Réseau mobile

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Propriéte :

– assez peu précis et faible adaptation au terrain

– Valable «statistiquement»

– nécessite des campagnes de mesures coûteuses et longues

– Utilisé uniquement pour une phase de dimensionnement

– Peut être associé à une approche déterministe (type lancer de rayon)

– la qualité du résultat dépend de la définition des ‘bons paramètres’ et des ‘ bonnes mesures’

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Modèles Outdoor

Modèle d’Okumura-Hata

La formule d’Okumur-Hata est la formule la plus utilisée à l’heure actuelle au niveau des outils de planification cellulaire. Cette formule est définie par Hata à partir des mesures effectuées par Okumura dans les environs de TOKYO.

Le principe de base de cette méthode repose sur le calcul de l’affaiblissement en espace libre et ajouter un facteur d’atténuation selon le degré d’urbanisation. Les conditions de validité de ce modèle sont récapitulées ci-dessous :

FORMULATION :

L0=69.55 +26.16 log (f) – 13.82 log (hb) + (44.9-6.55 log (hb)) log(d)

Pour une ville grande, l’expression est donnée par :

Lurbain = L0 – a (hm) où a(hm)=(1.1 log (f) – 0.7) hm –(1.56 log(f) – 0.8)

Pour une ville moyenne, l’expression est donnée par : Lurbain = L0 – a (hm)

Avec : a(hm)=8.29[ log(1.54 hm)]2 - 1.1 pour f ≤ 200 Mhz

a(hm)=8.29[ log(1.54 hm)]2 –4.97 pour f ≥ 200 Mhz

Pour un environnement banlieue, les pertes ont pour expression

Lbanlieue = L0 – 2 [ log(f/28)]2 – 5.4

Pour un environnement rural dégagé, les pertes ont pour expression

Lrural = L0 – 4.78 [[log(f)]2 + 18.33 log (f) – 40.94

Pour un environnement rural quasi dégagé, les pertes ont pour expression

Lrural = L0 – 4.78 [[log(f)]2 + 18.33 log (f) – 35.94

Avec : f : fréquence en Mhz (150 Mhz ≤ f ≤1.5 Ghz)

d : distance entre la station de base et le mobile en Km (1 Km≤d≤20 Km)

hb : hauteur de la station de base en m (30m ≤ hb ≤200m)

hm : hauteur du mobile en m (1m≤hm≤10m)

Le modèle d’Okumura-Hata ne tient toutefois pas compte des reliefs précis tels que les masques de diffraction. De plus la bande de fréquence interdit son utilisation pour des applications comme la planification du DCS ou de l’UMTS. A cet effet un modèle amélioré a été proposé, c’est celui de COST231 de HATA.

Modèle COST 231 de Hata

Le modèle COST 231 de Hata est développé ainsi pour étendre l’utilisation du modèle d’Okumura-Hata pour les bandes de 1500 à 2000 MHz

Formulation :

Lp = 46.33+ (44.9 − 6.55log(h1 ))log(d) − a(h2 ) −13.82logh1 + C 9

Pour les petites et moyennes villes : a(h2) = (1.1 log(f)-0.7)*h2 – 1.56 log(f) + 0.8

Pour les villes denses : a(h2) = 3.2 log(11.75h2)²-7.97

La valeur de C est donnée :

Dans le milieu urbain : C = 0

Dans le milieu suburbain : C = −51.11

Dans le milieu rural : C = −30.23

Modèle de Walfisch-Ikegami

Le groupe de recherche européen COST231 utilise un modèle combinant les approches empiriques et déterministes pour calculer les pertes de propagation en milieu urbain. Ce modèle prend en compte la perte de propagation en espace libre, la perte par diffraction, la perte entre les toits des bâtiments voisins et l’influence des routes où le mobile est situé.

Le modèle considère seulement les bâtiments dans la direction verticale entre l’émetteur et le récepteur. Il se base principalement sur les modèles de Walfich et Bertoni ainsi que celui d’Ikegami. Les paramètres intervenants et les conditions de validité du modèle sont donnés ci-après :

f : Fréquence porteuse (MHz) : 800 ≤ f ≤ 2000.

htx : Hauteur d’antenne (m) de la station de base par rapport au sol : 4 ≤ htx ≤ 50 TX h

hrx : Hauteur d’antenne (m) de la station mobile par rapport au sol : 1 ≤ hrx ≤ 3

hRoof : Hauteur moyenne (m) des bâtiments : . hRoof ≥ hRX

W : Largeur de la route (m) où le mobile est situé

b : Distance (m) entre les centres de bâtiments

d : Distance (Km) entre la BS et la MS : 0.02 ≤ d ≤ 5.

α : Angle (en degrés) que fait le trajet avec l’axe de la route

∆htx = hTX − hRoof (m) : Hauteur de BS au dessus des toits.

∆hrx = hroof − hrx (m) : Hauteur de MS au dessous des toits

Le modèle distingue deux cas selon que le mobile est en vision directe avec l’émetteur (LOS) ou non (NLOS).

- Cas de LOS

Lp = 42.64 + 26 log(d ) + 20 log( f )

Le modèle suppose que la hauteur d’antenne de BS est supérieure à 30m pour assurer le dégagement de la zone de Fresnel. L’affaiblissement dans l’espace libre est donné par :

Lfs = 32 .45 + 20 log( d ) + 20 log( f )

L’affaiblissement