Оптимизация построения цифровых радиолиний и сетей фиксированной наземной радиосвязи в условиях воздействия внутрисистемных помех тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Данилович, Дмитрий Андреевич

• Данилович, Дмитрий Андреевич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Данилович, Дмитрий Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ПОМЕХ В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ НАЗЕМНОЙ ФИКСИРОВАННОЙ РАДИОСВЯЗИ

1.1. Общая характеристика влияния внутрисистемных помех в цифровых системах фиксированной радиосвязи

1.2. Исследование влияния помех от сигналов обратного направления на многоинтервальных линейных трассах цифровых РРЛ

1.3. Исследование влияния внутрисистемных помех, создаваемых ответвлениями от трассы основной цифровой РРЛ

1.4. Исследование влияния внутрисистемных помех в цифровых сетях радиосвязи со звездообразной топологией

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация построения цифровых радиолиний и сетей фиксированной наземной радиосвязи в условиях воздействия внутрисистемных помех»

Специфические особенности территории России, слабо развитая инфраструктура связи во многих регионах страны, а также экономическая целесообразность обуславливают перспективу широкого использования беспроводных технологий на транспортных сетях связи и в сетях доступа.

Транспортное» направление беспроводной связи ориентировано в основном на использование цифровых радиорелейных линий (ЦРРЛ) плезио-хронной (PDH) и синхронной (SDH) иерархий, входящих в состав магистральных и внутризоновых сетей, а также местных сетей и сетей технологической связи с различной топологией [1—7]. В настоящее время ЦРРЛ работают в широком диапазоне частот от 160 МГц до 38 ГГц и даже выше [6-8].

В условиях, когда требования к пропускной способности линий связи не являются чрезмерно высокими (не превышают 622 Мбит/с, т.е. 16 STM-1 или 4 STM-4) ЦРРЛ являются хорошей альтернативой волоконно - оптическим линиям связи (ВОЛС). В сравнении с ВОЛС ЦРРЛ выгодно отличаются слабой зависимостью от природно-географических условий, высокой надежностью линейного тракта и меньшими капитальными затратами при строительстве [9-11].

При этом в соответствии с современными рекомендациями Международного союза электросвязи (МСЭ), регламентирующими требования к показателям качества передачи, эти требования являются одинаковыми как для ВОЛС, так и для ЦРРЛ, поэтому с точки зрения качественных показателей ВОЛС и ЦРРЛ не должны отличаться [12-15].

Следует также отметить полную совместимость ВОЛС и ЦРРЛ при построении современных транспортных сетей связи, а также наличие свободного частотного ресурса в большинстве районов страны, что способствует широкому применению ЦРРЛ на сетях связи России.

Основными пользователями линий и сетей радиорелейной связи в России являются операторы фиксированной и подвижной связи, а также корпоративные пользователи, прежде всего, компании нефтегазовой отрасли [16].

Беспроводные сети доступа формируются на основе систем подвижной связи (СПС) и систем беспроводного широкополосного доступа (БШД). [17 -21]. При этом развитие и совершенствование СПС и БШД стимулирует строительство высокоскоростных и надежных транспортных сетей на основе ЦРРЛ для соединения базовых станций и передачи их трафика магистральным сетям и узлам коммутации.

Важной задачей при построении любых беспроводных систем связи является эффективное использование частотного ресурса [22 - 24]. При частотно - территориальном планировании (ЧТП) отдельных радиолиний и сетей радиосвязи эффективность использования частотного ресурса обеспечивается за счет повторного использования частот на разных интервалах линий и сетей.

При проектировании ЦРРЛ наибольшая эффективность использования частотного ресурса достигается при использовании двухчастотных планов распределения частот радиоканалов [26 - 28].

При проектировании сетей радиосвязи для повышения эффективности использования частотного ресурса следует использовать наименьшее возможное число пар частот, при котором обеспечиваются существующие требования к показателям качества передачи.

Во всех случаях повторное использование частот на линиях и в сетях радиосвязи неизбежно ведет к увеличению уровней внутрисистемных помех, непосредственно влияющих на показатели качества передачи, поэтому учет влияния указанных помех является одной из основных задач при проектировании ЦРРЛ и сетей радиосвязи.

На радиорелейных линиях с двухчастотными планами распределения частот радиоканалов и линейной топологией трасс внутрисистемные помехи возникают от сигналов обратного направления за счет обратного излучения антенн и приема сигналов с обратного направления, а также от сигналов прямого прохождения с первой станции на четвертую [26 — 28] . В случае наличия ответвлений, работающих на тех же частотах, появляются дополнительные помехи узлообразования.

