Metodo

Jambline prevede una mappa di copertura a partire dalla pianta e dagli access point. Poi dichiara il proprio errore su misure che non ha mai visto. Contano entrambe le metà. Una previsione senza errore misurato è un disegno.

Il modello

Il modello parte dalla perdita in spazio libero lungo il percorso diretto. Poi aggiunge una perdita per ogni parete che il percorso attraversa. Le perdite di parete vengono dal modello a strato ITU-R P.2040. Jambline valuta quel modello alla frequenza in uso. Non legge valori tipici da una tabella, quindi una parete in cartongesso da 100 mm e una da 150 mm danno numeri diversi.

Il campo reso aggiunge due effetti: riflessione speculare del primo ordine su pareti, pavimento e soffitto, e diffrazione singola e doppia sugli spigoli delle pareti. Un corridoio si comporta come una guida d'onda. Una porta si comporta come uno spigolo che diffrange. Un modello a percorso diretto non ha né l'una né l'altra. Entrambe cambiano il risultato più del termine di parete.

Calibrazione

La geometria è fissata, quindi il modello multiparete è lineare nei propri parametri. L'esponente di distanza, la costante e ogni perdita per materiale si risolvono allora in forma chiusa con i minimi quadrati. Non c'è ricerca iterativa e non c'è seme casuale. La stessa campagna produce sempre lo stesso adattamento.

Per impostazione predefinita l'esponente è fissato al valore dello spazio libero. I collegamenti che attraversano più pareti tendono anche a essere più lunghi, quindi un esponente libero può attribuire la perdita di parete alla distanza. Puoi liberarlo. Fallo solo quando la campagna è abbastanza ampia da separare le due cose.

Errore misurato, 5,18 GHz

Abbiamo valutato il modello contro la campagna TMB (Adame, Carrascosa e Bellalta, arXiv:1812.00667). Copre 21 collegamenti su un piano di uffici, canale 36. La potenza ricevuta viene dalle catture di pacchetti degli autori stessi. Abbiamo adattato 14 collegamenti. Ne abbiamo esclusi 7 e li abbiamo valutati.

La parete d'ufficio adattata merita una verifica fisica. A 5180 MHz il modello a strato ITU-R P.2040 dà 4,5 dB per 100 mm di cartongesso e 6,6 dB per 150 mm. Quindi 4,92 dB corrisponde a circa 110 mm. Una parete su montanti con cartongesso su entrambi i lati è spessa da 100 a 125 mm. L'adattamento chiede una parete che esiste.

Ventuno collegamenti su un piano di un edificio confermano il modello. Non misurano una popolazione. L'intervallo attorno a 6,47 dB è ampio. L'articolo conta «pareti d'ufficio» e non nomina alcun materiale. La potenza ricevuta viene da hardware di consumo, e un livello riportato da quell'hardware non è una misura calibrata.

Errore misurato, 5,8 GHz

Questa prova usa il rapporto NTIA 00-372, tabella 3, configurazione di antenne 8. Quella riga è l'unica da omnidirezionale a omnidirezionale, quindi l'unica confrontabile con un trasmettitore isotropo. Il rapporto è un'opera del governo degli Stati Uniti. Qui non adattiamo nulla. Le coordinate vengono dalla pianta pubblicata. Il modello gira così come viene distribuito. Un numero positivo significa che il modello ha addebitato più perdita di quanta la misura ne mostrasse.

Da quelle quattro righe emergono due cose. Primo, a 46,6 m il modello a percorso diretto è pessimista di 11,3 dB. Lo spazio libero non ha guida d'onda, e un corridoio in calcestruzzo da 2,4 m lo è. Le riflessioni riducono quell'errore a 4,3 dB. Secondo, l'angolo è il caso estremo, con 14,3 dB. Il rapporto ha scelto quel punto per isolare la diffrazione. Il modello addebita troppo per girare un angolo: porta un solo ordine di diffrazione di spigolo, e nulla di guidato lo accompagna. Quel limite adesso ha una dimensione.

Che cosa tutto questo non dimostra

• Nessun collegamento delle due campagne attraversa una parete lungo geometria tracciata. La suite di test verifica l'attraversamento delle pareti contro una ricerca esaustiva su ogni parete. Non lo verifica contro una misura.
• 2,4 GHz e 6 GHz non sono verificati contro misure. Le campagne pubblicate sopra stanno a 5,18 e 5,8 GHz.
• Nessuna campagna pubblicata usata qui identifica i materiali delle sue pareti. La libreria dei materiali si appoggia quindi al modello a strato P.2040 e non a un adattamento per materiale.
• La mappa di uplink esegue il modello di downlink al contrario, con una potenza di trasmissione che indichi tu. La perdita di percorso è reciproca, quindi la geometria regge. Il modello non dice nulla su che cosa fa un terminale reale con la propria antenna o con il controllo di potenza.
• Il rumore di fondo lo indichi tu. Jambline non lo risolve mai. La mappa del margine sul rumore e il suo obiettivo leggono il livello previsto contro il numero che scrivi. Quel numero parte da -95 dBm, cioè quanto sente un ricevitore silenzioso su 20 MHz. È sbagliato ovunque l'edificio non sia silenzioso.
• Una previsione non è un rilievo sul campo. Ti dice dove camminare. Dice anche al cliente che cosa aspettarsi prima che qualcuno compri l'hardware.

Velocità

Apple M2, 8 core GPU, il migliore di 20 esecuzioni. Il piano di riferimento misura 40 per 25 m. Ha 12 stanze per lato, 122 pareti e 4 access point a 5,2 GHz. Fisica completa significa percorso diretto più riflessione del primo ordine e diffrazione di spigolo.

La colonna CPU è il solutore di questo progetto. Esiste per verificare il kernel GPU, non per essere veloce. Non dice nulla su nessun altro strumento.

Correttezza

Tre livelli verificano il lavoro, ognuno verifica quello sotto.

1. I casi analitici girano contro forme chiuse.
2. La griglia deve cambiare il costo, mai il risultato. Jambline lo verifica valutando ogni raggio contro una ricerca esaustiva che prova tutte le pareti. Una ricerca esaustiva non può perdere una parete per un errore di appartenenza di cella.
3. Il kernel GPU deve riprodurre il solutore CPU. Quel contratto impedisce alla versione browser e alla versione validata di divergere.

Sul piano di riferimento i due coincidono esattamente su tutti i 117 600 pixel. Su un piano grande il doppio, 9 pixel su 426 400 differiscono. Ognuno è un raggio che passa esattamente per un vertice dove due pareti si incontrano. Lì il parametro del segmento cade sul proprio limite, fino all'ultimo bit. Il campo è continuo attraverso quei raggi, quindi entrambe le risposte sono difendibili. Perciò il test limita quanti pixel possono differire, e di quanto. Non finge che coincidano.