Περίθλαση από Πολλαπλά Κτήρια

Σχετικά έγγραφα
Συστήματα Ψηφιακής Ευρυεκπομπής

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

ΣΤΟΧΟΙ ΚΥΨΕΛΩΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Ασύρματες Ζεύξεις - Εργαστήριο

ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗ ΑΠΟ ΒΛΑΣΤΗΣΗ. ΣΤΗ ΖΩΝΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ 30 MHz ΕΩΣ 60 GHz.

Μέρος 1 ΜΟΝΤΕΛΑ ΔΙΑΔΟΣΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 4 Διάδοση ραδιοκυμάτων

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 5 Σχεδιασμός Δικτύου

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Ασύρματη Διάδοση ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

ΣΤΟΧΟΙ ΚΥΨΕΛΩΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Ασύρματη Διάδοση MYE006: ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

Ασύρματη Διάδοση. Διάρθρωση μαθήματος. Ασύρματη διάδοση (1/2)

ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΔΙΑΔΟΣΗ ΛΟΓΩ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗΣ

Κινητές Επικοινωνίες

Περιεχόμενα ΠΡΟΛΟΓΟΣ Κεφάλαιο 1 ο : Ιστορική Αναδρομή ο δρόμος προς το LTE Κεφάλαιο 2 ο : Διεπαφή Αέρα (Air Interface) Δικτύου LTE...

ΗΜ & Διάδοση ΗΜ Κυμάτων. Μηχανισμοί Διάδοσης ΗΜ Κυμάτων

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Εργαστήριο 4: Κυψελωτά Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών

ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΤΙΣ ΚΙΝΗΤΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ. (σ: εγκάρσια διατομή του στόχου, Κ: ο συντελεστής που εκφράζει το ποσοστό της ανακλώμενης ισχύος από το στόχο).

ΗΜ & Διάδοση ΗΜ Κυμάτων

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Από το στοιχειώδες δίπολο στις κεραίες

Συμπληρωματικές σημειώσεις για τον σχεδιασμό επίγειας ζεύξης

Μελέτη Μοντέλων Διάδοσης και Κάλυψης στις Μιλλιμετρικές Ζώνες Συχνοτήτων για Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών 5 ης Γενιάς

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών

Εισαγωγή Multipath fading path loss (Outage) Υπολογισµοί για το Multipath Fade Outage µε το ITU-R Rec

Προκειμένου να δώσουμε τον ορισμό των μεγεθών που μας ζητούνται θεωρούμε έστω ισχύ P σε Watt ή mwatt και τάση V σε Volt ή mvolt:

Πρόλογος του Επιστημονικού Επιμελητή... xxi Πρόλογος στην Πρώτη Έκδοση... xxiii Πρόλογος στη Δεύτερη Έκδοση... xxv

Συστήματα Ψηφιακής Ευρυεκπομπής

Η μονάδα db χρησιμοποιείται για να εκφράσει λόγους (κλάσματα) ομοειδών μεγεθών, αντιστοιχεί δηλαδή σε καθαρούς αριθμούς.

ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΔΙΑΔΟΣΗΣ & ΘΕΩΡΙΑ ΔΙΑΛΕΙΠΤΙΚΩΝ ΚΑΝΑΛΙΩΝ ΜΕΓΑΛΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

Περιοχές Ακτινοβολίας Κεραιών

Ασύρματες Ζεύξεις - Εργαστήριο

Φύση του φωτός. Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο. μήκος κύματος φωτός. συχνότητα φωτός

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Ενδεικτικές Λύσεις Θεμάτων Τελικών Εξετάσεων στη Θεματική Ενότητα ΦΥΕ34

Εργαστήριο 6: Προσομοίωση ενός Κυψελωτού ράδιο-συστήματος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΜΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. κλίµακας στα 2.4 GHz»

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

HMY 333 Φωτονική Διάλεξη 12 Οπτικοί κυματοδηγοί

1 Ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΣΚΗΣΗ 1 Δίνονται: Ερώτημα 1: (1.α) (1.β) (1.γ) (1.δ) Ερώτημα 2: (2.α) (2.β) (2.γ)

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 2 Ενδοκαναλικές παρεμβολές

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΙΑ

Β ΛΥΚΕΙΟΥ - ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: PHYS215 Π. Παπαγιάννης

ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΘΕΣΗΣ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Ασύρματες Ζεύξεις - Εργαστήριο

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΔΠΜΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΕΠΛ 476: ΚΙΝΗΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (MOBILE NETWORKS)

Εργαστήριο 1: Αρχές Κινητών Επικοινωνιών

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Εφαρμογές των Ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στη σχεδίαση τηλεπικοινωνιακών συστημάτων και διαδικασιών

Κεραίες-Ραδιοζεύξεις-Ραντάρ

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. Ανάκλαση. Κάτοπτρα. Διάθλαση. Ολική ανάκλαση. Φαινόμενη ανύψωση αντικειμένου. Μετατόπιση ακτίνας. Πρίσματα

Εφαρμοσμένη Οπτική. Γεωμετρική Οπτική

Ηλεκτροµαγνητική µοντελοποίηση στην UHF και Μικροκυµατική περιοχή ραδιοφάσµατος για εφαρµογές στα σύγχρονα ασύρµαταδίκτυαγιαεσωτερικούς χώρους

papost/

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΚΑΙ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

Εισαγωγή Στοιχεία Θεωρίας

ΔΙΚΤΥΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Το ασύρματο περιβάλλον στις κινητές επικοινωνίες

5. Το διάγραμμα του σχήματος παριστάνει την ταχύτητα ενός σώματος που εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση σε συνάρτηση με τον χρόνο.

Προσωπικών Επικοινωνιών. Παρεμβολές στο ασύρματο περιβάλλον των κινητών επικοινωνιών

ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΣΤΟΝ ΕΛΕΥΘΕΡΟ ΧΩΡΟ

11 ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΑ ΠΕΔΙΑ

2 ο Διαγώνισμα Γ Λυκείου Δευτέρα 04 Σεπτεμβρίου 2017

Εφαρμοσμένη Οπτική. Περίθλαση Fraunhofer Περίθλαση Fresnel

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ

ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Σύνθετη Άσκηση για Διάδοση, Διασπορά και Αντιστάθμισή της

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 11-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Βασικές διαδικασίες παραγωγής πολωμένου φωτός

1η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Λύσεις Ασκήσεων 1 ου Κεφαλαίου

Ασύρματες Ζεύξεις - Εργαστήριο

ΑΣΥΡΜΑΤΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Β. Συµπληρώστε τα κενά των παρακάτω προτάσεων

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I

δ. έχουν πάντα την ίδια διεύθυνση.

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

Α3. Σε κύκλωμα LC που εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις η ολική ενέργεια είναι α. ανάλογη του φορτίου του πυκνωτή

Z U REC (cm) (V) i =log(z) y i =log(u REC ) x i x i y i 10 74,306 1,000 1,871 1,000 1, ,528 1,079 1,796 1,165 1, ,085 1,146 1,749

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΓΡΑΠΤΕΣ ΔΟΚΙΜΑΣΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ 2009

ΙΚΤΥΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Ασκήσεις για τη διαχείριση ραδιοδιαύλων

Μέρος A: Νευτώνιες τροχιές (υπό την επίδραση συντηρητικών δυνάμεων) (3.0 μονάδες)

β) Για ένα μέσο, όπου το Η/Μ κύμα έχει ταχύτητα υ

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

ίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών Παρεμβολές στο ασύρματο περιβάλλον των κινητών επικοινωνιών

Ιατρική Φυσική: Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας. Βιολογικές επιδράσεις. Ακτινοπροστασία

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ. Α. Τσαγκρασούλης Τμ. Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Φ Υ ΣΙΚ Η ΚΑ ΤΕ ΥΘ ΥΝ ΣΗ Σ

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Αναλυτικά & Εμπειρικά Μοντέλα Απωλειών Διάδοσης 3 Καθηγητής Αθανάσιος Κανάτας Περίθλαση από Πολλαπλά Κτήρια Πραγματικές Ακμές Πομπός Δέκτης Ισοδύναμα Ημι-άπειρα Παραπετάσματα Πομπός Δέκτης 1

