На правах рукописи

Аунг Мьинт Эй

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН И

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЗАТУХАНИЯ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ

СЛОЖНОЙ ФОРМЫ

Специальность:05.12.13 – Системы, сети и устройства

телекоммуникаций

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2008 г.

Работа выполнена на кафедре Телекоммуникационные системы Московского государственного института электронной техники (Технического университета).

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор Баринов В.В.

Официальные оппоненты: 1. доктор технических наук, профессор Широ Г.Э.

2. кандидат технических наук Архипкин В.Я.

Ведущая организация: Центр компьютерных технологий «СВЯЗЬТЕЛЕКОМ-СОФТ»

Защита диссертации состоится «_»_2008 г. в : часов на заседании диссертационного совета Д.212.134.02 при Московском государственном институте электронной техники (техническом университете) по адресу: 124498 Москва, Зеленоград, проезд 4806, д. 5, МИЭТ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ.

Автореферат разослан «_»2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук Гуреев А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последнее время, в связи с широким развитием беспроводных систем связи, актуальным стал вопрос о влиянии условий распространения радиоволн на работу мобильных абонентов.

Проблема эта важна и многогранна, поэтому детальное изучение этой темы позволит более успешно строить разнообразные мобильные сети передачи данных.

В последние годы возросло количество сетей, использующих беспроводную связь внутри помещений. При этом возникает ряд проблем, связанных с моделированием препятствий на пути распространения сигналов, а также в связи с многолучевым распространением сигналов и большим количеством переотражений.

Во-первых, на распространении сказываются стены и массивные предметы обстановки. Стены и перекрытия из дерева, синтетических материалов, стекла оказывают небольшое влияние на распространение радиоволн, препятствия из кирпича, бетона - среднее, железобетона и стен с фольговыми утеплителями - высокое. Металлические стены и перекрытия существенно влияют на дальность, вплоть до полной невозможности связи. Неоднозначно влияние некапитальных гипсокартонных стен - от слабого до очень высокого в зависимости от конструкции решетки в ее основе, - и в ряде случаев может колебаться при изменении влажности в помещении.

Во-вторых, интерференционный характер электромагнитного поля внутри помещений (за счет многократных отражений от предметов) выражен более резко. Проявляется это в уменьшении напряженности поля и изменении исходной плоскости поляризации волн. В большей части помещений можно столкнуться и с так называемыми замираниями («мертвыми зонами»), в которых прием сигнала сильно затруднен.

Такая ситуация возможна, даже если передатчик и приемник находятся в прямой видимости. Образование «мертвых зон» связано с тем, что сигнал следует по путям разной длины, отражаясь от разнообразных объектов, таких как стальные конструкции, бетонные стены, металлические двери, окна, потолки и т. д. «Мертвая зона» появляется, если длины путей распространения расходятся на нечетное количество полуволн. Но «абсолютно мертвые зоны» обычно очень локальны и могут быть устранены небольшим перемещением антенн приемника и/или передатчика. Это очень важно при планировании размещения устройств беспроводной связи в помещениях.

В последние годы были разработаны различные прогностические модели распространения волн в помещении для частотного диапазона от 500 МГц до 5 ГГц. В рамках этого диапазона частот работают различные приложения и службы, которые требуют эффективных инструментов планирования. Первые из них - операторы мобильной телефонной связи, которые заинтересованы во внутреннем (внутри здания) покрытии для своих мобильных радиосетей. Вторая группа заинтересованных людей работает в сфере внутренних сетей, таких как беспроводные локальные сети или другие компьютерные сети.

Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование затухания радиоволн в беспроводных сетях и разработка уточненной модели затухания в помещении на основе экспериментальных данных.

Поставленная цель определяет следующие основные задачи диссертационной работы:

исследование и анализ влияния условий распространения радиоволн в беспроводных сетях связи в диапазоне от 400 МГц до 2,4 ГГц при небольших высотах расположения антенн и различных типах окружающей обстановки;

проведение экспериментальных исследований, и на их основе сравнение наиболее известных моделей; уточнение, при необходимости, параметров моделей для помещений;

уточнение модели затухания сигнала в помещениях сложной формы на основе экспериментальных данных;

построение аналитической модели распространения радиоволн в помещениях сложной формы, а также с учетом многоэтажности зданий и разнообразия материалов перегородок.

