ВКР Блокировка прямой видимости в миллиметровом диапазоне частот в индустриальных условиях

Оригинальность по АП.Вуз на 27 февраля 2023 года более 70%.

Оригинал документа в pdf, конвертация в Word автоматическая (в word могут быть недочеты форматирования, которые вы легко исправите самостоятельно).

Методом исследования является имитационное моделирование с помощью

Blender 3D и MATLAB.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в том, что сети 5G в миллиметровом

диапазоне на данной момент плохо изучены, особенно в индустриальных условиях.

Исследования в выпускной работе уникальны, так как методы, предложенные в

данной работе, не использовались ранее.

Структура работы

В первой части выпускной квалификационной работы представлены

концепция и основные компоненты Индустрии 4.0, обзор промышленных моделей в

различных индустриальных развертываниях, а также постановка задачи

исследования.

Вторая часть выпускной работы посвящена методологии оценки блокировки

прямой видимости в заводских условиях. Более подробно представлены

теоретическая оценка вероятности блокировки и имитационная модель оценки

вероятности прохождения сигнала, также описаны методы расчетных

характеристик.

В заключительной части работы описаны результаты теоретической оценки

вероятности блокировки и сравнение имитационной модели с теорией.

Список сокращений ............................................................................................. 4

Введение.................................................................................................................. 5

Глава 1. Концепция Индустрии 4.0 .................................................................... 8

1.1. Основные компоненты Индустрии 4.0 ......................................................................... 9

1.2. Обзор промышленных моделей в различных индустриальных развертываниях ... 11

1.3. Постановка задачи исследования ................................................................................ 19

Глава 2. Методология оценки блокировки прямой видимости ................. 21

2.1. Теоретическая оценка вероятности блокировки........................................................... 26

2.2. Имитационная модель оценки вероятности прохождения сигнала ............................ 28

2.3. Методы расчета вероятностных характеристик ........................................................... 29

Глава 3. Анализ результатов ............................................................................. 32

3.1. Результаты теоретической оценки .................................................................................. 32

3.2. Сравнение имитационной модели с теорией ................................................................. 35

Заключение .......................................................................................................... 38

Литература ........................................................................................................... 40

Приложение А. Листинг программы .............................................................. 42

Приложение B. Листинг программы .............................................................. 43

Приложение C. Листинг программы .............................................................. 44

Приложение D. Листинг программы .............................................................. 46

Приложение E. Листинг программы .............................................................. 48

Приложение F. Листинг программы .............................................................. 49

1. Orsino A. et al. Caching-aided collaborative D2D operation for predictive data

dissemination in industrial IoT //IEEE Wireless Communications. – 2018. – Т. 25.

– №. 3. – С. 50-57.

2. Cano C. et al. A Channel Measurement Campaign for mmWave Communication in

Industrial Settings //IEEE Transactions on Wireless Communications. – 2020. – Т.

20. – №. 1. – С. 299-315.

3. Gapeyenko M. et al. Line-of-sight probability for mmwave-based UAV

communications in 3D urban grid deployments //IEEE Transactions on Wireless

Communications. – 2021. – Т. 20. – №. 10. – С. 6566-6579.

4. Ivanova D. et al. Performance of Priority-Based Traffic Coexistence Strategies in

5G mmWave Industrial Deployments //IEEE Access. – 2022.

5. Solomitckii D. et al. Characterization of mmWave channel properties at 28 and 60

GHz in factory automation deployments //2018 IEEE Wireless Communications

and Networking Conference (WCNC). – IEEE, 2018. – С. 1-6.

6. Hriba E., Valenti M. C., Heath R. W. Optimization of a Millimeter-Wave UAV-to-

Ground Network in Urban Deployments //MILCOM 2021-2021 IEEE Military

Communications Conference (MILCOM). – IEEE, 2021. – С. 861-867.

7. Sheikh M. U. et al. Blockage and Ray Tracing Propagation Model in 3GPP Specified

Industrial Environment //2021 International Conference on Information Networking

(ICOIN). – IEEE, 2021. – С. 397-402.

8. Moltchanov D. et al. Socially inspired relaying and proactive mode selection in

mmWave vehicular communications //IEEE Internet of Things Journal. – 2019. –

Т. 6. – №. 3. – С. 5172-5183.

9. Zhang X. et al. Wide-coverage beam-steered 40-Gbit/s non-line-of-sight optical

wireless connectivity for Industry 4.0 //Journal of Lightwave technology. – 2020. –

Т. 38. – №. 24. – С. 6801-6806.

10. Korpi D. et al. Visual detection-based blockage prediction for beyond 5G wireless

systems //2020 2nd 6G Wireless Summit (6G SUMMIT). – IEEE, 2020. – С. 1-5.

11. Fourth Industrial Revolution [Электронный ресурс]: Wikipedia. - URL:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fourth_Industrial_Revolution // (дата обращения

02.03.2022 г.)

12. Unlock the value of Industry 4.0 [Электронный ресурс]: ericsson.com. - URL:

hhttps://www.ericsson.com/en/industry4-0 // (дата обращения 12.12.2021 г.)

13. UNIVERSAL ROBOT UR5e [Электронный ресурс]: UNIVERSAL ROBOTS. -

URL: https://www.universal-robots.com/products/ur5-robot/ // (дата обращения

04.03.2022 г.)

14. KR QUANTEC PA [Электронный ресурс]: KUKA. - URL:

https://www.kuka.com/en-de/products/robot-systems/industrial-robots/kr-quantec-

pa // (дата обращения 10.03.2022 г.)

15. LBR iiwa [Электронный ресурс]: KUKA. - URL: https://www.kuka.com/en-

de/products/robot-systems/industrial-robots/lbr-iiwa // (дата обращения

19.03.2022 г.)

16. Кондратьева А.А., Молчанов Д.А., Бегишев В.О., Блокировка прямой

видимости в индустриальных развертываниях mmWave и THz сетях доступа:

материалы Всероссийской конференции с международным участием. Москва,

РУДН, 18–22 апреля 2022 г., стр.128-131. — Москва : РУДН, 2022. 450 —с. :

ил.