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propagationModel

RF 伝播モデルの作成

説明

pm = propagationModel(modelname) は、指定されたモデルに対する RF 伝播モデルを作成します。

pm = propagationModel(___,Name,Value) は、名前と値の引数を使用してオプションを指定します。たとえば、pm = propagationModel('rain','RainRate',96) は、降雨強度が 96 mm/h の降雨伝播モデルを作成します。

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送信機サイトと受信機サイトを指定します。

tx = txsite('Name','MathWorks Apple Hill',...
       'Latitude',42.3001, ...
       'Longitude',-71.3504, ...
       'TransmitterFrequency', 2.5e9);
 
rx = rxsite('Name','Fenway Park',...
       'Latitude',42.3467, ...
       'Longitude',-71.0972);

豪雨に相当する降雨強度に対する伝播モデルを作成します。

pm = propagationModel('rain','RainRate',50)
pm = 
  Rain with properties:

    RainRate: 50
        Tilt: 0

降雨伝播モデルを使用して、受信機での信号強度を計算します。

ss = sigstrength(rx,tx,pm)
ss = -87.1559

送信機サイトを作成します。

tx = txsite
tx = 
  txsite with properties:

                    Name: 'Site 1'
                Latitude: 42.3001
               Longitude: -71.3504
                 Antenna: 'isotropic'
            AntennaAngle: 0
           AntennaHeight: 10
              SystemLoss: 0
    TransmitterFrequency: 1.9000e+09
        TransmitterPower: 10

関数 propagationModel を使用して、Longley-Rice 伝播モデルを作成します。

pm = propagationModel('longley-rice','TimeVariabilityTolerance',0.7)
pm = 
  LongleyRice with properties:

              AntennaPolarization: 'horizontal'
               GroundConductivity: 0.0050
               GroundPermittivity: 15
          AtmosphericRefractivity: 301
                      ClimateZone: 'continental-temperate'
         TimeVariabilityTolerance: 0.7000
    SituationVariabilityTolerance: 0.5000

定義した伝播モデルを使用して、送信機サイトのカバレッジを確認します。

coverage(tx,'PropagationModel',pm)

入力引数

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次のいずれかとして指定される伝播モデルの名前:

  • 'freespace' – 自由空間伝播モデル。

  • 'rain' – 降雨伝播モデル。詳細は、[3] を参照してください。

  • 'gas' – ガス伝播モデル。詳細については、[6]を参照してください。

  • 'fog' – 霧伝播モデル。詳細については、[2]を参照してください。

  • 'close-in' – 一般的に都市部のマクロセル シナリオで使用される近距離伝播モデル。詳細は、[1] を参照してください。

    メモ

    近距離モデルは、統計的パス損失モデルを実装しており、さまざまなシナリオに対して構成できます。既定値は、見通し外 (NLOS) 環境での都市部のマクロ セル シナリオに対応しています。

  • 'longley-rice' – Longley-Rice 伝播モデル。このモデルは、不規則地形モデル (ITM) とも呼ばれます。このモデルを使用して、建物を含む不規則な地形を伴うサイト間のポイントツーポイント パス損失を計算できます。パス損失は、自由空間損失、地形回折、地表反射、大気による屈折、対流圏散乱、および大気吸収から計算されます。詳細および制限の一覧については、[4] を参照してください。

    メモ

    Longley-Rice モデルは、地形データを使用して 2 点間の損失を予測するポイントツーポイント モードを実装しています。

  • 'tirem' — Terrain Integrated Rough Earth Model™ (TIREM™).このモデルを使用して、建物を含む不規則な地形を伴うサイト間のポイントツーポイント パス損失を計算できます。パス損失は、自由空間損失、地形回折、地表反射、大気による屈折、対流圏散乱、および大気吸収から計算されます。このモデルは、外部の TIREM ライブラリにアクセスする必要があります。実際のモデルは 1 MHZ から 1,000 GHz までの範囲で有効です。ただし、Antenna Toolbox™ の要素と配列を使用する場合、周波数範囲は 200 GHz に制限されます。

  • 'raytracing' – レイ トレーシング解析を使用して伝播パスと対応するパス損失を計算するマルチパス伝播モデル。パス損失は自由空間損失、材料による反射損失、およびアンテナの偏波損失から計算されます。Shooting and Bounicng Rays (SBR) 法またはイメージ手法を使用してレイ トレーシング解析を実行できます。'Method' プロパティを使用して手法を指定します。SBR 法には地表反射の効果は含まれますが、回折、屈折、散乱の効果は含まれません。イメージ手法では地表反射のみが考慮されます。いずれのレイ トレーシング手法も 100 MHz から 100 GHz までの周波数範囲に対して有効です。イメージ手法と SBR 法の違いについては、伝播モデルの選択を参照してください。関数 raytrace を使用してサイト間の伝播パスを計算およびプロットします。