На местных сетях радиосвязи со звездообразной топологией и повторным использованием частот главную роль играют внутрисистемные помехи узлообразования [29].

Указанные виды внутрисистемных помех имеют место и на сетях радиосвязи с другой топологией, например, на сетях с топологией остовного дерева, на сетях с кольцевой топологией и др.

Основными методами борьбы с внутрисистемными помехами являются:

- использование антенн с высокими защитными характеристиками;

- использование оборудования с автоматической регулировкой мощности передатчиков;

- оптимальный выбор проектных решений на основе адекватного учета влияния внутрисистемных помех.

К антеннам с высокими защитными характеристиками относятся антенны с улучшенными характеристиками направленности (антенны типа IP), антенны с высокими характеристиками направленности (антенны типа HP) и антенны с очень высокими характеристиками направленности (антенны типа UHP). Если коэффициент защитного действия типичных стандартных антенн в диапазонах частот 7 и 8 ГГц составляет 46 — 50 дБ, то для антенн IP он лежит в пределах 52 - 65 дБ, а для антенн HP - в пределах 62 — 68 дБ. При этом следует отметить, что антенны HP и особенно антенны UHP существенно дороже стандартных антенн при тех же коэффициентах усиления.

На сетях связи России в качестве антенн с высокими характеристиками направленности используются в основном антенны HP производства двух ведущих мировых фирм «Andrew» и RFS. В России производство антенн HP началось лишь в самое последнее время. Поэтому на многих ЦРРЛ в настоящее время используются более дешевые стандартные антенны отечественного производства.

Автоматическая регулировка мощности передатчиков (АРМП) в настоящее время применяется на всех высокоскоростных ЦРРЛ синхронной иерархии (SDH). Что касается радиорелейного оборудования плезиохронной иерархии (PDH), предназначенного для наиболее распространенных ЦРРЛ малой и средней емкости (до 34 Мбит/с, т.е. 16 потоков Е1), то в настоящее время АРМП предусмотрена не во всех типах указанного оборудования, в том числе и оборудования производства ведущих зарубежных фирм. По этой причине в России спроектировано и построено достаточно много низко и среднескоростных ЦРРЛ без использования АРМП.

Помимо внутрисистемных помех при проектировании ЦРРЛ и сетей радиосвязи следует учитывать их влияния на региональную электромагнитную обстановку (ЭМО) [22, 24, 25].

Таким образом, при проектировании ЦРРЛ и сетей радиосвязи приходится учитывать не только влияние условий распространения радиоволн и существующие требования к показателям качества передачи, но и влияние внутрисистемных помех различного происхождения, влияние проектируемой линии или сети на региональную ЭМО, а также ожидаемые затраты на строительство (реконструкцию) проектируемой ЦРРЛ или сети радиосвязи [29].

Исследованию влияния внутрисистемных помех в сетях радиосвязи посвящен целый ряд работ отечественных и зарубежных авторов. Среди отечественных ученых наибольший вклад в решение указанной задачи внесли С.В. Бородич, А.И. Калинин, Л.В. Надененко, В.В. Святогор, А.Ю. Гумбинас [26 -28, 30, 31]. Среди авторов зарубежных исследований в данной области М. Glauner, I. Ilenne, P. Thorvaldsen, J. Henriksson и др. [32 - 36].

Наиболее важные результаты, относящиеся к оценке влияния условий распространения радиоволн на трассах прохождения полезных и мешающих сигналов, содержатся в многочисленных работах А.И. Калинина [37 - 40]. Среди других работ в этой области следует отметить [41 - 44].

Следует отметить, что все известные результаты количественного анализа влияния внутрисистемных помех относятся только к помехам от сигналов обратного направления на линейных трассах ЦРРЛ. При этом приведенные в [31] зависимости деградации запаса на замирания от величины коэффициента защитного действия антенн и мощностей передатчиков следует рассматривать как приближенные, так как, во-первых, они не учитывают различие влияния внутрисистемных помех и теплового шума, во-вторых, не учтена зависимость битового коэффициента ошибок BER(SES), соответствующего сильно пораженным (ошибками) секундам, от скорости передачи, причем эта зависимость влияет как на шумовой порог приемника, так и на пороговое отношение сигнал/помеха.

В условиях противоречивости требований к характеристикам проектных решений важное значение имеют задачи оптимизации построения ЦРРЛ и сетей радиосвязи.

В реальных условиях проектирования многоинтервальных ЦРРЛ и сетей радиосвязи часто имеют место дополнительные неформальные или трудно формализуемые ограничения, которые во многих случаях даже не известны на этапе проектирования. В этих условиях наряду с оптимальным решением рассматриваемой задачи оптимизации желательно иметь еще несколько ранжированных лучших вариантов ее решений с тем, чтобы на завершающем этапе можно было выбрать наилучший вариант решения с учетом всех дополнительных ограничений, не вошедших в математическую модель задачи. Таким образом, практический интерес представляют задачи многовариантной оптимизации построения ЦРРЛ и сетей радиосвязи.

