Enterprise 3G、Planet 3G与TCP规划软件的标准宏蜂窝模型对比

真软　

司的　

公式　

法直　

模型　

成了　

使用　

窝模　

调校　

款仿　

Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ、Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ与ＴＣＰ规划软件的标准宏蜂窝模型对比　

２　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ、Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ及ＴＣＰ宏蜂　

窝模型介绍　

Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ、Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ以及ＴＣＰ都可用于３Ｇ规划　

仿真，各软件的介绍见表１所示：　

表１　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ、Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ及ＴＣＰ软件介绍　

由表１可以看出，Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ、Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ以及　

ＴＣＰ所使用的标准宏蜂窝模型原型都是Ｈａｔａ模型，这也是　

三种标准宏蜂窝模型可以相互转换的基础。　

２．１　Ｈａｔａ模型介绍　

Ｈａｔａ模型是一种广泛使用的传播模型，根据应用范　

围不同，Ｈａｔａ模型分为Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ模型以及ＣＯＳＴ＿２３１　

Ｈａｔａ模型。　

（１）Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ模型　

Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ模型适用于小区半径大于１　ｋｍ的宏蜂　

窝系统，适用的频率范围为１５０￣１５００ＭＨｚ，基站有效天　

线高度在３０～２００　ｍ之间，移动台有效天线高度在１～１０ｍ　

之问。该模型以市区传播损耗为标准，在此基础上对其他　

地形做了修正。　

在市区，Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ经验公式如下：　

／　：６９　５５＋２６　Ｉ６Ｉｇ／１　３　８２Ｉｇ（ｈ．　）ａ（ｈ　）＋［４４　９—６　５５ｌｇ（ｈ，　）】ｌｇｄ　

式中，　为路径损耗，＿／是载波频率；ｈ，ｅ是发射天线有效　

高度；ｈｒｅ是接收天线有效高度；ｄ是发射机与接收机之间　

的距离；ａ（ｈｒｅ）是移动天线修正因子。　

（２）ＣＯＳＴ－２３１　Ｈａｔａ模型　

在不少城市的高密度区，简单的使用ＯｋＵｍｕ　ｒａ—　

Ｈａｔａ模型将出现预测值明显偏高的问题。因此产生了　

Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ的扩展模型，ｇｐＣＯＳＴ－２３１　Ｈａｔａ模型。　

ＣＯＳＴ－２３１　Ｈａｔａ模型路径损耗的计算公式为：　

￡　（　）＝４６　３＋３３　９Ｉｇ，一Ｉ　３　８２ｌｇ（ｈ　）一ａ（ｈ，

。

）＋［４４．９—６　５５Ｉｇ（ｈ，　）］Ｉｇｄ＋　，　

式中，三　为路径损耗，＿厂是载波频率；ｈｔｅ是发射天线有效　

高度；ｈｒｅ是接收天线有效高度；　是发射机与接收机之间　

的距离；ａ（ｈ　）是移动天线修正因子；ｃ　为大城市中心校　

正因子。　

２．２　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ标准宏蜂窝模型　

Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ标准宏蜂窝模型为Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｍｏｄｅｌ，　

以Ｈａｔａ模型为基础，考虑了地貌及无线信号衍射情况。模　

型公式如下：　

Ｐ　１　＝Ｋ　＋Ｋ　Ｉｏｇ（ｄ　、七Ｋ３Ｈ　ｑ七Ｋ　４　Ｉｏｇ（Ｈ　ｎ、＋Ｋ　３　Ｉｏｇ（Ｈ！Ｔ《、＋　

Ｋ　ｌｏｇ（Ｈ　ｗ）Ｉｏｇ（ｄ　）＋Ｋ　Ｄ／［￣Ｉ＋Ｋ　、　

式中：Ｐ　为路径损耗；　

为衰减常数；　

为距离衰减系数；　

和　为移动台天线高度修正系数；　

和　为基站天线高度修正系数；　

为绕射修正系数；　

圆　

，

为地物衰减修正值；　

圆　

Ｄ／ｆｉ．为衍射损耗　

圆　

为测试基站与移动台之间的距离（ｋｍ）；　

圆　

为测试基站天线的有效高度（ｍ）；　

为移动台天线的有效高度（ｍ）；　

２．３　Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ宏蜂窝模型　

Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ宏蜂窝模型为Ｐｌａｎｅｔ　ｍｏｄｅｌ，同样以Ｈａｔａ模型　

