Моделирование и оптимизация размещения передающих устройств в беспроводной системе связи

В работе рассматривается задача распространения сигнала внутри помещения. При решении данной задачи рассматривалось несколько этапов. На первом этапе была построена модель распространения электромагнитной волны через стену. Использовался подход, базирующийся на геометрической оптике. Для расчета степени поглощения требуется учитывать диэлектрическую и магнитную проницаемость материала стены. Чтобы обеспечить автоматизацию процесса вычислений, была написана программа на языке C++, которая дает возможности для того, чтобы быстро определить значения мощностей при заданных условиях. Исследовано затухание радиосигнала в зависимости от угла падения на стену. На втором этапе рассмотрена задача по определению уровня распространяющейся электромагнитной волны в различных точках внутри помещения. На третьем этапе рассмотрена задача оптимизации размещения передающего устройства внутри помещения. Был использован метод случайного поиска с последовательным сужением области определения значений. При этом требовалось применение метода сеток, являющегося локальным методом оптимизации. Для каждого участка сетки использовался метод золотого сечения. В итоге, после реализации нескольких десятков тысяч итераций, было определено оптимальное размещение передающего устройства. Научно-практическая значимость работы состоит в разработке комплексного алгоритма оптимизации размещения передающих устройств в помещении на основе вычислительного эксперимента.

1. Нуриллоев И.Н., Парамонов А.И. Эффективная связность беспроводной сенсорной сети. Электросвязь. 2018;(3):68–74.

2. Львович Я.Е., Преображенский Ю.П., Ружицкий Е. Особенности оптимизации беспроводных систем связи. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022;16(1):68–71. URL: https://vestnikvivt.ru/ru/journal/pdf?id=157 (дата обращения: 15.02.2024).

3. Юсупов Р.Р. Моделирование передачи трафика межмашинного взаимодействия в сетях Wi-Fi HaLow с использованием механизма окна ограниченного доступа в режиме с пересечением границ. В сборнике: Междисциплинарная школа-конференция ИППИ РАН «Информационные технологии и системы 2018» (ИТИС 2018): Сборник трудов 42-й междисциплинарной школы-конференции ИППИ РАН «Информационные технологии и системы 2018», 25-30 сентября 2018 года, Казань, Россия. М.: Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН; 2018. С. 430–439.

4. Львович Я.Е., Преображенский Ю.П., Ружицкий Е. Анализ особенностей приема и передачи сигналов в компьютерных сетях. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022;16(1):75–78. URL: https://vestnikvivt.ru/ru/journal/pdf?id=159 (дата обращения: 15.02.2024).

5. Гайдамака Ю.В., Самуйлов А.К. Метод расчета характеристик интерференции двух взаимодействующих устройств в беспроводной гетерогенной сети. Информатика и ее применения. 2015;9(1):9–14.

6. Гайдамака Ю.В., Самуйлов А.К., Бегишев В.О., Ковальчуков Р.Н., Молчанов Д.А. Оценка характеристик интерференции при взаимодействии беспроводных устройств в смежных помещениях прямоугольной формы. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2015;9(11):41–45.

7. Львович И.Я., Чупринская Ю.Л., Аветисян Т.В. Анализ подходов, позволяющих проводить позиционирование объектов. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2021;15(3):42–45. URL: https://vestnikvivt.ru/ru/journal/pdf?id=500 (дата обращения: 20.02.2024).

8. Андросик А.Б., Башкатов А.В., Бистерфельд О.А., Лохманова О.И., Львович И.Я., Мировицкая С.Д., Преображенский А.П., Саушев А.В., Спирин Д.В., Удодов В.Н., Чернов С.С., Шабунина Е.В., Язовцев И.А. Информационные технологии: приоритетные направления развития. Новосибирск: Издательство Сибпринт; 2012. 227 с.

9. Преображенский Ю.П., Аветисян Т.В., Ружицкий Е. Особенности функционирования систем интернета вещей. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2021;15(4):71–74. URL: https://vestnikvivt.ru/ru/journal/pdf?id=541 (дата обращения: 21.02.2024).

10. Мишин Я.А. О системах автоматизированного проектирования в беспроводных сетях. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2013;(10):153–156 (дата обращения: 21.02.2024).

11. Львович Я.Е., Карлин П.В., Преображенский Ю.П. Об особенностях моделирования беспроводных сенсорных сетей. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2021;15(4):20–23. URL: https://vestnikvivt.ru/ru/journal/pdf?id=527 (дата обращения: 23.02.2024).