Трудность решения многовариантных задач оптимизации построения многоинтервальных ЦРРЛ с учетом внутрисистемных помех на основе прямого перебора вариантов решения связана с исключительно большим объемом необходимых вычислений. Поэтому корректное решение указанных задач оптимизации для реальных условий может быть получено только на основе методов направленного перебора вариантов решения.

Решению задач оптимизации построения многоинтервальных ЦРРЛ посвящены работы О.С. Даниловича, В.Н. Кичигина, А.Ю. Гумбинаса, Д.А.

Сартбаева. В [45 - 47] решены задачи одновариантной и многовариантной оптимизации выбора высот подвеса антенн на многоинтервальных ЦРРЛ без учета влияния внутрисистемных помех на многоинтервальных аналоговых РРЛ. В [48, 49] решены задачи одновариантной оптимизации выбора мощностей передатчиков и размеров антенн на линейных трассах цифровых РРЛ с учетом влияния помех от сигналов обратного направления. В [50, 51] получены решения задач одновариантной оптимизации высот подвеса антенн и совместной одновариантной оптимизации выбора размеров антенн и высот их подвеса с учетом влияния помех.

В то же время в литературе отсутствуют решения задач многовариантной оптимизации выбора мощностей передатчиков, высот подвеса антенн и совместной многовариантной оптимизации выбора размеров антенн и высот их подвеса на многоинтервальных ЦРРЛ с учетом влияния помех от сигналов обратного направления, а также решение задачи оптимизации выбора характеристик ответвления от существующей ЦРРЛ.

Задачи оптимизации топологической структуры региональных сетей беспроводной связи, а также задачи оптимизации на графах рассмотрены в работах В.М. Вишневского, С. Гудмана, С. Хидетниеми, Э. Майника. В [52] представлено решение задачи оптимизации размещения базовых станций и подключения к ним локальных сетей абонентов. В [53] дано решение задачи оптимального выбора местоположения базовой станции на множестве заданных местоположений абонентских пунктов. В [54] содержится решение задачи оптимального выбора топологии остовной связной сети на основе алгоритма Прима. В [55] представлено решение задачи оптимального выбора трассы контурной РРЛ с 4-часготным планом на основе решения классической математической задачи о коми вояжере [56].

Вместе с тем в литературе отсутствуют решения целого ряда важных задач оптимизации построения местных и технологических сетей фиксированной радиосвязи с учетом воздействия внутрисистемных помех. К ним относятся задача оптимизации мощностей передатчиков на местных и технологических сетях со звездообразной топологией, задача совместной оптимизации мощностей передатчиков и частотно - территориального планирования на сетях со звездообразной топологией, задачи оптимизации выбора трасс и высот подвеса антенн на местных и технологических сетях с кольцевой топологией.

Изложенный выше материал является обоснованием актуальности темы данной диссертации.

Целью настоящей диссертационной работы является моделирование и разработка алгоритмов решения задач многовариантпой оптимизаций построения многоинтервальных цифровых радиорелейных линий и сетей фиксированной радиосвязи со звездообразной и кольцевой топологией с учетом влияния внутрисистемных помех.

Для достижения этой цели сформулированы и решены следующие задачи:

- разработка усовершенствованных моделей и исследование на их основе влияния внутрисистемных помех на многоинтервальных ЦРРЛ и в сетях местной и технологической радиосвязи;

- моделирование и решение задачи многовариантной оптимизации мощностей передатчиков на многоинтервальных ЦРРЛ;

- моделирование и решение задачи многовариантной оптимизации высот подвеса антенн на многоинтервальных ЦРРЛ;

- моделирование и решение задачи многовариантной совместной оптимизации выбора размеров антенн и высот их подвеса на многоинтервальных ЦРРЛ;

- моделирование и решение задачи оптимизации характеристик ответвления от существующей многоинтервальной ЦРРЛ с учетом влияния взаимных помех;

- моделирование и решение задачи оптимизации мощностей передатчиков на местных и технологических сетях со звездообразной топологией;

- моделирование и решение задачи совместной оптимизации мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования на местных и технологических сетях со звездообразной топологией;

- моделирование и решение задачи оптимизации выбора трасс местных и технологических сетей радиосвязи с кольцевой топологией;

- оценка эффективности разработанных алгоритмов оптимизации построения многоинтервальных ЦРРЛ и сетей радиосвязи.

