下面的示例说明了 Wireless InSite 计算城市环境中微蜂窝系统接收功率和延迟传播的能力。Wireless InSite的结果与 [1] 中的测量结果进行了比较。本文提供了在芬兰赫尔辛基市中心进行的测量活动中收集的数据。安装在小车上的移动发射机沿着赫尔辛基的六条不同路线移动。测量在固定接收基站进行。发射器路线和基站位置见图 1。收集到的数据按照每条发射路线的接收功率和距离进行排列。
问题设置
使用 Wireless InSite 的城市编辑器，根据图 1 中提供的信息创建了赫尔辛基市中心模型。根据 [2 , 3 ] 中提供的信息，还添加了建筑高度和其他建筑。城市模型的三维正投影如图 2 所示。由于没有提供具体的建筑材料，所有建筑都被建模为介电常数为 5 的单一材料类型。这与 El-Sallabi 等人在数值模拟中使用的值相同[1]。
图 1：芬兰赫尔辛基地图。
图 2：赫尔辛基市中心的无线 InSite 模型。
发射机/接收机
有了赫尔辛基的模型，就可以确定发射器和接收器的位置了。实际测量活动利用固定的接收器位置和移动天线来收集数据。为简单起见，该系统的模型是：发射机位于基站，接收机沿发射机经过的路径行进。交换发射器和接收器的位置会产生类似的问题，但不会影响模拟结果，因为任意两点之间的传播路径与指定哪一点为发射器或接收器无关。
图 3 给出了基站（绿点）和接收器路线（红线）的位置。发射天线采用垂直极化定向天线。发射波形为带宽为 100 MHz 的 2.154 GHz 正弦波。接收器路由建模为垂直极化全向天线。图 4 和图 5 列出了 Wireless InSite 用来定义发射器和接收器天线模式的其他参数。
图 3：接收器路线和基站位置。
图 4：天线说明。
图 5：接收器天线说明。
信号传播采用城市峡谷模型进行计算，最多有 10 次反射和 2 次衍射，衍射之间允许有 5 次反射。没有考虑越过建筑物顶部或穿过建筑物的传输。考虑到发射器（3 米）和接收器（1.8 米）的高度相对于周围建筑物的高度（约 25 米）较低，这一假设是合理的。
垂直街道的结果 - 路线 CD、GH、LM 和 PQ
利用 Wireless InSite，将接收功率和延迟传播预测与 El-Sallabi 论文[1]中的测量结果和数值结果进行了比较。图中红线代表 Wireless InSite 的输出结果，黑线代表测量结果。下图（图 6-9）显示了 Wireless InSite 与垂直于发射天线方向的街道上接收到的测量功率相匹配的能力。考虑到缺乏有关建筑材料特性和建筑确切位置的具体信息，这些结果很准确地再现了测量结果。
图 6：CD 线路的接收功率。
图 7：GH 线路的接收功率。
图 8：沿 LM 路线的接收功率。
图 9：沿 PQ 路线的接收功率。
平行街 - IJ 号公路
图 10 显示了与定向发射器平行的无线 InSite 结果路由 IJ 的比较。路由 IJ 的接收功率数值结果与测量结果非常吻合，只是在峰值处有一些小偏差。
图 10.沿 IJ 路线的接收功率。
模拟树叶对 IJ 号航道的影响
El-Sallabi 将 IJ 路由沿线预测接收功率的数值预测过高归因于与路由平行的一排树木的影响。Wireless InSite 能够将树叶效应纳入传播模型。为了说明这种能力，在 IJ 路由旁的街道中间添加了一个树叶特征（见图 11）。该地物宽 10 米，衰减量为 0.25 分贝/米。在图 12 中，绿线表示考虑了树叶的接收功率，红线表示未考虑树叶的接收功率。
图 11.IJ 号线路附近的树叶特征。
图 12.受树叶影响的 IJ 线路沿线的接收功率。
参考资料
- H.El-Sallabi, G. Liang, H. L. Bertoni, I. T. Rekanos, and P. Vainikainen, "Influence of Diffraction Coefficient and Corner Shape on Ray Prediction of Power and Delay Spread in Urban Microcells," IEEE Trans.第 50 卷，第 703-712 页，2002 年 5 月。
- W.Zang, "Fast Two-Dimensional Diffraction Modeling for Site-Specific Propagation Prediction in Urban Microcellular Environments," IEEE Trans.Veh. Technol.技术》，第 49 卷，第 428-436 页，2000 年 3 月。
- K.Kalliola, K. Sulonen, H. Laitinen, O. Kivekas, J. Krogerus, and P. Vainikainen, "Angular Power Distribution and Mean Effective Gain of Mobile Antenna in Different Propagation Environments," IEEE Trans.Veh.Veh. Technol.第 51 卷，第 823-838 页，2002 年 9 月。