';

Методы исследования. Все представленные в диссертационной работе аналитические результаты были получены с использованием следующих математических аппаратов: геометрии, теории статистической радиотехники и теории информации. Расчеты и математические исследования выполнены методом математического моделирования с использованием программы MatLab. Для экспериментов использовалось аттестованное оборудование, в основном, фирмы Rohde & Schwarz.

Научная новизна:

1. Предложена методика постановки эксперимента для компаративного исследования моделей распространения ВЧ радиосигНа основе проведенного экспериментального исследования распространения радиоволн для частот 433, 915 и 2400 МГц в помещениях сложной конфигурации предложен подход к уточнению параметров наиболее адекватных моделей (двухлучевой и COST231), обеспечивающий повышение точности описания мощности сигнала на 2-10 дБ.

3. Разработана новая геометрическая модель распространения радиоволн в помещениях Г-образной формы, рассчитаны ее параметры для произвольных размеров коридоров. Показано, что при определенных соотношениях размеров результаты не зависят от относительной ширины коридора. Модель включена в расчетный блок, и результаты расчета согласуются с экспериментом.

Практическая ценность работы. Созданные программные инструментальные средства в виде комплекса имитационного моделирования MatLab могут использоваться для автоматизации построения расчетных значений при проектировании и исследовании разнообразных систем беспроводной передачи данных, в том числе – для анализа распространения радиоволн внутри помещения.

Этот комплекс экспериментальных и программных средств может быть использован при изучении вузовских дисциплин, в которых рассматриваются оценки мощности принимаемого сигнала в зоне обслуживания, моделирование радиоканалов, оценки мощности радиосигнала в здании, и для расчета внутреннего покрытия системами связи и предсказания затухания радиосигналов внутри помещения при сложной конфигурации здания.

Дальнейшее развитие программных приложений модели позволит оптимизировать расположение базовых станций и предсказать затухание радиосигналов внутри помещения для потребителей. Данная модель легко применима и достаточно точна при предсказании мощности принимаемых радиосигналов для сложной конфигурации зданий.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы используются в научной работе «Распространение высокочастотных электромагнитных сигналов в условиях многократного отражения и затухания в замкнутых объемах» (шифр «826-ГБ-ТКС», регистрационный номер 01200800309), выполняемой в соответствии с заданием Федерального агентства по образованию на проведение научных исследований; а также в учебном процессе МИЭТ, что подтверждено актами внедрения.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были апробированы на международных, всероссийских и межвузовских научно-технических конференциях и семинарах (проведенных в МИЭТ и МИФИ в 2005-2008 гг.), что отражено в списке литературы.

Материалы диссертации были представлены на следующих конференциях, семинарах и конкурсах научных работ:

• 12-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика – 2005» Москва, апрель 2005.

• 13-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика – 2006» Москва, апрель 2006.

• 14-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика – 2007» Москва, апрель 2007.

• 15-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика – 2008» Москва, апрель 2008.

• Сборник научных трудов. В 16 томах. Т.2. Программное обеспечение. Информационные технологии «НАУЧНАЯ СЕКЦИЯ МИФИ - 2006» Москва, январь 2006.

• Сборник научных трудов. В 17 томах. Т.2. Технологии разработки программных систем. Информационные технологии «НАУЧНАЯ СЕКЦИЯ МИФИ - 2007» Москва, январь 2007.

• 11-я Московская международная телекоммуникационная конференция студентов и молодых ученых «МОЛОДЕЖЬ И НАУКА, НАУЧАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008» Москва, январь 2008.

Публикации. Содержание диссертации отражено в 11 печатных работах, в том числе в трех статьях, и одном отчете по НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, списка сокращений, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 145 страницах, включает рисунков и 20 таблиц. Список литературы содержит 104 источника на стр.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснованы актуальность и научная новизна работы, сформулированы цель исследования и основные положения, выносимые на защиту, представлена практическая ценность диссертации.