依存関係

'tirem' を指定する場合、Antenna Toolbox が必要です。

データ型: char

名前と値の引数

例: propagationModel("rain","RainRate",50) は、降雨伝播モデルで降雨強度を毎時 50 ミリメートルに設定します。

オプションの引数 Name,Value のコンマ区切りペアを指定します。Name は引数名で、Value は対応する値です。Name は引用符で囲まなければなりません。Name1,Value1,...,NameN,ValueN のように、複数の名前と値のペアの引数を、任意の順番で指定できます。

伝播モデル オブジェクトのタイプによって、サポートされるプロパティのセットは異なります。伝播モデル タイプのプロパティとその説明の一覧については、関連するオブジェクト ページを参照してください。

伝播モデルのタイプオブジェクト ページ
'freespace'FreeSpace
'rain'Rain
'gas'Gas
'fog'Fog
'close-in'CloseIn
'longley-rice'LongleyRice
'tirem'TIREM (Antenna Toolbox)
'raytracing'RayTracing

出力引数

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伝播モデル。FreeSpaceRainGasFogCloseInLongleyRiceTIREM (Antenna Toolbox)、または RayTracing オブジェクトとして返されます。

参照

[1] Sun, Shu, Theodore S. Rappaport, Timothy A. Thomas, Amitava Ghosh, Huan C. Nguyen, Istvan Z. Kovacs, Ignacio Rodriguez, Ozge Koymen, and Andrzej Partyka. “Investigation of Prediction Accuracy, Sensitivity, and Parameter Stability of Large-Scale Propagation Path Loss Models for 5G Wireless Communications.” IEEE Transactions on Vehicular Technology 65, no. 5 (May 2016): 2843–60. https://doi.org/10.1109/TVT.2016.2543139.

[2] International Telecommunications Union Radiocommunication Sector. Attenuation due to clouds and fog. Recommendation P.840-6. ITU-R, approved September 30, 2013. https://www.itu.int/rec/R-REC-P.840-6-201309-S/en.

[3] International Telecommunications Union Radiocommunication Sector. Specific attenuation model for rain for use in prediction methods. Recommendation P.838-3. ITU-R, approved March 8, 2005. https://www.itu.int/rec/R-REC-P.838-3-200503-I/en.

[4] Hufford, George A., Anita G. Longley, and William A.Kissick. A Guide to the Use of the ITS Irregular Terrain Model in the Area Prediction Mode. NTIA Report 82-100. National Telecommunications and Information Administration, April 1, 1982.

[5] Seybold, John S. Introduction to RF Propagation. Hoboken, N.J: Wiley, 2005.

[6] International Telecommunications Union Radiocommunication Sector. Attenuation by atmospheric gases. Recommendation P.676-11. ITU-R, approved September 30, 2016. https://www.itu.int/rec/R-REC-P.676-11-201609-S/en.

[7] International Telecommunications Union Radiocommunication Sector. Effects of building materials and structures on radiowave propagation above about 100MHz. Recommendation P.2040-1. ITU-R, approved July 29, 2015. https://www.itu.int/rec/R-REC-P.2040-1-201507-I/en.

[8] International Telecommunications Union Radiocommunication Sector. Electrical characteristics of the surface of the Earth. Recommendation P.527-5. ITU-R, approved August 14, 2019. https://www.itu.int/rec/R-REC-P.527-5-201908-I/en.

[9] Yun, Zhengqing, and Magdy F. Iskander. “Ray Tracing for Radio Propagation Modeling: Principles and Applications.” IEEE Access 3 (2015): 1089–1100. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2015.2453991.

[10] Schaubach, K.R., N.J. Davis, and T.S. Rappaport. “A Ray Tracing Method for Predicting Path Loss and Delay Spread in Microcellular Environments.” In [1992 Proceedings] Vehicular Technology Society 42nd VTS Conference - Frontiers of Technology, 932–35. Denver, CO, USA: IEEE, 1992. https://doi.org/10.1109/VETEC.1992.245274.

バージョン履歴

R2019b で導入

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R2021b での動作変更

R2021a での動作変更