屋内伝播のモデリング

屋内伝搬予測を行うための無線 InSite の機能のいくつかを示すために、ヤン、Wu、および Ko による「室内の波動伝播と浸透をモデリングするためのレイトレーシング法」という紙の最初の例に適用されます。 アンテナと伝搬に関する IEEE トランザクション, 6 月 1998.ジオメトリと壁のマテリアル情報は、図1に示されています。壁の間隔と厚さに寸法が指定されていないため、図から推定する必要があります。

図1

図2

無線 InSite 計算を開始するには、私たちは、WI を開始し、プロジェクト > 新規 > プロジェクトから新しいプロジェクトを開始します。次に、平面図をプロジェクト > 新規 > フィーチャ > 平面図として追加します。床の高さが0メートル、天井の高さが3メートルの場合、[フロアプランエディタ] ウィンドウが開きます。まず、壁の材料を区別するために異なる色を使用して、図1の情報からワイヤレス InSite で必要な壁のタイプを定義します。厚い鉄筋コンクリート壁の仕様を図2に示します。

このウィンドウは、プロジェクト階層内の適切なエントリを右クリックすると表示されます (図3参照)。

壁のマテリアルと厚さを定義したら、[平面図エディタ] ウィンドウを使用して壁を描画します。床と天井もこのエディタを使用して追加されます。結果を図4に示します。

図3

図4

次のステップは、トランスミッタとレシーバ (アンテナ) の位置を追加することです。図1に示すトランスミッタ/レシーバセットの計算を行う前に、まず、このペーパーで説明されているように送信機の電力をキャリブレーションします。このキャリブレーションでは、送信および受信アンテナを 1 m 離し、廊下のオープンエリアの床の上に 1.3 m を配置する必要があります。これらのアンテナは、プロジェクト > 新規 > トランスミッタセット > ポイントとプロジェクト > 新規 > レシーバセット > ポイントから開くエディタウィンドウを使用して、壁と同様の方法で配置します。キャリブレーション計算用のトランスミッタとレシーバが配置されたジオメトリを図5に示します。

壁や床を見ることができるように、天井は「見えない」に設定されています。計算を行うために、垂直リニアダイポールアンテナ、周波数 900 MHz の狭帯域波形、および分析エリアを指定します。これらはすべて、図6に示すように、ワイヤレス InSite メインウィンドウの上部にあるタブに対応しています。

図5

図6

図6

スタディエリアは、平面図全体を完全に囲むように手動で描画されます。計算は4つの壁の伝達、2つの壁の反射および十分に相関が付いている3D 光線射撃モデルとなされる。計算の他のパラメータのプロパティは、適切なタブを選択し、項目を右クリックすることによって、ワイヤレス InSite のメインウィンドウからすべての利用可能です。

適切なファイル名を持つすべてのファイルを保存した後、我々は、プロジェクト > 実行 > 新規からキャリブレーション計算を行う準備が整いました。数秒後にこれが完了します。受信機の電源は、プロジェクト階層ツリー「分析エリアと出力」 > 「ポイントツーマルチポイント」 > 「送信機 # 1 受信機 # 1」をクリックして取得します。このエントリを右クリックして「プロパティ」を選択すると、-29.66 dBm の受信電力が表示されます。これはペーパーで与えられる結果のための 0 dB キャリブレーションポイントであり、それが無線 InSite によって 0 dBm (デフォルト) の送信機力のために得られたので、残りの計算のために送信機電力を + 29.66 dBm に設定しました (右クリック送信機エントリをメインウィンドウに表示し、[プロパティ] をクリックします) このキャリブレーション計算を繰り返すと、受信電力が 0 dBm になります。キャリブレーション計算のために送信側アンテナから伝搬する光線を図7に示します。

これで、図1に示す送信機と受信機の位置の計算を行う準備が整いました。これを行うには、まずキャリブレーションに使用する送信機と受信機の場所を削除してから、新しい送信機の場所と受信機のルートのペアを追加します。この単純な例の距離は非常に短いため、レシーバの間隔と収集領域はデフォルト値よりも小さくなります。高さは、図8に示す [Tx/Rx プロパティ] ウィンドウから開いた [コントロールポイントの編集] ウィンドウから調整されます。

結果を図9に示します。

図7

図8

図9

紙の図11および12では、受信機の高さが常に 1.3 m であることを示しており、図表11の高さ 1.3 m、図12の 1.96 m に位置する送信アンテナについて測定結果が示されています。セクション A の受信機についての測定結果は、図11a、12a の用紙、およびセクション B の受信機について、図11b、12b に示されている。測定された結果は、紙の中の図から手動で読み、テキストファイルに書きました。測定された受信電力のテキストファイルは、プロットのために無線 InSite にインポートしました。

高速フェージング (高度な研究領域のプロパティで設定された「すべての」位相情報を保持) を含むワイヤレス InSite 結果は、図10-13 の紙の測定結果と比較します。

図10

図11

図12

図13

ワイヤレス InSite の結果は、壁の位置と厚さが用紙に正確に指定されていないため、測定の高速フェードを再現できません。これを考えると、契約はかなり良いです。比較のために、異なる光線の位相を無視して相関モードでの無線 InSite 計算は、図14に示されている。

予想通り、この結果は、異なる位相で到着した光線によるキャンセルを含めずに、すべての光線から受信アンテナに到達する電力を示し、測定のピークに従います。トランスミッタとレシーバのペアのレイパスを図15に示します。

図14

図15

この例に含まれている図は、無線 InSite が無線伝搬計算に必要なすべてのデータを整理、制御、および表示する機能を示しています。ワイヤレス InSite の計算速度を伝えるものではありません。ヤン et でコンピュータ時間のすべての紙のテーブルは、彼らの様々な計算のために与えられています。通常、1つの送信機と受信機のセクションのいずれかの結果を取得するのに、コンピュータの時刻は1時間以上になります。