В первой главе даны обзор свойств, характеристик и механизмов распространения радиоволн, описание особенностей распространения радиоволн в мобильных сетях передачи данных и существующих моделей, изучено влияние условий распространения радиоволн и особенностей распространения радиоволн при низко расположенных антеннах.

Моделирование среднего уровня сигнала в зависимости от расстояния между передатчиком и приемником называется крупномасштабным моделированием, поскольку позволяет определить сигнал на большом удалении (несколько сотен и тысяч метров). Крупномасштабные модели весьма просты и не учитывают очень маленькие изменения, например затухания, вызванные многолучевым распространением.

Эти модели полезны при предсказании охвата системы радиосвязи. С другой стороны, иные модели характеризуют быстроменяющиеся значения уровня принимаемого сигнала на малых смещениях (несколько длин волн) или за короткое время (секунды) – они называются мелкомасштабными моделями. В данном разделе рассмотрены все существующие модели распространения радиоволн вне здания, такие как модель Окамура, Хата, COST231-Хата, Ли, Ксир-Бертони и УолфишаИкегами.

Также было рассмотрено множество прогностических моделей распространения сигнала внутри помещений для частотного диапазона от 500 МГц до 5 ГГц. У каждой из этих моделей есть свои преимущества и недостатки.

Таким образом, очень высокие требования к инструментам планирования внутренних сетей очевидны, и многие компании разработали свои собственные программные средства для распространения и предсказания. Программные средства для внутреннего распространения можно разделить на следующие четыре группы:

• Статистические модели. Эти модели не требуют никакой информации о стенах в здании. Необходимо только описание типа зданий (офис, гостиница, больница, старое здание и т.д.).

• Эмпирические модели с прямым путем распространения (однолучевые). Они рассматривают лишь луч на прямом пути между передатчиком и приемником.

• Эмпирические многолучевые модели. Этот новый подход основан на многолучевом распространении волн между передатчиком и приемником. Рассчитываются различные варианты путей, и их параметры используются для прогнозирования.

• Модели на основе геометрической оптики. СВЧ диапазон может быть описан с помощью квазиоптических моделей распространения, рассматривающими отражение на стенах и дифракцию на углах. Созданы различные подходы, такие как трассировка луча (слежение за лучом) и пуск луча.

Каждая группа содержит разные реализации основной идеи, но все модели, относящиеся к одной группе, приводят к примерно схожим результатам и имеют однотипные преимущества (и недостатки).

В частности, для широко известной «двухлучевой» модели приемник (анализатор) и передатчик находятся в зоне прямой видимости, и имеет место аддитивный характер потерь:

LD= LD1 + LD3, Здесь LD1 – основные потери (прямой луч), а второй луч описывается соотношением LD3= 10log(hк/(d+d3)), где d3 – расстояние от анализатора до отражающей точки между антеннами, d – расстояние между антеннами и hк - расстояние между двумя межэтажными перекрытиями (все в метрах).

Точность известных моделей внутри помещений в большой степени зависит от «корректирующих» коэффициентов, связанных с конфигурацией помещений, материалом стен, потолков, высотой расположения антенн относительно плоскостей помещения. Ряд моделей требует точных исходных данных по характеристикам материалов и конфигурации помещений, что приводит к значительным затратам машинного времени. Такие модели непригодны для оперативного эскизного планирования сетей передачи данных внутри помещений.

Как показывает анализ, кроме материалов стен основными факторами, влияющими на распространение волн в зданиях, являются: этажность, конфигурация коридоров и их изломы, наличие перегородок, металлических дверей и иных отражающих поверхностей, – что необходимо учитывать в приложениях к планированию сетей передачи данных.

Во второй главе описана постановка эксперимента по изучению и моделированию ослабления радиосигналов внутри помещений и на открытом пространстве, разработка программных и аппаратных инструментов и сравнительный анализ существующих моделей, результаты уточнения моделей в свободном пространстве внутри помещения, и моделирования условий распространения радиоволн с учетом дополнительных множителей ослабления.

В работе проводятся оценка напряженности поля в зависимости от высоты антенны передатчика и сравнение экспериментальных данных с данными, полученными расчетным путем в соответствии с «двухлучевой» моделью распространения радиоволн и моделью COST231. Напряженность поля конкретной радиопередающей станции на заданном расстоянии определяется по кривой распространения для реальной высоты передающей антенны.

