qualnet初心者です。

2.4GHzと5GHzの性質について比較を行いたいと考えております。

UrbanPropagationmodelを使用したcost_wi_los.configをもとに、
2ノードの間にビルの角を挟むような非見通し環境を作成しました。
802.11nの2.4GHzと5GHzにおいて、片方のノードの距離を徐々にy軸方向に増やしながらシナリオを実行し、通信可能距離の比較を行いました。アプリケーションはFTP Genericです。

その結果、どちらとも同じ距離で通信不可になってしまいました。
通信可能な同一距離においてもthroughputに差異は見られませんでした。
性質上、結果に差異が生まれると思われるのですが、原因はどのようなものが考えられるでしょうか。

分かりづらい点等あると思いますが，よろしくお願いします。

多少条件が異なると思いますけどQualNet8.2で試してみました。

確認を容易にするためアプリケーションは10MS間隔のCBRにして、
Nodeを毎秒1mで移動させてみました。
802.11nで5GHzと2.4GHzそれぞれを実行して、CBRのServer側で最後に
データを受信した時刻で比較すると、ごくわずかしか差がないですね。
実際には0.089941000秒なのでほぼ10MS。

もう少し確認してみますが、差し支えなければosirukoさんが作成した
シナリオのシナリオフォルダ全体をZIPで圧縮して頂けますか?

受信側におけるpathlossを可視化してみました。

クリップボード01.jpgがシナリオの3D表示です。
受信Nodeの移動は、右上から建物の角まで進んで
左側に折れ曲がります。

urban_2_3d.pngは2.4GHzでurban_5_3d.pngは5GHz。
視点はクリップボード01.jpgとは異なっていて、
折れ曲がった側からになっています。
X軸、Y軸はNodeの座標で、Z軸がPathLossです。
折れ曲がってLOSからNLOSに切り替わった時点で
急激にPathLossが変化します。

2.4GHzの場合は、
LOS(FREESPACE)で約-87dB、NLOSでは-125.5dB。
5GHzの場合は、
LOS(FREESPACE)で約-93.3dB、NLOSでは-137.7dB。

それぞれNLOSになると大きく減衰し受信できない
状態になってます。

2.4GHzと5GHzの差はLOSで約6.6dB、NLOSで約12.2dB
なので、周波数による影響はあります。

送信電力やGainを大きくして2.4GHzのNLOSでも受信
感度が大きくなるようにすれば、変化すると思います。
クリップボード01.jpg

urban_2_3d.png
urban_2_3d.png

urban_5_3d.png
urban_5_3d.png

ファイル名に全角文字が使えなかったので。
clipboad01.jpg
clipboad01.jpg

お返事いただきありがとうございます。
hiroさんがおっしゃったように、アプリケーションをCBRに変更しデータを最後に受信した時刻で比較すると

2.4GHz:32.210647504
5GHz :32.210851879

0.000204375秒の差を確認しました。

自分のシナリオではデフォルトの設定であったので、Gainを0.0から3.0に変更し、シナリオを実行したところ

2.4GHz:37.000565323
5GHz :37.000565323

結果として同じ値が出力されてしまいました。
障害物に近接しすぎて、違いが出にくいということでしょうか。

使用しているバージョンは9.0です。


cost_wi_los.zip

台風凄かったですね。

さて、添付して頂いたシナリオで以下を変更しました。

その1) PROPAGATION-CHANNEL-FREQUENCYの変更(これ重要です)
QualNetでは伝搬計算で使う周波数はCHANNELで指定します。
PHY802.11-FREQUENCY-BANDはdot11計算で使う数値なので、
伝搬計算では使われません。ちょっとわかりにくいです。

2.4GHzの場合
PROPAGATION-CHANNEL-FREQUENCY[0] 2400000000
5.0GHzの場合
PROPAGATION-CHANNEL-FREQUENCY[0] 5000000000

その2) 送信電力の変更
出力を弱くしました。左端で受信できないようにするためです。
PHY802.11-TX-POWER 10.0

その3) .appの変更
それぞれ、送信間隔を100MSにしました。
データ数が多いとシミュレーション時間がかかるためなので、
それ以外の意図はありません。
CBR 1 2 0 512 100MS 1S 0S

その4) .nodesの変更
Node2の移動開始位置を左端にして秒速1mにしました。
1 0 (828.00000000000000, 1249.00000000000000, 0.00000000000000) 0 0 0
2 0 (0.00000000000000, 1249.00000000000000, 0.00000000000000) 0 0 0
2 853S (853.00000000000000, 1249.00000000000000, 0.00000000000000) 0 0 0
2 929S (853.00000000000000, 1325.00000000000000, 0.00000000000000) 0 0 0

その5) ビルを2個削除
Node2を左端から移動させると、ビルを通り抜けるので
途中のビルを2個消しました。
具体的にはGUIでビルをクリックして右クリックで削除。

ここまでの変更でシミュレーション実行します。
Node2は左端から移動して、ビルの角で左折(上向き移動)。
その間100MS間隔でCBRパケットを送信。
送信電力が弱いので、Node1に接近しないと通信できません。

その時の受信電力とCBR Server側のパケット到着時刻と遅延を
グラフにしました。それぞれ横軸は時刻です。

まず、受信電力のグラフはQualNetが内部で選択したPathLossの
計算モデルもわかるようにしています。

2.4GHZの場合、
最初(距離が遠い場合)はURBAN_COST_WI_NLoS、
近づいてくるとTWORAY、
さらに接近するとFREESPACE、
ビルの角を曲がるとITU_R_NLOS1。
5.0HGzの場合はTWORAYがなくて、
最初(距離が遠い場合)はURBAN_COST_WI_NLoS、
近づいてくるとFREESPACE、
ビルの角を曲がるとITU_R_NLOS1。

いずれの場合もFREESPACEからITU_R_NLOS1に変化することで
かなり減衰してます(PathLossの絶対値が大きく変化する)。
角を曲がって大きく減衰することでCBRの受信できなくなってます。

次にCBRの遅延のグラフですが、横軸の開始は400からです。
2.4GHzの場合、概ね475秒から受信開始。
5.0GHzの場合、概ね565秒から受信開始。
という事で2.4GHzの方がより遠方から受信可能になってます。

角を曲がる(という楽曲がありましたね)ことでNLOSに変化し、
減衰するのですが、その減衰量が大きいためにいきなりCBRが
受信できなくなっている状態です。

ITU_R_NLOS1はITU-R P.1411で定められていて、ややこしい式なので
詳細は省略しますが、ビル壁からもう少し離すと良いかもしれません。
だだ、ITU-R P.1411のNLoS1にはover rooftopsと書いてあるので、
縦方向(Z軸方向)を考慮していて他の条件が影響するかもしれません。

『3.1.1 Propagation over rooftops, non-line-of-sight (NLoS)
The typical NLoS case (link BS1-MS1 in Fig. 1) is described by
Fig. 2. In the following, this case is called NLoS1.』

複数のファイルを添付することができないので、4回に分けて
添付します。
イメージデータがpng型式だとブラウザでプレビューできない
ことがあるみたいなのでjpeg型式にしてみました。

複数ファイルできました。
2.4GHzアプリケーション
urban2a.jpg
2.4GHzパスロス
urban2p.jpg

5GHzアプリケーション
urban5a.jpg
5HGzパスロス
urban5p.jpg

それぞれ.configを

PROPAGATION-CHANNEL-FREQUENCY[0] 2400000000
PROPAGATION-CHANNEL-FREQUENCY[0] 5000000000

に変更したところ、それぞれの特性である到達距離の違いを確認することができました。

電波の回折については、電力やアンテナゲインの数値を大幅に上げることによって曲がり込んでからの
受信を確認しました。実機での5GHz実験においては電波が透過し曲がり込み10m程の受信を確認しましたが、
このシナリオでは電波の透過は考慮されていないと思われるので、2.4GHzと5GHz共に回折特性により
ビルのような直角に曲がり込んだ先のノードでの受信はできないと考えています。

.configで周波数帯を変更する前は曲がり込んでからの受信を確認できていたのですが、
cost_wi_los.configのデフォルトでは

PROPAGATION-CHANNEL-FREQUENCY[0] 9e8

指数と考えれば2.4GHz帯よりも低い周波数帯でシミュレートが行われた事が原因でした。

初歩的な質問にご丁寧に答えて頂き、誠にありがとうございました。