Методы повышения эффективности использования ресурсов геостационарных сетей спутниковой связи

• Автор: Кащеев, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.13, 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОСТАЦИОНАРНОЙ СЕТИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ. ОБЩИЙ ПОДХОД

1.1 Общие положения

1.1.1 Классификация геостационарных сетей спутниковой связи

1.1.2 Общая структурная схема земной станции спутниковой

1.1.3 Типовая схема информационного взаимодействия геостационарной сети спутниковой связи. Протоколы модели взаимодействия открытых систем.

1.1.4 Основные энергетические зависимости для линии спутниковой связи

1.2 Системный подход к техникоэкономической оптимизации геостационарной сети спутниковой связи
1.2.1 Разработка методологии техникоэкономической оптимизации геостационарной сети спутниковой связи.

1.2.2 Разработка технического задания на геостационарную

сеть спутниковой связи в математической форме.

1.2.3 Разработка задания на программноалгоритмическое обеспечение геостационарной сети спутниковой связи.
1.2.4 Решение задачи техникоэкономической оптимизации геостационарной сети спутниковой связи.
1.2.5 Выводы и постановка общей задачи исследований
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОСТАЦИОНАРНОЙ СЕТИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ ПЕРЕДАЧИ ГОЛОСОВОЙ ИНФОРМАЦИИ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
2.1 Математическая модель геостационарной сети спутниковой связи передачи голосовой информации
2.1.1 Оценка телефонной нагрузки голосового трафика методами цифрового спектрального анализа
2.1.1.1 Обзор методов цифрового спектрального анализа
2.1.1.2 Исследование методов цифрового спектрального анализа для оценки телефонной нагрузки голосового графика.
2.1.1.3 Техникоэкономическая эффективность применения методов цифрового спектрального анализа.
2.1.2 Оценка параметров математической модели геостационарной
сети спутниковой связи передачи голосовой информации
2.2 Математическая модель геостационарной сети спутниковой связи передачи данных.
2.2.1 Передача данных по линии спутниковой связи на транспортном уровне.
2.2.2 Обзор и выбор математических моделей массового обслуживания
2.2.3 Оценка параметров математической модели геостационарной сети спутниковой связи передачи данных
2.3 Выводы к главе
3 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ГЕОСТАЦИОНАРНОЙ СЕ ГИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ
3.1 Классический метод выбора параметров геостационарных сетей спутниковой связи.
3.2 Техникоэкономическая оптимизация геостационарной сети спутниковой связи передачи голосовой информации.
3.2.1 Постановка задачи техникоэкономической оптимизации
геостационарной сети спутниковой связи передачи голосовой
информации
3.2.2 Оценка оптимальных параметров геостационарной сети спутниковой связи передачи голосовой информации.
3.3 Техникоэкономическая оптимизация геостационарной сети спутниковой связи передачи данных.
3.3.1 Постановка задачи техникоэкономической оптимизации геостационарной сети спутниковой связи передачи данных.
3.3.2 Оценка оптимальных параметров геостационарной сети спутниковой связи передачи данных.
3.4 Информационная эффективность геостационарных сетей спутниковой связи передачи голосовой информации и передачи данных
3.5 Выводы к главе
Заключение
Список использованной литературы


Постоянное увеличение информационных потоков и потребителей информации приводит к необходимости расширения сети спутниковой связи, которое ограничивается высокой стоимостью земных станций спутниковой связи далее земная станция с одной стороны, и дороговизной аренды частотноэнергетического ресурса далее ресурс геостационарного спутникаретранслятора далее спутникретранслятор с другой. Решению приведенной проблемы посвящены работы Егорова Н. В., Кантора Л. Я., Талызина П. В., Томского , Федорова Д. А., в которых рассмотрены вопросы оптимального выбора параметров земных станций по критерию минимизации стоимости комплекта передатчик антенный пост при заданных технических требованиях к сети спутниковой связи. В данной работе в соответствии с принципами системного анализа в качестве критерия оптимизации предлагается использовать стоимость владения сетыо, которая учитывает суммарные затраты на оборудование земных станций и на аренду ресурса спутникаретранслятора. Таким образом, в условиях ограниченного финансирования бюджетных организаций, в интересах которых создаются многие современные сети спутниковой связи, является актуальной задача оптимального выбора параметров сети по критерию минимизации стоимости ее владения при заданных технических требованиях. Методы исследования В работе широко применялись математические методы теории массового обслуживания, параметрического и непараметрического цифрового спектрального анализа, математической статистики, вычислительной математики, нелинейного программирования. Приведенные теоретические методы сочетались с экспериментальными исследованиями на ПЭВМ в среде Ма1ЬаЬ. Научная новизна. Л и У6 соответственно. Практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы нашли практическое применение в опытноконструкторских работах на создание систем спутниковой связи в интересах Министерства обороны Российской Федерации в Федеральном государственном унитарном предприятии Особое конструкторское бюро Спектр ФГУП ОКБ Спектр. Представленные в работе математические выражения и алгоритмы могут применяться на эскизном и техническом проектировании систем спутниковой связи с целью минимизации стоимости владения последних при прочих равных технических условиях. Апробация работы. Научнотехническая конференция Методы и устройства формирования сигналов в информационных системах, г. Рязань, . Информационнотелекоммуникационные технологии, г. Рязань, . Всероссийский научнопрактический семинар Сети и системы связи, г. Рязань, . Научная сессия МИФИ Компьютерные науки. Москва, . Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций, г. Рязань, . Научная сессия МИФИ Компьютерные науки. Москва, . Публикации. По теме диссертации опубликовано работ. Из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 статья з межвузовском сборнике научных трудов, тезисов докладов на конференциях. Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, грех глав, заключения, списка литературы из 7 наименований и 3 приложений. Диссертация содержит 9 страниц, в том числе таблиц и рисунков. Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю д. Кошелеву В. И. за неоценимую помощь и моральную поддержку, оказанную в процессе работы над диссертацией. Выражаю особую благодарность своим родным и близким за предоставленную возможность заниматься научной деятельностью. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОСТАЦИОНАРНОЙ СЕ ГИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ. Геостационарная сеть спутниковой связи это совокупный набор комплексов технических средств земных станций, обеспечивающих обмен информацией по спутниковым каналам связи между территориальнораспределенными объектами через геостационарный спутникретранслятор 1. Обобщенная структура ГССС может быть представлена в виде наземного и космического сегментов рис. ГСР Космический сегмент
Наземный сегмент состоит из ЗС и обеспечивает обмен информацией между ними через ГСР, а также сопряжение с оконечной аппаратурой связи абонентами. В состав космического сегмента входит ГСР, выполняющий функции ретрансляции сигнала между ЗС. ГССС классифицируются по множеству признаков , основные из которых приведены на рис.