Методи територіально-частотного планування стільникових систем рухомого радіозв’язку та аналіз їх ефективності

Abstract

UA: Дисертація присвячена актуальній проблемі розробки ефективних методів територіально частотного планування (ТЧП) стільникових систем рухомого радіозв’язку (ССРЗ). Запропоновано нове ймовірнісне описання сигналів і внутрішньосистемних завад у ССРЗ, яке ґрунтується на понятті характеристичної функції потужності сигналу й завади, а також показано його застосування в задачах ТЧП ССРЗ. Розроблено рекомендації з практичного використання методів розрахунку енергетичних утрат, виникаючих при поширенні радіохвиль на трасах ССРЗ. Визначено погрішності множника ослаблення з урахуванням точності електронної карти. Розроблено критерій ефективності методів ТЧП і метод планування ССРЗ, у якому визначення області покриття для окремих базових станцій (БС), їхніх груп і системи в цілому ґрунтується на обчисленні ймовірності відказу в обслуговуванні рухомого абонента (РА). Отримано аналітичні вирази для ймовірності відказу в обслуговуванні РА, а також імовірності відказу радіоканалу ССРЗ. Розроблено імітаційну модель абонентського доступу до ресурсу ССРЗ, яка дозволяє врахувати реальні умови функціонування цих систем: наявність повторних викликів, випадкову тривалість розмови, вплив завмирань і накладень сигналів і т.п. На основі машинного експерименту показана можливість використання розробленої моделі для проведення розрахунків канальної ємності БС. Запропоновано метод розміщення БС на місцевості з використанням нейронної мережі що самоорганізується, а також метод коректування місцеположення БС, який базується на використанні алгоритмів навчання нейронних мереж. Запропоновано метод побудови ССРЗ з мінімальною розмірністю кластера, який дозволяє знаходити оптимальний у змісті використання частотного ресурсу розподіл груп частотних каналів.

RU: Диссертация посвящена актуальной проблеме разработки эффективных методов территориально-частотного планирования (ТЧП) сотовых систем подвижной радиосвязи (ССПР). Из предположения, что вероятностные распределения мгновенных значений огибающей сигнала и помехи по совмещенному каналу описываются четырёхпараметрическим распределением, получены законы распределения и характеристические функции мощностей сигнала и соканальной помехи на входах приемников мобильной (МС) и базовой станции (БС), которые учитывают варианты топологии – случайной и/или детерминированной – источников и приемников помех, быстрые и медленные замирания сигналов и помех, а также протоколы поддержания непрерывной связи в ССПР. Показано, что при использовании известных территориально-частотных планов в системах GSM-900 и D-AMPS влиянием помех от соседнего канала можно пренебречь и выполнять планирование ССПР без учета этих помех.

EN: The dissertation is devoted to the actual problem of development of effective methods territorial frequency planning (TFP) of cellular systems of a mobile radio communication (CSMR). It is offer ed new probabilistic model of signals and intrasystem noise in CSMR, which is based on concept of characteristic function of power of signal and noise, and also its application in tasks TFR CSMR is shown. The recommendations for practical use of methods of calculation of path losses in radio lines are developed. The errors of calculation path losses are determined in view of accuracy of an electron ic map. The criterion of efficiency of methods TFP and method of planning CSMR is developed, in which the definition of area of a covering for base stations (BS) their groups and system as a whole is based on calculation of probability of failure in service of the mobile subscriber (MS). The analytical expressions for probability of failure in service MS and also probability of failure of the radiochannel CSMR are received. The simulation model of users access to a resource CSMR is developed which allows to take into account real conditions of functioning of these systems: presence of repeated calls, random duration of call, influence fading and interference’s of signals etc. On the basis of computer based experiment is shown the possibility of use developed model for realisation of calculation of channel capacity BS is shown. The method of location BS on territorial with use self-organising neu ral network is developed and also the method of a correction of a location BS, which is based on use of algorithms learning neural network. The method of design CSMR with the minimal dimension of a cluster is developed which allows to find optimum in sense of use frequency resource distribution of groups frequency channels.