Ослабление поля радиоволны при распространении в реальных условиях по сравнению с ослаблением, которое наблюдалось бы при распространении в свободном пространстве, принято характеризовать множителем или функцией ослабления F. В рассматриваемом случае множитель ослабления равен:

Здесь: R - модуль коэффициента отражения, - угол потери фазы при отражении и r - разность хода лучей. Коэффициент отражения R =Re(i) (коэффициент Френеля) зависит от электрических параметров отражающей поверхности, угла падения и вида поляризации волны. В рассматриваемом случае максимальные значения множителя ослабления равны двум, а минимальные — нулю.

Для исследования потерь мощности при низко расположенных антеннах проводилось несколько вариантов испытаний по постановке экспериментов в помещении.

Полоса разрешения анализатора спектра должна быть не меньше полосы спектра сигнала. Так как скорость передачи данных в эксперименте составляет 64 кбит/с, это означает, что ширина спектра сигнала составляет приблизительно 130 кГц. Чтобы не потерять часть мощности сигнала, полосу разрешения выбираем 300 кГц.

На рисунке 1 представлена схема измерительного стенда.

Рис. 1. Функциональная схема измерительного стенда В таблице 1 приведены сводные технические характеристики измерительного стенда.

Таблица 1. Технические характеристики измерительного стенда Уровень мощности передаваемого сигнала был равен 7,5 дБм, и как в передатчике, так и в приемнике была использована всенаправленная антенна в 1,5 дБи. Анализатор располагался примерно на высоте 1,7 м.

Передатчик в каждом секторе располагался примерно на высоте 1 м.

На рисунке 2 наглядно показаны уровни принимаемого сигнала, представленные в разных плоскостях.

Рис. 2. Распределение средней мощности сигнала в комнате в двухмерном (а) и трехмерном (б) отображении.

Положения приемника, соответствующие постоянному приближенному среднему значению получаемой мощности сигнала, формируют на схеме здания изолинии сигнала, приближенно являющиеся концентрическими окружностями. Для многоэтажных линий связи положение передатчика и центр такой окружности располагаются на одной вертикальной оси. Радиус такого круга соответствует расстоянию между антеннами передатчика и приемника, измеренному по горизонтали. Разброс измеренных величин по отношению к среднему значению мощности был оценен в 5-10 дБ для каждой изолинии сигнала. Это соответствует выводам, которые можно найти в литературе.

Результаты эксперимента по исследованию распространения сигнала в помещении сводятся к следующему:

затухание сигнала при распространении вдоль стен во всех случаях больше на 2 3дБ, чем затухание при распространении радиосигнала вдали от стен;

при наличии препятствий в виде стеклянных перегородок с металлическим каркасом наблюдалось дополнительное затухание около проведя сравнение известных моделей, можем сказать, что для проводимого эксперимента наиболее подходящими моделями являются модели 3-й группы (например, «двухлучевая» и COST231).

Вместе с тем, эксперимент дает в ряде случаев даже при прямой видимости заметное отличие (рис. 3) в уровнях сигнала от предсказанных с помощью модели.

мого сигнала (дБм Расстояние между антеннами (м) Рис. 3. Сравнение результатов моделирования при прямой видимости:

анализатор в левом углу (1); анализатор в центре (2); анализатор в Как известно, на распространение радиоволн существенное влияние оказывает отношение размеров зоны Френеля распространяющейся волны к размерам препятствий, находящихся на пути распространения.

Исходя из этого, можно представить поправочный множитель F в виде F = 10 lg ш, который учитывает размер основной зоны Френеля и шиH рину коридора. Здесь H0 – размер зоны Френеля (в метрах) и dш – ширина коридора (в метрах).

С другой стороны, с использованием двухлучевой модели рассчитываются как прямой, так и отраженный от поверхности луч. Но расчетные данные по этой модели не всегда хорошо совпадают с экспериментальными данными.

Поэтому в данной работе используются дополнительные факторы и корректирующие члены, определенные по результатам эксперимента.

