A Study on the Propagation Prediction Model of Wireless Communication in an Urban Area

도심지 무선통신의 전파예측모델에 관한 연구

  • 정성한 (광운대학교 전자통신공학과 정회원) ;
  • 배성수 (광운대학교 전자통신공학과 정회원) ;
  • 오영환 (광운대학교 전자통신공학과 정회원)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

Wireless communication in an urban area, the accurate prediction of wave propagation characteristics are very important to determine communication service areas, select optimal base-stations, and design cells, etc. The CCIR model is a propagation prediction model using a shadowing by the buildings in an urban area. This model represent the shadowing rate by the means of the effect of shadowing between base-station and mobile unit in a shaped linear plane. But, This one occurred a lot of prediction error because it did not consider that density area by the buildings and terrain configurations by the hill and mountain on Line-Of-Sight. In this thesis, an improved propagation prediction model is proposed to reduce prediction error. We presents a new equation, which is using the SAS. This equation is associated with the shadow height by the buildings that considers the topology and the number of blocks that can affect the building shadow in the Line-Of-Sight. We measure the received electrical field level of base-station that high density area, medium density area, and low density area, and then compare and analysis the result to prediction of CCIR model and proposed model. The result compared with the measurement, the proposed model has the improvement of 9.71dB in a high density area, 9.66dB in a medium density area, and 4.02dB in a low density area better than the CCIR model. The result compared with the measurement, the proposed model has the improvement of 9.71dB in a high density area, 9.66dB in a medium density area, and 4.02dB in a low density area better than the CCIR model.

도심지 무선통신에서 전파전파 특성(Wave Propagation Characteristics)을 정확하게 예측하는 것은 통신 서비스 영역 결정이나 최적의 기지국 선정 및 셀 설계 등을 위해 매우 중요하다. 도심지역에서 건물 차폐영역 특성을 이용한 전파예측 모델(Propagation Prediction Model)로 CCIR모델이 있다. 이 모델은 기지국과 이동국간의 차폐 영향을 직선평면형태에서의 건물 차폐율로 나타내고 있다. 그러나 건물이 밀집되어 있는 지역이나 가시선상에 구릉이나 산이 있는 지형여건을 고려하지 않았기 때문에 예측 오차가 많이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 전파예측모델을 제안하였다. 제안한 모델에서는 가시선상에서 가장 큰 영향을 미치는 거물차폐에 대한 블록수와 지형여건을 고려한 건물의 차폐높이에 대한 관계식을 통계 패키지 SAS(Statistical Analysis System)로 구하였다. 그리고 고밀도, 중밀도, 저밀도 지역에서 서비스 중인 무선통신 기지국의 전계레벨 수신세기를 실측한 후, 제안한 모델과 CCIR모델의 예측 결과를 비교 분석하였다. 실측치와 비교한 결과, CCIR모델보다 제안한 모델이 고밀도 지역에서 9.71dB, 중밀도 지역\ulcorner서 9.66dB, 저밀도 지역에서 4.02dB 개선되었다.

Keywords

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