Lte performance Analysis on 800 and 1800 mhz Bands

6.2. 

Okumura-Hata model 

It is one of the most popular radio propagation models. It is an empirical model and is 

based on the measurements carried out by Okumura in the Tokyo area.  The measure-

ments made were drafted in graphs and approximations were done by Hata to formulate 

the path loss expressions which we now refer to as Okumura-Hata model. 

The model has validity constraints as below: 

•  Frequency range f between 150 MHz and 1500 MHz 

•  Transmitter Antenna Height h

B 

between 30 and 200 meters 

•  Receiver Antenna Height h

M 

between 1 and 10 meters 

•  Distance d between transmitter and receiver within 20 kilometres 

•  There are no major obstacles between the transmitter and receiver 

•  Terrain profiles do not change abruptly 

The path loss in dB in this case is generally expressed as 

𝑃𝐿 = 𝐴 + 𝐵𝑙𝑜𝑔

10

(𝑑) + 𝐶 

(6.2) 

Where A and B are, 

𝐴 = 69.55 + 26.16𝑙𝑜𝑔

10

(𝑓) − 13.82𝑙𝑜𝑔

10

(ℎ

𝐵

) − 𝑎(ℎ

𝑀

) 

(6.3) 

𝐵 = 44.9 − 6.55𝑙𝑜𝑔

10

(ℎ

𝐵

) 

(6.4) 

The factors 

𝑎(ℎ

𝑀

) and C are environment dependent factors. 

For rural areas (focusing mainly on the measurement area within the scope of thesis) 

 

𝑎(ℎ

𝑀

) = (1.1𝑙𝑜𝑔

10

(𝑓) − 0.7)ℎ

𝑀

− (1.56𝑙𝑜𝑔

10

(𝑓

𝐶

) − 0.8) 

(6.5) 

𝐶 = −4.78[𝑙𝑜𝑔

10

(𝑓)]

2

+ 18.33𝑙𝑜𝑔

10

(𝑓) − 40.98 

(6.6) 

As stated earlier, the model is valid only for the frequency range of 150-1500 MHz 

range. Current 2G/3G/4G technologies utilize spectrum in 1800 MHz range as well. The 

need to model this band has been catered by COST-231  –  Hata  model. The extension 

made to the existing model is applicable for 1500-2000 MHz and given as, 

𝐴 = 46.3 + 33.9𝑙𝑜𝑔

10

(𝑓) − 13.82𝑙𝑜𝑔

10

(ℎ

𝐵

) − 𝑎(ℎ

𝑀

) 

(6.7) 

The definitions for B, C and 

𝑎(ℎ

𝑀

) are as previously defined. [27]