移動通信覆蓋區的場強預測（field strength pre-diction for covered areas of mobile communications） 利用典型的電波傳播模型，對移動通信覆蓋區內的場強分布、路徑傳播損耗及通信機率進行計量與估算。目的是彌補場強實測之不足和節約用在實測方面所消耗的大量時間和費用，為移動通信系統工程設計提供科學依據。
基本介紹
- 中文名：移動通信覆蓋區的場強預測
- 外文名：fieldstrengthpre-dictionforcoveredareasofmobilecommunications
預測模型,預測程式,
預測模型
陸地移動通信使用VHF、UHF頻段，主要以空間波傳播，受地形、地物影響較大。移動台在運動中進行通話，它收到的電波一般是直射波和隨時間、空間變化的繞射波、反射波、散射波的疊加。這就使接收到的信號具有複雜的衰落特徵，既有障礙物的陰影效應產生的長期（慢）衰落，也有多徑傳播產生十分嚴重和頻繁的短期（快）衰落，使場強預測非常困難。從20世紀50年代起，提出了多種基於實測資料統計分析所得的經驗模型及公式。常用的預測模型有修正平地模型（Bullington模型）、埃格里（Egli）模型、奧村/煙（Okumura/Hata）模型及UIC方法等。
1.1平地模型
假定覆蓋區為平滑地面，接收場強為直射波與反射波的矢量和。基本傳輸損耗為 
式中d為路徑長度，km；hb和hm分別為基站和移動台天線高度，m。
1.2修正平地模型
這種模型考慮了地波分量的影響，對平地模型中的天線高度做了修正，適用於VHF頻段無遮蔽的視距傳播路徑。它是以諾模圖的形式給出的。接收場強、接收功率及傳播損耗等均可由諾模圖讀出，使用簡便，但不夠精確。
1.3埃格里模型
美國聯邦通信委員會（FCC）收集的數據，由埃格里對平地模型進行修正的統計模型，適用頻段為40～900MHz，距離小於60km。頻率>400MHz誤差較大，需加修正。它給出了性能餘量與通信機率的一組曲線及一系列公式，運算方便。
1.4奧村/煙模型
這是日本在東京附近作了大量場強測量的基礎上提出的一種統計模型和公式。其測量環境包括市區、郊區和開闊區。該模型的適用頻段為100～1500MHz，距離為l~20km，基站天線高度為30～200m，移動台天線高度為1～20m。它是以準平滑地形大城市地區的中值場強或路徑損耗為基準，對其它傳播環境及地形條件給出一系列校正，修正因子較具體，準確度較高。
我國電波傳播研究所在奧村/煙模型基礎上提出對市區基本傳輸損耗的改進模型為
式中
F為工作頻率，MHz；a（hm）的值在大、中、小城市或市郊的值是不同的。
利用該式對Okumura曲線的擬合後對比，擬合誤差一般在3dB以內。
1.5UIC方法
是國際鐵路聯盟提出的，綜合了鐵路站內、鐵路沿線和隧道內用漏泄同軸電纜方式或自然傳播方式的場強預測方法，並提供了鐵路沿線與站場環境下，地形、地物的各種修正因子和場強預測公式。
適用於160MHz和450MHz的鐵路地帶傳播環境下場強預測。
預測程式
有計算機模擬與建立地形地物資料庫，覆蓋區的計算，數字傳輸電路的場強預測三項。
計算機模擬與建立地形地物資料庫根據選定的基站天線位置及設計的服務區，在地圖上讀取地形數據及建築物占用率和分布數據。然後，使用網路法和等高線法，在計算機內形成地形地物資料庫。再將上述各模型所使用的有關曲線進行曲線擬合，並將各種修正因子及參數列表輸入計算機，以便計算機自動查找。常用的曲線擬合方法有①多項式逼近法，②非線性回歸法，③最小二乘法等。
2.1覆蓋區的計算
覆蓋區是按規定的通信機率、質量等級和服務區範圍確定的。為了保證通信質量，必須對服務區內的有關參數進行計算。如套用埃格里模型或奧村/姻模型，設定位置的標準偏差及系統所要求的通信機率（P%），一般為90%或95%，由P%與性能餘量（PM）值的關係曲線可確定值，再由PM值計算出覆蓋區的半徑，即覆蓋區的有效作用範圍。
2.2數字傳輸電路的場強預測
移動通信系統中傳輸的數位訊號，如數字信令等，因受電波傳播衰落特性、時延和汽車脈衝干擾等的影響，會在傳輸中造成誤碼，故除對數位訊號採取糾錯技術外，還需在系統設計中給出足夠的冗餘度（如信噪比≥25dB），以保證通信的可靠性。數字傳輸電路的場強預測內容有①根據要求的比特誤碼率確定所需最低平均輸入信號電平或平均載噪比，②根據要求的通信機率確定接收機所需要的輸入有用信號電平，③選定預測模型，根據發信端的有效輻射功率及路徑損耗計算通信距離。這與模擬信號傳輸的計算方法相同。
