Page name: ARRSProjekti / 2021 / Napredno modeliranje radijskih kanalov z žarkovno-optičnimi in numeričnimi brezmrežnimi metodami

Napredno modeliranje radijskih kanalov z žarkovno-optičnimi in numeričnimi brezmrežnimi metodami

Nazaj na seznam za leto 2021


Oznaka in naziv projekta

J2-3048 Napredno modeliranje radijskih kanalov z žarkovno-optičnimi in numeričnimi brezmrežnimi metodami
J2-3048 Advanced modelling of radio channels using ray-optical and numerical meshless methods

Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev

© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije

Projektna skupina

Vodja projekta: dr. Tomaž Javornik (07109) - IJS

Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS

Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS

Institut "Jožef Stefan", Odsek za komunikacijske sisteme (0106-004), (IJS)

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Laboratorij za sevanje in optiko, (1538-018), (FE)

Vsebinski opis projekta

Vsestransko razumevanje širjenja radijskih valov je ključnega pomena za nadaljnji razvoj in načrtovanje brezžičnih telekomunikacijskih omrežij. V brezžičnih telekomunikacijskih omrežjih je razdalja med sprejemnikom in oddajnikom mnogo večja od valovne dolžine radijskega signala, hkrati pa je valovna dolžina signala bistveno manjša od velikosti objektov med oddajnikom in sprejemnikom, zato lahko radijsko valovanje ponazorimo z radijskim žarkom, širjenje radijskega valovanja v prostoru pa ocenimo z metodo sledenja žarkom. Vendar deterministično sledenje žarkom upošteva le podmnožico faktorjev realnega okolja in v sedanji obliki ne zagotavljajo najbolj primernega modeliranja radijskega kanala za bodoče brezžične komunikacijske sisteme. Z rastjo računske moči sodobnih računalniških sistemov se odpira vprašanje, ali lahko za bolj natančno modeliranje radijskih kanalov uporabimo numerično reševanje temeljnih Maxwellovih enačb, ki se trenutno uporabljajo le na problemih, kjer dimenzije računske domene ne presegajo nekaj sto valovnih dolžin.

V projektu tako preučujemo metode in pristope za modeliranje širjenja radijskega signala na frekvencah, ki so predvidene za prihajajoče mobilne komunikacijske sisteme. Osnovni cilj projekta je raziskati načine prilagoditve numeričnih metod reševanja Maxwellovih enačb za njihovo uporabo v električno velikih problemih in povečanje natančnosti determinističnih metod, na primer metodo sledenja žarkom, za modeliranje radijskih kanalov na frekvenčnih področjih naslednje generacije mobilni radijskih sistemov. Raziskali bomo načine premoščanja enormnih časovnih zahtev tako numeričnih metod kot tudi tehnik sledenja žarkom pri še sprejemljivi natančnosti modeliranja razširjanja radijskih signalov. Pozornost bomo usmerili tudi v ustrezen opis geometrije okolij z veliko detajli in raznovrstnimi materiali. Rezultate modeliranja radijskega okolja bomo preverili z meritvami ter izbrane metode vključili v programsko rešitev za izračun nivoja radijskega valovanja v notranjih prostorih Signal3D.

Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.

Delovni sklopi projekta:

Sklop S1 - Brezmrežne metode reševanja diferencialnih enačb za izračun širjenja radijskih signalov
  • Aktivnost A1.1 - Prilagoditev splošne brezmrežne metode na specifični telekomunikacijski problem pokritja signala v še izvedljivem velikostnem redu v časovni in/ali frekvenčni domeni (M1 - M24)

  • Aktivnost A1.2 - Razširitev lastnega geometrijsko-optičnega simulacijskega orodja Signal3D za račun širjenja valovanja v zaprtih prostorih z izbrano numerično metodo (M19 - M30)

Sklop S2 - Tehnike sledenja žarkom za modeliranje razširjanja radijskega signala v razgibanih geometrijah
  • Aktivnost A2.1 - Prilagoditev tehnik sledenja žarkom na mrežni opis okolij (M1 - M24)

  • Aktivnost A2.2 - Primerjalna analiza in ovrednotenje kompromisov med numeričnimi in žarkovnimi metodami (M25 – M36)

Sklop S3 - Zajem mrežnih opisov razgibanih okolij in izvedba meritev
  • Aktivnost A3.1 - Zajem geometrijskih opisov razgibanih okolij z natančnostjo pod valovno dolžino (M1-M18)

  • Aktivnost A3.2 - Izvedba meritev v realnih scenarijih ter formalizacija in dopolnitev obstoječe zbirke radijskih eksperimentalnih podatkov (M7-M24)

  • Aktivnost A3.3 - Ovrednotenje učinkovitosti in primerjava predlaganih metod z meritvami (M13-M36)

Mejniki projekta in opis njihove realizacije

  • MS1 - Opis geometrije prostora in prilagoditve opisa numeričnim metodam in metodam sledenja žarkom (M18)

  • MS2 - Prilagoditev numeričnih metod (M24)

  • MS3 - Izboljšanje metod sledenja žarkom (M24)

  • MS4 - Meritve radijskega kanala za izbrana radijska okolja (M24)

  • MS5 - Evaluacija predlaganih metod v smislu hitrosti in natančnosti izračuna (M36)

Bibliografske reference


Nazaj na seznam za leto 2021