРА-ХАТА Аннотация: В данной статье проведён расчёт среднего ослабления радиосигнала для двух поколений мобильной связи.
Ключевые слова: телекоммуникация, ослабление радиосигнала, 5G, 4G, модель Окамура - Хата
Vinokurov M.A. Students of magistracy Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics
Russia, Samara
CALCULATION OF THE AVERAGE ATTENUATION OF THE RADIO SIGNAL 4G AND 5G BY MODEL OKAMURA-KHATA
Abstract: In this article, the calculation of the average signal attenuation for two generations of mobile communication is carried out.
Keywords: telecommunications, radio signal attenuation, 5G, 4G, Okamura-Hata model
Среднее ослабление радиосигнала в городских условиях рассчитывается по следующей формуле: L = 69,55 + 26,16lg f -13,82lgh - A(hr) + (44,9-6,55lgh)lgd, дБ, (1)
где f - частота радиосигнала; h - высота передающей антенны в метрах; hr -
высота приёмной антенны в метрах (возьмём среднестатистическое значение, равное 1,5 м); d - расстояние между антеннами в метрах; A(hr ) -
поправочный коэффициент для высоты антенны подвижного объекта, зависящей от типа местности.
Расчёт будем производить для разных по величине населённых пунктах. Так для больших городов характерна следующая формула:
A(hr ) = 3,2[lg(11,75hr)]2 - 4,97, дБ; (2)
Для пригородных районов:
Л п2 А ттК- (3)
V = Le - 2[lg(28)]2 - 5лдБ
Для сельской местности:
Ьс = Ьг - 4,78(18/)2 + 17,3318 / - 40,94, дБ. (4)
Расчёт среднего ослабления в 40 сетях: Для расчёта среднего ослабления в сетях четвёртого поколения возьмём следующие значения: / = 1800 МГц;
Ь = 55 м;
кг = 1,5 м;
ё = 2000м .
Необходимо также рассчитать поправочный коэффициент для высоты антенны подвижного объекта по формуле (4). В среднем принято считать, что высота приёмной антенны составляет 1,5м:
Л(кг ) = 3,2[1ё(11,75 х 1,5)]2 - 4,97 = -9,19 х 10-4 дБ; (5)
Зная все необходимые величины, подставим в нужную формулу и получаем следующее значение ослабления для большого города:
Ь = 69,55 + 26,16^(1800)-13,8218(55) - (-9,19 х10-4) + (6)
+(44,9 - 6,551в(55)) 18(2000) = 241,24 дБ. Теперь можно рассчитать значение среднего ослабления для пригорода:
Ь = 241,24 - 2 пр
18
'1800^ 2 _ . ______ (7)
ч 28
- 5,4 = 229,31 дБ.
Далее рассчитаем ослабление для сельской местности: Ь = 241,24 - 4,78(18(1800))2 +17,3318(1800) - 40,94 = 206,07дБ. (8)
Таким образом, мы рассчитали потери радиосигнала в 40 сетях в разных условиях распространения: так в большом городе среднее ослабление составляет 241,24 дБ, в пригородных районах среднее ослабление составляет 229,31 дБ, а в сельской местности - 206,07 дБ.
Расчёт среднего ослабления в 50 сетях
Для расчёта среднего ослабления в сетях пятого поколения возьмём следующие значения: / = 3800МГц;
Ь = 55 м; кг = 1,5 м; ё = 50 м.
Значение поправочного коэффициента для высоты антенны подвижного объекта в сетях 50 будет точно такой же, как и в сетях 40, так как он зависит исключительно от высоты приёмной антенны. Мы воспользовались усреднённым значением в 1,5 м.
Теперь рассчитаем потери радиосигнала для большого города:
Ь = 69,55 + 26,1618(3800)-13,8218(55) - (-9,19 х104) + (9)
+(44,9 - 6,5518(55)) 18(50) = 196,06 дБ. Для пригорода потери будут составлять:
(10)
- 5,4 = 181,57 дБ.
Ь = 196,06 - 2 пр
, (3800
181Г
А для сельской местности получаем следующее: т~ = 241,24 - 4,78(18(1800))2 +17,3318(1800) - 40,94 = 155,91 дБ. (11)
Таким, образом мы получаем следующие значения: для большого города средние потере на радиотрассе составляют 196,06 дБ, для пригорода -181,57 дБ, а для сельской местности - 155,91 дБ.
Из расчёта среднего ослабления ясно, что пятое поколение мобильной связи имеет выигрыш перед четвертым поколением связи. В большом городе на - 45 дБ, в пригородных районах на - 48 дБ, а в сельской местности - 51 дБ. Такая разница в расчётах обусловлена уменьшением зоны покрытия одной БС до 50 м, а также увеличением частоты до 3,8 ГГц.
Использованные источники: 1. Абилов, А. В. Распространение радиоволн в сетях подвижной связи: Теоретический материал и задачи для практических занятий. - Ижевск: Изд-воИжГТУ, 2001. - 24 с.: ил.