为基础，考虑了地貌及无线信号衍射情况。模型公式为：　

一　＝

、

（　ｌ＋Ｋ、ｌｏｇ（ｄ）＋Ｋ　Ｉｏｇ（Ｈ　）＋Ｋ　Ｄ！ｌｆｉｔ＋Ｋ　Ｉｏｇ（Ｈ　）ｌｏｇ（ｄ）　

＋Ｋ　ｌｏｇ（Ｈ　一ｑ、＋Ｋ　、　

式中：Ｐ，ｏ　为路径损耗；　

Ｋ１为衰减常数；　

Ｋ，为距离衰减系数；　

Ｋ３和Ｋ５为基站天线高度修正系数；　

Ｋ４为绕射修正系数；　

Ｋ６移动台天线高度修正系数；　

７５　

２０１０．１Ｏ　广东通信技术　

信息通信　

Ｋ　，为地物衰减修正值　

型。需要说明的是，由于Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ的传播模型公式中　

距离ｄ的单位为ｋｍ，￣Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ的传播模型公式中的距　

Ｄ珈为衍射损耗　

离为ｍ，因此统一单位后，Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ的模型公式略有变　

化。　

ｄ为测试基站与移动台之间的距离（ｍ）　

Ｈ　为测试基站天线的有效高度（ｍ）　

Ｈ　为移动台天线的有效高度（ｍ）　

表２　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ标准宏蜂窝模型公式对比表　

模型　

公式　

ｎｔｅｑ￣ｒｉ　ｃ　（　

Ｐ　＝Ｋｌ＋Ｋ、Ｉｏｇ（ｄ　）＋Ｋ．ｎ　。＋Ｋ　４ｌｏｇ（Ｉ／　）＋Ｋ、Ｉｏｇ（Ｈ．　，、＋　

Ｋ　ｌｏｇ（ＩＩ　．　）Ｉｏｇ（ｄ　）＋Ｋ．Ｄ￣ｔｌｉ，＋　

ｌ¨】埘３‘’　

…

，　

，ｊ渺　十　

）　

＝一《　＋３Ｋ、一Ｋ：ｌｏｇ（（／｛＾）＋Ｋ，Ｉｏｇ（Ｈ）　

３Ｋ、ｌｏｇ（１￣）　Ｋ、ｌｏｇ（Ｉ／　）Ｉｏｇ（ｄ…）＋Ｋ　ｌｏｇ（Ｉ／　．ＨＫ　

２．４　ＴＣＰ　９９９９宏蜂窝模型　

ＴＣＰ宏蜂窝模型为９９９９　ｍｏｄｅｌ，同样以Ｈａｔａ模型为　

把两模型中公式形式与参数含义相类似的部分列表　

对应如下：　

Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ标准宏蜂窝传播模型

，　

基础，考虑了地貌及无线信号衍射情况。模型公式如下：　

＝

Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ标准宏蜂窝传播模型　

ＨＯＡ＋ｉｎｋ［１７１０ｂｉｌｅ］＋４—（ａ．ＫＤＦＲ）２—＋（ＪＤＦＲ）２　

，

３　

Ｋ：Ｉｏｇ（ｄ　）　Ｋ：Ｉｏｇ（ｄ　）　

其中：　

ＪＩ１０４＝４　．＋　Ｉｌｏｇ（ｄ）＋Ａ：Ｉｏｇ（ｔｌＥＢＫＪ　ｒ一｛　ｌｏｇｉｄ）ｌｏｇ（ｔｌＥＢＫ）３．２［Ｉｏｇ（１Ｉ　７５ｈ　＋０【，　

Ｋ　３Ｈ　Ｋ　ｏＨ　々　

圆　

圆　

圆　

圆　

Ｉ　（　）＝４４４９Ｉｏｇ（ｋ’）４　７　ｌｏｇ（Ｉ：）ｔ　

Ｋ　ｌｏｇ（１／　，）　

Ｋ　Ｈ．．　

式中：　为路径损耗；　

（Ｋ　＋３Ｋ　）Ｉｏｇ（Ｈ．　）　

Ｋ　ｌｏｇ（Ｈ　，）Ｉｏｇ（ｄ¨　）　

Ｋ　ｌｏｇ（Ｈ　）ｌｏｇ（ｄ）　

Ｋ　，）　？　

Ａｏ为衰减常数；　

Ｋ　Ｄ国ｎ　

Ａｌ为距离衰减系数；　

　，

“　

Ａ２和Ａ３为基站天线高度修正系数；　

ａ为绕射修正系数；　

ＫＤＦＲ为衍射损耗；　

除了　外，Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型公式均有相关参数与　

Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型公式相对应，但Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型中　

典型取值为０，而且绝大多数情况下不考虑调校。因此　

不影Ｄｌ￣Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型与Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型的相互转换。　

