Model Hata

Model Hata to model propagacji radiowej do przewidywania utraty ścieżki transmisji komórkowych w środowiskach zewnętrznych, ważny dla częstotliwości mikrofalowych od 150 do 1500 MHz. Jest to sformułowanie empiryczne oparte na danych z modelu Okumury i dlatego jest również powszechnie określane jako model Okumura – Hata . Model zawiera informacje graficzne z modelu Okumury i dalej je rozwija, aby uświadomić sobie efekty dyfrakcji, odbicia i rozproszenia powodowane przez struktury miasta. Dodatkowo model Hata stosuje poprawki do zastosowań w środowiskach podmiejskich i wiejskich.

Opis modelu

Chociaż oparty na modelu Okumura, model Hata nie zapewnia pokrycia w całym zakresie częstotliwości objętych modelem Okumura. Model Hata nie wykracza poza 1500 MHz, podczas gdy Okumura zapewnia wsparcie do 1920 MHz. Model nadaje się zarówno do komunikacji typu punkt-punkt, jak i rozgłaszania , i obejmuje wysokości anten stacji mobilnych od 1 do 10 m, wysokości anten stacji bazowych od 30 do 200 m i odległości łącza od 1 do 10 km.

Środowiska miejskie

Model Hata dla środowisk miejskich jest podstawowym sformułowaniem, ponieważ został oparty na pomiarach Okumury wykonanych na terenach zabudowanych Tokio. Jest sformułowany w następujący sposób:

${\ Displaystyle L_ {U} \; = \; 69,55 \; +\;26,16\;\log _{10}f\;-\;13,82\;\log _{10}h_{B}\;-\;C_{H}\;+\;[44,9\;- \;6,55\;\log _{10}h_{B}]\;\log _{10}d}$

Dla małego lub średniego miasta,

$\ Displaystyle C_ {H} \; = \; 0,8 \; + \; (\; 1,1 \; \ log _ { 10}f\;-\;0,7\;)\;h_{M}\;-\;1,56\;\log _{10}f}$

a dla dużych miast

${\ Displaystyle C_ {H} \; = {\ rozpocząć {przypadki} \; 8,29 \; (\; \ log _ {10} ({1,54 h_ {M}})) ^ {2} \; - \; 1,1 \;{\mbox{ , jeśli }}150\równik f\równoważnik 200\\\;3,2\;(\log _{10}({11,75h_{M}}))^{2}\;-\; 4,97\;{\mbox{ , jeśli }}200<f\równik 1500\end{przypadków}}}$

Gdzie

L _U = Utrata trasy na obszarach miejskich. Jednostka: decybel (dB)

h _B = Wysokość anteny stacji bazowej. Jednostka: metr (m)

h _M = Wysokość anteny stacji ruchomej. Jednostka: metr (m)

f = Częstotliwość transmisji. Jednostka: Megaherc (MHz)

C _H = Współczynnik korekcji wysokości anteny

d = Odległość między stacją bazową a stacją ruchomą. Jednostka: kilometr (km).

Środowiska podmiejskie

Model Hata dla środowisk podmiejskich ma zastosowanie do transmisji tuż za miastami i na obszarach wiejskich, gdzie struktury stworzone przez człowieka są tam, ale nie tak wysokie i gęste jak w miastach. Mówiąc dokładniej, ten model jest odpowiedni tam, gdzie istnieją budynki, ale stacja mobilna nie ma znaczącej zmiany wysokości. Jest sformułowany jako:

${\ Displaystyle L_ {SU} \; = \; L_ {U} \; - \; 2 {\ duży (} \ log _ {10 }{\frac {f}{28}}{\big )}^{2}\;-\;5.4}$

Gdzie

L _SU = Utrata ścieżki na obszarach podmiejskich. Jednostka: decybel (dB)

L _U = Tłumienie ścieżki z modelu dla małych miast (powyżej). Jednostka: decybel (dB)

f = Częstotliwość nadawania. Jednostka: megaherc (MHz).

Otwarte środowiska

Model Hata dla środowisk wiejskich ma zastosowanie do transmisji na terenach otwartych, gdzie żadne przeszkody nie blokują łącza transmisyjnego. Jest sformułowany jako:

${\ Displaystyle L_ {O} \; = \; L_ {U} \; - \; 4,78 {\ duży ( }\log _{10}{f}{\big)}^{2}\;+\;18,33{\big (}\log _{10}{f}{\big)}-\;40,94}$

Gdzie

L _O = Utrata ścieżki na otwartych przestrzeniach. Jednostka: decybel (dB)

L _U = Średnie tłumienie ścieżki z modelu dla małych miast (powyżej). Jednostka: decybel (dB)

f = Częstotliwość nadawania. Jednostka: megaherc (MHz).

Modele pochodne

Istnieją bardziej specyficzne modele do zastosowań specjalnych. Na przykład model COST Hata , miejski HataModel, został opracowany przez European Cooperation in Science and Technology . Z kolei model ITU-R P.1546 jest rozwinięciem modelu COST-231.

PCS to kolejne rozszerzenie modelu Hata. Model Walfischa i Bertoniego jest bardziej zaawansowany.

Dalsza lektura

• Okumura, Y.; Ohmori, E.; Kawano, T.; Fukuda, K. (wrzesień – październik 1968). „Natężenie pola i jego zmienność w naziemnej służbie radiowej VHF i UHF”. Przegląd Laboratorium Komunikacji Elektrycznej (po japońsku). 16 (9–10): 825–73.
• Hata, M. (sierpień 1980). „Empiryczny wzór na utratę propagacji w lądowych ruchomych usługach radiowych”. Transakcje IEEE w technologii samochodowej . VT-29 (3): 317–25.