Article

Article title THE ALGORITHM OF THREE-DIMENSIONAL TRACE RADIO WAVES WIRELESS LAN
Authors A.I. Panychev
Section SECTION I. APPLIED ELECTROMAGNETICS AND ANTENNA MEASUREMENTS
Month, Year 11, 2012 @en
Index UDC 621.396.98
DOI
Abstract An algorithm for the three-dimensional ray tracing for the model of multipath propagation of signals the wireless local area network system indoor is proposed. It is based on deterministic approach and used the methods of geometrical optics, geometrical theory of diffraction and mirror image. The algorithm provides for the representation of space in the form of a set of modules, each of which is a cluster of uniting typical structural elements of buildings. Each module is made preliminary description of the shadow formation conditions for the rays of different structures. This allows without formation of the beam path to give an answer to the question about its existence in the selected point of the room volume and thus strongly reduce computing resources as at the stage of the trace, so when calculating the energy characteristics of radiation. The results of three-dimensional trace in the room with an obstacle in the form of rectangular columns are presents. The comparison of the allocations to the weakening of the signal, calculated in different ways. At comparable qualitative and quantitative characteristics of the obtained results the winning of time in comparison with the typical radio channel simulation program inside the building amounted to approximately 5 times.

Download PDF

Keywords Algorithm; multi-path propagation; rays tracing; geometrical optics method; geometric theory of diffraction; the method of a mirror image.
References 1. Милютин Е.Р. и др. Методы расчета поля в системах связи дециметрового диапазона. - СПб.: Триада, 2003. – 159 с.
2. 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.
3. Пономарев Г.А., Куликов А.М., Тельпуховский Е.Д. Распространение УКВ в городе. – Томск: МП «Раско», 1991.
4. 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.
5. Madej P. 3D Wireless Networks Simulator – Visualization of Radio Frequency Propagation for WLANs // Dissertation. Univ. of Dublin, Trinity College, 2006.
6. 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, № 4. – P. 11-21.
7. 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. – 2011. – Vol. 20, № 2. – P. 387-407.
8. 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. – 2011. – Vol. 20, № 2. – P. 398-408.
9. Maltsev A., Maslennikov R., Lomayev A., Sevastyanov A., Khoryaev A. Statistical Channel Model for 60 GHz WLAN Systems in Conference Room Environment // Radioengineering. – 2011. – Vol. 20, № 2. – P. 409-422.
10. 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.
11. 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 Tecnology» (CriMiCo’2008), 8-12 september 2008, Sevastopol, Crimea, Ukraine. – P. 3-9.
12. 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.
13. Гуреев А.В., Кустов В.А. Волноводная модель беспроводных каналов связи внутри зданий // Электронный журнал «Исследовано в России». – 2002. – № 2. – С. 1519-1536.
14. 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, № 2. – P. 622-630.
15. 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, № 1. – P. 1-11.
16. Панычев А.И. Оценка величины элементов канальной матрицы системы MIMO беспроводной связи внутри помещений // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: Труды Междунар. научн. конф. «Излучение и рассеяние электромагнитных волн – ИРЭМВ-2009». – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – С. 416-420.
17. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. – М.: Высш. шк., 1988. – 432 с.
18. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн: – М.: Радио и связь, 2000. – 559 с.
19. Панычев А.И. Алгоритм трассировки лучей внутри зданий // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: Труды Междунар. научн. конф. «Излучение и рассеяние электромагнитных волн – ИРЭМВ-2011». – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. – С. 371-375.
20. Панычев А.И. Трассировка многолучевого распространения радиоволн внутри зданий // Вопросы специальной радиоэлектроники. Серия «Общие вопросы радиоэлектроники (ОВР)». Научн.-техн. сборник. Вып. 1. – М.-Таганрог, 2012. – С. 182-187.

Comments are closed.