Academic Journal
View in EDS

Modeling and optimization of the placement of transmitting devices in a wireless communication system

Bibliographic Details
Title: Modeling and optimization of the placement of transmitting devices in a wireless communication system
Source: МОДЕЛИРОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. 12
Publisher Information: Voronezh Institute of High Technologies, 2024.
Publication Year: 2024
Subject Terms: поглощение электромагнитных волн, беспроводная связь, распространение электромагнитных волн, electromagnetic wave propagation, оптимизация, signal strength, затухание сигнала, wireless communication, electromagnetic wave absorption, optimization, мощность сигнала, signal attenuation
Description: В работе рассматривается задача распространения сигнала внутри помещения. При решении данной задачи рассматривалось несколько этапов. На первом этапе была построена модель распространения электромагнитной волны через стену. Использовался подход, базирующийся на геометрической оптике. Для расчета степени поглощения требуется учитывать диэлектрическую и магнитную проницаемость материала стены. Чтобы обеспечить автоматизацию процесса вычислений, была написана программа на языке C++, которая дает возможности для того, чтобы быстро определить значения мощностей при заданных условиях. Исследовано затухание радиосигнала в зависимости от угла падения на стену. На втором этапе рассмотрена задача по определению уровня распространяющейся электромагнитной волны в различных точках внутри помещения. На третьем этапе рассмотрена задача оптимизации размещения передающего устройства внутри помещения. Был использован метод случайного поиска с последовательным сужением области определения значений. При этом требовалось применение метода сеток, являющегося локальным методом оптимизации. Для каждого участка сетки использовался метод золотого сечения. В итоге, после реализации нескольких десятков тысяч итераций, было определено оптимальное размещение передающего устройства. Научно-практическая значимость работы состоит в разработке комплексного алгоритма оптимизации размещения передающих устройств в помещении на основе вычислительного эксперимента. The paper considers the problem of signal propagation indoors. Several stages were considered in solving this problem. At the first stage, a model of electromagnetic wave propagation through the wall was built. An approach based on geometric optics was used. To calculate the degree of absorption, it is necessary to take into account the dielectric and magnetic permeability of the wall material. In order to automate the calculation process, a program was written in C++, which makes it possible to quickly determine the power values under given conditions. The attenuation of the radio signal depending on the angle of incidence on the wall is investigated. At the second stage, the tasks of determining the level of a propagating electromagnetic wave at various points inside the room are considered. At the third stage, the problem of optimizing the placement of the transmitting device inside the room is considered. A random search method was used with a sequential narrowing of the range of values. At the same time, the use of a local optimization method of the grid method was required. For each section of the grid, a local optimization method was used, which was the golden ratio method. As a result, after the implementation of several tens of thousands of iterations, the optimal placement of the transmitting device was determined. The scientific and practical significance of the work lies in the development of a complex algorithm for optimizing the placement of transmitting devices in the room based on a computational experiment.
Document Type: Article
Language: Russian
ISSN: 2310-6018
DOI: 10.26102/2310-6018/2024.44.1.034
Accession Number: edsair.doi...........3f0a9da470a4d77cc6a3e9d4f0de1b3e
Database: OpenAIRE
FullText Text:
  Availability: 0
Header DbId: edsair
DbLabel: OpenAIRE
An: edsair.doi...........3f0a9da470a4d77cc6a3e9d4f0de1b3e
RelevancyScore: 924
AccessLevel: 3
PubType: Academic Journal
PubTypeId: academicJournal
PreciseRelevancyScore: 924.291442871094
IllustrationInfo
Items – Name: Title
  Label: Title
  Group: Ti
  Data: Modeling and optimization of the placement of transmitting devices in a wireless communication system
– Name: TitleSource
  Label: Source
  Group: Src
  Data: <i>МОДЕЛИРОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ</i>. 12
– Name: Publisher
  Label: Publisher Information
  Group: PubInfo
  Data: Voronezh Institute of High Technologies, 2024.