Ниже перечислены основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту.

1. Результаты исследования влияния внутрисистемных помех на моделях линейных трасс ЦРРЛ, трасс с ответвлениями и сетей радиосвязи со звездообразной топологией.

2. Математическая модель и алгоритм решения задачи многовариантной оптимизации мощностей передатчиков на многоинтервальных ЦРРЛ.

3. Математическая модель и алгоритм решения задачи многовариантной оптимизации высот подвеса антенн на многоинтервальных ЦРРЛ.

4. Математическая модель и алгоритм решения задачи многовариантной совместной оптимизации размеров антенн и высот их подвеса на многоинтервальных ЦРРЛ.

5. Математическая модель и алгоритм решения задачи оптимизации характеристик ответвления от существующей многоинтервальной ЦРРЛ.

6. Математическая модель и алгоритм решения задачи оптимизации мощностей передатчиков на местных и технологических сетях со звездообразной топологией.

7. Математическая модель и алгоритм решения задачи совместной оптимизации мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования на местных и технологических сетях со звездообразной топологией.

8. Методика и алгоритм решения задачи оптимизации выбора трасс местных и технологических сетей радиосвязи с кольцевой топологией.

9. Результаты оценки эффективности многовариантной оптимизации высот подвеса антенн на многоинтервальной ЦРРЛ и характеристик ответвления от существующей ЦРРЛ.

10. Результаты оценки эффективности оптимизации мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования на местных и технологических сетях со звездообразной топологией.

Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на международном телекоммуникационном симпозиуме «Мобильная связь» в 2007 г., а также на научно-технических конференциях профессорско - преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПб ГУТ в 2008 и 2009 гг.

По теме диссертации опубликованы 7 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы и приложения.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Данилович, Дмитрий Андреевич

4.5. Основные выводы по главе 4

С целью оценки эффективности разработанных алгоритмов оптимизации построения линий и сетей фиксированной радиосвязи были выполнены многочисленные вычислительные эксперименты с использованием как различных моделей, так и реальных линий и сетей радиосвязи. Оценка эффективности оптимизации производилась с использованием программы ДИСАП-ЦРРЛ, а также специальных прикладных программ оптимизации МО-ПАВП и «Звезда», разработанных с участием автора.

Проведенные вычислительные эксперименты подтвердили высокую эффективность оптимизации построения линий и сетей радиосвязи. При этом были получены следующие основные результаты оценки эффективности оптимизации их построения.

1. На примере двух реальных существующих магистральных РРЛ ОАО «Ростелеком» подтверждена высокая эффективность оптимизации выбора высот антенн на многоиптервальных РРЛ (для двух рассмотренных РРЛ относительное уменьшение суммарных затрат на антенные опоры за счет оптимизации составило 7,27 % и 8,85 %).

2. На примере указанных в п. 1 магистральных РРЛ показано также, что наряду с оптимальной совокупностью высот антенн существует достаточно большое число лучших ранжированных совокупностей, эффективность которых либо не отличается, либо незначительно отличается от эффективности оптимальной совокупности. Это обеспечивает широкие возможности для учета дополнительных неформальных или трудно формализуемых ограничений в реальных условиях проектирования и строительства многоинтервальных РРЛ.

3. На примерах различных моделей ответвления от основной (существующей) ЦРРЛ показано, что оптимизация мощности передатчиков на ответвлении обеспечивает существенное уменьшение этой мощности по сравнению с номинальным значением, причем величина выигрыша возрастает с увеличением угла между трассой основной РРЛ и ответвлением. Показано также, что наилучшим вариантом выбора антенн на ответвлении с точки зрения уменьшения мощности передатчиков является использование на узловом конце антенны большого диаметра при малом диаметре антенны на удаленном конце.

4. На примерах различных моделей сетей со звездообразной топологией было установлено, что оптимизация мощностей передатчиков в большинстве случаев обеспечивает резкое снижение средней излучаемой мощности на звездообразной сети, достигающее 8-10 дБ, что существенно улучшает региональную электромагнитную обстановку. При этом существенная зависимость средней мощности передатчиков от числа лучей проявляется лишь при малых углах между соседними лучами.

5. На примерах различных моделей сетей со звездообразной топологией было установлено также, что при многовариантной оптимизации мощностей передатчиков монотонно убывающая зависимость уменьшения средней мощности передатчиков от номера ранжированного лучшего решения имеет плавный характер. Это позволяет иметь достаточно большое количество альтернативных проектных решений и обеспечивает широкие возможности учета дополнительных неформальных ограничений при оптимизации построения звездообразных сетек.