ＪＤＦＲ为地球曲率衍射损耗（距离小于５０　ｋｍ时可以　

忽略不计）　

可以进一步整理出Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ的标准　

宏蜂窝模型参数的转换公式如下：　

Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ标准宏蜂窝传播模型

　．

ｎｋ［ｉｍｏｂｉｌｅ］为地物衰减修正值；　

ｄ为测试基站与移动台之间的距离（ｋｍ）；　

ＨＥＢＫ为测试基站天线的有效高度（ｍ）；　

Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ标准宏蜂窝传播模型　

Ｋ】一３Ｋ：　

：　

ｈ　为移动台天线的有效高度（ｍ）；　

０　

３　标准宏蜂窝模型之间相互转换公式　

３．１　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ标准宏蜂窝模型转换　

、　

Ｋ３—３Ｋ５　

表２列出了Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ标准宏蜂窝模　

Ｋ　｛』ｌｆ　

７６　

３．２　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝模型转换　

表３列出了Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝模　

型公式。　

表３　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝模型公式对比表　

堕型～～一——…一　坌苎一一——　

Ｉｔ￣ｌｃｒ（，ｎ　ｃ　３Ｇ　

：

　．

Ｋ　Ｋ、Ｉｏｇ（ｄ　、｝Ｋ　｛｛　

Ｋ｜（ｏｇ（Ｈ　

一

一　

ｈ

、★Ｋ、ｌｏｇ（／／　ｎ、｜　

Ｋ、Ｉｏｇ（Ｈｌｆ』１Ｉｏｇ（ｄ　、＋Ｋ—ｎ＂ｆｎ＋Ｋ　、　

“　

：

…

ｒｉＯ．　『＾ｆＪＪⅢｂｉｌｒ】＋扎ｉｔ，ｖ．）Ｆ￣ｔ　

ｆｌｌＯ４＝　＋　Ｉｏｇ（ｄ）＋　Ｉｏｇ（ＩＩＥＢＫ）＋Ａ　ｌｏｇ（ｄ｝ＩｏｇｄｌＥＢＫ）　

ｌ　３．２ＩＩｏｇ（１　ｌ　７５ｈ，）１＋　一　

　｝｛¨＝４４４９１ｏｇ（ｂ）一４　７　ｌｏｇ（Ｆ））　

把两模型公式形式与参数含义相应的部分列表对应　

如下，需要注意的是ＴＣＰ　９９９９模型考虑了ｇ（Ｆ），即电波　

的频率因子，在Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型中实际已经将该因子考　

虑在Ｋ　中。　

Ｅｎｔｅｒｐｌ・　３Ｇ标准宏蜂窝传播模型ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝传播模型　

凡．　

Ａｌｌ｝　（　’）　

ｌｏｇ（，＇／　）　

Ａ，ｌｏｇ｛，＇／　，）　

Ｋ

Ｈ　，．　

、

３．２［Ｉｏｇ｛１　１　７５ｈ　ｎ　

Ｋ　ｌｏｇ《ｔ，　，，）　

Ｋ、¨　

Ａ　ｌｏｇ（ＨＥＢＫ）　

Ｋ＾ｌｏｇ（Ｈ　）ｌ‘　ｇ（（／“，）　

．

４　Ｉｏｇ（ｄ）ｌｏｇ｛ＨＥＢＫ）　

Ｋ　Ｄｉｌｆｈ　

√　＿一　ｆ＝　ｊ　

＾，　…

、　

Ⅲ　ｌ　ｍｏｂｉｌｅＪ　

上表中，Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型公式中的所有参数在　

ＴＣＰ　９９９９模型公式中基本均有相关参数与之相对应。需　

要说明的是：　

（１）ＴＣＰ　９９９９￣与移动台高度ｈ　相关的因子为　

定值，￣Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型中为Ｋ３及Ｋ４，但由于移动　

台高度一般取值１．５ｍ，同时在Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型中　

典型取值・２．５５，　为Ｏ，且绝大多数情况下不考虑调　

校，因此与ＴＣＰ　９９９９模型的取值差别不大，不影响模型　

之间相互转换。　

（２）ＴＣＰ　９９９９模型考虑了地球的曲率的衍射损耗，　

Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ模型没有考虑，但距离小于５０　ｋｍ时，地球　

曲率的衍射损耗可忽略不计，因此同样不影ＤＩ￣Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　

３Ｇ模型与ＴＣＰ　９９９９模型的相互转换。　

可以进一步整理出Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９标准宏　

蜂窝模型参数的转换公式如下：　

３．３　Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９宏蜂窝模型转换　

表４列出了Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝模型公　

式。需要说明的是，由于Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ的传播模型公式中距　

圆　

离ｄ的单位为ｍ，而ＴＣＰ　９９９９传播模型公式中的距离为　

圆　

ｋｍ，因此统一单位后，ＴＣＰ　９９９９的模型公式略有变化。　

圆　

表４　Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝传播模型公式对比表　

圆　

模型　公式　

＝

ｔＫ　十Ｋ！ｌｏｇ｛ｄ）＋Ｋ　ｌｏｇ｛ｔｌ　、｛Ｋ　ｆ）㈣ｎ＋Ｋ、＼ｕ　ｔ１．．、ｌｏｇ（ｄ）　

＋Ｋ“Ｉｔ｝ｇ（ｔｔ．．　．　，）一Ｋ　

．

）　

一～———＝　

＝

ｔｔ０．１，＋ｍｋ［ｍｏｈｄｃ　】　ｙｔ（ａ　ＫＤｔ：７０一＋（ＪＤＦＲ）’　

．．

『Ｉｔ０．　ｌ　一３ＡＩ十Ａ１　ｌｏｇ｛ｄ｝＋０：ｈ｝ｇ（１ｔＥＢＫ）＋｛、ｌｏｇ（ｄ｝ｌｏｇ（／ｆＥＢＫ）　

｛　３Ａ、Ｉｏｇ｛ｔｔＥＢＫ）３．２ｌ　ｔｏｇ｛｜１　７５１１　）ｒ十　Ｆ）　

　Ｉ（Ｆｌ＝４４４９ｌｏｇ｛／＂’）４　７　Ｉｔ）ｇ（／：’））　

把两模型中公式形式与参数含义相应的部分列表对　

应如下，需要注意的是ＴｃＰ　９９９９）ｆ￣ｆｆ，ＬＪ考虑了ｇ（Ｆ），即　

电波的频率因子，在Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型中实际已经将该因子　

考虑在Ｋｌ中。　

Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ标准宏蜂窝传播摸型ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝传播摸型　