– Name: DatePubCY
  Label: Publication Year
  Group: Date
  Data: 2024
– Name: Subject
  Label: Subject Terms
  Group: Su
  Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22поглощение+электромагнитных+волн%22">поглощение электромагнитных волн</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22беспроводная+связь%22">беспроводная связь</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22распространение+электромагнитных+волн%22">распространение электромагнитных волн</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22electromagnetic+wave+propagation%22">electromagnetic wave propagation</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22оптимизация%22">оптимизация</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22signal+strength%22">signal strength</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22затухание+сигнала%22">затухание сигнала</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22wireless+communication%22">wireless communication</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22electromagnetic+wave+absorption%22">electromagnetic wave absorption</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22optimization%22">optimization</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22мощность+сигнала%22">мощность сигнала</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22signal+attenuation%22">signal attenuation</searchLink>
– Name: Abstract
  Label: Description
  Group: Ab
  Data: В работе рассматривается задача распространения сигнала внутри помещения. При решении данной задачи рассматривалось несколько этапов. На первом этапе была построена модель распространения электромагнитной волны через стену. Использовался подход, базирующийся на геометрической оптике. Для расчета степени поглощения требуется учитывать диэлектрическую и магнитную проницаемость материала стены. Чтобы обеспечить автоматизацию процесса вычислений, была написана программа на языке C++, которая дает возможности для того, чтобы быстро определить значения мощностей при заданных условиях. Исследовано затухание радиосигнала в зависимости от угла падения на стену. На втором этапе рассмотрена задача по определению уровня распространяющейся электромагнитной волны в различных точках внутри помещения. На третьем этапе рассмотрена задача оптимизации размещения передающего устройства внутри помещения. Был использован метод случайного поиска с последовательным сужением области определения значений. При этом требовалось применение метода сеток, являющегося локальным методом оптимизации. Для каждого участка сетки использовался метод золотого сечения. В итоге, после реализации нескольких десятков тысяч итераций, было определено оптимальное размещение передающего устройства. Научно-практическая значимость работы состоит в разработке комплексного алгоритма оптимизации размещения передающих устройств в помещении на основе вычислительного эксперимента. The paper considers the problem of signal propagation indoors. Several stages were considered in solving this problem. At the first stage, a model of electromagnetic wave propagation through the wall was built. An approach based on geometric optics was used. To calculate the degree of absorption, it is necessary to take into account the dielectric and magnetic permeability of the wall material. In order to automate the calculation process, a program was written in C++, which makes it possible to quickly determine the power values under given conditions. The attenuation of the radio signal depending on the angle of incidence on the wall is investigated. At the second stage, the tasks of determining the level of a propagating electromagnetic wave at various points inside the room are considered. At the third stage, the problem of optimizing the placement of the transmitting device inside the room is considered. A random search method was used with a sequential narrowing of the range of values. At the same time, the use of a local optimization method of the grid method was required. For each section of the grid, a local optimization method was used, which was the golden ratio method. As a result, after the implementation of several tens of thousands of iterations, the optimal placement of the transmitting device was determined. The scientific and practical significance of the work lies in the development of a complex algorithm for optimizing the placement of transmitting devices in the room based on a computational experiment.
– Name: TypeDocument
  Label: Document Type
  Group: TypDoc
  Data: Article
– Name: Language
  Label: Language
  Group: Lang
  Data: Russian
– Name: ISSN
  Label: ISSN
  Group: ISSN
  Data: 2310-6018
– Name: DOI
  Label: DOI
  Group: ID
  Data: 10.26102/2310-6018/2024.44.1.034
– Name: AN
  Label: Accession Number
  Group: ID
  Data: edsair.doi...........3f0a9da470a4d77cc6a3e9d4f0de1b3e
PLink https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsair&AN=edsair.doi...........3f0a9da470a4d77cc6a3e9d4f0de1b3e
RecordInfo BibRecord:
  BibEntity:
    Identifiers:
      – Type: doi
        Value: 10.26102/2310-6018/2024.44.1.034
    Languages:
      – Text: Russian
    Subjects:
      – SubjectFull: поглощение электромагнитных волн
        Type: general
      – SubjectFull: беспроводная связь
        Type: general
      – SubjectFull: распространение электромагнитных волн
        Type: general
      – SubjectFull: electromagnetic wave propagation
        Type: general
      – SubjectFull: оптимизация
        Type: general
      – SubjectFull: signal strength
        Type: general
      – SubjectFull: затухание сигнала
        Type: general
      – SubjectFull: wireless communication
        Type: general
      – SubjectFull: electromagnetic wave absorption
        Type: general
      – SubjectFull: optimization
        Type: general
      – SubjectFull: мощность сигнала
        Type: general
      – SubjectFull: signal attenuation
        Type: general
    Titles:
      – TitleFull: Modeling and optimization of the placement of transmitting devices in a wireless communication system
        Type: main
  BibRelationships:
    IsPartOfRelationships:
      – BibEntity:
          Dates:
            – D: 03
              M: 04
              Type: published
              Y: 2024
          Identifiers:
            – Type: issn-print
              Value: 23106018
            – Type: issn-locals
              Value: edsair
            – Type: issn-locals
              Value: edsairFT
          Numbering:
            – Type: volume
              Value: 12
          Titles:
            – TitleFull: МОДЕЛИРОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
              Type: main
ResultId 1