6. На примерах различных моделей сетей со звездообразной топологией было установлено, что при использовании одной пары частот за счет оптимизации частотно-территориального планирования можно обеспечить достаточно большое число лучей при выполнении требований к показателям качества для местных сетей связи. При этом следует отметить слабую зависимость наименьшего угла между соседними лучами от числа лучей, особенно при большом их числе.

7. На примере реальной сети технологической связи ООО «Кубаньгаз-пром» со звездообразной топологией показано, что совместная оптимизация мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования позволяет уменьшить необходимое число пар частот и существенно снизить среднюю мощность передатчиков в сети. При этом еще раз подтвержден плавный характер зависимости средней мощности передатчиков от номера ранжированного лучшего решения при многовариантной оптимизации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований разработано математическое обеспечение для решения задач многовариантной оптимизации построения многоинтервальных цифровых радиорелейных линий (ЦРРЛ) и сетей фиксированной радиосвязи со звездообразной и кольцевой топологией с учетом влияния внутрисистемных помех, что является целью диссертационной работы.

Для достижения этой цед.и сформулированы и решены следующие задачи:

- исследование влияния внутрисистемных помех на многоинтервальных ЦРРЛ и в сетях местной и технологической радиосвязи при повторном использовании частот с применением разработанных усовершенствованных моделей;

- задача многовариантной оптимизации мощностей передатчиков на многоинтервальных ЦРРЛ;

- задача многовариантной оптимизации высот подвеса антенн на многоинтервальных ЦРРЛ;

- задача многовариантной совместной оптимизации выбора размеров антенн и высот их подвеса на многоинтервальных ЦРРЛ;

- задача многовариантной оптимизации характеристик ответвления от существующей многоинтервальной ЦРРЛ с учетом влияния взаимных помех;

- задача многовариантной оптимизации мощностей передатчиков на местных и технологических сетях со звездообразной топологией;

- задача многовариантной совместной оптимизации мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования на местных и технологических сетях со звездообразной топологией;

- задача оптимизации выбора трасс местных и технологических сетей радиосвязи с кольцевой топологией;

- оценка эффективности разработанных алгоритмов оптимизации построения многоинтервальных ЦРРЛ и сетей радиосвязи с использованием разработанных прикладных программ.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что в ней впервые с учетом влияния внутрисистемных помех и требований к показателям качества передачи:

- сформулирована и решена на основе принципов динамического программирования задача многовариантной оптимизации мощностей передатчиков на многоинтервальной ЦРРЛ;

- сформулированы и решены на основе принципов динамического программирования задачи многовариантпой оптимизации высот подвеса антенн и совместной оптимизации высот подвеса и характеристик направленности антенн на многоинтервальной ЦРРЛ;

- сформулирована и решена задача оптимизации характеристик ответвления от существующей ЦРРЛ;

- сформулированы и решены задачи многовариантной оптимизации мощностей передатчиков и совместной оптимизации мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования на сетях радиосвязи со звездообразной топологией;

- сформулирована и решена задача оптимизации выбора трассы для сети радиосвязи с кольцевой топологией.

При этом основными результатами теоретических исследований являются следующие.

1. Математическая модель и основанный на принципах динамического программирования алгоритм решения задачи многовариантной оптимизации мощностей передатчиков на многоинтервальной ЦРРЛ.

2. Математическая модель и основанный на принципах динамического программирования алгоритм решения задачи многовариантной оптимизации высот подвеса антенн на многсинтервальной ЦРРЛ.

3. Математическая модель и основанный на принципах динамического программирования алгоритм решения задачи многовариантной совместной оптимизации высот подвеса и характеристик направленности антенн на многоинтервальной ЦРРЛ.

4. Математическая модель и алгоритм оптимизации характеристик ответвления от существующей многоинтервальной ЦРРЛ с учетом влияния взаимных помех.

5. Математическая модель и алгоритм многовариантной оптимизации мощностей передатчиков на мсстных и технологических сетях со звездообразной топологией.

6. Математическая модель и алгоритм многовариантной совместной оптимизации мощностей передатчиков и частотно - территориального планирования на сетях радиосвязи со звездообразной топологией.

7. Математическая модель и основанный на методе динамического программирования алгоритм оптимизации высот подвеса антенн на местных и технологических сетях радиосвязи с кольцевой топологией.

С целью исследования влияния внутрисистемных помех в цифровых системах фиксированной радиосвязи, практической реализации разработанных алгоритмов оптимизации построения многоинтервальных ЦРРЛ и сетей радиосвязи со звездообразной топологией, а также оценки эффективности указанных алгоритмов разработаны прикладные программы: РЭПИ-ЦРРЛ, МО-ПАВП и «Звезда». С использованием персонального компьютера и указанных программ были проведены многочисленные вычислительные эксперименты с имитационными и реальными моделями многоинтервальных ЦРРЛ и сетей радиосвязи со звездообразной топологией.

