Методы оптимального распределения частотно-временного ресурса в системах подвижной радиосвязи

• Автор: Шорин, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 351 с. : ил.

В&бдонибштш я я я яяя яяя ятя яя я я

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОГО РЕСУРСА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ
1.1.Проблема вычислительной сложности задачи частотнотерриториального планирования в современных и проектируемых

системах подвижной радиосвязи

1.2.3адача синтеза оптимальной структуры опорной сети базовых

станций

1.3.0бщие проблемы задачи прогноза перегрузок сотовых сетей на

основе анализа динамического поведения подвижных абонентов

1.4.Проблема адаптации систем подвижной радиосвязи к территориальноадресному распределению нагрузки
Глава 2. ПЛАНИРОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО РЕСУРСА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ МОНОТОННЫХ
СИСТЕМ
2.1 .Частотно-территориальное планирование в современных и проектируемых системах подвижной
радиосвязи
2.2.Теория монотонных множеств в задачах планирования частотного ресурса
2.3.Синтез алгоритма выделения групп интермодуляционно совместимых частот на основе монотонной меры
2.4.Алгоритм синтеза оптимальной структуры сотовых сетей связи
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 3. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ТЕОРИИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗА ПЕРЕГРУЗОК СОТОВЫХ СЕТЕЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ АБОНЕНТОВ
3.1. Режим перегрузки и его связь с параметрами мобильности
3.2. Модели нестационарных законов для характеристик мобильности. Оценки параметров
3.3. Динамика переходных процессов, описывающих изменение числа абонентов в соте.Предсказание перегрузок
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 4. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АДАПТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА РАДИОКАНАЛА В СОТОВЫХ И ВЕДОМСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ
4.1 .Оптимизация управления случайным множественным доступом в ССПР
4.2.Повышение емкости сотовых систем связи при использовании зон перекрытия в режиме управления доступом
4.3.Анализ пакетной передачи данных в многоканальных системах подвижной радиосвязи
4.4.Синтез сети подвижной радиосвязи с множественным доступом
,184
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОГО РЕСУРСА ССПР ПРИ РЕШЕНИИ НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗАДАЧ
5.1.Интермодуляционная совместимость частот при частотнотерриториальном планировании сетей оперативной радиосвязи
5.2.Интермодуляционная совместимость частот и управление множественным доступом в низкоорбитальных спутниковых системах связи
5.3.Выделение групп интермодуляционно совместимых частот для сотовых систем связи
5.4.Синтез радиосети оптимальной структуры для опытной зоны
системы UMTS в г. Иваново
5.5.0птимизация использования частотно-временного ресурса в системах передачи тревожной информации с множественным доступом
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

• Актуальность проблемы
Бурная информатизация общества привела к тому, что в последнее десятилетие произошел резкий скачок объема информации, передаваемой и обрабатываемой различными системами радиосвязи. Существенно увеличилось ^ количество одновременно работающих радиосредств и систем связи различного
назначения. В каждой отдельной системе значительно возросло число абонентов.
Заметно поднялась скорость обработки и передачи информации. Все это потребовало повышения пропускной способности, показателей быстродействия и электромагнитной совместимости систем подвижной радиосвязи.
Наступил период, когда практически все системы радиосвязи вышли на предельный уровень нагрузки и ощутили потребность в повышении ресурса радиоканала. Усилия на уровне национальных и международных комитетов и комиссий по распределению ресурса радиоканала между различными системами, радиосредствами и службами оказались способными лишь на некоторое время снять остроту проблемы.
В качестве важнейшей тенденции решения проблемы повышения пропускной способности радиотехнических систем в последнее время выступает поиск новых усовершенствованных способов организации радиосвязи, задействование Ф неиспользованных ресурсов существующих радиолиний. В сотовых сетях и
системах связи подвижных абонентов одними из основных путей повышения пропускной способности являются: оптимизация территориального
® распределения частотного ресурса радиоканала, а также пространственной
структуры сотового покрытия, поиск оптимальных методов обеспечения ЭМС, обеспечение более качественной и быстрой работы в режимах организации доступа, введения процедур контроля локальных перегрузок с последующим перераспределением ресурса.
Реализации перечисленных выше методов препятствует высокая сложность существующих алгоритмов, неразвитость информационных технологий в части подходов, позволяющих снижать указанную вычислительную сложность в реальных условиях, отсутствие решения вопросов, связанных с влиянием мобильности абонентов на основные характеристики систем подвижной радиосвязи.
Появление высокопроизводительных цифровых БИС с большой степенью интеграции открыло новые принципиальные возможности по созданию компактных устройств и комплексов автоматизированного решения указанных задач. Относительная простота сопряжения цифровых систем адаптивного управления ресурсом канала с другими цифровыми системами фактически _ решает проблему их включения в существующие и проектируемые
интегрированные цифровые сети региональных, национальных и глобальных
систем радиосвязи. Это объясняет то, что на первый план все отчетливее выступает проблема разработки соответствующих теоретических методов управления ресурсом радиоканала и анализа характеристик мобильности подвижных абонентов.
Главной особенностью систем подвижной радиосвязи (СПР) является подвижность абонентов системы и территориальная распределенность подсистемы радиодоступа. Эта особенность делает подчас невозможным использование для их исследования и проектирования научных результатов и инженерных методик, разработанных для телекоммуникационных систем фиксированной связи. Поэтому одной из актуальных задач является задача исследования области применения известных результатов теории массового
и последним зафиксированным элементом в последовательности Д считается элемент Д(/) (то есть рабочий индекс / фиксируется для использования на последующих рекуррентных шагах).
Рекуррентный шаг
Пусть закончена фиксация элементов вспомогательной подпоследовательности Д. (применяем для описания алгоритма технику индукции (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 2.1)).
К этому моменту построена последовательность 1р. На множестве Р(р путем перебора определяется
Д/+1 = аг§ гпах я* Р(р (ул).
реРМр
Положим еу+1 = я+Р(р{/1р1). Также примем
г;,1=1А<р. (2.10)
С помощью перебора находим все элементы и для которых
п*р-ф{у)>е^.
Далее, как и на нулевом шаге составляется вспомогательная подпоследовательность
д,+1={д+1(а...,д+1(4
и запускается внутренняя циклическая процедура расширения вспомогательной и формирования очередных элементов основной последовательностей.
Для этого, аналогично режиму нулевого шага, проверяются два условия:
а) множество ф содержит элементы V, для которых
л* р(р
б) элемент дч,(/) определен (существует для пополнения основной последовательности) для подпоследовательности
й+.=(д+
Логика работы внутренней циклической процедуры, техника расширения вспомогательной Д+1 и основной 1р последовательностей, а также правило остановки, остаются теми же, что и в режиме нулевого шага.
После исчерпывании всех элементов V и остановки внутренней циклической процедуры осуществляется переход на начало очередного рекуррентного шага, где повторяется операция выбора очередного порога гу+2.
Общая остановка по рекуррентным шагам производится тогда, когда на очередном шаге с/ имеет место равенство