АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ИНТЕРФЕРЕНЦИИ В МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УСТРОЙСТВ С УЧЕТОМ СРЕДЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА

Современные беспроводные сети четвертого (4G) и пятого (5G) поколения допускают для обеспечения связи внутри зданий размещение отдельной точки беспроводного доступа в каждом помещении здания. В статье проведен анализ отношения сигнал/интерференция для беспроводных систем, работающих в смежных помещениях, разделенных стенами из различных материалов, с учетом потери мощности при прохождении сигнала сквозь различные среды распространения. Предложен метод оценки плотности распределения случайной величины отношения сигнал/интерференция путем аппроксимации мощности интерферирующего сигнала несколькими известными распределениями. Численный анализ показал, что эффективность таких систем характеризуется как параметром распространения сигнала в пространстве, так и параметром затухания сигнала, зависящим от материала, из которого изготовлены стены. Получены результаты для различных материалов и толщины стен.

Interference analysis of the device-to-device communications model with regard to a signal propagation environment

Modern dense 4G and 5G networks allow placing a wireless access point in every indoor location to optimize wireless coverage. The paper analyzes the signal-to-interference ratio (SIR) for wireless systems operating in adjacent premises, and takes into account the loss of signal power during penetration of a signal through different environments. As analytical formulas for SIR are cumbersome, two approximations of the probability density function of interference are developed: an analytical expression for the total interfering signal in the form of the normal distribution and a three-parameter hyperexponential distribution with numerically assorted parameters for simulation of the interfering signal fromeach device. As a result, the last one gives themost accurate approximation, which can be used for lower-bound estimation of SIR. The authors analyzed SIR in the case of the uniform distribution of devices in the premises of the rectangular shape for five wall materials (glass, brick, concrete, masonry blocks, and reinforced concrete) and varying wall thickness, and found that the presence of walls between rooms fundamentally changes the structure of SIR density.