Влияние перемещения объектов по помещению

8 Влияние перемещения объектов по помещению

Измерения, выполненные в условиях, когда оба терминала линии связи фиксированы, показывают, что замирания носят характер вспышки (статистика очень нестабильна) и вызываются либо возмущениями, вносимыми многолучевыми сигналами в зонах, окружающих данную линию, либо затенением, возникающим, когда люди пересекают линию передачи.

Измерения на частоте 1,7 ГГц показывают, что человек, пересекающий трассу сигнала прямой видимости, вызывает падение мощности принимаемого сигнала на 6–8 дБ, а значение параметра K в распределении Накагами-Райса при этом существенно уменьшается. Если трасса проходит за пределами прямой видимости, то движение людей около антенн не оказывает существенного влияния на характеристики канала.

В случае портативного терминала на уровень принимаемого сигнала влияет близость головы и корпуса тела пользователя. Измерения на частоте 900 МГц при использовании симметричного вибратора показывают, что уровень принимаемого сигнала уменьшается на 4–7 дБ, когда терминал находится на уровне талии человека, и на 1–2 дБ, когда пользователь держит терминал на уровне головы, по сравнению с уровнем принимаемого сигнала, когда антенна расположена на расстоянии порядка нескольких длин волн от корпуса тела человека.

Когда высота антенны ниже примерно 1 м, например в случае применения обычных настольных или портативных компьютеров, трасса прямой видимости может затеняться перемещением людей вблизи терминала пользователя. При таких применениях данных интерес представляют как глубина, так и длительность замираний. Измерения на частоте 37 ГГц в условиях приема внутри вестибюля служебного помещения показали, что часто наблюдаются замирания от 10 до 15 дБ. Продолжительность этих замираний, обусловленных затенением человеческим телом (когда люди перемещаются через линию прямой видимости постоянно и в случайном порядке), следует лог-нормальному распределению, причем значения средней продолжительности и стандартного отклонения зависят от глубины замирания. Для этих измерений при глубине замираний 10 дБ средняя продолжительность составляла 0,11 с, а стандартное отклонение – 0,47 с. При глубине замираний 15 дБ средняя продолжительность составляла 0,05 с, а стандартное отклонение – 0,15 с.

Измерения на частоте 70 ГГц показали, что значения средней продолжительности замирания, обусловленного затенением человеческим телом, составляли 0,52 с, 0,25 с и 0,09 с при глубине замираний 10 дБ, 20 дБ и 30 дБ, соответственно, причем средняя скорость перемещения людей в произвольных направлениях оценивалась в 0,74 м/с, а толщина человеческого тела принималась равной 0,3 м.

Измерения показывают, что среднее число случаев затенения людьми в течение часа, вызываемого их перемещениями по служебному помещению, определяется как:

= 260 × D_p, (15)

где D_p (0,05 < D_p < 0,08) – это число людей на квадратный метр в помещении. Тогда общая длительность замираний в течение часа определяется как:

, (16)

где – средняя длительность замирания.

Число случаев затенения людьми в течение часа в проходах выставочного зала составляло 180–280, где D_p было от 0,09 до 0,13.

Зависимость от расстояния потерь на трассе в подземном торговом центре подвержена влиянию затенения людьми. Потери на трассе в подземном торговом центре определяются с помощью следующего уравнения с параметрами, приведенными в таблице 8.

дБ, (17)

где:

f: частота (МГц)

x: расстояние (м).

Параметры для случая непрямой видимости (NloS) подтверждаются в диапазоне 5 ГГц, а параметры для случая LoS применимы к частотному диапазону от 2 до 20 ГГц. Диапазон расстояний x составляет от 10 до 200 м.

Условия работы подземного торгового центра соответствуют торговому центру лестничного типа, состоящему из прямых коридоров со стеклянными или бетонными стенами. Основной коридор имеет ширину 6 м, высоту 3 м и длину 190 м. Обычные размеры человеческого тела считаются равными 170 см высотой и 45 см по ширине плеч. Плотность потока прохожих составляет приблизительно 0,008 чел./м² и 0,1 чел./м² в спокойный период (раннее утро, не в час пик) и в многолюдный период (обеденное время или час пик), соответственно.

ТАБЛИЦА 8

Параметры для моделирования функции потерь на трассе в подземном торговом центре Йесу

Ниже приведены альтернативные формулы для уравнений (8)–(14) в п. 7 с целью получения коэффициентов отражения (R) и передачи (T) для строительного материала, состоящего из N диэлектрических плит, на основании матричного представления ABCD. Предполагается, что области по обе стороны от строительного материала представляют собой свободное пространство. Отметим, что этот альтернативный метод дает точно такие же результаты, которые приведены в п. 7.

(18a)

(18b)

(18c)

(18d)

Здесь A, B и C – это элементы матрицы ABCD, определяемые как

, (19a)

где:

(19b) (19c)

(19f)

(19g) (19h)

В уравнениях (19b)–(19h) – длина волны в свободном пространстве, k₀ – волновое число для свободного пространства, h_m и k_m – комплексная диэлектрическая проницаемость и волновое число в m й плите, b_m – постоянная распространения в направлении, перпендикулярном плоскости плиты, а d_m – ширина m й плиты.

Значения волнового сопротивления Z_N и Z_P для Е-полей, перпендикулярных и параллельных плоскости отражения, определяются как:

(20a)

и

(20b)

, (20c)