Для з'єднань точка-точка в системах 5G стандартизували E-діапазон [1]. Е-діапазон являє собою спектр електромагнітного випромінювання, що лежить у частотному діапазоні від 60 до 90 ГГц. Перевагою безпроводових мереж E-діапазону є те, що за швидкістю з'єднання вони наближаються до швидкості передачі даних оптичним волокном [1].
Більшість моделей, що використовуються для розрахунків радіотрас, розташованих усередині будівель, засновані на формулі, що описує поширення радіохвиль у вільному просторі. Однак наявність стін, підлоги, меблів, людей та інших об'єктів істотно впливає на характер поширення радіохвиль. Різноманітність умов призводить до необхідності використовувати деякі емпіричні моделі, що ґрунтуються на численних експериментах з дослідження умов поширення радіохвиль усередині приміщень. У роботі [3] запропоновано кілька моделей, у яких втрати на трасі визначаються співвідношенням
де L(d) втрати на трасі в децибелах на відстані рознесення d, L(d0) є еталонними втратами на трасі на деякій еталонній відстані d0, n показник ступеня втрат на трасі і ХΩ є компонентом затінення, який передбачається випадковою величиною з гаусовим розподілом, нульовим середнім та стандартним відхиленням Ω [3]. Дана модель дозволяє оцінювати ослаблення в каналі з прямою видимістю, але не може бути використана для каналу без прямої видимості, який характерний для моделі всередині приміщення з безліччю відбиваючих поверхонь. Крім того, експериментально виміряні L(d0) мають великий розкид значень для одного типу приміщень, що пов'язано з розмірами і матеріалами відбиваючих поверхонь. При цьому n та Ω мають невеликий розкид навколо середнього для одного типу каналу та приміщення.
Якщо передавальна антена розташована всередині кімнати, незалежно від її положення багаторазове відбиття радіохвиль від стін, підлоги, стелі, меблів та інших об'єктів призводить до збільшення потужності сигналу, що приймається порівняно з вільним простором. Це нагадує явище реверберації. Якщо припустити, що радіохвилі поширюються з рівною ймовірністю у всіх напрямках, то з хвилею, що біжить, наприклад, зліва направо пов'язана половина потужності, що переноситься через цей осередок при нормальному падінні. При падінні хвилі під довільним кутом на виділений осередок ΔS потужність, що переноситься, в середньому в два рази менша, ніж при нормальному падінні. Отже, одна чверть повного потоку енергії проходить через довільний малий виділений осередок. Якщо врахувати, що густина потоку енергії W на відстані d від джерела потужністю Pпр у вільному просторі визначається відомою формулою, то вводячи середній коефіцієнт поглинання поверхні та підсумовуючи по всій площі поверхні ΣS, можна записати вираз для втрат з урахуванням густини потоку енергії ревербераційного поля [2]
У даній роботі пропонується взяти за основу дві моделі – експериментальну (1) та аналітичну з урахуванням ревербераційного поля (2). При цьому в експериментальній моделі (1) значення L(d0) пропонується замінити розрахованим L(d) за формулою (2) для каналу з прямою видимістю, а для каналу без прямої видимості враховувати у формулі (2) лише ревербераційну складову (4)
Таким чином, отримуємо комбіновану експериментально-аналітичну модель каналу з прямою видимістю (5)
каналу без прямої видимості (6)
Об'єднання аналітичної та експериментальної моделі дозволяє: оцінити як канал прямої видимості, так і канал без прямої видимості; врахувати індивідуальні особливості приміщень, суттєво зменшивши похибку, характерну для експериментальних моделей; за рахунок використання показника ступеня втрат на трасі з експериментальної моделі можна точніше врахувати характер приміщення. Таким чином, вдається поєднати переваги та зменшити недоліки двох підходів до моделювання.
Список використаних джерел:
1. Денисов Дмитрий Тенденции развития 5G сетей. Новые частоты E-диапазона и технология OAM / Дмитрий Денисов 27.06.2017 – Режим доступу: https://nag.ru/material/30112
2. Гавриленко В.Б. Распространение радиоволн в современных системах мобильной связи/ В.Б. Гавриленко, В.А. Яшнов. – Нижний Новгород: Нижегородский государственный университет, 2003. – 148 с.
3. Smulders, P. F. M. (2009). Statistical characterization of 60-GHz indoor radio channels. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 57(10), 2820-2829. https://doi.org/10.1109/TAP.2009.2030524
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter