Статья

Название статьи АНАЛИЗ МНОГОЛУЧЕВОЙ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ПОМЕЩЕНИИ С ГРУППОЙ ПРЕПЯТСТВИЙ
Автор А.И. Панычев, А.А. Ваганова
Рубрика РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ
Месяц, год 03, 2016
Индекс УДК 621.396.98
DOI
Аннотация Рассмотрен подход к оценке интенсивности сигналов беспроводных локальных сетей связи в помещениях, основанный на оригинальном многоуровневом алгоритме трехмерной лучевой трассировки, адаптированном к решению задач синтеза лучевой траектории и основанном на процедуре предварительного анализа состава лучей, приходящих в точку приема при заданном положении передатчика. Произведено обобщение алгоритма на группу из нескольких препятствий, произвольно расположенных в объеме помещения. Работа алгоритма иллюстрирована моделью помещения в виде прямоугольного параллелепипед, внутри которого расположены три препятствия также в форме прямоугольных параллелепипедов. Передатчик сигнала расположен внутри помещения. Рассмотрен случай, когда три препятствия сгруппированы вплотную у одной из стен помещения, что имитирует сложный рельеф поверхности этой стены. Приведены результаты работы алгоритма для прямого луча в виде картин затенения, полученных для различных по высоте горизонтальных сечений помещения. Также представлены картины затенения, полученные для различных по высоте горизонтальных сечений помещения, иллюстрирующие области тени, сформированные препятствиями для отраженных от стен лучей. Анализ полученных результатов показывает, что они полностью соответствуют постулатам геометрической оптики и свидетельствуют о правильности работы предложенного алгоритма. По приведенным результатам видно, что в область тени занимает значительную часть как внутреннего пространства, так и ограничивающих поверхностей. Следовательно, использование предложенного алгоритма с целью исключения этих областей из анализа на следующем этапе расчета поля приведет к существенному упрощению расчета и, следовательно, снижению временных затрат.