Walfisch Bertoni 3 L LFSL Lmsd Lrts Walfisch Bertoni 4

Walfisch Bertoni 5 L rts 10log 10log 10 10 GMS 1 1 k hroof hms x GMS 1 1 k h roof x k / h 1 roof tan x Walfisch Bertoni 6 L msd 10log 10 GBSQ Αν ο ΣΒ είναι υψηλότερα από τις οροφές των κτηρίων: είναι το κέρδος του ΣΒ στο οριζόντιο επίπεδο G BS 0.9 0.9 b/ b QQE 0.1.35 0.03 tan h h h tan d d 1 BS roof 1 BS 3

Walfisch Bertoni 7 Αν ο ΣΒ είναι χαμηλότερα από τις οροφές των κτηρίων: G BS είναι το κέρδος στην κατεύθυνση της ψηλότερης ακμής κτηρίου που είναι ορατή από το Σταθμό b 1 1 1 QQL d b k h BS b tan h h h tan b b 1 roof BS 1 BS Walfisch Bertoni 8 Aν έχουμε πλάγια πρόσπτωση του σήματος ως προς την σειρά των κτηρίων, πρέπει να ληφθεί υπόψη η γωνία φ L Q rts L 10log 10 GMS, 1 1 kcos h roof x b QE.35 cos b 1 1 1 d b kcos h BS b 0.9 4

Αναλυτικά Μοντέλα Υπολογισμός των σημαντικότερων πεδιακών συνιστωσών στο δέκτη και άθροιση E total E LOS E GO E GTD E Για τον υπολογισμό των συνιστωσών χρησιμοποιούνται αντίστοιχες θεωρίες διάδοσης (π.χ. η Γεωμετρική Οπτική, GO, ή ο νόμος του Snell, η Ομοιόμορφη θεωρία της περίθλασης, UTD, ή ο νόμος του Keller, και η Φυσική Οπτική, PO). PO Σελίδα 9 Αναλυτικά Μοντέλα 10 Γεωμετρία Περίθλασης από Ακμή και Νόμος του Keller Γεωμετρία Σκέδασης 5

Αναλυτικά Μοντέλα 11 Συνεισφορά Περίθλασης Source: A.G. Kanatas, I. Kountouris, G. Kostaras, P. Constantinou, A UTD Propagation Model in Urban Microcellular Environments, IEEE Trans. On Vehicular Technology, VOL. 46, NO. 1, Feb. 1997 Αναλυτικά Μοντέλα 1 Συνεισφορά Συνιστωσών Source: A.G. Kanatas, I. Kountouris, G. Kostaras, P. Constantinou, A UTD Propagation Model in Urban Microcellular Environments, IEEE Trans. On Vehicular Technology, VOL. 46, NO. 1, Feb. 1997 6

Αναλυτικά Μοντέλα & Ray Tracing 13 Κάθε συνιστώσα αναπαρίσταται από μια ακτίνα (ray). Απαιτείται πλήρης γνώση της σχετικής γεωμετρίας πομπού δέκτη σκεδαστών καθώς και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των σκεδαστών. Υπάρχουν διαφορετικές προσεγγίσεις στο πρόβλημα υπολογισμού των συνιστωσών Ray launching : δηλαδή εκπομπή ακτινών προς όλες τις κατευθύνσεις (ανάλογα και με το διάγραμμα ακτινοβολίας) και άθροιση στο δέκτη όσων καταφθάνουν, ικανοποιώντας τους αντίστοιχους νόμους. Υπολογισμός συγκεκριμένων ακτινών (π.χ. μόνο ανακλάσεις και περιθλάσεις ή υβριδικές μέχρι ης τάξης), οι οποίες βρίσκονται σε συγκεκριμένα επίπεδα. Αναλυτικά Μοντέλα & Ray Tracing 14 Εκτόξευση Ακτινών με προσομοίωση σφαίρας με Εγγεγραμμένο Κανονικό Εικοσάεδρο 1 Κορυφές (άρα 1 Ακτίνες) Διαίρεση κάθε έδρας σε 4 ισόπλευρα τρίγωνα Μέτωπο κύματος r Τ x dω Εκπεμπόμενη Ακτίνα 1 3 4 Αρχική Κορυφή Εσωτερική Κορυφή 7