Когда добавляем второй член (LD3) как функцию расстояния между двумя межэтажными перекрытиями и расстояния от анализатора до отражающей точки между антеннами к основным потерям (LD1) в двухлучевой модели, то расчетные данные дают лучшее совпадение с экспериментальными данными. Для сравнения результатов расчетов по основным моделям с экспериментальными данными нами были написаны программы в среде MatLab.

В третьей главе излагается подход к построению аналитической геометрической модели распространения радиоволн в помещениях Гобразной конфигурации на основе экспериментальных данных и приведены результаты исследования затухания радиосигналов при сравнении расчетных данных с экспериментальными данными в диапазонах частот 433, 915 и 2400 МГц в помещении.

Геометрический подход для анализа характеристик распространения радиоволн внутри помещений, в частности, в коридорах Гобразной формы (между передатчиком и приемником нет прямой видимости) подразумевает распространение сигнала преимущественно по коридору (своеобразному «волноводу») с многократным отражением от стен (пола и потолка). Альтернативная точка зрения предполагает распространение волны от передатчика сквозь стены и перекрытия, так что мощность принимаемого сигнала в малой степени зависит от волны в коридоре.

Для проверки этих гипотез в работе был поставлен специальный эксперимент по разделению «коридорной» и «всепроникающей» составляющих сигнала. С этой целью коридор перекрывался экраном из металлической фольги в одном или двух сечениях (рис. 4,а). Средние значения получались по 20-40 измерениям в точке (рис. 4,б).

Рис. 4. Схема опыта по перекрытию Г-образного коридора (а) и результаты эксперимента без заграждения на частоте 915 МГц (б).

Как следует из результатов эксперимента (табл. 2), на частоте МГц практически весь сигнал проходит сквозь стены и перегородки, а на больших частотах даже один экран из фольги приводит к снижению сигнала на примерно 10 дБ. Второй экран дает уменьшение еще на 5- дБ. Отсюда можно сделать вывод о том, что при частотах около и выше 1 ГГц основной в помещения сложной формы является «коридорная»

(«волноводная») составляющая.

Таблица 2. Разница в мощности с одним экраном и без экрана, дБ Частота, Расстояние от угла до приемника, м На основе полученных результатов в данной работе предлагается геометрическая модель распространения радиоволн в помещениях Гобразной конфигурации (коридор с поворотом). Модель используется для предсказания мощности принимаемого сигнала в точке приема. В нашей модели учитывается до четырех отражений от стен (считаем, что из-за потерь отражения учет слагаемых более высокой степени не привносит существенных изменений в точность модели). Модель в некотором смысле является комбинацией многолучевых и конусных моделей.

Сначала рассматривается распространение лучей в первой – прямолинейной части коридора, там происходят отражения от «вертикальных» стен (см. рис. 5), а затем луч либо попадает в область приемника, либо сначала отражается от «горизонтальной» стены, а затем попадает в область приемника. Для вычисления потерь на пути распространения радиоволн следует рассчитать длины возможных лучей в геометрической модели и подобрать коэффициенты затухания и отражения, лучше всего удовлетворяющие результатам экспериментам.

Рис. 5. Геометрическая модель распространения радиоволн Здесь а – ширина первой части коридора; b – ширина второй части коридора; d – расстояние от передатчика до второй части коридора;

– угол скольжения; r – расстояние между антеннами.

Граничные значения углов для лучей, попадающих в цель, можно представить в виде:

Длина пути (м) центрального луча, попадающего собственно в приемник, может быть записана как:

В соответствии с рисунком (в данном случае, для четырех отражений) справедливы также следующие соотношения:

k – коэффициент отражения (уменьшения мощности при отЗдесь ражении), в условиях прямой видимости равен 1; kr 0 – коэффициент Lk1, Lk, Lk22, Lk, Lk, Lk, Lk – потери сигнала при различных вариантах распространения луча. При необходимости модель легко распространить на случаи с большим числом отражений. Приемник, фактически, моделируется приемной плоскостью, а его апертура учитывается через эффективный коэффициент отражения.

