ANALISIS DE RESULTADOS DE LA SIMULACION EN MATLAB DE LOS MODELOS HATA Y OKUMURA

ANALISIS DE RESULTADOS DE LA SIMULACION EN MATLAB DE LOS MODELOS HATA Y OKUMURA

Byron Arias M.

Lunes, 19 de octubre, 2015

Estudiar los modelos de propagación es muy importante, ya que gracias a estos modelos podemos predecir que tan bien se puede propagar una señal en un determinado medio, estos modelos no son cien por ciento exactos ya que se fundamentan en base a probabilidades, sin embargo el porcentaje de error no es muy alto y debido a esto el uso que se le da para los díselos de sistemas de transmisión inalámbricos. En la práctica que se desarrollo se tomo en cuenta dos modelos que son: el modelo Hata y el modelo Okumura por separado, ya que hay un modelo que es la unión de los dos métodos antes mencionados. Para la práctica se utilizó un software para poder simular estos modelos.

El modelo Okumura se lo desarrollo en Japón para ser más exactos en Tokio (ambiente urbano), se tomaron varias medidas y en base a procesos estadísticos se hallaron ciertos factores de corrección, entre estos factores: la irregularidad del terreno, el grado de urbanización, la orientación de las calles, entre otros. No se recomienda el uso de este modelo para frecuencias menores a 150 MHz, y es el método mas utilizado para el diseño de redes celulares para coberturas urbanas. A pesar de ser el más utilizado no suele ajustarse a un ambiente urbano ya que la ciudad de Tokio tiene características diferentes a varias de las otras metrópolis del mundo.

Otros factores de corrección que hay q tomar en cuenta son el factor de atenuación y la ganancia de área, calculados con la referencia de la altura de radio base de 200m y de la antena receptora de 3m en función de la distancia que hay entre ellas. De estos factores se obtienen las siguientes figuras que son necesarias para dar valores a estos factores al momento del cálculo de las perdidas con este modelo.

Figuras tomadas de:  

“DESARROLLO DE SOFTWARE PARA EL ANALISIS DE MODELOS DE PROPAGACIÓN EN LAS BANDAS 850 Y 1900 MHz”

http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/139/1/T-ESPE-025041.pdf

[pic 1]

[pic 2]

Para el cálculo de la ganancia de las antenas se siguen ciertas consideraciones:

G(ht ) = 20log(ht / 200) ht > 10m

G(hr ) = 10log(ht / 3) hr < 3m

G(hr ) = 20log(ht / 3) ht > 3m

Con los valores de frecuencia y distancia, de la grafica 3.3 se obtiene el valor de Amu o atenuación relativa promedio.  Al igual la Garea o ganancia de área se obtiene de la grafica 3.4. Con las formulas anteriores y como dato las alturas tanto de la antena transmisora como receptora se obtiene los datos de las ganancias (G (ht) y G (hr)). Y la pérdida de propagación en espacio libre de la siguiente fórmula:

Lo = 10 log(4πdc/f)^2

Donde:

c: velocidad de la luz 3*10^8 [m/s]

f: frecuencia de la señal

d: distancia entre Tx y Rx

Con todos estos parámetros se pueden realizar los cálculos de perdidas con el modelo Okumura, empleando la siguiente fórmula:

[pic 3]

Debido a que Okumura debe utilizar ciertos factores, que se determinan a través de curvas, se desarrollo el modelo Hata que predice de una manera muy similar al modelo de Okumura, debido a esto que se los asocia siempre. La fórmula para el cálculo de pérdidas totales con el modelo Hata es la siguiente:

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