Αναλυτικά Μοντέλα & Ray Tracing 15 Βήμα Συχνότητα Διαχωρισμού Ν Αριθμός Τριγώνων t Αριθμός Ακτινών R Γωνιακή Απόσταση Ακτινών Δθ 0 1 0 1 58,63 1 80 4 31,340 4 30 16 15,957 3 8 180 64 8,016 4 16 510 56 4,01 5 3 0480 104,006 6 64 8190 4096 1,006 7 18 37680 16384 0,5017 Αναλυτικά Μοντέλα & Ray Tracing 16 Σφαίρα Υποδοχής Ακτίνα πολύ μεγάλη L Tx φ Rx Ακτίνα πολύ μικρή Ακτίνα φl/ Γωνία Εκτόξευσης : φ Μήκος Μονοπατιού : L Μήκος τόξου : φl Ακτίνα Σφαίρας : φl/ 8

Αναλυτικά Μοντέλα & Ray Tracing 17-40 -60 Καβάλα - Σταθμός Βάσης 8 Διαδρομή 1-4096 Ακτίνες Προσομοίωση ανά 5 μ Ολοι οι μηχανισμοί - n =.4 για LOS -40 Μετρήσεις LOS και Περίθλαση -60 Καβάλα - Σταθμός Βάσης 8 Διαδρομή 1-4096 Ακτίνες Προσομοίωση ανά 5 μ Μετρήσεις Ολοι οι μηχανισμοί - n =.4 για LOS LOS και Διάχυση Path Loss (db) -80-100 Path Loss (db) -80-10 -100-140 0 100 00 300 400 Covered Distance (m) -10 0 100 00 300 400 Covered Distance (m) Απώλειες Διάδοσης 18 Συνήθως εκφράζουμε τη λαμβανόμενη ισχύ ή τις απώλειες διάδοσης σε απόσταση d, συναρτήσει των αντίστοιχων μεγεθών σε μια απόσταση αναφοράς d o. Η ισχύς στην απόσταση αυτή μπορεί να προκύψει είτε από μετρήσεις είτε από την εξίσωση του Friis. Πρέπει η απόσταση αυτή να είναι στο μακρινό πεδίο, αλλά ταυτόχρονα αρκετά μικρή σε σχέση με πιθανές αποστάσεις λειτουργίας του συστήματος και υπολογισμού των απωλειών. 9

Απώλειες Διάδοσης και FSL 19 r d0 D 0 για 0 Pr d Pr d d d d P d dbm P d dbm 0 r 0 10 dbm 10log 10log d d Pr d0 10 d0 d PLd db PLdo db10log do d Μοντέλο Απλής Κλίσης 0 Σε πραγματικές συνθήκες το μοντέλο ελεύθερου χώρου δεν είναι ικανοποιητικό. Ένα απλό εμπειρικό μοντέλο για τη λαμβανόμενη ισχύ και τις απώλειες διάδοσης είναι το εξής r P d P d n r 0 10 log10 d0 10 log PL d db PL d db n o do όπου n ο συντελεστής απωλειών διάδοσης (path loss factor), ο οποίος για FSL είναι n=. d d 10

Μοντέλο Απλής Κλίσης 1 Συνήθως κυμαίνεται από ως 4 για τυπικές αστικές περιοχές με μακροκυψέλες και από 1.6 ως 8 για μικροκυψελωτό περιβάλλον. Μοντέλο Okumura Hata Ο Okumura ανέπτυξε μια εμπειρική προγνωστική μέθοδο καταλήγοντας σε μια σειρά από χρήσιμες γραφικές καμπύλες για κάθε παράμετρο όπως τη συχνότητα, το ύψος της κεραίας του ΣΒ κ.α. Βασίστηκε σε μετρήσεις στο Τόκιο, σε συχνότητες 150MHz, 450MHz και 900MHz. Στη συνέχεια ο Hata στηριζόμενος στα αποτελέσματα του Okumura και στην προσπάθειά του να απλοποιήσει τη συγκεκριμένη μέθοδο, καθιέρωσε μια σειρά από εμπειρικές μαθηματικές εξισώσεις οι οποίες λαμβάνουν κάποιο καθορισμένο εύρος τιμών και διαφέρουν ανάλογα με το περιβάλλον διάδοσης. 11