７７　

２０１０　１０‘广东通信技术　

信息通信　

上表中，Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型公式中的所有参数在ＴＣＰ　

９９９９模型公式中基本均有相关参数与之相对应。需要说　

明的是：　

４　后续工作　

—　

后续工作可以在这基础上从两方面展开，一方面可　

以把更多的模型考虑进来，研究各种标准宏蜂窝模型之间　

的差异以及转换关系。另一方面可以把已有的Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　

３Ｇ、Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ以及ＴＣＰ标准宏蜂窝传播模型转换关系在　

以上三种３Ｇ规划仿真软件中进行验证，验证方法可以是　

把其中一种传播模型参数转换为其它两种传播模型，在技　

术条件完全一致的前提下进行仿真对比。对比结果有助于　

实现更多的标准宏蜂窝模型之间的相互转换和验证，拓宽　

标准宏蜂窝模型的应用范围，为规划方案的效果提供多种　

可靠的验证方式。　

（１）ＴＣＰ　９９９９模型中与移动台高度　相关的因子为　

定值，Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型中为　，但由于移动台高度一般　

典型取值为３左　取值１．５ｍ，同时在Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型中　

右，因此与ＴＣＰ　９９９９模型的取值差别不大，不影响模型　

之间的相互转换。　

（２）ＴＣＰ　９９９９模型考虑了地球曲率的衍射损耗，　

Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型没有考虑，但距离小于５Ｏｋｍ时，地球曲率　

的衍射损耗可忽略不计，因此同样不影响Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ模型　

与ＴＣＰ　９９９９模型的相互转换。　

１　２　３　４　

可以进一步整理出Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ与ＴＣＰ　９９９９标准宏　

参考文献　

５　６　７　

蜂窝模型参数的转换公式如下：　

ＡＩＲＣＯＭ公司资料．Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｕｓｅｒ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｇｕｉｄｅ．２００１　

ＡＩＲＣＯＭ公司资料．Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　３Ｇ　Ｕｓｅｒ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｇｕｉｄｅ　

４　２，２００３　

圆　

圆　

圆　

圆　

Ｐｌａｎｅｔ　３Ｇ标准宏蜂窝传播模型ＴＣＰ　９９９９标准宏蜂窝传播模型　

ＡＩＲＣＯＭ公司资料．Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　ＡＳＳＥＴ　Ｕｓｅｒ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　

Ｇｕｉｄｅ　４　２，２００３　

ＭＡＲＣＯＮＩ公司资料．Ｐｌａｎｅｔ　Ｕｓｅｒ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｇｕｉｄｅ．２００１　

ＥＲＩＣＳＳｏＮ公司资料．９９９９　Ｍｏｄｅｌ，２００２　

ＥＲｌＣＳＳ０Ｎ公司资料ＴＣＰ　Ｕｓｅｒ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｇｕｉｄｅ，２００２　

杨大成等编著移动传播环境理论基础・分析方法和建模技术，　

机械工业出版社．２００３　

ｆ收稿日期：２０１０—８—２）　

征稿席骞ｊ　

本刊长期面向国内外通信行业管理人员、通信企业管理人　

员、信息通信网工程技术人员、通信市场营销人员以及其它通信　

产业跟踪研究人员征稿。征稿范围如下：　

①通信产业宏观政策分析、通信行业管理信息综合报道、通　

信产业发展环境研究与分析；　

②信息通信网及相关技术热点跟踪与报道、信息通信网络规　

划设计、信息通信技术研究；　

系方式（联系电话，Ｅ—ｍａｉｌ，通信地址等）。编辑部收到投稿即进入　

稿件处理程序，如欲转投其它刊物，作者应事先与编辑部联系并　

取得同意，投稿３个月后如未收到刊用通知，可自行处理　限于　

编辑部人力，来稿一律不退，不发退稿通知，请作者自留底稿。　

文责自负，作者应保证无署名争议，无一稿多投，无泄密之　

处，无政治性问题。严禁抄袭剽窃，文稿中摘编或引用他人作　

品，请在参考文献中列出其作者和文献来源。　

③通信市场跟踪研究与报道、通信企业管理模式及方法探　

讨、通信企业运行机制研究；　

非编辑部约稿，一经采用，将按照国家相关规定收　

取版面费，具体事宜与编辑部联系。　

来稿请发电子邮件￣ｇｄｔｘ＠ｇｓｔａ．ｃｏｍ。　

编辑部来稿处理联系电话：　（０２０）３８６３９２５８方小姐。　

④其它与通信行业相关的跟踪、研究与分析报道。　

来稿一经确定采用即通知作者本人，请投稿者留下准确的联　

７８