Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Алгоритмы, методики и программный комплекс расчета зон обслуживания базовых станций сотовых сетей связи

Диссертация: Алгоритмы, методики и программный комплекс расчета зон обслуживания базовых станций сотовых сетей связи
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разработаны математические модели кластера любой размерности и геометрической структуры, на основе которых возможен комплексный расчет оптимальных зон обслуживания базовых станций (БС) при первоначальном планировании и при адаптации радиопокрытия кластера, необходимость в которой возникает в процессе эксплуатации сотовой сети. В основе предложенных моделей лежит математическое описание кластерной… Читать ещё >

Содержание

  • Список сокращений
  • Введение. Общая характеристика работы
  • 1. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ, ИЗВЕСТНЫЕ МЕТОДИКИ ИХ ПЛАНИРОВАНИЯ И АДАПТАЦИИ
    • 1. 1. Поколения сотовых систем связи
    • 1. 2. Алгоритм планирования системы ВББ сотовых сетей связи
    • 1. 2. Методы прогнозирования зон обслуживания базовых станций
    • 1. 3. Программные комплексы прогнозирования зон обслуживания базовых станций
    • 1. 4. Адаптация радиопокрытия
    • 1. 5. Проведение измерений в сети
    • 1. 6. Классификация измерений и измерительных систем в сетях сотовой связи
    • 1. 7. Анализ статистики и распределения трафика
    • 1. 8. Выводы
  • 2. АЛГОРИТМЫ КОМПЛЕКСНОГО РАСЧЕТА ЗОН ОБСЛУЖИВАНИЯ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ КЛАСТЕРАПРИ ПЛАНИРОВАНИИ СОТОВОЙ СЕТИ
    • 2. 1. Алгоритм расчета зон обслуживания БС кластера сотовой сети с использованием СЛАУ и метода наименьших квадратов (МНК)
      • 2. 1. 1. Выбор размерности кластера при планировании
      • 2. 1. 2. Входные и выходные параметры математической модели кластера при планировании радиопокрытия
      • 2. 1. 3. Математическая модель кластера при планировании радиопокрытия
      • 2. 1. 4. Алгоритм формирования СЛАУ кластера
    • 2. 2. Решение СЛАУ с использованием МНК
    • 2. 3. Критерий оптимальности
    • 2. 4. Алгоритм расчета зон обслуживания БС при планировании с использованием МНК
    • 2. 5. Графическая иллюстрация алгоритма комплексного расчета зон обслуживания кластера с использованием МНК
      • 2. 5. 1. Влияние структуры матрицы эластичности (М) на зоны обслуживания
      • 2. 5. 2. Влияние коэффициента покрытия кластера (к) на зоны обслуживания кластера
      • 2. 5. 3. Влияние варьируемых коэффициентов на зоны обслуживания БС кластера
    • 2. 6. Алгоритм комплексного расчета зон обслуживания БС кластера с использованием модификации метода взвешенных наименьших квадратов (ММВНК)
    • 2. 7. Графическая иллюстрация комплексного расчета зон обслуживания с использованием ММВНК
    • 2. 8. Полученные результаты и
  • выводы
  • 3. АЛГОРИТМ КОМПЛЕКСНОГО РАСЧЕТА ЗОН ОБСЛУЖИВАНИЯ БС ПРИ АДАПТАЦИИ РАДИОПОКРЫТИЯ КЛАСТЕРА СОТОВОЙ СЕТИ
    • 3. 1. Математическая модель кластера при адаптации радиопокрытия
    • 3. 2. Алгоритм расчета зон обслуживания БС кластера сотовой сети с использованием СНАУ и метода наименьших квадратов (МНК)
      • 3. 2. 1. Входные параметры математической модели кластера при адаптации радиопокрытия
      • 3. 2. 2. Решение переопределенной СНАУ
      • 3. 2. 3. Двумерная функция плотности абонентов на местности
      • 3. 2. 4. Определение варьируемых коэффициентов МЭ как функции от радиусов зон обслуживания
      • 3. 2. 5. Определение элементов матрицы частных производных
    • 3. 3. Алгоритм расчета зон обслуживания БС при адаптации
    • 3. 4. Влияние плотности абонентов в кластере на зоны обслуживания БС
    • 3. 5. Влияние структуры матрицы эластичности М (г) на зоны обслуживания
    • 3. 6. Полученные результаты и
  • выводы
  • 4. МЕТОДИКА ПЛАНИРОВАНИЯ ИЛИ АДАПТАЦИИ РАДИОПОКРЫТИЯ КЛАСТЕРА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНК И ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА ASSET
  • 4. Л Алгоритм и описание программного комплекса расчета зон обслуживания БС при планировании или адаптации
    • 4. 2. Оценка необходимых мощностей базовых станций кластера
    • 4. 3. Расчет зоны обслуживания кластера с использованием программного комплекса на основе МНК и среды планирования Enterprise Asset 5
    • 4. 4. Анализ рассчитанного (прогнозируемого) радиопокрытия
    • 4. 5. Экспериментальные измерения полученного радиопокрытия
    • 4. 6. Методика планирования или адаптации радиопокрытия кластера и определения технических характеристик БС с использованием разработанного программного комплекса и среды планирования Asset
    • 4. 7. Полученные результаты и
  • выводы

