Modelowanie tłumienia propagacyjnego w systemach dostępowych, w warunkach zabudowy miejskiej

• Autorzy: Katulski R. J. , Kiedrowski A.

Warianty tytułu

EN

Modelling of the propagation loss in urban radio acces systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano nowy sposób wyznaczania tłumienia propagacyjnego w radiowych łączach dostępowych pracujących w terenie zabudowanym. Na wstępie dokonano eksperymentalnej oceny przydatności wybranych modeli stosowanych dotychczas do analiz propagacyjnych radiowych systemów dostępowych. Następnie scharakteryzowano główne czynniki mające wpływ na tłumienie sygnału radiowego w takich warunkach i na podstawie tego sklasyfikowano cztery statystycznie istotne kategorie środowiska propagacyjnego. Opisano wielowariantowy model empiryczny opracowany przy zastosowaniu analizy regresji wielowymiarowej, na podstawie pomiarowych badań propagacyjnych wykonanych w dużych aglomeracjach miejskich. Scharakteryzowano przydatność tego modelu do projektowania radiowych systemów dostępowych w mieście.

EN

A problem of the propagation loss calculations in radio access systems working in urban areas has been presented. There are some well known propagation models describing the loss in urban environment, but these models are accurate for mobile radio links, not for fixed access links. First, these models are verified by measurements way in urban radio access systems. The presented results of the verification show than these models are not suitable for propagation analysis of the access systems. Next, the main propagation mechanism elements existed in the radio access systems have been characterized. The four typical types of the urban propagation environment, called LOS1, LOS2, NLOS1 and NLOS2, have been classified. Taking into account the classification the new empirical propagation model is proposed. The model has form of four mathematical expressions for calculation of the propagation loss in radio access systems, due to the types of the propagation environment. Based on propagation measurement investigations made in different urban conditions, the proposed expressions by way multidimensional regression analysis have been obtained. These measurements cases were divided in two groups due to categories of the urban areas, i.e.: - category I of the urban areas, with compact and high buildings in cities centers, and - category II of the areas, with low buildings in residential parts of the cities. The proposed new model of the propagation loss was empirically tested for its usefulness for design procedure of the radio access systems in urban areas. The obtained results presented in figs. 8 and 9, and in tab. II, show good usefulness of the model for propagation analysis of the access systems.

Słowa kluczowe

PL

propagacja fal radiowych; modelowanie tłumienia propagacyjnego; radiowe systemy dostępowe

EN

propagation of the radio waves; propagation loss modeling; radio access systems

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 52, z. 2
• Strony: 193--210
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr.

Twórcy

autor

Katulski R. J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

autor

Kiedrowski A.

• NETIA SA, ul. Poleczki 13, 02-822 Warszawa

Bibliografia

• 1. R.J. Katulski, A. Kiedrowski: Wyznaczanie tłumienia propagacyjnego w systemie dostępowym w warunkach miejskich, Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne, rocznik LXXVI, nr 11, 2003, ss. 527-531.
• 2. R.J. Katulski, A. Kiedrowski: Analiza projektowa radiowej stacji dostępowej w terenie zabudowanym, Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej, seria: Technologie Informacyjne, nr 1, 2003, ss. 281-287.
• 3. R.J. Katulski, W. Pawłowski, A. Kiedrowski: Testing of selected propagation models for radio access systems EMC analysis, Proc. of the XIVth Int. Wrocław Symp. on Electromagnetic Compatibility, Wrocław, 2002, pp. 43-46.
• 4. A. Kiedrowski: Specyfika propagacji fal radiowych w systemie dostępowym w warunkach miejskich, Praca doktorska, Instytut Łączności w Warszawie, 2004.
• 5. J. Walfish, H.L. Bertoni: A theoretical model of UHF propagation in urban environments, IEEE Trans, on Antennas and Propagation, vol. AP-36, no. 12, 1988, pp. 1788-1796.
• 6. F. Ikegami, S. Yoshida: Analysis of multi-path propagation structure in urban mobile radio environments, IEEE Trans, on Antennas and Propagation, vol. AP-28, no. 4, 1980, pp. 531-537.
• 7. F. Ikegami, S. Yoshida, T. Takeuchi. M. Umehira: Propagation factors controlling mean field strength on urban streets, IEEE Trans, on Antennas and Propagation, vol. AP-32, no. 8, 1984, pp. 822-829.
• 8. D.J. Cichon, T. Kurner, W. Wiesbeck: Modellierung der wellenausbrietung in urbanen gelande, Frequenz, vol. 47, no. 1-2, 1993, pp. 2-10.
• 9. COST 231 TD (90) 119 Rev. 1: Urban transmission loss models for mobile radio in the 900- and 1800- MHz bands, Hague - Netherlands, September 1991.
• 10. ITU-R, Doc. 3K/15-E: Propagation data and prediction methods for the planning of short-range outdoor radiocommunication systems and radio local area networks in the frequency range 300 Mhz to 100 Hz, 1999.
• 11. Y. Okumura, E. Ohmori, T. Kawano, K. Fukuda: Field strength and its variability in VHF and UHF land-mobile service, Review of the Electrical Communication Laboratory, vol. 16, no. 9-10, 1968, pp. 825-873.
• 12. M. Hata: Empirical formuła for propagation loss in land mobile radio services, IEEE Trans, on Vehicular Technology, vol. VT-29, no. 3, 1980, pp. 317-325.
• 13. S.R. Saunders, F.R. Bonar: Explicit multiple-building diffraction attenuation function for mobile radio wave propagation, Electronic Letters, vol. 27, no. 14, 1991, pp. 1267-1277.
• 14. S.R. Saunders, F.R. Bonar: Prediction of mobile radio wave propagation over buildings of irregular heights and spacings, IEEE Trans, on Antennas and Propagation, vol. AP-42, no. 2, 1994, pp. 137-144.
• 15. F. Ikegami, T. Takeuchi, S. Yoshida: Theoretical prediction of mean field strenght for urban mobile radio, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, vol. AP-39, no. 3, 1991, pp. 299-302.
• 16. N. Cardona, P. Moller, F. Alonso: Applicability of Walfish-type urban propagation models, Electronics Letters, vol. 31, no. 23, 1995, pp. 1971-1973.