Разработка и исследование алгоритма автоматизированного проектирования сотовых сетей связи

• Автор: Токарь, Роман Сергеевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
Введение
Глава
1.1. Анализ проблем частотно-территориального планирования сетей
подвижной радиосвязи
1.2. Проблемы роста сети
1.3. Существующее программное обеспечение и методы его
использования
1.4. Анализ традиционного процесса частотно-территориального планирования
1.5. Анализ способов совершенствования традиционного подхода к частотнотерриториальному планированию
Глава
2.1. Алгоритм оптимизации
2.1.1. Критерий оптимальности
2.1.2. Формирование исходного множества
2.1.2.1. Потенциальные места установки базовых станций
2.1.2.2. Элементы исходного множества
2.1.3. Существенные свойства оптимальной сети
2.1.4. Алгоритм синтеза оптимальной сети
2.1.4.1. Веса элементов сети
2.1.4.2. Построение определимого множества
2.1.4.3. Выделение ядра
2.2. Синтез оптимальной сети связи
2.2.1.Этап I: отыскание определимого множества Н+
2.2.2.Этап II: выделение 0-ядра минимальной мощности из
определимого множества Н+
2.3. Анализ разработанного алгоритма
Глава
3.1. Исходные данные
3.1.1. Территория обслуживания и качество предоставления услуг
3.1.2. Частотный ресурс
3.1.3. Множество базовых станций
3.1.4. Секторизация БС и существенные характеристики
3.1.5. Зоны покрытия
3.1.6. Трафик
3.2. Синтез оптимальной сети
3.2.1. Этап!
3.2.2. Этап II
3.3. Применение алгоритма
3.3.1. Построение одноуровневой сети
3.3.2. Построение иерархической сети
3.3.3. Интеграция новой БС в существующую сеть
3.3.4. Проект развертывания сети 4-го поколения McWiLL
Глава
4.1. Модель следящей системы
4.2. Общая схема «непрерывного» процесса оптимизации сети
4.3. Реализация процесса на примере сети для г. Костромы
Заключение
Список иллюстративного материала
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы
Современные телекоммуникации являются важной частью инфраструктуры общества и обеспечивают его транспортными линиями для передачи различных видов информации.
При анализе статистических данных, полученных при эксплуатации сетей связи, была выявлена информационно-экономическая закономерность [1]:
1 = а*в,
где /- количество информации, порождаемой обществом;
С - валовой национальный продукт; а - некоторый коэффициент.
Это объясняется тем, что социально-экономическое развитие общества приводит к увеличению объема производимой обществом информации, и, как следствие, увеличивается объем информации, передаваемой по сетям связи.
На сегодняшний день абонентская база в мировом масштабе составляет уже более миллиарда абонентов, при этом темпы ее роста лишь увеличивается. Чтобы оценить скорость роста, достаточно представить, что каждые две секунды абонентская база увеличивается более чем на два абонента.
Высоким темпам развития подвижной связи, помимо прочих, способствуют растущие потребности общества и конкуренция между компаниями операторами сетей связи.
Одна из главных проблем, характерных для России - недостаточность «кондиционного» частотного ресурса, который можно использовать без существенных ограничений на частотные, пространственные и энергетические параметры оборудования в диапазонах частот 400, 800, 900, 1800 МГц и 2 ГГц.
Кроме того, к проблемам использования радиочастотного спектра можно отнести:
• неравномерную загрузку радиочастотного спектра (РЧС) средствами различного назначения;
• устаревший парк радиоэлектронных средств с высоким уровнем

где К,]к - вектор существенных с точки зрения формирования зон радиопокрытия технических характеристик к-ой конфигурации у'-го сектора /-ой базовой станции, к= 1 — 3,у = 1...3, /= 1...| УУьс I-
2.1.3. Существенные свойства оптимальной сети Сеть радиодоступа, построенная по критерию (2.1), будет обладать следующими существенными свойствами:
1. Множество базовых станций сети будет полностью безызбыточным.
Т.е., исключение любой базовой станции как совокупности трех секторов из
УР‘ будет приводить к тому, что оставшееся множество не будет отвечать определению сети радиодоступа.
2. Площадь зоны обслуживания буег/ у-го сектора 1-ой базовой станции, находящегося в окружении соседних секторов, будет максимально приближена к зоне покрытия бео/ этого сектора.
Зона обслуживания сектора есть часть зоны покрытия, на которой данный сектор обеспечивает уровень сигнала выше, чем любой из окружающих его соседних секторов, т.е. 5С0/ = + Дб'7, где Дб'7 - та часть зоны покрытия у-го
сектора, где он не обеспечивает преимущественного уровня сигнала. Если вокруг рассматриваемого сектора соседи отсутствуют, то б«,/ = б5еп.'-'. В оптимальной сети радиодоступа количество сетевых элементов минимально, значит минимальны области пересечения их зон покрытия, а значит бжп,у максимально приближена к бс0/.
3. Эффективность частотно-территориального плана с интерференционной точки зрения будет максимальной, если базовые станции будут располагаться преимущественно в местах концентрации трафика. Очевидно, что чем ближе находятся абоненты к базовой станции, тем
меньше нужна мощность излучения для обеспечения им заданного уровня качества. С уменьшением мощности излучения улучшаются условия ЭМС.
Таким образом, задача синтеза оптимальной сети радиодоступа представляет собой задачу выбора числа и мест размещения БС и сводится к