В результате проведенных вычислительных экспериментов:

- исследованы зависимости величины деградации запаса на замирания на интервалах многоинтервальных ЦРРЛ от соотношения длин соседних интервалов, характеристик направленности антенн и диапазона АРМП;

- исследованы зависимости увеличения деградации запаса на замирания на интервалах основной ЦРРЛ из-за влияния дополнительных помех, создаваемых ответвлением, от величины угла между трассой основной линии и ответвлением при разных параметрах интервалов основной ЦРРЛ и отзетвле-ния;

- исследованы зависимости деградации запаса на замирания на интервалах местных и технологических сетей радиосвязи со звездообразной топологией от величины угла между соседними лучами для моделей сетей с разным числом лучей при использовании одинаковой и разной поляризации радиоволн;

- на примере двух реальных существующих магистральных РРЛ подтверждена высокая эффективность оптимизации выбора высот антенн на многоинтервальных РРЛ;

- показано, что наряду с оптимальной совокупностью высот антенн существует достаточно большое число лучших ранжированных совокупностей, эффективность которых либо не отличается, либо незначительно отличается от эффективности оптимальной совокупности, что обеспечивает широкие возможности для учета дополнительных неформальных ограничений в реальных условиях проектирования и строительства многоинтервальных РРЛ;

- на примерах различных моделей ответвления от основной (существующей) ЦРРЛ показано, что оптимизация мощности передатчиков на ответвлении обеспечивает существенное уменьшение этой мощности по сравнению с номинальным значением, причем величина выигрыша возрастает с увеличением угла между трассой основной РРЛ и ответвлением;

- на примерах различных моделей сетей и реальной сети технологической связи со звездообразной топологией показано, что оптимизация мощностей передатчиков в большинстве случаев обеспечивает резкое снижение средней излучаемой мощности на звездообразной сети, что существенно улучшает региональную электромагнитную обстановку;

- на примерах различных моделей сетей и реальной сети технологической связи со звездообразной топологией показано также, что многовариантная оптимизация мощностей передатчиков и совместная оптимизация мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования позволяют иметь достаточно большое число альтернативных проектных решений и обеспечивают широкие возможности учета дополнительных неформальных ограничений при оптимизации построения звездообразных сетей.

В качестве основных направлений дальнейших исследований по теме диссертации можно назвать следующие:

- разработка методики расчета систем беспроводного широкополосного доступа (БШД) и оптимизация энергетических характеристик этих систем;

- разработка систем автоматизированного проектирования систем БШД;

- оптимизация сочетания транспортных сетей и сетей БШД при построении региональных и ведомственных сетей связи.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Данилович, Дмитрий Андреевич, 2009 год

1. Бутенко В.В. Цифровизация сети РРЛ прямой видимости // Вестник связи. 2009. - № 8.

2. Минкин В.М. Концептуальные и теоретические основы цифровизации национальной транспортной радиорелейной сети связи: Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук. — М., МТУ СИ, 2000,- 137 с.

3. Брусиловский Л.И. Радиорелейные станции связи // Connect! Мир связи. -2008.-№2.

4. Цисс Ф. Радиорелейная связь в сетях синхронной иерархии // ТелеВестник.- 1993.-№№ 1,2.

5. Хенне И. Радиорелейные системы связи SDH // Connect! Мир связи. -1999.-№5.

6. Приказ № 25 Министерства лнформационных технологий и связи Российской Федерации от 27.02.2007 г. Часть 1. Правила применения цифровых радиорелейных систем связи плезиохропной цифровой иерархии.

7. Приказ № 26 Министерства информационных технологий и связи Российской Федерации от 27.02.2007 г. Часть 2. Правила применения цифровых радиорелейных систем связи синхронной цифровой иерархии.

8. ITU-R Recommendation F.746-9. Radio-frequency arrangements for fixed service systems. 2007.

9. Матвиив P.M. Цифровые РРЛ в транспортной сети связи // Вестник связи. -2008.-№4.

10. Брусиловский Л.И. Опыт строительства отечественных радиорелейных систем связи // Электросвязь. — 2004. — № 12.

11. Бирфельд И. Магистральные системы радиорелейной связи // Connect! Мир связи. 2007. - № 8.

12. ITU-T Recommendation G.826 . Error performance parameters and objectives for international constant bit rate digital paths at or above the primary rate, — 2002.

13. ITU-T Recommendation G.827. Availability parameters and objectives for path elements of international constant bit rate digital paths at or above the primary rate.-2003.