Алгоритмы, методики и программный комплекс расчета зон обслуживания базовых станций сотовых сетей связи (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы

Процесс успешной эксплуатации современной сотовой сети подвижной связи зависит не только от первоначального планирования, но и о г ее адаптации к изменяющимся условиям. В больших городах с развитой инфраструктурой постоянно изменяющаяся обстановка заставляет оператора сотовой связи незамедлительно реагировать на происходящие вокруг изменения. Постоянное увеличение объемов передаваемой информации требует оптимизации сотовой структуры построения сети, поиска оптимальных методов обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС), территориального распределения частотного ресурса оператора, ведения постоянного мониторинга перегрузок с последующим перераспределением ресурса. Высокая эффективность качества работы сети в таких условиях обеспечивается оператором при тесном взаимодействии его служб планирования, оптимизации и эксплуатации сети путем использованием дорогостоящего программного обеспечения с использованием моделей распространения электромагнитных воли в различных условиях с учетом рельефа местности на основе геоинформационных технологий и контроля ЭМС [1,2].

В области планирования сети подвижной связи имеются как методики частотно-территориального покрытия, так и прогноза зон обслуживания (радиопокрытия) базовых станций (БС).

Частотно-территориальное покрытие состоит из этапов получения исходных данных, калибровки математической модели распространения радиоволн на основе измерений напряженности поля сигнала БС в наиболее характерных точках зоны обслуживания, построения первого приближения зон обслуживания сотовой радиосети, их оптимизации с использованием программного обеспечения, учитывающего эксплуатационные характеристики используемого оборудования [20].

Прогноз зон обслуживания БС осуществляется на основе статистических и детерминированных методов [21], которые учитывают параметры, описывающие географический район развертывания сети.

Данные методики лежат в основе работы сред планирования (компьютерных программ, например, RPLS ONEGA, Enterprise Asset), которые широко используются операторами сотовых ceieil для составления предварительного плапа радиопокрытия с учетом геоинформационных баз данных. Расчет радиопокрытия производится на основе вводимых инженером-планировщиком технических характеристик БС. Под техническими характеристиками БС понимаются: географические координаты БСмощность передатчика (передатчиков при использовании групп частот в сотах кластера или при организации секторной соты) — тип, высоты подвеса, углы места, азимуты секторных антеннраспределение частотного ресурса.

Недостатком упомянутых сред планирования является их неспособность производить комплексный (одновременный) расчет зон обслуживания БС кластера с учетом их взаиморасположения. Кроме того, при использовании известных сред планирования требуется предварительное, по существу, интуитивное задание технических характеристик БС (таких как мощность передатчиковтип, высоты подвеса, углы места, азимуты антенн), правильность которого во многом зависит от опыта и профессионализма инженера-планировщика.

В связи с этим возникает потребность создания для инженера-планировщика простого алгоритма и работающего на его основе программного комплекса первоначального планирования сотовой сети связи на местности с точки зрения охвата радиопокрытием определенной территории кластером различной размерности и структуры (конфигурации).

Термин «размерность кластера» характеризует число БС в кластерепри этом базовые станции одного кластера не имеют одинаковых частот дуплексных каналов [1]. (заметим, что понятие «кластер» применимо при технологиях РОМА и ТОМА и теряет смысл при технологии СОМА).

Термин «произвольная структура (конфигурация)» характеризует кластер, в котором соты имеют неодинаковую площадьпри одинаковой площади сот структуру кластера называют однородной или регулярной [72].

Под задачей планирования (проектирования) радиопокрытия кластера сотовой сети будем понимать комплексный (одновременный) расчет зон обслуживания группы БС, образующей кластер различной размерности и сфуктуры.

В процессе эксплуатации сотовой сети возникает необходимость в адаптации (перепланирования) зон обслуживания, например, из-за изменений застройки местности, из-за изменений нагрузки (трафика) БС кластера, из-за введения дополнительных частотных диапазонов (С8М-900- С8М-900+С8М-1800- С8М-900+С8М-1800+С8М-1900).

Поэтому под задачей адаптации радиопокрытия кластера сотовой сети будем понимать задачу необходимого изменения зон обслуживания группы БС, образующей кластер различной размерности и структуры.

Как в случае планирования, так и в случае адаптации радиопокрытия кластера инженеру-планировщику необходимо добюься огшшального распределения зон обслуживания в кластере.

Под оптимальными зонами обслуживания БС кластера будем иметь в виду такие зоны, при которых их недопокрытия (отсутствие зон обслуживания) отсутствуют, а перекрытия (наложение зон обслуживания друг на друга) сведены к минимуму.

