Методика определения радиуса зоны обслуживания базовой станции на основе модели Окамуры

       Данная модель основана на экспериментальных результатах, полученных Окамурой. Суть ее заключается в следующем: сначала определяется ослабление сигнала при распространении для квазигладкой поверхности (трасса протяженностью несколько километров, на которой средняя высота неровностей не превышает 20 м). В модели Окамуры приняты базовые значения высоты Абонентских Станций (АС) , и эффективные высоты антенн Базовых Станций (БС) , причем последние определяются над средним уровнем квазигладкой поверхности. В этом случае уровень мощности сигнала на выходе приемной антенны определяется по формуле (для случая городской застройки):

                                     ,          (1)

где

 - уровень мощности сигнала в точке приема при распространении в свободном пространстве, определяемый по формуле (2);

                                     ,                                (2)

где

 - уровень мощности передатчика;

 и  - коэффициенты усиления приемной и передающей антенны соответственно;

- длина волны, м;

 - расстояние между БС и АС.

 - дополнительное ослабление сигнала в городе (медианное значение), определенное для квазигладкого городского района при базовых высотах антенн БС и АС;

 - коэффициент «высота-усиление антенны БС», учитывающий отличие значения высоты антенны БС от 200 м; определяется из выражения:

                            ,                                                      (3)

 - коэффициент «высота-усиление антенны АС», учитывающий влияние реальной высоты антенны АС.

                             при ,                              (4)

       Далее, путем введения поправочных коэффициентов, рассчитывается ожидаемый уровень медианной мощности сигнала с учетом характера местности:

                                     ,                                         (5)

где

 - поправочный коэффициент для пригородной зоны и открытой местности, зависит от частоты сигнала и определяется по графикам рисунка 2;

 - поправочный коэффициент для учета степени пересеченности местности. Зависит от перепада высот и определяется по графику рисунка 3.

    Напряженность поля на входе приемной антенны рассчитывается с учетом собственных шумов приемника мобильного абонента. Кроме того, необходимо учитывать быстрые и медленные замирания путем добавления к пороговому значению напряженности поля  запаса по напряженности поля М, который определяется по формуле:

                                     ,                                                                            (6)

где

 - нормированное действующее значение напряженности поля в точке приема. Определяется из таблицы 1 для заданной вероятности :

Рисунок 1 – Зависимость среднего значения  от частоты и расстояния для квазигладкого городского района

Рисунок 2 – Зависимость поправочного коэффициента для случая пригородной зоны

Таблица 1 – Нормированные действующие значения напряженности поля в точке приема

 - общее стандартное отклонение сигнала, определяемое как сумма стандартных отклонений от среднего уровня в условиях быстрых и медленных замираний:

                                     ,                                     (7)

 - стандартное отклонение сигнала в условиях быстрых замираний;
- стандартное отклонение сигнала в условиях медленных замираний;

Следовательно, чтобы связь была устойчива, необходимо выполнять условие:

                                      ,                                                                   (8)

Рисунок 3 – Зависимость поправочного коэффициента  от перепада высот