Modelo 2,5D de predição de propagação para ambientes interiores utilizando o método do traçado de raios

A 2.5D ray-tracing propagation model is proposed to predict radio loss in indoor environment. Specifically, we opted for the Shooting and Bouncing Rays (SBR) method, together with the Geometrieal Theory of Diffrartion (GTD). Besides the line-of-sight propagation (LOS), we consider that the radio waves may experience reflection, refraction, and diffraction (NLOS). In the Shooting and Bouncing Rays (SBR) method, the transmitter antenna launches a bundle of rays that may or may not reach the receiver. Considering the transmitting antenna as a point, the rays will start to launch from this position and can reach the receiver either directly or after reflections, refractions, diffractions, or even after any combination of the previous effects. To model the environment, a database is built to record geometrical characteristics and information on the constituent materials of the scenario. The database works independently of the simulation program, allowing robustness and flexibility to model other seenarios. Each propagation mechanism is treated separately. In line-of-sight propagation, the main contribution to the received signal comes from the direct ray, while reflected, refracted, and diffracted signal dominate when the line-of-sight is blocked. For this case, the transmitted signal reaches the receiver through more than one path, resulting in a multipath fading. The transmitting channel of a mobile system is simulated by moving either the transmitter or the receiver around the environment. The validity of the method is verified through simulations and measurements. The computed path losses are compared with the measured values at 1.8 GHz ftequency. The results were obtained for the main corridor and room classes adjacent to it. A reasonable agreement is observed. The numerical predictions are also compared with published data at 900 MHz and 2.44 GHz frequencies showing good convergence

Este trabalho apresenta um modelo 2,5D de traçado de raios para predição de propagação em ambientes interiores (indoor). Especificamente, optou-se pelo Método dos Raios Forçados (SBR) em combinação com a Teoria Geométrica da Difração (GTD). Considera-se que, além de propagação em visada direta (LOS), podem ocorrer os mecanismos de reflexão, refração e difração (NLOS). No Método dos Raios Forçados (SBR), a antena transmissora lança um feixe de raios que pode ou não alcançar o receptor. Considerando a antena transmissora como elemento pontual, os raios são lançados dessa posição, podendo alcançar o receptor diretamente ou mediante reflexões, refrações, difrações, ou pela combinação dessas modalidades de propagação. Para o modelamento do ambiente, um banco de dados é construído para armazenar as características geométricas e informações dos materiais constituintes do cenário. O banco de dados funciona independentemente do programa de simulação, possibilitando robustez à implementação e maior flexibilidade para a representação de outros ambientes. Cada mecanismo de propagação é tratado separadamente. Na propagação em linha de visada, o raio direto oferece maior contribuição ao sinal recebido, enquanto o raio refletido, refratado e difratado apresentam maior influência quando a propagação ocorre com obstrução. Neste caso, o sinal transmitido alcança o receptor por diversas trajetórias, ocorrendo desvanecimento por múltiplos percursos. O canal de transmissão, no sistema móvel, é simulado deslocando-se o transmissor ou o receptor ao longo do ambiente. A validação do método é verificada através de simulações e medições. As perdas de percurso calculadas são comparadas com os valores medidos, na freqüência de 1,8 GHz. Os resultados são obtidos para ambientes de corredor e salas de aula adjacentes. Uma boa convergência é observada. Os resultados numéricos deste trabalho são também comparados com os disponíveis na literatura especializada, na freqüência de 900 MHz e 2,44 GHz, mostrando boa concordância