Simulador de propagación 3D para Interiores Utilizando Trazado de Rayos para la Banda de Frecuencia de 10-20 GHz sobre GPU con NVIDIA-Optix bajo el motor gráfico Unity

Autores/as

  • Mario Paguay Alvarado Docente
  • Jefferson Ribadeneira
  • Kevin Israel Freire Lema
  • Ana Logroño

DOI:

https://doi.org/10.47187/perspectivas.5.2.203

Palabras clave:

Indoor Propagation Simulator, Ray Tracing, GPU, Nvidia OPTIX, Unity

Resumen

En este artículo se presenta un novedoso simulador de propagación interior Ray Tracing 3D a frecuencias de 10-20 GHz usando GPU. Para realizar la simulación se utilizaron herramientas de software como Nvidia CUDA 10.0, CMake 3.19.4, Nvidia OPTIX 6.5, Microsoft Visual Studio Community 2017 y Unity 2018.4.21f1. Se definieron dos escenarios interiores con línea de vista (LOS) dentro de la Facultad de Informática y Electrónica de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), uno en el Laboratorio de Microondas, con distancias mínimas y máximas entre Transmisor y Receptor de 0.34m (campo lejano) y 7m, respectivamente; y el segundo escenario está ubicado en el hall de la planta baja del edificio de la FIE con distancias mínimas y máximas de 6 y 12 m, respectivamente. En esos escenarios, tanto las medidas reales como las simuladas se realizaron con saltos de frecuencia de 1 GHz. Para la simulación se utilizó una técnica de propagación Ray Tracing bajo GPU utilizando NVIDIA-Optix. Al comparar la potencia simulada y la medida, se observó una diferencia de 10 dB aproximadamente.

Métricas

Citas

ETSI 2021, p. 29 (3GPP TS 38.104 version 15.13.0 release 15)

S. Budiyanto, L. M. Silalahi, F. A. Silaban, N. P. Atmadja and I. M. Fajar Rahayu, "Coexistence Analysis of 5G and Satellite Networks at 3.5 GHz Frequency," 2020 IEEE International Conference on Communication, Networks and Satellite (Comnetsat), Batam, Indonesia, 2020, pp. 1-5, doi: 10.1109/Comnetsat50391.2020.9328989.

Y. Cho, H. -K. Kim, M. Nekovee and H. -S. Jo, "Coexistence of 5G With Satellite Services in the Millimeter-Wave Band," in IEEE Access, vol. 8, pp. 163618-163636, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3022044.

E. Egea-Lopez, F. Losilla, J. Pascual-Garcia and J. M. Molina-Garcia-Pardo, "Vehicular Networks Simulation With Realistic Physics," in IEEE Access, vol. 7, pp. 44021-44036, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2908651.

S. Parker et all. “GPU Ray Tracing”. Communications of the ACM. pp. 93-101. 2013. [Online] Available: https://www.classes.cs.uchicago.edu/archive/2016/winter/320011/papers/p93-parker.pdf

P. Nelimarkka. “Teaching unity3D in game programming module”. pp. 1-104. 2014. [Online] Available: URL: https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/75534/bachelors_thesis_paavo_nelimarkka.pdf?sequence=1&isAllowed=y

A. Penzentcev. “Architecture and implementation of the system for serious games in Unity 3D”. Czech Republic. pp. 1- 68. 2015. [Online] Available: https://is.muni.cz/th/whosc/Thesis.pdf

L. Meiling. “Indoor radio propagation modeling for system performance prediction”. L’Institut National des Sciences Appliqu´ees de Lyon. Villeurbanne- Francia. pp. 1-126. 2013. [Online] Available: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00937481/document

M. Madroñero, S. Meneses. “Análisis de la propagación de una señal mmWave en entornos indoor”. Colombia. pp. 1-91. 2016.

D. Mendes. “Caracterización indoor y ampliación de un rem (radio enviroment map) en el campus nord de la UPC”. Universidad Politécnica de Catalunya, Barcelona- España. pp. 1-99. 2015.

Descargas

Publicado

2023-08-16

Cómo citar

[1]
M. Paguay Alvarado, J. . Ribadeneira, K. I. Freire Lema, y A. Logroño, « Simulador de propagación 3D para Interiores Utilizando Trazado de Rayos para la Banda de Frecuencia de 10-20 GHz sobre GPU con NVIDIA-Optix bajo el motor gráfico Unity», Perspectivas, vol. 5, n.º 2, pp. 49–56, ago. 2023.

Número

Sección

Artículos arbitrados