Μοντέλο Okumura Hata 3 Το εύρος τιμών των παραμέτρων για το οποίο έχει νόημα εφαρμογής το μοντέλο είναι 150 fc 1500 MHz 30 hbs 00 m 1hMS 10 m 1d 0 km Αξιόπιστα αποτελέσματα για μακροκυψελωτά συστήματα και κατοικημένες περιοχές. Οι απώλειες διάδοσης διακρίνονται ανάλογα με τον τύπο της περιοχής (urban, suburban, rural) Μοντέλο Okumura Hata 4 A Blog10 d L50 dbablog10 d C A Blog10 d D για αστικό περιβάλλον για προαστιακό περιβάλλον για αγροτικό περιβάλλον A69.55 6.16log f 13.8log h a h B44.9 6.55log 10 fc C log10 5.4 8 10 c 10 BS MS h D4.78 log f 18.33log f 40.94 BS 10 c 10 c 1

Μοντέλο Okumura Hata 5 όπου a h MS ο διορθωτικός παράγοντας αναφορικά με το ύψος της κεραίας του ΚΣ Για μικρές ή μεσαίου μεγέθους πόλεις 1.1log 0.7 1.56log 0.8 a h f h f MS 10 c MS 10 c Για μεγάλες πόλεις a h MS 10 MS c 8.9 log 1.54h 1.1 f 00MHz 3.log1011.75hMS 4.97 fc 400MHz Μοντέλο Okumura Hata 6 Áðþëåéåò ÄéÜäïóçò (db) 175 170 165 160 155 150 145 140 ÌéêñÞ Ðüëç ÌåãÜëç Ðüëç f h h c MS BS 900MHz 1.8m 30m 135 130 15 0 4 6 8 10 1 14 16 18 0 Áðüóôáóç (Km) 13

Μοντέλο COST31 Hata 7 Αναβάθμιση του Okumura Hata για συχνότητες από 1500 MHz 000 MHz Όλα οι υπόλοιπες συνθήκες είναι ίδιες L db ABlog10 d C A46.3 33.9log f 13.8log h ah B44.9 6.55log h 10 c 10 BS MS 10 BS Ο παράγοντας C είναι ίσος με 0dB για μεσαίου μεγέθους πόλεις και μικροαστικά κέντρα με μικρή πυκνότητα δέντρων και 3dB για μητροπολιτικά κέντρα (metropolitan centers). COST 31 Walfisch Ikegami 8 To μοντέλο είναι αποτέλεσμα συνδυασμού δύο διαφορετικών μεθόδων, του Walfisch Bertoni και του Ikegami. Οι διορθώσεις και οι προσθήκες έγιναν στα πλαίσια του COST 31 με σκοπό την προσαρμογή του μοντέλου σε συνθήκες και χαρακτηριστικά των Ευρωπαϊκών πόλεων. Λαμβάνονται υπόψη τέσσερις παράγοντες : Τα ύψη των κτιρίων που παρεμβάλλονται μεταξύ πομπού και δέκτη. Το πλάτος των δρόμων. Η απόσταση μεταξύ των κτιρίων. Η κατεύθυνση των δρόμων αναφορικά με την απευθείας συνιστώσα που συνδέει τον πομπό με το δέκτη. 14

COST 31 Walfisch Ikegami 9 Το εύρος τιμών των παραμέτρων για το οποίο έχει νόημα εφαρμογής το μοντέλο είναι 800 fc 000 MHz 4hBS 50m 1hMS 3m 0.0 d 5km Εφαρμογή σε macrocell και microcell και σε πυκνά δομημένες πόλεις με επίπεδο έδαφος Η αξιοπιστία του μοντέλου είναι μεγάλη όταν η κεραία του BS είναι πάνω από τις στέγες των κτιρίων. COST 31 Walfisch Ikegami 30 Σε περίπτωση LOS οι απώλειες διάδοσης υπολογίζονται ως εξής 4.6 6log10 0log10 L db d f LOS km MHz Για NLOS οι απώλειες διάδοσης υπολογίζονται από το άθροισμα τριών διαφορετικών όρων: Απώλειες ελεύθερου χώρου (Free space loss). Απώλειες περίθλασης από πολλαπλά συνεχόμενα εμπόδια (Multiple screen diffraction). Επιπλέον απώλειες περίθλασης και σκέδασης από την κορυφή του κτηρίου στο δρόμο (Roof to street diffraction and scatter loss). 15