При рассмотрении ограниченного числа отражений от стен углы распространения лучей и расположение передатчика не могут быть любыми. Они задаются параметрами помещения, соотношением этих параметров, а также количеством рассматриваемых отражений. Из результатов расчета, представленных на рисунке 6, видно, что, начиная с b a и далее, величина потерь практически не зависит от ширины второй части коридора b.

В рамках разработанной модели для разных частот были экспериментально получены коэффициенты затухания, а также определен коэффициент расстояния для принимаемой мощности в исследуемом помещении (рис.7). Показано, что модель адекватно описывает распространение радиоволн в помещениях сложной формы (особенно на частотах ниже 1 ГГц).

Расстояние 10 приемника 20 второго коридора (м) Рис. 6. Потери на пути между антеннами в зависимости Расстояние от приемника до второго коридора (м) Рис. 7. Сравнение расчетов по модели с экспериментом в зависимости от расстояния для разных частот В четвертой главе приведены примеры по определению параметров моделей и использованию разработанных инструментальных средств для планирования сетей внутри помещений. В этом разделе представлены результаты исследований затухания радиоволн в разных помещениях (рис. 8) с препятствиями в виде столов, стульев и разного измерительного оборудования, а также (рис. 9) при наличии отражающих поверхностей (которые имитировались полотнами фольги, повернутыми на разный угол). Приведены результаты исследований затухания радиосигналов в зависимости от планировки здания и в зависимости от количества этажей и препятствий.

Рис. 8. Изолинии мощности принимаемого сигнала Рис. 9. Спектрограммы уровней мощности сигналов в комнате, в которой располагаются препятствия в виде фольги, положение препятствия изменено на 90 и на 135 относительно входа.

При планировании и проведении экспериментов в многоэтажных помещениях эксперименты проведены с целью выяснения оптимального расположения точек доступа в беспроводных локальных сетях (БЛС). Результаты могут быть использованы также для развертывания широкополосной БЛС внутри офисного здания и для расчета внутренней зоны охвата радиосвязи.

Далее испытания проводились в трёхэтажном офисном здании. Результаты были использованы для вычисления потерь сигнала при прохождении через межэтажные перекрытия (табл. 3 и 4).

Таблица 3. Потери сигнала (в диапазоне 433 ГГц) при прохождении от этажа к этажу.

Количество разделяющих перекрытий (т.е. меж- Потери Таблица 4. Потери для перегородок из различных материалов разной толщины.

Бетонное перекрытие (или бетонный пол) 0,23 8, В результате проведенных экспериментов удалось оценить показатель степенной зависимости затухания от расстояния для одно- и многоэтажных зданий. Значения этого показателя (табл. 5) необходимы для расчета области покрытия беспроводной сети внутри помещения.

Таблица 5. Значения показателя степенной зависимости n от расстояния, рассчитанные для одно- и многоэтажных помещений Через одно перекрытие (т.е. на следующем этаже) 3, Величина поэтажной потери фактически уменьшается при прохождении волн через множество перекрытий, но n с числом этажей увеличивается. Это может быть результатом отражений от соседних зданий, движения волн по трубам (волноводам) внутри здания, или оба этих эффекта одновременно. Возможно, это отражает специфику здания.

В настоящее время не существует общепризнанных методик и программных продуктов, позволяющих с высокой точностью прогнозировать распространение радиоволн в помещениях и корректно размещать точки доступа беспроводных сетей. Эти процедуры носят итерационный характер. Результаты данной диссертации, представленные в главах 2-4 позволят сократить число итераций и точнее находить более эффективные решения с учетом размещения оборудования, материалов стен, числа перегородок и этажности зданий.

В приложениях приведены тексты программ моделирования распространения радиоволн в помещениях, которые использованы в данной работе, и представлены акты внедрения результатов диссертации.

В Заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы:

1) разработана методика проведения экспериментов по условиям распространения радиоволн в диапазонах от 400 МГц до 2,5 ГГц в условиях сильного переотражения и при низком расположении антенн передатчика и приемника, которая обеспечила проведение сравнительных исследований адекватности существующих моделей и выявила их основные недостатки – расхождения расчетов и экспериментов;

2) на основе экспериментальных исследований предложены скорректированные значения параметров моделей, обеспечивающие более точное (на 2-10 дБ) соответствие расчетных и измеренных значений мощности сигнала, в том числе в помещениях сложной формы с различными материалами стен и потолков (пола);

3) предложена геометрическая модель распространения радиоволн в помещениях Г-образной формы, учитывающая многократные отражения волн от стен; определены параметры модели; показано, что модель хорошо соответствует экспериментальным данным;

4) модель обобщена на произвольное число отражений; показано, что при определенных условиях относительные размеры коридоров не оказывают влияния на результат – величину принимаемого сигнала;

5) показано, что уточненные и разработанные в данной работе модели можно эффективно использовать для прогнозирования распространения радиоволн в диапазоне от 500 до 2500 МГц в помещениях сложной формы, включая многоэтажные конструкции, а также для корректного размещения базовых станций (точек доступа) беспроводных сетей связи с учетом зон покрытия, что подтверждено многочисленными экспериментами.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Аунг Мьинт Эй. Определение требований к системам защиты информации в беспроводных сетях. «Микроэлектроника и информатика» М.: МИЭТ. 2005г. стр. 302.

2. Аунг Мьинт Эй. Построение беспроводных сетей по стандарту IEEE 802.11. «Международная школа-конференция по приоритетному направлению, информационно-телекоммуникационные системы», М.: МИЭТ, 2005 г. стр.78.

3. Аунг Мьинт Эй, А.В. Тихомиров и А.А. Пронин. Оценка напряженности поля в системах радиовещания и сотовой связи в зоне обслуживания. «Методы проектирования и защиты мобильных систем связи». Сборник научных трудов, МИЭТ, дек. 2006 г, с. 53Аунг Мьинт Эй. Моделирование радиоканала в среде MatLab.

«Микроэлектроника и информатика» М.: МИЭТ. 2006г. стр. 273.

5. Aung Myint Aye. Оценка напряженности поля в системах радиовещания и сотовой связи. «Научная сессия МИФИ, сборник научных трудов, ТОМ-2». МИФИ, 2007г. стр. 130 – 131.

6. Аунг Мьинт Эй, А.А. Пронин и А.В. Кондратов. Создание стена для измерения параметров приемопередатчиков фирмы Atmel AT86RF211. «Микроэлектроника и информатика» М.: МИЭТ.

2007г. стр. 289.

7. Аунг Мьинт Эй, А.А. Пронин и А.В. Кондратов. Экспериментальное исследование затухания радиоволн внутри помещений на частоте 433 МГц. «Известия ВУЗов, Электроника - №5», 2007г. стр.

86-88.

8. Аунг Мьинт Эй, Чжо Чжо Ньян Лин и А.В. Кондратов. Исследование затухания радиосигналов внутри помещений в зависимости от количества этажей и препятствий на частоте 433 МГц. «Исследование в области проектирования цифровых систем связи». Сборник научных трудов, МИЭТ, дек. 2007 г, с. 73-82.

9. Aung Myint Aye и Kyaw Kyaw Nyan Linn. Оценка мощности радиосигнала в точке приема внутри помещений на частоте 433 МГц.

«Научная сессия МИФИ, XI Московская международная телекоммуникационная конференция студентов и молодых ученых МОЛОДЕЖЬ И НАУКА, часть – 1». МИФИ, 2008г. стр. 84 – 85.

10. Aung Myint Aye и Kyaw Kyaw Nyan Linn. Исследование затухания радиоволн внутри помещений на частоте 433 МГц. «Научная сессия МИФИ, XI Московская международная телекоммуникационная конференция студентов и молодых ученых МОЛОДЕЖЬ И НАУКА, часть – 1». МИФИ, 2008г. стр. 86.

11. Аунг Мьинт Эй, Чжо Чжо Ньян Лин, Кондратов А.В. и Лужнов М.С. Геометрическая модель распространения радиоволн в помещениях Г-образной конфигурации. «Микроэлектроника и информатика» М.: МИЭТ. Апрель 2008 г, с.223.

Подписано в печать:

Формат 60x84 1/16 Уч.-изд.л. Тираж экз. Заказ.

Отпечатано в типографии ИПК МИЭТ.

124498, г. Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5, МИЭТ.