14. ITU-T Recommendation G.828 . Error performance parameters and objectives for international constant bit rate synchronous digital paths. 2000.

15. ITU-R Recommendation F.751-1. Transmission characteristics and performance requirements of radio-relay systems for SDH-based networks. 1997.

16. Курманов А. Радиорелейные линии связи — эффективное решение для транспортной сети ведомственного значения // Connect! Мир связи. 2008. -№ 11.

17. Шахнович И.В. Современные технологии беспроводной связи. — М.: Техносфера, 2006. 288 с.

18. Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа. М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с.

19. Столлигс В. Беспроводные линии связи и сети. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. 640 с.

20. Весоловский К. Системы подвижной радиосвязи / Пер. с польск. И.Д. Рудинского; под ред. А.И. Ледовского. -М.: Горячая линия-Телеком, 2006. -536 с.

21. Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под ред. Д.Б. Зимина М.: Радио и связь, 1998. - 248 с.

22. Бородич С.В. ЭМС наземных и космических радиослужб. Критерии, условия и расчет. -М.: Радио и связь, 1990. 272 с.

23. Бородич С.В. Критерии и условия ЭМС систем спутниковой и радиорелейной связи // Электросвязь. 1986, №2. - С.28 -31.

24. Использование радиочастотного спектра и радиопомехи / Е.И. Егоров, Н.И. Калашников, А.С. Михайлов. М.: Радио и связь, 1986. - 304 е.

25. ITU-R Recommtndation Р.452-11. Prediction procedure for the evaluation of microwave interference between stations on the surface of the Earth at frequencies above about 0,7 Ghz. 2003.

26. Справочник по радиорелейной связи / Н.Н. Каменский, A.M. Модель, Б.С. Надененко и др.; Под ред. С.В. Бородина. М.: Радио и связь, 1981. -416 с.

27. Методика расчета трасс аналоговых и цифровых РРЛ прямой видимости. Т. 1,2 / А.И. Калинин, В.Н. Троицкий, Л.В. Надененко, В.В. Святогор и др. Гос. НИИР.-М., 1987.

28. Методика расчета трасс цифровых РРЛ прямой видимости в диапазоне частот 2-20 ГГц, НИИР (ЗАО «Инженерный центр»). М., 1998 г.

29. Демьянов А., Попик Е. Особенности проектирования радиорелейных линий в современных условиях // Connect! Мир связи. 2006. - № 4.

30. Бородин С.В. Искажения и помехи в многоканальных системах радиосвязи с частотной модуляцией. М.: Связь, 1976. — 256 с.

31. Glauner М. A Model for Calculating the Transmission Performance of Digital Radio-Relay Systems. Telecommunication Report, Bosch Telecom, vol.l 1, March 1994 , pp 13 -22 .

32. Henne I., Th'orvaldsen P. Planning of line-of-sight radio relay systems. ABB Nera, June 1994.

33. Хенне И. Радиорелейные системы связи SDH // Connect! Мир связи. -1999. -№ 5.-С. 56-59.

34. Henriksson J. Route planning,guide for digital radio links. Nokia research center, May 1988.

35. Хеприкеон Ю. Расчеты трассы цифровой радиорелейной линии // Бумажная промышленность (спец. выпуск). 1989.

36. Калинин А.И. Распространение радиоволн на трассах наземных и космических радиолиний, М.: Связь, 1979. — 293 с.

37. Калинин А.И. Статистические распределения глубины замирания на интервалах РРЛ с гладкими профилями // Труды НИИР. — 1992.

38. Калинин А.И. Влияние частотной селективности интерференционных замираний на трассах с пересеченными профилями на устойчивость работы цифровых РРЛ // Электросвязь. 1996. - № 10. - С. 36 - 40.

39. Калинин А.И. Влияние частотной селективности интерференционных замираний на трассах с гладкими профилями на устойчивость работы цифровых РРЛ // Электросвязь. 1998. - № 3. - С. 25 - 29.

40. Надененко Л.В. К расчету устойчивости сигнала на интервалах радиорелейных линий прямой видимости. Труды НИИР, 1980, № 2, С. 61 — 64.

41. Olsen R.L., Tjelta Т. Wordwide techniques for predicting the multipath fading distribution on terrestrial LOS links: Background and results of tests // IEEE Transactions on antennas and propagation, vol. 47, NO. 1, January 1999.

42. ITU-R Recommendation P.530-12. Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems. 2007.

43. ITU-R Recommendation F. 1093-2. Effects of multipath propagation on the design and operation of line-of-s:ght digital fixed wireless systems. — 2006.

44. Данилович O.C. Теория и методы оптимизации радиорелейных линий связи: Докторская диссертация, Л., ЛЭИС, 1990. - 395 с.