На рисунке 1, а для «квазигладкой местности», понятие которой предложено Окамурой [5] и широко используется до насюящего времени [31,68, 72 и др.], и однородной геометрической структуры кластера сотовой сети размерностью =4 изображены зоны обслуживания БС в виде окружностей, описывающих равновеликие шестиугольники сот. При этом мощности излучения БС равны (Р1=Р2=РЗ=Р4), а на границах сот имеются минимальные взаимные перекрытия зон обслуживания БС. Такой идеальный случай представляет собой оптимальное (наилучшее) обслуживание определенной территории, так как в этом случае в кластере отсутствуют зоны педопокрытия, а в зонах перекрытия не возникает ярко выраженных помех из соседних сот, имеющих различные частотные группы дуплексных каналов связи. а) б)

Рисунок 1 — Виды кластеров размерностью = 4: а — кластер однородной структурыб — кластер неоднородной структуры

Однако на практике с учетом рельефа местности и застройки, как правило, невозможно формирование однородного кластера и расположение БС соответствует центрам перавновеликих шестиугольников сот, образующих неоднородный кластер (рисунок 1,6). Для неоднородного кластера мощности излучения БС должны быть разными (Р1фР2фРЗфР4).При этом необходимо, чтобы зоны недопокрытия, где невозможно облуживание мобильного абонента, отсутствовали. Поэтому для неоднородного кластера термин «оптимальное обслуживание» подразумевает отсутствие зон недопокрытия при минимизации зон перекрытия соседних БС.

Несмотря на схожесть задач планирования и адаптации зон обслуживания БС, методы их решения разные.

При планировании расчет зон обслуживания производится поэтапно. Сначала определяются места расположения БС, затем вычисляются зоны их обслуживания, далее, с учетом административно-терри юриальпых факторов расположения, прогнозируется трафик каждой БС и закладывается пропускная способность для его обеспечения. В соответствии с этими факторами исходными данными при планировании сети являются размерность, геометрическая структура кластера и предполагаемый (прогнозируемый) трафик каждой БС.

Иная ситуация при решении задачи адаптации на уже эксплуатируемой сети. В этом случае изначально имеется кластер из БС, каждая из коюрых характеризуется расположением относительно соседних своей зоной обслуживания, интенсивностью трафика и его зависимостью от размеров зоны обслуживания. Изменение какого-либо параметра в кластере, например, уменьшение зоны обслуживания какой-либо БС с целыо уменьшения трафика, требует увеличения зон обслуживания соседних БС на высвободившейся территории и, следовательно, увеличение их трафика. В свою очередь перераспределение трафика требует нового цикла расчеш оптимальных зон обслуживания БС. Таким образом, очевиден итерационный процесс вычисления зон обслуживания при решении задачи адаптации. Исходными данными в этом случае являются размерность, геометрическая структура кластера и зависящие от реального (статистически измеренного) трафика размеры зон обслуживания каждой БС.

Обзор научно-технических публикаций показал отсутствие каких-либо алгоритмов или методик по комплексному расчету оптимальных зон обслуживания БС кластера различной размерности и структуры при планировании и адаптации радиопокрытия.

Таким образом, задачи разработки алгоритмов комплексного расчета оптимальных зон обслуживания БС при планировании и адаптации радиопокрытия кластера различной размерности и структуры, программного комплекса, работающего на их основе, а также методики определения необходимых технических характеристик БС, являются актуальными.

Цель работы

Разработка математических моделей, алгоритмов, методик и программ для комплексного расчета оптимальных зон обслуживания и технических характеристик БС при планировании или адаптации радиопокрытия кластера сотовых сетей связи.

Основные задачи исследования

— разработка математических моделей кластера различной размерности и геометрической структуры при планировании и адаптации радиопокрьиия сотовых сетей связи;

— разработка алгоритмов и программ для расчета зон обслуживания базовых станций кластера различной размерности и структуры при планировании и адаптации радиопокрытия сотовых сетей с использованием численных методов;

— разработка критерия оценки оптимальности распределения зон обслуживания базовых станций кластера;

— разработка методики определения необходимых технических характеристик БС;

— совершенствование научно-технических основ планирования и адаптации радиопокрытия кластерных сотовых сетей и внедрение полученных результатов в компаниях сотовой связи.

Методы исследования

В работе использованы различные методы исследований, основанные на линейной и матричной алгебре, аналитической теории нелинейных систем, теории связи с подвижными объектами, теории распространения радиоволн, математическом и численном моделировании с использованием ЭВМ.

При проведении математического моделирования использовался пакет прикладных программ MatLAB 7.0, при проведении аналитического моделирования — компьютерная программа Enterprise Asset.

Научной новизной обладают следующие основные результаты работы.

