GSM-R系统中Hata模型的研究.pdfVIP

第 17卷第3期 铁道运 营技 术 V0l17 N O 3 2011年 7 月 R ailwayOperation Technology July2011 GSM—R系统 中Hata模型的研究 刘佳佳 ，林俊亭 ，肖 蒙 (兰州交通大学 自动化与电气工程学院，1．硕士研究生 ；2．讲师；3眉0教授 ，甘肃 兰州 730070) 摘 要 ：介绍 了GSM—R系统中常用的电波传播的模型Hata模型，对Hata模型的原理进行简要介绍和仿真 。 铁路环境 的多样性要求对模 型进行校正 ，给出了模 型校正 的原理。根据某铁路线路 的实测数据 ， 运用最小二乘法对模型进行校正 。通过与实测数据 的仿真对 比，证实其预测准确度得到提高，为 GSM—R系统中的无线电波传播建模和模型校正提供了理论依据。 关键词 ：GSM—R；Hata模型 ；模型校正 中图分类号 ：U455．465 文献标识码 ：B 文章编号 ：1006—8686 (2011)03—0028—03 GSM—R(GSMforRailway)系统是欧洲铁路综合 调度移动通信系统的简称 ，是在GSM系统基础上增 1 Hata模型的原理及仿真 加了调度通信功能和适合 高速环境下使用 的要素 (速度为500km ／h)，能满足铁路系统快速移动 、专 1．1 Hata模型的简介 用调度 的通信要求…。它作为铁路信息化 的推动 Hata模型是对 Okumura模型的推广 ，是在 日本 力是国际铁路联盟为满足欧洲21世纪铁路一体化 东京所取得的大量不规则地形条件实测数据基础上 进程 而推 荐 的欧洲 铁路 专用 移动 通信 系统 。 所总结 出来的经验公式。Hata模型是一个公式化 GSM—R具有 巨大的发展空 间 ，在欧洲 的高速铁路 的模型 ，其路径损耗计算公式 中的参数 ，如工作频 和一般铁路 中都 已进行 了大量 的试验和验证 。它 率 、基站天线有效高度 、移动台天线有效高度、距离 进入我 国已有十余年之久 ，期 间经历 了理论研究 、 等易于获得 ，模型简单 ，这也是Hata模型被广泛使 技术决策 、工程试验等几个 阶段 ，目前 已步入 网络 用 的主要原 因 。同时 ，Hata模型对不 同类型的环 运营阶段。 境 (大城市 、中小城市、郊区、乡村准开放地区、乡村 GSM—R系统在铁路 的应用跟GSM系统在公众 开放地区)进行 了修正 ，延伸了其使用范 围，尤其对 蜂窝 网的应用相 比主要有2个不 同点 ：首先是其覆 中小城市 、郊 区、乡村环境 的预测较为准确 ，在铁路 盖 区域为沿铁路线路 的带状 的区域 ；其次是高达 大环境大尺度覆盖 中得到广泛应用 。该模型的适用 350km／h的高速运行环境 。在采用GSM—R传输列 范围如下： 车控制信 息的高速列车无线通信 中，铁路沿线 的 频率厂为 150～1500MHz； 无线电波传播和干扰情况将成为线路传输质量 的 基站天线有效高度h为30～200in； 关键 因素 ，无线 电波传播预测是铁路通信 网络 的 移动台天线有效高度 为 1～101TI， 规划前提 。就我 国铁路环境而 言 ，与典型城市微 基站天线和移动 台天线之间的距离d为 1～ 蜂 窝多径色散环境不 同的是 ，高速铁路属于宏蜂窝 20km 多径色散环境 ，通常采用宏小区覆盖 。目前针对宏 小 区环境移动无线电波的传播模 型特性提 出多种 1．2 模型表达式 传播预测模型 ，常用 的有 Hata模 型 、Cost231-Wal—