Исследование вопроса повышения эффективности систем сухопутной подвижной связи в условиях многолучевого распространения радиоволн

• Автор: Бизяев, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 91 с. : ил

Исследование вопроса повышения эффективности систем сухопутной подвижной связи в условиях многолучевого распространения радиоволн Содержание
Введение
Глава 1. Влияние многолучевого распространения радиоволн на
характеристики канала связи
1.1. Математические модели распространения радиоволн и селективных замираний, использующиеся при анализе работы систем сухопутной подвижной связи
1.2. Анализ влияния селективных замираний на характеристики систем связи и методы, использующиеся для улучшения этих характеристик
1.3. Анализ работы существующих систем связи в условиях многолучевого распространения радиоволн
Глава 2 Экспериментальное исследование параметров корреляции
селективных замираний
2.1. Структурная схема и технические характеристики измерительной установки, использованной для проведения экспериментального исследования
2.2. Условия проведения, методика и результаты экспериментального исследования
Глава 3. Адаптивные алгоритмы работы системы связи в условиях
многолучевого распространения волн
3.1. Алгоритмы адаптации при связи с неподвижным объектом
3.2. Алгоритмы адаптации при связи с подвижным объектом, основанные на коррелированности селективных замираний в системах с временным разделением каналов

Глава 4. Пути реализации алгоритмов адаптации в существующих и
перспективных системах связи
4.1. Алгоритм адаптивного распределения ресурсов системы
исследования
4.2. Вопросы аппаратурной реализации алгоритмов адаптации в
существующих и перспективных системах связи
4.3. Вопросы применения адаптивных алгоритмов
Заключение
Список использованной литературы

Введение
Системы сухопутной подвижной связи (системы сотовой связи, бесшнуровой телефонии, беспроводного доступа, радиотелефонные удлинители и т.п.) в настоящее время получили широкое распространение. Все они работают в условиях многолучевого распространения волн и подвержены влиянию селективных замираний, что снижает их пропускную способность, уменьшает зону обслуживания и требует увеличения затрат на создание инфраструктуры. В настоящее время широкое применение нашли системы, использующие различные методы разнесения для уменьшения отрицательного влияния селективных замираний. К таким методам относятся временное, частотное и пространственное разнесение [10, 16, 51]. С развитием технологии обработки сигналов и вычислительной техники появилась возможность дальнейшего совершенствования этих методов за счет использования адаптивных алгоритмов [10]. Необходимость совершенствования систем связи, работающих в условиях многолучевого распространения волн, и появившиеся для этого возможности определяют актуальность темы работы.
Целью данной работы является разработка и исследование методик и адаптивных алгоритмов, улучшающих энергетические характеристики канала связи за счет учета коррелированности замираний сигнала в частотной и временной областях.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
1. Исследование влияния селективных замираний на системы сухопутной подвижной связи. Анализ применимости методов временного, частотного и пространственного разнесения.
2. Разработка и изготовление измерительного оборудования, предназначенного для построения математической модели пространственной картины поля, создаваемого неподвижным радиомаяком, имитирующим базовую станцию системы связи. Экспериментальное исследование влияния подвижности окружающей среды на характеристики канала связи.
3. Разработка алгоритмов адаптивного распределения ресурсов системы, основанных на учете коррелированности замираний сигнала.

определенным преимуществом при работе в условиях многолучевого распространения волн.
Область применения систем связи накладывает ряд ограничений на использование в них тех или иных конструктивно-технических решений. Использование пространственного разнесения требует увеличения размеров антенных систем, что неприемлемо при использовании портативного абонентского оборудования. Однако, использование такого решения на стационарных объектах не вызывает технических сложностей: для этого просто необходимо увеличить количество антенн и приемных трактов. В системах подвижной связи таким объектом является базовая станция. С точки зрения возможностей организации пространственного разнесения определенные преимущества имеют цифровые системы: процессы выбора и коммутации различных антенн и приемных трактов могут быть субъективно незаметными, чего затруднительно добиться в аналоговых системах. Пространственное разнесение на базовой станции широко применяется в существующих цифровых системах связи: в базовой части бесшнурового телефона стандарта БЕСТ [4,44] используются две коммутируемые антенны с ортогональными поляризациями [51], что может привести к энергетическому выигрышу в канале связи около 1.5дБ (Рис. 1.2.9), в стандарте 18-95 также предусмотрена возможность использования разнесенного приема [3,37].
Из Табл. 1.1.1 видно, что для различных условий распространения волн характерна различная среднеквадратическая разность времени прихода сигналов, что накладывает ограничения на максимальную и минимальную канальную скорость систем (Рис 1.2.1 и Рис. 1.2.2). Наихудшими можно признать условия, когда система должна работать во всех случаях: на открытой местности, в пригородной зоне, в городской застройке и внутри зданий. Это характерно для большинства систем сухопутной подвижной связи за исключением тех, которые предназначены для работы преимущественно внутри помещений. Примером последней системы может служить бесшнуровой телефон стандарта БЕСТ или офисная АТС на базе этого стандарта, в которых канальная скорость составляет порядка 1Мбит/с [44], что в условиях городской застройки (Табл.1.1.1) приведет к возникновению межсимвольной интерференции и к недопустимо высокой для системы остаточной вероятности