• 제목/요약/키워드: indoor propagation modeling

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Ultra Broadband Indoor Channel Measurements and Calibrated Ray Tracing Propagation Modeling at THz Frequencies

  • Priebe, Sebastian;Kannicht, Marius;Jacob, Martin;Kurner, Thomas
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권6호
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    • pp.547-558
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    • 2013
  • Ultra broadband communication systems operated at THz frequencies will require the thorough knowledge of the propagation channel. Therefore, an extensive measurement campaign of 50 GHz wide indoor radio channels is presented for the frequencies between 275 and 325 GHz. Individual ray paths are resolved spatially according to angle of arrival and departure. A MIMO channel is recorded in a $2{\times}2$ configuration. An advanced frequency domain ray tracing approach is used to deterministically simulate the THz indoor propagation channel. The ray tracing results are validated with the measurement data. Moreover, the measurements are utilized for the calibration of the ray tracing algorithm. Resulting ray tracing accuracies are discussed.

A Novel Technique for Human Traffic based Radio Map Updating in Wi-Fi Indoor Positioning Systems

  • Mo, Yun;Zhang, Zhongzhao;Lu, Yang;Agha, Gul
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권5호
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    • pp.1881-1903
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    • 2015
  • With the fast-developing of mobile terminals, positioning techniques based on fingerprinting method draws attention from many researchers even world famous companies. To conquer some shortcomings of the existing fingerprinting systems and further improve its performance, we propose a radio map building and updating technique, which is able to customize the spatial and temporal dependency of radio maps. The method includes indoor propagation and penetration modeling and the analysis of human traffic. Based on the combination of Ray-Tracing Algorithm, Finite-Different Time-Domain and Rough Set Theory, the approach of indoor propagation modeling accurately represents the spatial dependency of the radio map. In terms of temporal dependency, we specifically study the factor of moving people in the interest area. With measurement and statistics, the factor of human traffic is introduced as the temporal updating component. We improve our existing indoor positioning system with the proposed building and updating method, and compare the localization accuracy. The results show that the enhanced system can conquer the influence caused by moving people, and maintain the confidence probability stable during week, which enhance the actual availability and robustness of fingerprinting-based indoor positioning system.

시간영역 유한차분법을 이용한 실내 전파 채널 모델링 (Indoor Propagation Channel Modeling Using the Finite Difference Time Domain Method)

  • 정선오;임영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.1847-1853
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    • 2011
  • 실내 전파 채널 해석은 고전적으로 경로추적법이 많이 이용되었으나, 이 논문에서는 3차원 전파해석법인 시간영역 유한차분법을 이용하여 3차원 실내 구조에 대하여 채널 모델링하였다. 시간영역 유한차분법의 여기신호로는 평면파를 이용했으며, 이 때의 평면파의 구성은 TF/SF법을 사용했다. 그리고 흡수경계조건으로는 7개의 흡수층을 사용한 완전정합층법을 이용했다. 실내 채널 모델링의 시뮬레이션을 위한 거실은 벽돌, 도체, 유리, 콘크리트로 이루어졌다. 거실에 가구가 있는 경우와 없을 때에 대하여 각각 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과로 실내 전파 환경에서의 다중경로에 의한 페이딩 현상을 확인할 수 있었으며, 수신기 설계에 도움이 되는 초과지연 평균과 실효 지연 확산을 계산할 수 있었다.

실내 무선 랜 서비스를 위한 실내 전파 모델링 (The Indoor Propagation Modeling for Indoor Wireless LAN Service)

  • 김진웅;김기홍;윤영중;석재호;임재우;신용섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.426-435
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    • 2002
  • 본 논문에서는 ISM 대역에서의 실내 무선 랜 서비스를 위한 실내 전파 모델을 제시하였다. 실내의 벽과 바닥, 천장에 의해 발생하는 다중경로에 의한 전파의 감쇄 현상은 3차원 광선추적법을 이용하였으며, 실내 집기에 의한 산란현상은 패치산란모델을 적용하였다. 실내 전파 모델의 입력파라미터로는 실내 환경 파라미터와 안테나의 종류 및 편파를 고려했으며, 그 결과로 페이딩 특성과 시간지연확산을 도출하였다. 모델링의 정확성을 검증하기 위해 좁은 실내 공간과 넓은 실내 공간으로 나누어서 각각 페이딩 특성과 시간지연확산을 측정하였고 시뮬레이션 결과와 비교하여 유사함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해서 본 논문에서 제시한 실내 전파 모델의 유효성을 확인하였다.

패치산란모델을 이용한 실내 전파모델링에 관한 연구 (A Study on Indoor Propagation Modeling using Patch Scattering Model)

  • 석우찬;김진웅;석재호;임재우;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.772-772
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    • 2001
  • 본 논문에서는 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 이용하여 실내 구조물을 고려할 수 있는 실내 전파모델링 방법을 제시하였다. 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. RCS는 간단히 입사 전력에 대한 산란 전력의 비로 정의되며 본 논문에서는 다양한 수신 각도에서 바라보는 bistatic RCS를 물리광학(Physical Optics)을 이용하여 수식적으로 유도하여 패치산란모델에 이용하였다. 또한 실내의 다중경로 성분에 대해 계산하지 않는 패치산란모델을 실내에 적용하기 위하여 복잡한 수식보다는 단순한 보정값인 실내보정값을 정의하였는데, 본 논문에서는 이 값을 다양한 패치 환경의 측정에 의한 경험적 상수로 처리함으로써 RCS의 고려만으로는 실내에 적용할 수 없는 점을 극복하였다.

