Совмещенная сеть сотовой связи и беспроводной широкополосной передачи данных на основе топологии mesh

• Автор: Настасин, Кирилл Сергеевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Совмещенная сеть сотовой связи и беспроводной широкополосной передачи данных на основе топологии mesh
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Г Проблемы передачи данных в сетях сотовой связи и беспроводного широкополосного доступа
1.1 Системы и сети передачи информации. Сети сотовой связи
и БШД
1.2 Недостатки традиционных сетей сотовой связи и актуальность задачи создания совмещенной сети сотовой связи и

1.2.1 Совмещенная сеть сотовой связи и БШД на основе технологии IMS
1.2.2 Совмещенная сеть сотовой связи и БШД на основе технологии UMA
1.2.3 Сравнительный анализ характеристик mesh-сетей с сетями БШД
1.3 Определение актуальных направлений исследований в области построения и применения mesh-сетей
1.4 Исследование проблемы ограничения пропускной способности mesh-сетей
1.5 Сравнительный анализ алгоритмов маршрутизации трафика
в mesh-сетях
1.6 Программные средства для имитационного моделирования mesh-сетей
1.7 Цели и задачи исследования
Выводы по главе
ГЛАВА 2. Формирование совмещенной сети сотовой связи и БШД на основе топологии mesh
2.1 Ключевые показатели эффективности сетей сотовой связи и
БШД на основе топологии mesh
2.2 Определение требований к совмещенной сети сотовой связи
и БШД
2.3 Анализ структурной схемы совмещенной сети сотовой связи
и БШД на основе топологии mesh
2.4 Исследование характеристик каналов связи совмещенной
сети сотовой связи и БШД на основе топологии mesh
2.5 Исследование модели совмещенной сети сотовой связи и
БШД на основе топологии mesh

2.6 Исследование характеристик совмещенной сети сотовой связи и БШД на основе топологии mesh с разделением маршрутов
для разных направлений передачи трафика
2.7 Исследование характеристик совмещенной сети сотовой связи и БШД на основе топологии mesh с динамическим перераспределением емкости с применением антенн с коммутируемой диаграммой направленности
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Реализация алгоритмов маршрутизации трафика
3.1 Оценка максимального уровня качества обслуживания и максимально возможной длины маршрутов в совмещенной сети сотовой связи и БШД на основе топологии mesh
3.2 Моделирование процессов функционирования и оптимизация пропускной способности каналов передачи данных совмещенной сети сотовой связи и БШД на основе топологии
mesh
3.3 Алгоритм маршрутизации трафика для минимально
достаточного количества маршрутов в совмещенной сети сотовой
связи и БШД на основе топологии mesh с разделением маршрутов
3.4 Алгоритм определения совокупности маршрутов
произвольной длины
3.5 Алгоритм маршрутизации трафика в сетях БШД с
применением антенн с коммутируемой ДН
3.6 Анализ разработанных алгоритмов
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Подтверждение полученных результатов
4.1 Особенности программного комплекса NCTUNS
4.2 Моделирование совмещенной сети сотовой связи и БШД на основе топологии mesh
4.3 Применения полученных результатов в сетях сотовой связи
4G LTE advanced
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Сети сотовой связи и беспроводного широкополосного доступа (БШД) в настоящее время пользуются возрастающей популярностью со стороны пользователей, приобретая доминирующее значение и увеличивая свою долю на рынке. Для примера, уровень проникновения сотовой связи в Российской Федерации в 2011г. превысил 160% [2], а доля пользователей беспроводного широкополосного доступа в мире - 20% [3].
Современные сети сотовой связи (ССС) [4,7,8,11,12] характеризуются большой зоной покрытия, высоким качеством передачи речевых сообщений, возможностью доступа в Интернет. На примере их эволюции хорошо отслеживаются основные тенденции развития сетей связи.
Аналоговые ССС первого поколения (1G) NMT-450 и AMPS появились в начале 80-х годов. Главным недостатком аналоговых сетей являлось неэффективное использование частотного ресурса, ограниченная скорость передачи данных, открытый для прослушивания радиоинтерфейс, отсутствие дополнительных услуг [7].
Цифровые ССС - GSM, PDC, D-AMPS, IS-95 [8] - являются сетями второго поколения (2G). Сети второго поколения с использованием коммутации каналов и коммутации пакетов, называют сетями переходного поколения или 2,5G. Например, к 2,5G относят GSM, использующую GPRS (General Packet Radio Service). Технология GPRS позволяет передавать данные в пакетном режиме, в том числе, объединять тайм-слоты, увеличивая скорость передачи данных до 115 кбит/с. В случае EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), за счет применения восьмипозиционной фазовой манипуляции (8PSK), потенциально может обеспечиваться скорость передачи данных до 384 кбит/с. Продолжаются работы по развитию технологии EDGE для увеличения скорости передачи данных до двух раз [8].
Концепция ССС третьего поколения (3G) нацелена на создание условий для предоставления мобильным абонентам услуг мультимедиа,
• любой узел может быть использован и как ретранслятор и как узел доступа;
• в тевИ-сетях, основанных на стандартах 802.11 и 802.16, предусмотрено установление соединения с новой точкой доступа на физическом уровне за время, менее 50 мс, что позволяет передавать речевые сообщения без существенных задержек [35];
• тезй-сети в высшей степени являются интеллектуальными, обладая адаптивными свойствами и «самовосстановлением» каждого узла и точек доступа, что обеспечивает высокую надежность, производительность и устойчивость (выход из строя некоторых узлов или точек доступа практически мало сказывается на характеристиках сети в целом);
• тезЬ-сети в значительной мере приспособлены к устранению ошибок и узких мест в топологии сети, выявляя их без вмешательства сетевого администратора;
• каждая точка сети работает в динамическом режиме, т.е. непрерывно обновляя свои таблицы, автоматически выбирает различные пути прохождения пакетов данных;
• тезЬ-сеть может адаптивно «достраивать» себя, включая клиентские устройства (ПК, КПК и др.) в качестве виртуальных узлов или точек доступа, осуществляя прозрачный роуминг во всей сети.
Таким образом, тезЬ-ссти представляют ключевую технологию для сетей связи следующего поколения. Обладая рядом преимуществ над другими беспроводными сетями, шезЬ-сети претерпевают исключительно быстрое развитие и все большее применение. Однако повсеместному развертыванию тезЬ-сетей препятствуют ряд нерешенных проблем.
Почти все преимущества шезЬ-сети основаны на наличии многочисленных путей прохождения данных по разнесенным в пространстве точкам доступа и узлам, что обеспечивает живучесть сети, но, несмотря на