1) Математические модели кластера различной размерности и геометрической структуры для планирования и адаптации радиопокрытия.

2) Модификация численного метода взвешенных наименьших квадратов (ММВНК) для решения переопределенной СЛАУ.

3) Критерий оцеики оптимальности получаемого радиопокрытия при планирования или адаптации зон обслуживания БС кластера.

4) Алгоритмы программного комплекса для планирования или адаптации радиопокрытия кластера.

5) Методика планирования или адаптации радиопокрытия кластера и определения технических характеристик базовых станций, основанная на совместном использовании созданного комплекса программ и известной среды планирования EnterpriseAsset.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1) Математической моделью кластера базовых станций различной размерности и геометрической структуры при планировании радиообслуживания определенной территории является система линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), которую можно представ"хь в виде векторно-матричпого уравнения с вектором искомых радиусов зон обслуживания базовых станций, вектором известных пролетов между базовыми станциями и матрицей эластичности с элементами, зависящими от трафика базовых станций. Математической моделью кластера базовых станций при адаптации радиообслуживания определенной территории является система нелинейных алгебраических уравнении (СНАУ), которую можно представить в виде векюрно-матричного уравнения с вектором искомых радиусов зон обслуживания базовых станций, вектором известных расстояний между базовыми станциями и матрицей эластичности с элементами, зависящими от радиусов зон обслуживания базовых станций.

2) Модификация численного метода взвешенных наименьших квадратов (ММВНК), основанная па перестановке столбцов в транспонированной матрице эластичности, что дает возможность получать варианты решений переопределенной СЛАУ, отличные по взаимному расположению зон обслуживания базовых станций в кластере при примерно одинаковом значении среднеквадратической ошибки решения.

3) Предложенный критерий оценки оптимальности получаемого радиопокрытия при планировании или адаптации зон обслуживания БС кластера позволяет количественно оценить степень оптимальности зон обслуживания БС как с учетом требуемого радиопокрытия определенной территории кластером БС, так и с учетом взаимных перекрытий зон обслуживания соседних БС.

4) Созданный на основе предложенных алгоритмов расчета зон обслуживания базовых станций комплекс программ позволяет визуализировать получаемые результаты и существенно сократить затрапл времени па планирование или адаптацию кластера сотовой сети.

5) Разработанная методика планирования или адаптации радиопокрытия кластера и определения технических характеристик базовых станций, основанная на совместном использовании созданного комплекса программ и известной среды планирования Enterprise Asset, позволяет провести планирование или адаптацию кластера сотовой сети с учетом особенностей распространения радиоволн для конкретной местности.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Практическая ценность работы заключается в разработке универсальных математических моделей, алгоритмов и комплекса программ для расчета зон обслуживания БС кластера различной размерности и структуры при планировании и адаптации радиопокрытия сотовых сетей связи, а также методики расчета требуемых технических характеристик БС.

При планировании фрагмента сети сотовой связи GSM в Кожевниковском районе Томской области для оператора сотовой связи «МегаФоп» по предложенным алгоритмам и методикам с использованием разработанного комплекса программ определены:

1) места расположения пяти БС кластера;

2) азимуты, углы наклона и высоты подвеса антенн в трехсекторных сотах;

3) величины мощностей передатчиков секторов каждой соты;

4) границы зон обслуживания БС кластера, подтвержденные натурными измерениями.

Разработанные алгоритмы расчета оптимальных зон обслуживания БС и методика определения необходимых технических параметров БС приняты к использованию оператором сотовой связи стандарта GSM900/1800МГц ОАО «Мегафон» в г. Томске, филиалом ФГУП «Российская телерадиовещательная сеть» (РТРС) Томского областного радиотелевизионного передающего центра, центром планирования радиосети Теле 2, внедрены в учебный процесс ТУСУРа — в теоретическую часть и в курсовое проектирование дисциплины «Системы и сети связи с подвижными объектами» специальности «210 402 — Средства связи с подвижными обьектами». Внедрение результатов работы подтверждено соответствующими актами. Получено свидетельство в отраслевом фонде алгоритмов и программ о регистрации программного продукта «Программный комплекс расчета зон обслуживания базовых станций в сотовых сетях связи» № 16 891.

Апробация работы

Основное содержание и результаты работы докладывались и обсуждались: на Всероссийских научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР — 2009» и «Научная сессия ТУСУР -2010», г. Томскна XVI Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии — 2010» (СТТ-2010), г. Томскна VI Международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления — 2010» (ЭСиСУ — 2010), г. Томск.

