Propagación en Entornos Urbanos Modelos Empíricos de Propagación en Entornos Urbanos Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

Modelos para Entornos Urbanos RECORDANDO Modelos para Entornos Urbanos Se pueden Clasificar en 3 categorías: Empíricos: Basados en medidas y ajustes Semi – Empíricos: Medidas y Ajustes + Teoría Determinísticos: Teoría de Rayos Otra forma de clasificarlos: Tipo de Área Rural Suburbano Urbano Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELOS EMPÍRICOS: Introducción Basados en Medidas Se ajustan curvas con dichas Medidas Se crean Modelos de propagación Esto se logra en áreas de “Urbanidad Definible” Es posible caracterizar de alguna forma la estructura edilicia, la estructura vial, la vegetación, etc. de la zona Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

La de origen de las medidas MODELOS EMPÍRICOS: Introducción (2) Usualmente definidos (calculados) para una ciudad La de origen de las medidas Ejemplo: Ibrahim – Parson  Londres Ejemplo: Okumura  Tokyo Pese a ser específico de una ciudad, se logra readaptarlo a otras ciudades con algunos ajustes Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

Lista de Ejemplos: MODELOS EMPÍRICOS: Introducción (3) Lee Young Okumura Hata Longly Rice Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: LEE Introducción Aplicable solamente en macro celdas en el plano de tierra Puede hacer 2 tipos de predicciones: Pérdida del Curso de la señal en un área grande determinada Pérdida de Señal durante el trayecto hasta el receptor Principio: Ajuste de Predicciones por ajustes de rectas por regresión lineal Restricciones: No toma en cuenta condiciones del entorno Aplicable a distancias mayores a 1km Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: LEE (2) Ecuación General: C: depende de la f y hT y hR Altura Receptor Altura Transmisor d: distancia n: parámetro en función de hT y del tipo del medio Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: LEE (3) Ecuación Específica para Potencia en Recepción: PRECEPCIÓN: Potencia Recibida [w] h1 y h2: Altura de la antena de la base y del móvil [m] PTRANSMISIÓN: Potencia Transmitida [w] f: Frecuencia Usada [MHz] g1 y g2: Ganancia de la antena base y del móvil [dB] n: Medio Ambiente función del terreno y frecuencia Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: OKUMURA Introducción Basado en Medidas en la ciudad de Tokyo (70’) Amplia gama de frecuencias Varias alturas diferentes de antenas base Varias alturas diferentes de antenas móviles Diferentes terrenos irregulares Diferentes ambientes obstructivos Se generaron curvas en diferentes condiciones de: intensidad de campo  distancia Frecuencias de Test: 200, 435, 922, 1320, 1430, 1920MHz “Inter” y “Extra” polado para el rango 100 a 3000MHz Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: OKUMURA (2) Resumen Inconveniente Presenta la atenuación adicional a espacio libre, para terreno suave y entorno urbano No se basa en ningún modelo físico Curvas para frecuencias de 150 a 1500 MHz Curvas para terreno rugoso y suave Altura de antena de RB aprox. 200 m. Inconveniente La información solo está presente en formato de curvas  inconvenientes para usar  se desarrollaron fórmulas de ajuste a dichas curvas Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: HATA Introducción Surge como una automatización del modelo Okumura Dedujo las ecuaciones a partir de las curvas de Okumura por regresión simple Propuso ecuaciones del tipo: Frecuencia Altura de Antenas Tipo de Terreno Distancia Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: HATA (2) Limitaciones del Modelo Rango de Frecuencia: 100MHz a 1500MHz Rango de Distancias: 1km a 20km Rango de Altura de Antenas de Radiobase: 30m a 200m Rango de Altura de Antenas Móviles: 1m a 10m Realmente Sirve a mi Sistema ? Punto de Partida: Analizar si las limitaciones del modelo son compatibles con el sistema Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: HATA (3) Fórmula Básica de la media de las Pérdidas f: Frecuencia [MHz] d: Distancia [km] Hb: Altura de Radiobase [m] ax(Hm): Función de Corrección de Altura del Móvil Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: HATA (4) Variaciones para Diferentes Escenarios “Customización” del modelo en función al entorno de propagación En base a la función de Corrección de Altura del Móvil ax(Hm) Ciudad Media: Ciudad Grande: Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: HATA (5) Variaciones para Diferentes Escenarios (2) Áreas Suburbanas Áreas Abiertas Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: HATA MODIFICADO Se aplican modificaciones a las ecuaciones de Hata para mejorar la precisión de las estimaciones Fórmula de Hata Modificado: Pérdidas Originales pero con ax modificado Corrección Urbano/Suburbano Corrección según porcentaje de edificios en el terreno Corrección Curvatura Terrestre Ing. Gabriel Perrett gperrett@fing.edu.uy

MODELO: HATA MODIFICADO Parámetros para el Modelo Modificado Parámetro Definición Rango de Validez Lmh Valor medio de pérdidas por propagación del modelo modificado de Hata - Hb Altura de la antena de la radiobase 30 – 300 Hm Altura de la antena del móvil 1 – 10 U 0 = ciudad pequeña/mediana, 1 = ciudad grande 0 -1 Ur 0 = área abierta 0.5 = área suburbana 1 = área urbana Bl Porcentaje de edificios en el terreno (nominalmente 15.849) 3 – 50 d Distancia (km) no más allá del horizonte 1 – 100 f Frecuencia (MHz) 100 - 3000

MODELO: HATA MODIFICADO Comparación: Modelo Hata – Curvas Okumura