Wireless InSite Propagación de RF en exteriores - Serie de tutoriales

Al planificar una red inalámbrica, los expertos en propagación de RF deben comprender las características del canal en entornos densos y complejos. Efectos como la propagación multitrayecto, la polarización de la antena, las interferencias constructivas y destructivas, etc., son esenciales para un rendimiento óptimo y satisfactorio de la red. Además, las simulaciones de formación de haces pueden maximizar el canal ponderando la matriz H para sistemas MIMO. En esta serie de tutoriales en vídeo, realizamos paso a paso un análisis de propagación de RF en exteriores con Wireless InSite MIMO.

Importación de geometría y materiales:

Los usuarios del software Wireless InSite EM Propagation pueden importar muchos formatos de geometría CAD 3D para construir una escena exterior que contenga terreno, edificios y follaje. Varios de estos formatos, como GeoTiff y Shapefile, permiten una geolocalización precisa de la geometría.

Tras importar las capas de la geometría, los usuarios pueden asignar a la geometría propiedades de los materiales, como la permitividad, la conductividad y el espesor, a partir de una biblioteca predefinida. También pueden asignarse dieléctricos multicapa, materiales Monte Carlo y materiales con coeficientes de reflexión y transmisión definidos por el usuario (basados en mediciones). Wireless InSite incluye variantes específicas de frecuencia de propiedades de materiales de construcción comunes como vidrio, hormigón, ladrillo y paneles de yeso multicapa de 100 MHz a 100 GHz.

Formas de onda, antenas y conjuntos transmisor/receptor:

En este escenario, se transmite una forma de onda de 28 GHz desde un conjunto MIMO 4x4 utilizando patrones de ganancia de antena personalizados definidos por el usuario para cada uno de los elementos. La estación base transmisora se sitúa cerca de la esquina de un edificio a 12 metros sobre el terreno y se gira para apuntar hacia el exterior sobre una zona abierta de la escena. Se utiliza una red de receptores configurados con antenas dipolo de media onda para medir la cobertura de la estación base en la escena. La Generación de Trayectorias Adyacentes (APG) se utiliza como una optimización en tiempo de ejecución en el conjunto de receptores para reducir la densidad de la rejilla de receptores durante la simulación y, a continuación, extrapolar los resultados a los receptores cercanos en la rejilla de resolución completa.

Áreas de estudio, sistemas de comunicación y resultados:

Para la propagación en exteriores se utiliza el trazador de rayos X3D de Wireless InSite habilitado para GPU. Este trazador de rayos admite frecuencias de 100 MHz a 100 GHz y para LOS hasta 1 THz. Los usuarios pueden especificar el espaciado de los rayos, el número de reflexiones, transmisiones y difracciones de cada rayo generado. La herramienta genera trayectorias de rayos utilizando la técnica de rayos de disparo y rebote (enfoque 100% determinista) basándose en los datos cartográficos del proyecto. Los rayos generados se corrigen utilizando el algoritmo de cálculo de trayectoria exacta para garantizar que inciden en el centro del punto Rx y capturar con precisión la potencia y la fase. Los usuarios reciben los datos de la trayectoria del rayo central, que también incluye el efecto de los cambios de fase del entorno y la polarización de la antena. En este escenario, se utiliza el modelo de Weissberger para calcular la atenuación del follaje.

La herramienta integrada de análisis de sistemas de comunicación de Wireless InSite permite a los usuarios generar cálculos de BER, rendimiento y capacidad en las salidas del núcleo para generar RSSI o el impacto de las interferencias entre transmisores en la cobertura global. Estos resultados están disponibles para WiFi, LTE, 5G NR y protocolos definidos por el usuario. 

Para los sistemas MIMO, además de la SVD, existen técnicas de formación de haces que incluyen tablas ponderadas personalizadas para aplicar factores de ponderación a la matriz de canal generada (matriz H). En el caso de los equipos de usuario, existen técnicas de combinación como la combinación de selección y la MRC.