Документация

Метод SBR

Этот рисунок иллюстрирует метод SBR для вычисления путей к распространению от передатчика, Tx, к приемнику, Rx.

Метод SBR запускает много лучей от геодезической сферы, сосредоточенной в Tx. Геодезическая сфера позволяет модели запустить лучи, которые приблизительно расположены равными интервалами.

Затем метод прослеживает каждый луч от Tx и может смоделировать различные типы взаимодействий между лучами и окружающими объектами, такими как отражения, дифракции, преломления и рассеивание. Обратите внимание на то, что реализация рассматривает только отражения.

Для каждого запущенного луча метод окружает Rx сферой, названной сферой приема, радиусом, который пропорционален угловому разделению запущенных лучей и расстояния перемещения луча. Если луч пересекает сферу, то модель считает луч допустимым путем от Tx до Rx.

Отобразите метод

Этот рисунок иллюстрирует метод изображений для вычисления пути к распространению одного отражательного луча для того же передатчика и приемника как метод SBR. Метод изображений определяет местоположение изображения Tx относительно плоской отражательной поверхности, Tx'. Затем метод соединяет Tx' и Rx с линейным сегментом. Если линейный сегмент пересекает плоскую отражательную поверхность, показавшую R на рисунке, то допустимый путь от Tx до Rx существует. Метод определяет пути с несколькими отражениями путем рекурсивного расширения этих шагов.

Эффект поверхностных материалов

Когда луч взаимодействует с поверхностью, поверхностный материал влияет на отражательные потери.

Модель трассировки лучей включает создание и поверхностные материалы в вычисления распространения потерь при помощи комплексной относительной проницаемости поверхности, _εr. ITU-R P.2040-1 [5] и рекомендации ITU-R P.527 [6] включают методы, уравнения, и значения раньше вычисляли _εr для области значений частот.

Уравнения для _εr:

$${\epsilon }_r={\epsilon }_r{}^{\prime }+j{\epsilon }_r{}^{\prime \text{}\prime }$$

$${\epsilon }_r{}^{\prime \text{}\prime }=\frac{\sigma }{2\pi {\epsilon }_{0}f}$$,

где:

Для строительных материалов модель трассировки лучей вычисляет _εr' и σ как:

$${\epsilon }_r{}^{\prime }=a{f}^b$$

$$\sigma =c{f}^d$$,

где a, b, c и d являются константами, определенными поверхностным материалом. Для удобочитаемости таблица показывает частотный диапазон в GHz.

Для наземных поверхностей, таких как вода, морская вода, сухой или влажный лед, сухая или влажная почва и растительность, модель трассировки лучей вычисляет _εr с помощью методов и уравнений, представленных в ITU-R P.527 [6].

Отражательная потеря

Модель трассировки лучей вычисляет отражательную потерю при помощи отражательных матричных расчетов, описанных в документе IEEE 802.11-09/0334r8 [7].

Это изображение показывает отражательный путь от ретранслятора Tx на сайт приемника Rx.

Поскольку первый порядок сигнализирует об отражении, уравнение для отражательной потери на пути, _PLR:

$$P{L}_R=J{V}_{rx}{}^{\prime }{H}_{ref1}J{V}_{tx}$$,

где:

Уравнение для отражательного матричного _Href1:

$$H_{ref1}=\left(\begin{array}{cc}\cos ({\Psi }_{rx})& \sin ({\Psi }_{rx})\\ -\sin ({\Psi }_{rx})& \cos ({\Psi }_{rx})\end{array}\right)\times \left(\begin{array}{cc}{R}_{\perp }(\alpha )& 0\\ 0& R_{\parallel }(\alpha )\end{array}\right)\times \left(\begin{array}{cc}\cos ({\Psi }_{tx})& \sin ({\Psi }_{tx})\\ -\sin ({\Psi }_{tx})& \cos ({\Psi }_{tx})\end{array}\right)$$,

где:

Модель составляет геометрическую связь между горизонтальной и вертикальной поляризацией только, когда и антенны передатчика и приемника поляризованы.

Модели трассировки лучей вычисляют _R∥ и _R⟂ при помощи Уравнения Френеля:

$$R_{\parallel }(\alpha )=\frac{\cos (\alpha )-\sqrt{{\epsilon }_r-{\sin }^2(\alpha )}}{\cos (\alpha )+\sqrt{{\epsilon }_r-{\sin }^2(\alpha )}}$$

$$R_{\perp }(\alpha )=\frac{\cos (\alpha )-\sqrt{({\epsilon }_r-{\sin }^2(\alpha ))/{\epsilon }_r{}^2}}{\cos (\alpha )+\sqrt{({\epsilon }_r-{\sin }^2(\alpha ))/{\epsilon }_r{}^2}}$$,

где:

Модель вычисляет отражения высшего порядка при помощи дополнительной геометрической матрицы связи и матрицы поляризации для каждого отражения.