패치산란모델을 이용한 실내 전파모델링에 관한 연구 (A Study on Indoor Propagation Modeling using Patch Scattering Model)

  • 석우찬;김진웅;석재호;임재우;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.722-733
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    • 2001
  • 본 논문에서는 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 이용하여 실내 구조물을 고려할 수 있는 실내 전파모델링 방법을 제시하였다. 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. RCS는 간단히 입사 전력에 대한 산란 전력의 비로 정의되며 본 논문에서는 다양한 수신 각도에서 바라보는 bistatic RCS를 물리광학(Physical Optics)을 이용하여 수식적으로 유도하여 패치산란모델에 이용하였다. 또한 실내의 다중경로 성분에 대해 계산하지 않는 패치산란모델을 실내에 적용하기 위하여 복잡한 수식보다는 단순한 보정값인 실내보정값을 정의하였는데, 본 논문에서는 이 값을 다양한 패치 환경의 측정에 의한 경험적 상수로 처리함으로써 RCS의 고려만으로는 실내에 적용할 수 없는 점을 극복하였다.

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실내 환경에서 통계적 모델링을 위한 손실인자 분석 (Analysis of Loss Factor for Statistical Modeling for Indoor Environment)

  • 이권익;홍성욱;강부식;김흥수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.865-868
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    • 1999
  • In this paper, indoor propagation characteristics are analyzed for various environments such as corridors, walls and corners. In order to present the statistical model for indoor environments the loss factors of each case are obtained by linear regression analysis method with the function of logarithmic distance between transmitter and receiver.

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실내 전파특성 모델링을 위한 2차원 광선추적법 구현 및 평가 (Implementation and Evaluation of 2D Ray-Tracing Technique for Indoor Propagation Characteristics Modeling)

  • 정승희;강철규;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.454-460
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    • 2007
  • 본 논문에서는 실내 환경에서 전파의 전달특성을 모델링하기 위해 광선추적법을 이용한 2차원 ray-tracing 시뮬레이터를 구현하였고, 이를 통해 다중 벽면으로 구성된 환경에서 ray의 전파 경로를 분석하고 평가하였다. 실험 결과, 구현된 광선추적법의 경로 패턴 및 시간지연 분포는 동일한 무선 환경에서 수행된 이전의 실험 결과와 비슷한 결과가 나타남을 확인하였으며, 송수신 거리 및 방사각에 따른 수신반경의 조절이 타당함을 확인하였다. 특히 비가시거리 송수신 환경에서 다중 벽면을 투과한 ray가 반사와 투과를 형성하여 수신기에 도달할 때까지의 channel profile은 기존 연구의 실험 결과와 유사함을 확인하였다.

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페이딩 분석이 가능한 실내 전파 모델링 (An Indoor Propagation Modeling that can Analyze a Fading Characteristic)

  • 석우찬;김진웅;윤영중;석재호;임재우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권1B호
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    • pp.114-124
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    • 2002
  • 본 논문에서는 실내 전파환경에서의 페이딩을 분석하기 위하여 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 첨가한 모델을 제시하였다. 영상법 기반의 광선추적법은 정확한 경로를 얻을 수 있다는 장점 때문에, 안테나의 빔패턴 및 편파, 그리고 전파의 진행에 따른 편파를 고려함으로써 페이딩 특성 분석이 가능하다. 또한 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS (Radar Cross Section)를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내 구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. 제안된 모델은 신호강도 뿐만 아니라 채널의 페이딩 특성을 예측할 수 있기 때문에 안테나 종류별 편파 다이버시티 기법의 성능을 분석하는데 이용될 수 있다.

Impact of the human body in wireless propagation of medical implants for tumor detection

  • Morocho-Cayamcela, Manuel Eugenio;Kim, Myung-Sik;Lim, Wansu
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.19-26
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    • 2020
  • This paper analyses the feasibility of using implantable antennas to detect and monitor tumors. We analyze this setting according to the wireless propagation loss and signal fading produced by human bodies and their environment in an indoor scenario. The study is based on the ITU-R propagation recommendations and prediction models for the planning of indoor radio communication systems and radio local area networks in the frequency range of 300 MHz to 100 GHz. We conduct primary estimations on 915 MHz and 2.4 GHz operating frequencies. The path loss presented in most short-range wireless implant devices does not take into account the human body as a channel itself, which causes additional losses to wireless designs. In this paper, we examine the propagation through the human body, including losses taken from bones, muscles, fat, and clothes, which results in a more accurate characterization and estimation of the channel. The results obtained from our simulation indicates a variation of the return loss of the spiral antenna when a tumor is located near the implant. This knowledge can be applied in medical detection, and monitoring of early tumors, by analyzing the electromagnetic field behavior of the implant. The tumor was modeled under CST Microwave Studio, using Wisconsin Diagnosis Breast Cancer Dataset. Features like the radius, texture, perimeter, area, and smoothness of the tumor are included along with their label data to determine whether the external shape has malignant or benign physiognomies. An explanation of the feasibility of the system deployment and technical recommendations to avoid interference is also described.