A major task in mobile communications design, planning and optimization ist to find a good description of the mobile radio channel. Particularly predictions for the receiving power in different environments are of special interest. Radio waves in sufficiently high frequency ranges can be modeled as a plane wave. This allows to use geometrical ray models for the description of wave propagation. On their way from the transmitter to the receiver rays are going to be reflected, transmitted, diffracted or absorbed. All rays arriving at the receiver contribute to the receiving power. Therefore every possible way from transmitter to receiver has to be identified. For that ray tracing is a useful technique utilizing optical methods.
An implementation covering basic ray tracing functionality is available and serves as a starting point for further development. The project goals are the following:
- Design of an appropriate model (data structure) in order to provide 3D modelling of an environmet (indoor and outdoor). Modeling of objects with rough surfaces is of special interest.
- Improvement of ray tracing algorithm and GUI.
- Extraction of representative quantities in order to support simple parametrization of channel models.
Um die Ausbreitungsbedingungen von Funkwellen einigermaßen realitätsgetreu nachbilden zu können, verwendet man strahlenoptische Modelle. Dabei wird die sich ausbreitende elektromagnetische (EM) Welle als ebene Welle betrachtet und durch einen Strahl repräsentiert. Auf dem Weg vom Sender zum Empfänger werden die Strahlen an Objekten reflektiert, transmittiert, gebeugt oder absorbiert. Alle Strahlen, die den Empfänger erreichen, tragen zur Empfangsleistung bei.
Es müssen also alle möglichen Wege zwischen Sender und Empfänger gefunden werden. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht in der sogenannten Strahlenverfolgung (ray tracing), bei der strahlenoptischen Gesetze angewandt werden.
Als Startpunkt steht eine Implementierung zur Verfügung, die eine Basisfunktionalität zur Verfügung stellt. Ziele dieses Projekts sind der Entwurf eines geeigneten Modells (Datenformat) zur 3D Modellierung einer solchen Umgebung (Indoor und Outdoor). Insbesondere die Modellierung von Objekten mit rauer Oberfläche stellt hier einen Kernpunkt dar. Weiters sind sowohl der Strahlenverfolgungsalgorithmus als auch die Möglichkeiten zur Eingabe von Umgebungen zu verbessern/beschleunigen. Die Extraktion von repräsentativen Größen zur einfachen Parametrisierung von Kanalmodellen rundet die Arbeit ab.