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Los dispositivos LTE son la última tecnología que se utiliza para diversos sistemas de datos inalámbricos. Estos sistemas proporcionan mejor cobertura que la tecnología anterior. En un entorno urbano, la cobertura se ve afectada en gran medida por los elementos de la ciudad, como edificios, terreno, coches, etc. Estos elementos deben modelarse con precisión para determinar el rendimiento de LTE.
En un entorno urbano suele haber varios transmisores y receptores funcionando simultáneamente. Disponer de varios transmisores garantiza una cobertura óptima, pero es importante colocar correctamente los transmisores para garantizar que todos los receptores activos tengan una señal adecuada. Es casi imposible realizar con precisión una prueba de campo en un escenario como éste debido a las limitaciones de tiempo, dinero y recursos. Un software de simulación como Wireless InSite puede hacerlo de forma rápida y eficaz. Wireless InSite también puede ejecutar múltiples ubicaciones para los transmisores con el fin de determinar la ubicación de cobertura óptima.
Dentro de Wireless InSite, un análisis de entradas múltiples es muy sencillo de modelar y eficiente de calcular. En este ejemplo, utilizando un modelo de la ciudad de Ottawa, hay dos transmisores activos situados en la parte superior de edificios situados aproximadamente a dos manzanas de distancia. Estos transmisores simulan transmisores LTE que operan en un entorno urbano con una potencia de entrada de 30 dBm. En la escena se han definido varios receptores. Cada receptor puede comunicarse con ambos transmisores.
El entorno de la ciudad puede importarse en el software utilizando diversos formatos, como DXF y Shapefiles; alternativamente, la geometría puede construirse dentro de la interfaz gráfica de usuario. Pueden definirse varios materiales utilizando la biblioteca de materiales incorporada o pueden definirse materiales personalizados utilizando las utilidades Wireless InSite. Además, se define el terreno del entorno para garantizar que se utiliza un modelo preciso en la simulación. El terreno puede importarse a partir de datos DTED, DEM, etc., o puede ser definido por el usuario en la GUI.
Las ubicaciones de los transmisores se representan en la figura 1. Se definen como un dipolo de media onda para cada ubicación que funciona a 700 MHz. Se colocan fácilmente dentro de la ciudad con unos pocos clics del ratón. Las ubicaciones de los receptores se encuentran en una cuadrícula definida en el software, tal y como se muestra en la Figura 2. Cada receptor se define como un dipolo isotrópico de 700 MHz. Cada receptor se define como una antena isótropa que recibe en 700 MHz. Hay más de 61.000 receptores definidos en la ciudad.
Figura 1: Ubicación de los transmisores en un entorno urbano representado por recuadros verdes.
Figura 2: Ubicaciones de los receptores en el entorno urbano representadas por recuadros rojos.
Se definió y ejecutó un cálculo de análisis del sistema de comunicaciones dentro de Wireless InSite, como se muestra en la figura 3. Se trata de una herramienta incorporada a Wireless InSite para postprocesar los datos de propagación. Calcula resultados como la potencia combinada total en cada ubicación del receptor, el transmisor más potente en cada ubicación del receptor y el rendimiento, entre otros.
Figura 3: Ventana de propiedades del sistema de comunicación en Wireless InSite.
Para este escenario se utilizó el modelo X3D con las interacciones configuradas en auto. El X3D utiliza las capacidades de la GPU durante la fase de trazado de rayos del cálculo.
Al igual que todos los resultados de Wireless InSite, los resultados del análisis de comunicaciones pueden visualizarse dentro de la representación tridimensional de la ciudad una vez finalizado el cálculo. La figura 4 muestra los resultados de la potencia recibida en todo el espacio cuando el transmisor 1 está activo. La figura 5 muestra los resultados de potencia recibida en todo el espacio cuando el Transmisor 2 está activo. La figura 6 muestra la potencia total combinada en cada ubicación del receptor. Esta salida combina la potencia recibida de ambos transmisores para una ubicación de receptor determinada. El analizador de sistemas de comunicación también puede realizar estimaciones de rendimiento basadas en protocolos LTE. La figura 7 muestra el rendimiento LTE de ambos transmisores a la vez.
Figura 4: Potencia recibida a través de la escena cuando el Transmisor 1 está activo.
Figura 5: Potencia recibida a través de la escena cuando el Transmisor 2 está activo.
Figura 6: Potencia total de los transmisores combinados en cada ubicación del receptor.