COST 31 Walfisch Ikegami 31 Απεικόνιση της θεωρούμενης γεωμετρίας COST 31 Walfisch Ikegami 3 Διακρίνουμε δύο περιπτώσεις L L FS NLOS db LFS Lrts Lmsd Lrts Lmsd 0 LFS Lrts Lmsd 0 είναι οι απώλειες ελεύθερου χώρου. L rts οι απώλειες περίθλασης και σκέδασης από την κορυφή του κτηρίου στο δρόμο (Roof to street diffraction and scatter loss) (Μοντέλο Ikegami). L msd οι απώλειες περίθλασης από πολλαπλά συνεχόμενα εμπόδια (Multiple screen diffraction) (Μοντέλο Walfisch Bertoni). 16

COST 31 Walfisch Ikegami 33 Θεώρηση Walfisch Bertoni k hbs / d COST 31 Walfisch Ikegami 34 Το μοντέλο των Walfisch Bertoni καταρέει για ύψη του ΣΒ μικρότερα της στέγης των κτιρίων. Για το λόγο αυτό έγιναν διορθώσεις από το COST31, και προκύπτει log10 log10 9log10 L db L k k d k f b msd bsh a d f c L bsh 18log 1 h h h h 0 hbs h 10 b roof BS roof roof 17

COST 31 Walfisch Ikegami 35 54 hbs hroof ka 54 0.8hBS hroof hbs hroof d 0.5km d 54 0.8hBS hroof hbs hroof d 0.5km 0.5 k f 18 k h h 18 15 hroof d BS roof h h BS BS h h roof roof fc 4 0.7 1 Μικρές Πόλεις ή ημιαστικές 95 περιοχές με μικρή βλάστηση fc 4 1.5 1 Μητροπολιτικά Κέντρα 95 COST 31 Walfisch Ikegami 36 Θεώρηση Ikegami Το πεδίο στον ΚΣ είναι το άθροισμα του περιθλώμενου από τη στέγη και του περιθλώμενουανακλώμενου Η γωνία φ σχηματίζεται από τους άξονες του δρόμου πάνω στον οποίο κινείται ο δέκτης και τη γραμμή που τον ενώνει με τον πομπό 18

COST 31 Walfisch Ikegami 37 L 8. 10log w10log f 0log h h L rts 10 10 c 10 roof m ori L ori 10 o o 0.354 0 35.5 0.07535 35 55 4.0 0.11455 55 90 o o o o o o Τυπικές τιμές όταν δεν είναι γνωστές οι παράμετροι h 3m ό ό Ύ έ ί b 3m ί έ Ύ έ ί 0 m ί έ b b0 50 m w 90 o COST 31 Walfisch Ikegami 38 f 1800MHz h m b roof 1.8m h 5m h 18m wb/40 45 Small City 19

COST 31 Walfisch Ikegami 39-40 -60 ZAIMI Str Base Station Antenna Height ht= 10.5m - Path Loss (db) -80-100 -10-140 Measured Single Slope Model Walfisch - Ikegami Model 10 100 1000 Tx - Rx Separation Distance (m) Source: N. Papadakis, A.G. Kanatas, P. Constantinou Microcellular Propagation Measurements and Simulation at 1.8GHz in Urban Radio Environments, IEEE Trans. On Vehicular Technology, VOL. 47, NO. 3, Aug. 1998 Figure 5. Path Loss Profile for narrow street compared with Walfisch Model Μοντέλο ΙΕΕΕ 80.16 40 Στηρίζεται στο μοντέλο απλής κλίσης. Αναπτύχθηκε ώστε να δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα σε τρεις τύπους περιοχών, αντιπροσωπευτικούς εκείνων που συναντά κανείς στις Η.Π.Α. Διενεργήθηκαν εκτεταμένες μετρήσεις από την AT&T σε 95 μακροκυψέλες στα 1.9GHz και προέκυψε το εξής μοντέλο d PLdPLd010nlog10 kf kh d0 0

