Эмпирические модели распространения радиоволн для анализа внутрисистемной электромагнитной совместимости и безопасности сетей сотовой связи с микросотовой структурой

  • Александр Сергеевич Свистунов Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, ул. П. Бровки, 6, 220013, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Выполнен анализ возможности применения эмпирических моделей распространения радиоволн для диагностики внутрисистемной электромагнитной совместимости и электромагнитной безопасности сетей сотовой связи с микросотовой структурой в городской застройке. Приведены сравнительные результаты оценок уровней сигнала, принимаемого абонентским устройством на расстояниях от базовой станции менее 1 км, с использованием трехмерной многолучевой модели (X3D-модель) распространения радиоволн и трехмерной модели рассматриваемого участка типовой городской застройки с высотой зданий 6–20 м и применением известных эмпирических моделей распространения радиоволн. Сравнение осуществлялось с использованием критерия средней ошибки и стандартного отклонения этого параметра. Результаты анализа позволили сделать вывод о том, что при высоком качестве связи в сотовых радиосетях в случае решения задач оценки внутрисистемной электромагнитной совместимости и электромагнитной безопасности сетей сотовой связи могут быть рекомендованы модели COST231 – Хата и Ибрагима – Парсонса, поскольку результаты оценок уровней сигнала с их использованием в наибольшей степени совпадают с данными, полученными с помощью модели X3D. Модели Окамура – Хата, COST231 – Хата и Ибрагима – Парсонса могут быть применены для расстояний между базовыми станциями и абонентскими устройствами 0,4 –1,0 км.

Биография автора

Александр Сергеевич Свистунов, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, ул. П. Бровки, 6, 220013, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Электромагнитная совместимость локальных группировок радиоэлектронных средств»

Литература

  1. Dalela C., Prasad M. V. S. N., Dalela P. K. Tuning of COST-231 Hata model for radio wave propagation predictions. Comput. Sci. & Inf. Technol. (CS & IT). 2012. Vol. 10. P. 255–267.
  2. Jadhav A. N., Kale S. S. Suburban area path loss propagation prediction and optimisation using Hata model at 2375 MHz. Int. J. Adv. Res. in Comput. and Commun. Eng. 2014. Vol. 3, issue 1. P. 5004–5008.
  3. Mohammed S. H. Al Salameh, Muneer M. Al-Zu’bi. Prediction of radiowave propagation for wireless cellular networks in Jordan. Knowledge and Smart Technology (KST) : VII Int. conf. (Chonburi, 28–31 January, 2015). Chonburi, 2015. P. 149–154. DOI: 10.1109/KST.2015.7051452.
  4. Acar T., Çalişkan F., Aydin E. Comparison of computer-based propagation models with experimental data collected in an urban area at 1800 MHz. Wireless and Microwave Technology Conference (WAMICON) : IEEE XVI Annu. (Cocoa Beach, 13–15 April, 2015). Cocoa Beach, 2015. P. 1–6. DOI: 10.1109/WAMICON.2015.7120381.
  5. Chebil J., Ali K. Lwas, Md. Rafiqul Islam, et al. Comparison of empirical propagation path loss models for mobile communications in suburban area of Kuala Lumpur. Mechatronics (ICOM) : IV Int. conf. (Kuala Lumpur, 17–19 May, 2011). Kuala Lumpur, 2011. P. 1–5. DOI: 10.1109/ICOM.2011.5937144.
  6. Domingues A., Ciaiado D., Gonçalves C., et al. Testing the COST231-WI propagation model in the city of Lisbon. Tech. Rep. COST231 TD (96). European Cooperation in Field of Science and Technical Research. 1996.
  7. Wireless InSite: Site-specific Radio Propagation Prediction Software : Ref. Man. Version 3.0.0, REMCOM. November, 2016.
  8. Recommendation ITU-R P. 1411-9. Propagation data and prediction methods for the planning of short-range outdoor radiocommunication systems and radio local area networks in the frequency range 300 MHz to 100 GHz. Geneva, 2017.
  9. Hata M. Empirical formula for propagation loss in land mobile radio service. IEEE Trans. on vehicular technol. 1980. Vol. 29, issue 3. P. 317–325. DOI: 10.1109/T-VT.1980.23859.
  10. COST Action 231. Digital mobile radio towards future generation systems. Final report. 1999.
  11. John S. Seybold. Introduction to RF propagation. Hoboken : Wiley, 2005.
  12. Siwiak K. Radiowave propagation and antennas for personal Communications. Norwood : Artech House, 1998.
  13. Jimoh A. A., Surajudeen-Bakinde N. T., Faruk N., et al. Clutter height variation effects on frequency dependent path loss models at UHF bands in build-up areas. Sci., Technol. and arts res. j. 2015. Vol. 4. P. 138–147.
  14. Svistunov A. Validation of Empirical Radiowave Propagation Models for Diagnostics of Intrasystem EMC and Electromagnetic Safety of Microcellular Radio Networks. EMC Europe 2017 : proc. 2017 Int. Symp. Electromagn. Compat. (Angers, 4–8 Sept., 2017). Angers, 2017. P. 1–6. DOI: 10.1109/EMCEurope.2017.8094673.
  15. Banimelhem O., Muneer M. Al-Zuʼbi, Mohammad S. Al Salameh. Hata Path Loss Model Tuning for Cellular Networks in Irbid City. Computer and Information Technology : IEEE Int. conf. (Liverpool, 26–28 Oct., 2015). Liverpool, 2015. P. 1646–1650. DOI: 10.1109/CIT/IUCC/DASC/PICOM.2015.248.
  16. Kitao K., Ichitsubo S. Path loss prediction formula for microcell in 400 MHz to 8 GHz band. Electron. lett. 2004. Vol. 40. P. 685–687. DOI: 10.1049/el:20040475.
  17. Mordachev V. Electromagnetic Background Created by Base and Mobile Radio Equipment of Cellular Communications. EMC Europe 2016 : proc. 2016 Int. Symp. Electromagn. Compat. (Wroclaw, 5–9 Sept., 2016). Wroclaw, 2016. P. 590–595. DOI: 10.1109/ EMCEurope.2016.7739157.
Опубликован
2019-02-03
Ключевые слова: внутрисистемная электромагнитная совместимость, сотовая радиосвязь, базовые станции, электромагнитная безопасность, модели распространения радиоволн
Как цитировать
Свистунов, А. С. (2019). Эмпирические модели распространения радиоволн для анализа внутрисистемной электромагнитной совместимости и безопасности сетей сотовой связи с микросотовой структурой. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2, 107-116. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/492
Выпуск
№ 2 (2018): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика электромагнитных явлений

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).