Личный вклад автора состоит в следующем:

Самостоятельно определена цель работы, разработаны математическая модель кластера БС различной размерности и формы, алгоритм расчета зон обслуживания с использованием метода наименьших квадратов (MI-IK) при планировании кластера, алгоритм оценки мощностей переда! чиков для достижения в кластере оптимального радиопокрытия, методика определения технических характеристик БС при планировании и адаптации радиопокрытия кластера сотовой сети с использованием программного продукта Interpose Asset 5.0.3,

Совместно с соавторами в опубликованных работах предложен критерий оценки получаемого радиопокрытия кластера, алгоритм расчета зон обслуживания БС с использованием модификации метода взвешенных наименьших квадратов (ММВНК), алгоритм расчета зон обслуживания при адаптации радиопокрытия кластера, проведено компьютерное моделирование кластеров различной размерности и конфигурации по предложенным алгоритмам с использованием известного численного МНК и предложенного ММВНК.

Публикации

Основные результаты работы опубликованы: в шести статьях в журналах «Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники», входящего в перечень ВАК РФв семи статьях в сборниках «Научная сессия ТУСУР — 2009», «Научная сессия ТУСУР-2010», «Современные техника и технологии — 2010», «Элекфоппые средства и системы управления — 2010».

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка литературы, включающего 102 наименования, 6 приложений. Работа содержит 149 страниц, 48 рисунков и 8 таблиц.

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. Разработаны математические модели кластера любой размерности и геометрической структуры, на основе которых возможен комплексный расчет оптимальных зон обслуживания базовых станций (БС) при первоначальном планировании и при адаптации радиопокрытия кластера, необходимость в которой возникает в процессе эксплуатации сотовой сети. В основе предложенных моделей лежит математическое описание кластерной системы, учитывающее взаимное положение БС и величины их трафиков. Показано, что математической моделью кластера при планировании радиообслуживания является система линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), математической моделью кластера при адаптации радиообслуживания является система нелинейных алгебраических уравнений (СНАУ). Предложенные модели обладают вычислительной простотой, требуют минимальный набор начальных данных, пригодны для различных стандартов сотовых сетей связи.

2. Предложен критерий оптимальности радиопокрытия кластера, позволяющий количественно оцепить степень оптимальности зон обслуживания БС как с учетом требуемого радиопокрытия определенной территории кластером БС, так и с учетом взаимных перекрытий зон обслуживания соседних БС.

3. Разработаны алгоритмы комплексного (одновременного) расчета оптимальных зон обслуживания БС при планировании радиопокрытия кластера на основе решения СЛАУ с использованием известного метода наименьших квадратов (МНК) и с использованием предложенной в работе модификации метода взвешенных наименьших квадратов (МВНК). Расчет оптимального радиопокрытия в кластере производится в два этапа: на первом — решается СЛАУ с использованием МНК или с использованием модификации МВНК (ММВНК), выбирается наилучший вариант по величине СКОпа втором осуществляется варьирование коэффициента покрытия кластера к до достижения опшмума (случая с наименьшим перекрытием зон обслуживания БС и отсутствием недопокрытия в исследуемом кластере).

4. Показано, что при использовании ММВНК формируется набор решений СЛАУ, отличающихся взаимным расположением зон обслуживания БС в кластере при примерно одинаковом значении СКО. Из получаемого набора решений возможен выбор решения, наиболее подходящего для конкретной практической ситуации па местности.

5. Предложенная модификация МВНК (ММВНК) расширяет возможности численного МВНК. Основа модификации МВНК — использование матрицы перестановок, что дает возможность изменять взаимное влияние уравнений и получать набор векторов решений переопределенной СЛАУ по критерию наименьшей среднеквадратической ошибки (СКО). Применительно к данной работе использование ММВНК при решении переопределенной СЛАУ позволяет получать варианты расположения зон обслуживания БС кластера не только по критерию минимальной СКО, но и исходя из особенностей практической ситуации.

6. Разработан алгоритм комплексного расчета оптимальных зон обслуживания БС при адаптации (перепланировании) кластера па основе совместного использования метода Ныотона-Рафсона и МНК для решения системы нелинейных алгебраических уравнений (СНАУ).

7. Разработан универсальный комплекс программ для решения СЛАУ и СПАУ с визуальным отображением результатов решения при планировании и адаптации оптимального радиопокрытия БС в кластере.

8. Разработана методика планирования или адаптации радиопокрытия кластера сотовой сети и определения технических характеристик БС при совместном использовании разработанного программного комплекса на основе МНК (или ММВНК) и какого-либо известного программного продукта для оценки уровней мощности БС па конкретной местности, учитывающего особенности аппаратуры БС и особенности распространения радиоволн (например, Asset, RPLS ONEGA и др.). Разработанная методика содержит два этапа: первый — решение идеализированной геометрической задачи оптимального распределения зон обслуживания БС с учетом их взаимного расположения и трафиков на основе М11К (или MMBIIK) — второй — пошаговый расчет радиопокрытия каждой БС кластера с использованием продукта Asset. Предложенный подход позволяет снизить итерационность расчета оптимального радиообслуживания кластера и существенно (па порядок и более) сократить время планирования или адаптации кластера.