Μοντέλο ΙΕΕΕ 80.16 41 Οι απώλειες για την απόσταση αναφοράς d0 100m δίνονται από τις απώλειες ελεύθερου χώρου PL d 4d 0 0log 0 10 Ο συντελεστής απωλειών διάδοσης δίνεται από n abh ch Όπου 10m h και οι τρεις σταθερές BS 80m δίνονται από τον επόμενο Πίνακα για τρεις διαφορετικούς τύπους εδάφους. BS BS abc,, Μοντέλο ΙΕΕΕ 80.16 4 Το τύπου Α αντιστοιχεί σε ανώμαλο έδαφος με λόφους και μέτρια προς υψηλή πυκνότητα δέντρων, το τύπου B, αντιστοιχεί σε ανώμαλο έδαφος με λόφους και χαμηλή πυκνότητα δέντρων, ή επίπεδο έδαφος με μέτρια προς υψηλή πυκνότητα δέντρων, και τέλος το έδαφος τύπου C, αντιστοιχεί σε επίπεδο έδαφος με χαμηλή πυκνότητα δέντρων. Σταθερά Έδαφος Τύπου Α Έδαφος Τύπου B Έδαφος Τύπου C a 4.6 4 3.6 b 0.0075 0.0065 0.005 c 1.6 17.1 0 1

Μοντέλο ΙΕΕΕ 80.16 43 Προκειμένου να χρησιμοποιηθεί το μοντέλο σε συχνότητες διαφορετικές από τα GHz και για ύψη MS από m ως 10m, προστέθηκαν οι διορθωτικοί παράγοντες k και k f h fmhz k f 6log 10 000 k h hms 10.8log10 Έδαφος Τύπου Α και Β hms 0 log10 Έδαφος Τύπου C Μοντέλα Εσωτερικών Χώρων 44 Μοντέλο Keenan Motley 10 log10 PL d PL d n d k L k L o fi fi wj wj i1 j1 PL d o : είναι η εξασθένιση αναφορικά με την απόσταση αναφοράς (1 μέτρο)(pl(d o )=37dB). n : είναι ο συντελεστής απωλειών διάδοσης (n=). d : είναι η απόσταση μεταξύ πομπού και δέκτη. L fi : είναι οι απώλειες που προκαλούνται από τα πατώματα του τύπου i. I J

Μοντέλο Keenan Motley 45 I : το πλήθος των κατηγοριών για τα πατώματα J : το πλήθος των κατηγοριών για τους τοίχους k fi : είναι ο αριθμός των ορόφων (πατωμάτων) του τύπου i, μεταξύ πομπού και δέκτη. L wj : είναι οι απώλειες που οφείλονται στους τοίχους του τύπου j,που παρεμβάλλονται στο μονοπάτι διάδοσης. k wj : είναι ο αριθμός των τοίχων του τύπου j ανάμεσα στο πομπό και στο δέκτη. Μοντέλο Keenan Motley 46 Τυπικές Τιμές Απωλειών για f=1700mhz- 1900MHz Στη βιβλιογραφία υπάρχουν διάφορες τιμές για διαφορετικές συχνότητες και άλλα υλικά. Υλικό Απώλειες (db) Τούβλο.5 Γυψοσανίδα 1.3 Τσιμέντο 10.8 Πλάκα Ορόφου 3.6 3

COST31 Multi Wall Model (MWM) 47 m f I b m f 1 c i wi f f i1 PL d FSL d L ml m L Οι ολικές απώλειες από τη διέλευση πολλών ορόφων δεν είναι γραμμική συνάρτηση του αριθμού των ορόφων. Συνήθως χρησιμοποιούνται τύποι τοίχων και οι εξής τιμές για τις παραμέτρους : I=, L w1 =3.4dB (τοίχος ελαφρύς τύπου γυψοσανίδας <10cm), L w =36.9dB (τοίχος βαρύς π.χ. με τούβλο πάχους >10cm), L f =18.3dB, b=0.46 Προσοχή : Οι τιμές των εξασθενήσεων είναι από προσαρμογές μετρήσεων και όχι οι πραγματικές, συμπεριλαμβάνουν δε και πιθανώς όποια επίπλωση. Μοντέλα Εσωτερικού Χώρου Απλής Κλίσης 48 10 log PL d PL d n d o Τυπικές Τιμές n και [PL(d o )] για 0.8-1.9GHz (COST31) Περιβάλλον n [PL(d o )] Κύριος Μηχανισμός Διάδρομοι 1.4-1.9 [39.-4.7] Κυματοδήγηση Μεγάλα, ανοικτά ~ [37.5] LOS δωμάτια Πυκνά Επιπλωμένα ~ 4 [33.3] OBS, NLOS Δωμάτια Πολλαπλοί Όροφοι 5.-5.4 [1.9-44.9] Εξασθένηση από Δάπεδα και Τοίχους 4

