CHƯƠNG 2: KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN VÀ MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG . 10
2.4 TỔNG HỢP, SO SÁNH CÁC MÔ HÌNH
Lấy một cell LAHU071 làm ví dụ để tính toán Path Loss lý thuyết so sánh giữa các mô hình HATA, mô hình SUI và mô hình xác định, kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
Hình 2.11: Path Loss tính theo 03 mô hình khác nhau của cell LAHU071
Nhìn chung, mô hình xác định (không gian tự do hoặc Ray Tracing), có Path Loss nhỏ nhất, do mô hình HATA và mô hình SUI đã tính đến ảnh hưởng của môi trường. Cùng một môi trường, nhưng mô hình SUI có thể linh động hơn mô hình HATA khi có tính đến ảnh hưởng của lá cây hoặc đồi núi.
Path Loss theo hàm log khoảng cách sẽ cho cái nhìn trực quan hơn, sự khác biệt giữa các mô hình đơn thuần chỉ là hằng số ban đầu và hệ số góc của đường thẳng (tức hệ số lũy thừa suy hao).
PROPAGATION MODELs
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Distance, [met]
Path Loss, [dB]
HATA Determination SUI
Hình 2.12: Path Loss biểu thị theo hàm log khoảng cách của LAHU071
Các mô hình truyền sóng thực nghiệm nêu trên nhìn chung có một số đặc điểm sau:
- Các mô hình đƣợc xây dựng dựa trên các kết quả thực nghiệm từ một số địa phương. Mô hình không cho kết quả hoàn toàn giống như mô hình ban đầu khi áp dụng cho một địa phương khác. Điều này dẫn tới yêu cầu hiệu chỉnh mô hình cho một khu vực trước khi ứng dụng mô hình.
- Các mô hình đều có chung một dạng tổng quát của mô hình thực nghiệm đã nêu.
- Mỗi mô hình đều có phạm vi áp dụng riêng biệt và không phải lúc nào cũng có thể áp dụng một mô hình nào đó cho một bài toán quy hoạch cụ thể. Thực chất, một trường hợp nằm ngoài phạm vi áp dụng của một mô hình không hoàn toàn có nghĩa là mô hình không mô tả đúng kênh truyền trong trường hợp đó, mà đôi khi chỉ có nghĩa là trường hợp đó chưa được khảo sát với mô hình này. Điều này mở ra nhiều hướng phát triển mới để hoàn thiện các mô hình.
- Tổng hợp ƣu nhƣợc điểm và phạm vi áp dụng của các mô hình đƣợc nêu trong bảng sau:
PROPAGATION MODELs
1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Distance, [log(m)]
Path Loss, [dB]
HATA Determination SUI
Bảng 2.4: Bảng so sánh một số mô hình truyền sóng phổ biến
Dạng
mô hình Mô hình Tần số (MHz)
Vùng phủ (km)
Anten
(m) Giải thích Ƣu điểm Nhƣợc điểm
Xác định
Free–
Space Loss
Bất kỳ Bất kỳ
Không phụ thuộc
- Chỉ có tia truyền thẳng, (LOS).
- Mô hình dạng đơn giản, xác định mô hình nhanh chóng.
- Mô hình hóa kênh truyền chính xác với các phần mềm hỗ trợ.
- Chỉ áp dụng đƣợc cho một số dạng địa hình đơn giản.
- Chi phí cao cho phần mềm hỗ trợ và cho bản đồ số địa hình.
Ray Tracing
Không phụ thuộc
Bất kỳ Bất kỳ - LOS và các tia phản xạ.
Bán xác định
Walfisch- Ikegami
800–
2000 0.02–5
- Kết hợp mô hình thực nghiệm với một số các yếu tố xác định cho trước.
- Mô hình hóa thêm các hiện tƣợng nhiễu xạ, tán xạ.
- Mô hình với các giả thiết cho trước. Đôi khi không phù hợp với thực tế.
Thực nghiệm
Egli Model
40–
900 60
- Egli đã xây dựng dựa trên kết quả đo kiểm sóng truyền hình UHF & VHF ở các thành phố lớn.
- Hạn chế về tần số.
- Chỉ phản ánh đúng môi trường vùng phủ mở, (nông thôn, sa mạc…).
Okumura
–Hata 150–
1500 1–100 30–
100
- Phương trình phản ánh khá chính xác Path Loss tại những khu vực có vùng phủ rộng, ví dụ
- Mô hình hiện không còn phù hợp do bán kính cell đã nhỏ hơn nhiều.
Dạng
mô hình Mô hình Tần số (MHz)
Vùng phủ (km)
Anten
(m) Giải thích Ƣu điểm Nhƣợc điểm
nhƣ khoảng cách máy phát – máy thu từ 1km trở lên, chẳng hạn nhƣ khu vực nông thôn.
- Mô hình không phù hợp với độ cao anten thấp, tần số cao hơn hoặc địa hình có gò, đồi, hoặc cây cối.
Cost-231 Hata
1500–
2000 1–20
30–
200 1–10
- Là sự mở rộng của mô hình Hata cho tần số cao.
- Đã đƣợc kiểm nghiệm ở nhiều nơi, cho kết quả khá chính xác với môi trường SubUrban.
- Tần số cao, vùng phủ lớn.
SUI 150–
3500 0.1–8 10–80
2–10 - Khoảng cách nhỏ, dải
tần rộng.