9. Решена практическая задача по обеспечению сотовой связью определенного техническим заданием участка в Кожевпиковском районе Томской области с использованием разработанного комплекса программ и продукта Asset. При этом различие рассчитанных и экспериментально измеренных на местности уровней мощности сигналов от БС не превышает 10%, что доказывают достоверность (адекватность), а, следовательно, практическую пригодность разработанных в работе математических моделей, методик, ал гори шов и комплексов программ для расчета оптимального радиопокрытия кластера и технических характеристик базовых станций.

Таким образом, в диссертационной работе решена актуальная научно-техническая задача по разработке математических моделей, алгоритмов, методик, программ для комплексного расчета оптимальных зон обслуживания и технических характеристик базовых станций при планировании или адаптации радиопокрытия кластера различной размерности и геомсгрической структуры, имеющая существенное значение для экономии интеллектуальных и материальных ресурсов операторов сотовой связи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.И. Основы сотовой связи стандарта. М.: Эко-Трендз, 2005. -296с.
  2. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. Учебное пособие для вузов / В. Ю. Бабков, М. Л. Возшок, ПЛ. Михайлов. М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 224 с.
  3. Г. А., Куликов А.II., Тельпуховский Е. В. Распространение УКВ в городе. Томск: МП «Раско», 1991. с. 47.
  4. JI.E. Статистическая модель многолучевого распространения в городе, Радиотехника, 1989, № 12, с.56−61.
  5. Okamura Y. et al., Field Strenght and its Variability in VHF and UHF Land Mobile Radio Sei-ves, Rev. Inst. Elec. Eng., 1968, vol.16, № 9−10, pp.825−873.
  6. Связь с подвижными объектами в диапазоне СВЧ / Под ред. У. К. Джейкса. М.: Связь, 1979. — 350 с.
  7. Распространение УКВ в городах/Сб. статей по ред. Э. М. Квартиркина, ВИНИТИ, Итоги науки и техники, сер. Радиотехника, 1992, т.42.
  8. Р.Б., Каценеленбаум Б. З., Основы теории дифракции, Сер. Современные физико-технические проблемы, М.: Наука, 1982.
  9. Wolfish J. Bertoni II.L., A Theoretical Model of UHF Propagation in Urban Environments, IEEE Trans. AP, 1988, vol. Ap-36, № 12, pp. 1788−1796.
  10. Vogler L.E., An Attenuation Function for Multiple Knife-Edge Diffraction, Radio Science, 1982, vol.17, № 6, pp.1541−1546.
  11. Liang G. and Bertoni H.L. A New Approach to 3-D Ray Tracing for Propagation Prediction in Cities, IEEE Trans. AP, 1998, vol.46, № 6, pp. 853 863.
  12. Russel T.A. Deterministic Approach to Predicting Microwave Diffraction by Buildings for Microcel-lular Systems, IEEE Trans. AP, 1993, vol. 41, № 12, pp. 1640−1649.
  13. Torrico S.A. et al., Modeling Tree Effects on Path Loss in a Residential
  14. Environment, IEEE Trans. AP, 1998, vol.46, № 6, pp. 872−880.
  15. Л.И. Оценка параметров скачков нагрузки в сотовых сетях подвижной связи / «Электросвязь», № 1, 2002.
  16. А.И. Методика достоверного оценивания пространственного распределения нагрузки сотовых сетей связи / «Электросвязь», № 2, 2002.
  17. Л.И., Тихвинский В. О. Оценка эффективности использования РЧС двухдиапазонными сетями GSM-900/1800 / «Электросвязь», № 1, 2004.
  18. Е.Г. Разработка методов расчета и оптимизации ресурсов подсистемы базовых станций сети GSM/GPRS: автореферат дис. кандидата технических наук: 05.12.13 / Поволж. гос. Акад. телекоммуникаций и информатики, 2005. 137 с.
  19. В.П., Гужва АЛО. Оценка вероятности уверенного приема сигналов в зоне обслуживания базовой станции / «Электросвязь», № 8, 2002.
  20. O.A., КосшГов М.И. Повышение емкости сотовой системы связи при использовании зон перекрытия / «Электросвязь», № 3, 2003
  21. В.Ю., Возшок М. А., Дмитриев В. И. Системы мобильной связи / СПб. СПб ГУТ, 1998.
  22. М., Трофимов 10. Роль научных исследований в развитии сетей GSM в России / Мобильные телекоммуникации № 10, 2004.
  23. GPRS&EDGE электронный ресурс. Режим доступа: http://www.3gpp.org/article/gprs-edge.
  24. JI.M. Мобильная связь 3-го поколения. Серия изданий «Связь ибизнес», М., 2000. 208 с.