Μοντέλα Εσωτερικού Χώρου Απλής Κλίσης 49-40 11 Multifloor Propagation Measured Signal 10 MMSE Prediction (n=6.7) Path Loss (db) -80-10 -160 9 8 Tx Floor 11 - Sector B Position:1 Omni Height.6m Pt = 800 mw 7 6 5 Floor Separation 4 3 1 Source: A.G. Kanatas, N. Moraitis, E. Angelou, P. Constantinou Measurements and Channel Characterization at 1.89GHz in Modern Office Buildings, European Trans. On Telecomms., VOL. 14, Jan. 003 Γραμμικό Μοντέλο Εσωτερικού Χώρου 50 PL d FSL d ad Για εμπορικά κέντρα Για συχνότητες από 0.9 4GHz και Για αποστάσεις BS MS μέχρι 100m a db/ m 0.0.6 Παρατηρήστε ότι όσο αυξάνει η απόσταση d, τόσο μεγαλύτερη η απόκλιση από το FSL 5

Μοντέλο ITU R P.138 51 Το μοντέλο λαμβάνει υπόψη του τις απώλειες λόγω διάδοσης μέσα από πολλαπλούς ορόφους, ενώ ο συντελεστής απωλειών διάδοσης έχει συμπεριλάβει και τα φαινόμενα της διάδοσης μέσα από τοίχους, μέσα και γύρω από αντικείμενα που πιθανώς υπάρχουν στη διάδοση 10 MHz 10 f f PL d 0log f 10nlog d L k 8 όπου L f οι απώλειες διάδοσης μέσα από όροφο και k f το πλήθος των ορόφων μεταξύ του Σταθμού Βάσης και του κινητού δέκτη. Μοντέλο ITU R P.138 5 Τιμές παράγοντα n Συχνότητα Κατοικίες Γραφεία Εμπορικά Κέντρα 900 MHz 3.3 1. 1.3 GHz 3.. 1.8 GHz.8 3..4 GHz.8 3 3.5 GHz.7 4 GHz.8. 5. GHz 3 (διαμέρισμα) 3.1.8 (μονοκατοικία) 5.8 GHz.4 60 GHz. 1.7 70 GHz. 6

Μοντέλο ITU R P.138 53 Τιμές παράγοντα L f Συχνότητα Κατοικίες Γραφεία Εμπορικά Κέντρα 900 MHz 9 (1 όροφος) 19 ( όροφοι) 4 (3 όροφοι) 1.8 GHz 4 k f 15 + 4 (k f 1) 6 + 3 (k f 1).4 GHz 10 (διαμέρισμα) 14 5 (μονοκατοικία) 3.5 GHz 18 (1 όροφος) 6 ( όροφοι) 5. GHz 16 (1 όροφος) 5.8 GHz 13 (διαμέρισμα) 7 (μονοκατοικία) (1 όροφος) 8 ( όροφοι) Απώλειες Διείσδυσης σε Κτήριο 54 Ένα απλό μοντέλο που υπολογίζει τις απώλειες διείσδυσης σε κτήριο σε db δίνεται ως εξής L be 37 7.9log 10 f MHz 7

Απώλειες από Ανθρώπινο Σώμα 55 Η παρουσία του ανθρώπινου σώματος γύρω από ένα MS επιδρά αρνητικά στην επίδοση του κεραιοσυστήματος και μάλιστα η επίδραση αυτή εξαρτάται από τη συχνότητα. Όσο πιο κοντά βρίσκεται το σώμα στην κεραία του πομποδέκτη τόσο πιο έντονη είναι η υποβάθμιση του σήματος. Συχνότητα (MHz) Απώλειες στο ύψος Απώλειες στο ύψος της μέσης (db) του κεφαλιού (db) 160 19.0 10.0 450 13.0 4.5 800 14.5 8.5 900 15.5 10.0 56 Ευχαριστώ για την προσοχή σας Αθανάσιος Κανάτας Καθηγητής Πανεπιστημίου Πειραιώς Τηλ: +30 10 414759 e mail: kanatas@unipi.gr 8