Скачать в PDF

Ключевые слова Алгоритм; многолучевое распространение; трехмерная лучевая трассировка; область тени; интенсивность электромагнитного поля
Библиографический список 1. Весник М.В. Детерминированная теория распространения радиоволн в условиях городской застройки // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: Труды Междунар. научн. конф. «Излучение и рассеяние электромагнитных волн – ИРЭМВ-2015» . – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2015. – С. 378-383.
2. Dimitriou A.G., Bletsas A., Bessis N., Polycarpou A.C., Sahalos G.N. Theoretical Findings and Measurements on Planning a UHF RFID System Inside a Room // Radioengineering. – June 2011. – Vol. 20, No. 2. – P. 387-397.
3. Lay Z., De La Roche G., Bessis N., Kuonen P., Clapworthe G., Zhou D., Zhang G. Statistical Intelligent Ray Launching Algorithm for Indoor Scenarios // Radioengineering. – June 2011. – Vol. 20, No. 2. – P. 398-408.
4. Maltsev A., Maslennikov R., Lomayev A., Sevastyanov A., Khoryaev A. Statistical Channel Model for 60 GHz WLAN Systems in Conference Room Environment // Radioengineering. – June 2011. – Vol. 20, No. 2. – P. 409-422.
5. Пермяков В.А., Жексенов М.А. Методы расчета распространения радиоволн в городе (обзор) // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: Труды Междунар. научн. конф. «Излучение и рассеяние электромагнитных волн – ИРЭМВ-2009». – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – С. 36-40.
6. Барабашов Б.Г., Дроган Ю.В., Пелевин О.Ю. Расчет многолучевой структуры поля УКВ в городе // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. – 2009. – № 4. – С. 42-44.
7. Стрельницкий А.А., Стрельницкий А.Е., Цопа А.И., Шокало В.М. Теория и практика построения радиоканалов локальных беспроводных сетей с заданным качеством передачи информации // 18th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2008), 8-12 september 2008, Sevastopol, Crimea, Ukraine. – P. 3-9.
8. Авдеев В.Б., Катруша А.Н. Расчет и анализ многокомпонентного состава поля радиоволн на трассах распространения внутри зданий // Антенны. - 2007. - Вып. 4 (119). - С. 6-11.
9. Madej P. 3D Wireless Networks Simulator – Visualization of Radio Frequency Propagation for WLANs // Dissertation. Univ. of Dublin, Trinity College, 2006.
10. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет и моделирование распространения радиоволн в городской среде и пересеченной местности с помощью программы Wireless InSite // EDA Express. - 2004. - №. 9. - С. 35-39.
11. Милютин Е.Р. и др. Методы расчета поля в системах связи дециметрового диапазона. - СПб.: Триада, 2003. – 159 с.
12. Гуреев А.В., Кустов В.А. Волноводная модель беспроводных каналов связи внутри зданий // Исследовано в России. - 2002. - № 2. - С. 1519-1536.
13. O’Brien W., Kenny E., Culler P. An efficient implementation of a three-dimensional microcell propagation tool for indoor and outdoor urban environments // IEEE Trans. Veh. Tech. – 2000. – Vol. 49, No. 2. – P. 622-630.
14. Chung H.K. and Bertony H.L. Rang-dependent path-loss model in residential areas for the VHF and UHF bands // IEEE Trans. on Anten. and Propag. – 2002. – Vol. 50, No. 1. – P. 1-11.
15. Torres R.P. a.o. CINDOOR: An Engineering Tool for Planning and Design of Wireless System in Enclosed Spaces // Antennas and Propagation Magazine. – 1999. – Vol. 41, No. 4. – P. 11-21.
16. Пономарев Г.А., Куликов А.М., Тельпуховский Е.Д. Распространение УКВ в городе. – Томск: МП «Раско», 1991. – 222 c.
17. Grishchenko S.G., Kisel N.N. Research of the Underlying Surface Model // 25th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2015). – Sevastopol, Crimea, 6-12 September 2015. – Vol. 1. - P. 1126-1127.
18. Grishchenko S.G., Kisel N.N. Microwave Model of a Scatterer, located on the underlying surface // 25th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2015). – Sevastopol, Crimea, 6-12 September 2015.– Vol. 1. - P. 1198-1199.
19. Грищенко С.Г., Кисель Н.Н, Ваганова А.А. Численный анализ многослойной модели земной поверхности // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 11 (148). - С. 105-116.
20. Грищенко С.Г., Кисель Н.Н, Ваганова А.А. Рассеяние электромагнитных волн телом вращения, расположенным на многослойном полупространстве // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 11 (148). – С.141-150.
21. Грищенко С.Г., Кисель Н.Н, Ткачёва А.С. Электродинамические модели рассеивателей, находящихся вблизи плоской границы раздела сред // Труды Международной научной конференции «Излучение и рассеяние электромагнитных волн» ИРЭМВ-2011. – Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2011. – С. 209-213.
22. Грищенко С.Г. Исследование характеристик рассеяния тел вращения произвольной формы в квазиоптической области // Известия вузов. Радиоэлектроника. – 1993. - Т. 36, № 2. - С. 69-72.
23. Грищенко С.Г. Рассеяние электромагнитной волны на теле вращения с многослойным покрытием в квазиоптической области // Радиотехника и электроника. – 1993. - Т. 38, № 8. - С. 1370-1378.
24. Панычев А.И. Анализ распространения сигналов MIMO-системы в условиях ограниченного пространства // Рассеяние электромагнитных волн: Межвед. сб. науч.-техн. статей. Вып. 16. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010. - С. 5-12.
25. Панычев А.И. Алгоритм трехмерной трассировки радиоволн локальной беспроводной сети // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 11 (136). - С. 31-41.
26. Панычев А.И. Трассировка многолучевого распространения радиоволн внутри зданий // Вопросы специальной радиоэлектроники. Серия «Общие вопросы радиоэлектроники (ОВР)»: Науч.-техн. сборник. – 2012. – Вып. 1. - С. 182-187.
27. Панычев А.И. Трехмерное моделирование зоны радиопокрытия WLAN в помещении // Техника радиосвязи. – 2014. – Вып. 2 (22). - С. 23-32.
28. Панычев А.И., Дубинская И.В. Синтез лучевой траектории проникновения сигналов WLAN в смежные помещения // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 5(142). - С. 116-122.
29. Panychev A.I., Vaganova A.A. Three-dimensional Tracing of WLAN Signals Between Rooms // 25th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2015). - Sevastopol, Crimea, 6-12 September 2015. - Vol. 1. - P. 211-212.
30. Панычев А.И., Ваганова А.А. Синтез траектории лучевого преломления сигналов локальной беспроводной сети связи на элементах конструкций здания // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: Труды Междунар. научн. конф. «Излучение и рассеяние электромагнитных волн – ИРЭМВ-2015». – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2015. - С. 396-400.

Comments are closed.