  25. W-CDMA электронный ресурс. Режим доступа: http://www.3gpp.org/article/w-cdma.
  26. Lee W.C.Y. Mobile cellular telecommunications systems. Howard W. Sam’s &Co., 1989.
  27. Masaharu Iiata. Empirical formula for propagation loss in land mobile radio services//IEE Tr. VT-29. № 3. — 1980. — P. 317−144
  28. .С. Теория телефонных и телеграфных сообщений / Б. С. Лившиц, Я. В. Фидлин, А. Д. Харкевич. М.: Связь, 1971.-304 с.
  29. О введении в действие руководящих документов отрасли РД45.010−99, РД45.011−99, РД45.150−2000, РД45.151−2000, рекомендации Р45.05−2000 (письмо Минсвязи России от 20.06.2000 г, № 3535).
  30. И.Г., Нейман Ю. М. Методы вычислений в геодезии: Учебное пособие. М.: Недра, 1988. — 304 с.
  31. Лазарев Ю.С. MatLab 5.x. Киев: BVH, 2000. — 384 с.
  32. Н.Н. Введение в MatLab 6. -М.: Кудиц-образ, 2002.-352 с.
  33. И.Е. Самоучитель MatLab 5.3.6.x- СПб.: БХВ-Петербург, 2002. 736 с.
  34. Гультяев А.К. MatLab 5.3.Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. СПб.: КОРОНА принт, 2001.-400 с.
  35. Лазарев Ю.С. MatLab 5. x, — К.: BVH, 2000. 384 с.
  36. Поршнев С, В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MatLab. Учебное пособие. М.: Горячая линия — Телеком, 2003. -592 с.
  37. JI.JI. Алгоритм расчета зон покрытия базовых станций сотовой связи. Часть 1 / Доклады ТУСУРа (Томск) / Л. Л. Егоров, В. А. Кологривов. 2007. — 2(16). — с.155−162.
  38. A.M., Чайников Л. С. Энциклопедия мобильной связи: Системы связи подвижной службы общего пользования. — СПб.: Наука и техника, 2001.-240 с. 41 .Ратынский М. В. Основы сотовой связи / Под ред. Д. Б. Зимина — М.: Радио и связь, 1998. 248 с.
  39. Lee J.S., Miller L. Е. CDMA system engineering handbook / Artech house publishers, 1998.- 1228 p.43.1-IalonenT., Romero J., Melero J. GSM, GPRS and EDGE Performance: Evolution Towards 3G/UMTS / Wiley, 2 edition, 2003. 654 p.
  40. Kaaranen I-I., AhtiainenA., Laitinen L., Naghian S., Niemi V. UMTS Networks: Architecture, Mobility and Services / Wiley, 2 edition, 2005. -442 P
  41. C. 3G Wireless Networks, Second Edition / McGraw-Hill Osborne Media, 2 edition, 2006. 695 p.
  42. Korowajczuk L., Abreu de Xavier B.S. Designing cdma2000 System / Wiley 2004. 936 p.
  43. Etemad K. CDMA2000 Evolution: System Concepts and Design Principles / Wiley-Interscience, 2004 384 p.
  44. Karim M.R. W-CDMA and cdma2000 for 3G Mobile Networks / McGraw-Hill Professional, 2004. 384 p.
  45. Mishra A.R. Advanced Cellular Network Planning and Optimisation: 2G/2.5G/3G.Evolution to 4G / Wiley, 1 edition, 2007. 542 p.
  46. Mishra A.R. Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation: 2G/2.5G/3G. Evolution to 4G / Wiley-Interscience, 2004 304 p.
  47. Lempiainen J., Maninnen M. Radio Interface System Planning for GSM/GPRS/UMTS / Springer, 2007. 292 p.
  48. И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем /Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. — 560 с.
  49. В.П. Справочник по применению системы PC MatLab. М.: Физматлит, 1993. — 112 с.
  50. В.В. Методы вычислений на ЭВМ. Справочное пособие. Киев: Наукова думка, 1986.-543 с.
  51. Е.А. Численные методы. М.: Наука, 1982. — 254 с.
  52. А. Алгоритмы. Введение в разработку и анализ. М.: «Вильяме», 2006. — 576 с.
  53. HUAWEI электронный ресурс. Режим доступа: http://www.huawei.com/ 58. Черный Ф. Б. Распространение радиоволн. Изд. 2-е, доп. и переработ.
  54. М.: Сов. радио, 1972.-464 с.
  55. LTE электронный ресурс. Режим доступа: http://www.3gpp.org/articIe/LTE.
  56. UMTS электронный ресурс. Режим доступа: http://www.3gpp.org/article/umts.
  57. Е. Сети городского масштаба: решение рабочей группы IEEE 802.16 в жизнь! — ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ, 2003, № 8, с. 50.
  58. С.ГТ. Распределение каналов в сотовой сети / Пробл. передачи информ/С. П. Федорцов, Б. С. Цыбаков. 1996, с. 91−99.
  59. Дж. Цифровая телефония: Пер. с англ. / Под ред. А. Н. Берлина, Ю. Н. Чернышова. М.: Эко-Треидз, 2004. — 640 с.
  60. Е.Р., Василенко Г. О., Сивере М. А., Волков А. Н., Певцов П. В. Методы расчета поля в системах связи дециметрового диапазона. СПб.: Триада, 2003, — 159 с.