45. Данилович О.С. Оптимальный выбор высот антенных опор при проектировании радиорелейных линий связи // Системы и средства передачи информации по каналам связи : Сб. науч.тр.учеб.ин-ов связи / ЛЭИС. Л., 1984. С. 87-93.

46. Данилович О.С., Суханов А.А. Выбор высот антенн на опорах РРЛ при наличии дополнительных неформальных условий // Сборник научных трудов учебных заведений связи // СП5ГУТ. СПб, 1991. - № 152. - С 107 - 113.

47. Гумбинас А.Ю. Оптимизация уровней мощности передатчиков на многоинтервальных цифровых РРЛ с двухчастотными планами // Труды учебных заведений связи/ СПбГУТ. СПб, 2002. - № 168. - С.97 -111.

48. Сартбаев Д.А. Оптимизация высот антенн на многоинтервальных цифровых РРЛ с учетом влияния внутрисистемных помех // Труды учебных заведений связи / СПбГУТ. СПб, 2002.-№ 168. - С 112 - 119.

49. Данилович О.С., Сартбаев Д.А., Гумбинас А.Ю. Комплексная оптимизация выбора антенн и высот их подвеса на многоинтервальных цифровых радиорелейных линиях // Электросвязь. 2003. - № 6. - С. 35 — 37 .

50. Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л. и др. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005. - 592 с.

51. Банкет В.Л., Бондаренко О.В., Воробиенко П.П. и др. Современные телекоммуникации. Технологии и экономика. Под общей редакцией С. А. Довго-го, М.: Эко-Трендз, 2003. - 320 с.

52. Гудман С., Хидетниеми С. Введение в разработку и анализ алгоритмов: пер. с англ. М.: Мир, 1981. - 368 с.

53. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. -М.: Наука, 1978.

54. ITU-R Recommendation F.699-7. Reference radiation patterns for fixed wireless system antennas for use in coordination studies and interference assessment in the frequency range from 100 MHz to about 70 GHz. — 2007.

55. ITU-R. Recommendation F.1605. Error performance and availability estimation for synchronous digital hierarchy terrestrial fixed wireless systems. — 2003.

56. Данилович Д.А., Данилович O.C. Оптимизация уровней мощности передатчиков на цифровых РРЛ с учетом внутрисистемных помех и дополнительных ограничений // Труды учебных заведений связи / СПбГУТ. СПб, 2007. № 175. С. 217-222.

57. Данилович Д.А., Сивере М.А., Зайцев С.П. Оптимизация высот подвеса антенн на многоинтервальных цифровых РРЛ с учетом дополнительных неформальных ограничений // Электросвязь. — 2008. № 7. - С. 36 — 38 .

58. ITU-R Recommendation Р.676-6. Attenuation by atmospheric gases. — 2005.

59. ITU-R Recommendation F. 1668-1. Error performance objectives for real digital fixed wireless links used in 27 500 km hypothetical reference paths and connections. 2007.

60. ITU-R Recommendation F. 1094-2. Maximum allowable error performance and availability degradations to digital fixed wireless systems arising from radio interference from emissions and radiations from other sources. — 2007.

61. ITU-R Recommendation P.838-3. Specific attenuation model for rain for use in prediction methods. 2005.

62. Антипенко В.А., Василенко Г.О. Расчет показателей готовности трактов цифровых радиорелейных линий связи // Электросвязь. — 2004. № 12.

63. ITU-R Recommendation F.1703. Availability objectives for real digital fixed wireless links used in 27 500 km hypothetical reference paths and connections." 2005.

64. Данилович О.С. Оптимизация радиотехнических систем на основе многовариантного динамического программирования // Радиотехника. — 1990. -№4.

65. Данилович Д.А. Исследование эффективности оптимизации характеристик ответвления от существующей цифровой РРЛ // 61-ая НТК: тез. докл. / СПбГУТ. СПб, 2009. С. 98.

66. Данилович Д.А. Оптимизация распределения мощностей передатчиков на лучах местной сети радиосвязи со звездообразной топологией // 60-ая НТК: тез. докл. / СПбГУТ. СПб, 2008. С. 57.

67. Данилович Д.А. Совместная оптимизация распределения мощностей передатчиков и частотно-территориального планирования в системах радиодоступа // Международный телекоммуникационный симпозиум «Мобильная связь»: Мат-лы / СПб, 2007. С. 96 102.

68. Габасов Р., Кириллова Ф.М. Основы динамического программирования. -Минск, Изд-во БГУ им. В.И. Ленина, 1975.

69. Зайченко Ю.П. Исследование операций. Киев: Вища школа, 1979. -392 с.