  61. JI.JI. Оценка эффективности использования частотного ресурса сети стандарта GSM / Доклады ТУСУРа (Томск) / 2007. — 1(15). — с. 2024.
  62. Егоров JI. JL, Кологривов В. А., Мелихов C.B. Алгоритм расчета зон покрытия базовых станций сотовой связи. Часть 2 / Доклады ТУСУРа (Томск) / 2009.- 1(19).-с. 15−21.
  63. Егоров JI. JL, Кологривов В. А. Нелинейная задача расчета зон обслуживания базовых станций / Доклады ТУСУРа (Томск) / 2007. -2(20).-с. 21−26.
  64. М.М., Шинаков Ю. С. Системы связи с подвижными объектами: Учебное пособие для вузов. М.: Радио и связь, 2002. — 440 с.
  65. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука.-1971 г.-192 с.
  66. Л.Л., Кологривов В. А., Мелихов C.B. Расчет зон обслуживания базовых станций при оптимизации сотовой структуры сетей связи / Доклады ТУСУРа (Iomck) / 2010. 2(22), часть 2. — с. 17−21.
  67. JI.JT. Модифицированный метод расчета зон покрытий базовых станций при планировании сотовых сетей связи / Доклады ТУСУРа (Томск) / 2010. 2(22), часть 2. — с. 22−25.
  68. А.И., Слабуха Е. О., Крикун А. И. Зачем нужны расчеты зон радиопокрытия. // Мобильные системы. 2004. — № 2.
  69. I-lata M. Radiolink design of cellular land mobile communication systems // IEEE Trans. 1982. VT-31, 1982, № 1. P 25−31.
  70. ITU-R Recommendations. F Series, 1994. Ree. ITU-R F 1096.
  71. ITU-R Recommendations. F Series, 1994. Ree. ITU-R F 745.
  72. ITU-R Recommendations. F Series, 1994. Ree. ITU-R F 1058.
  73. ITU-R Recommendations. F Series, 1994. Rec. ITU-R PN 526−3.
  74. Struzak R.G. Microcomputer modeling, analysis and planning in terrestrial television broadcasting // Telecommunication. 1992 r. № 148.
  75. Среда планирования Radius электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sumtech.ru/bank/program/radius.htm
  76. RPS2: RadioPlanningSystem 2 электронный ресурс. Режим доступа: http://www.rps2.ru/.
  77. Разработка программно-методического обеспечения по оценке ЭМС РЭС различного назначения электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.geyser.ru/services/soft/
  78. Программные продукты электронный ресурс. Режим доступа: http://www^ls.ru/cotamon.htm
  79. Radioplan электронный ресурс. Режим доступа: http://www.actix.com/our-products/radioplan/index.htm
  80. Мобильные телекоммуникации электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mobilecomm.ru/view.php?news=2352
  81. А.Х., Кузнецов И. В., Камалов А. Э. Об одном меюде прогноза оптимальной зоны радиопокрытия сети мобильной связи // Вестник УГАТУ /2010. Т. 14, № 1 (36). — с. 62−67.
  82. К.К., Ерохин Г. А., Шорин О. А. Прогнозирование теневых зон при расчете поля УКВ в системах подвижной радиосвязи // Журнал Радиоэлектроники / 2000. № 7.
  83. Г1ищин О. П. Методика повышения точности расчетов радиопланирования сотовой подвижной связи // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов/2008.-Июль № 6.-ISSN 1991−3087. с. 151−154.
  84. А.В., Шорин О. А. Синтез оптимальной сети радиодоступа WCDMA при известной модели нагрузки // Электросвязь / 2002. № 9.
  85. О.А., Токарь Р. С. Алгоритм синтеза сотовых систем связи 2G // Электросвязь / 2008. № 1.
  86. Егоров JI. JL, Кологривов В. А., Мелихов C.B. Расчет зон обслуживания базовых станций при оптимизации сотовой структуры сетей связи // VI Международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления», Томск, ТУ СУР, 2010.
  87. Егоров J1.JI. Модифицированный метод расчета зон покрытий базовых станций при планировании сотовых сетей связи // VI Международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления», Томск, ТУ СУР, 2010.
  88. Берест нев А. В. Алгоритм локализации абонентской нагрузки в пространстве и времени в сотовых системах подвижной радиосвязи стандарта GSM // Журнал радиоэлектроники / 2002. -№ 11.
  89. В.А. Основы автоматизированного проектирования радиоэлектронных устройств // Учебное пособие. Томск: Томск.гос. унт систем управления и радиоэлектроники, 2003. — 197 с.
  90. Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. М: Международный центр научной и технической информации, 1996. — 240с.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!