Алгоритм автоматического размещения базовых станций транкинговых систем связи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для повышения эффективности процесса проектирования транкинговых систем связи предлагается оригинальный алгоритм автоматического размещения базовых станций с учетом реальных условий распространения радиоволн. Проведенный анализ показал, что существующие методы позволяют размещать их вручную, с заданным шагом или автоматически, но без учета распространения радиоволн, что приводит к некачественному покрытию требуемой территории связью. Целью работы является снижение трудоемкости проектирования транкинговой системы связи, гарантированно покрывающей заданную зону обслуживания. Предлагается рассчитывать зоны обслуживания базовых станций с помощью статистической модели, а также с учетом дополнительных потерь на дифракцию на трассе распространения радиосигнала. Решение задачи автоматического размещения основано на использовании предложенной модифицированной модели Хата, учитывающей рельеф местности в местах нахождения базовой и портативной станций, а также на международной рекомендации по прогнозированию распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб. При автоматическом размещении выполняется критерий оптимальности, заключающийся в размещении минимального числа базовых станций, необходимых для покрытия требуемой территории. Элементом новизны представленного решения является то, что на первом этапе расчета определяется зона обслуживания базовой станции статистическим методом, на втором происходит уточненный расчет зоны обслуживания с учетом реальных условий распространения радиоволн на месте привязки, а на третьем – определяется зона гарантированного обслуживания абонентов. Использование предлагаемого алгоритма позволяет снизить трудоемкость процесса проектирования системы и определить достаточное число базовых станций, необходимых для покрытия заданной территории. Для применения алгоритма в реальной практике разработано соответствующее программное обеспечение. В подтверждение эффективности в работе приведены сравнительные расчеты затрат времени на проектирование транкинговой системы связи с применением разработанного программного обеспечения и широко применяемой программы RadioMobile.

Об авторах

В. С. Иванов

МИРЭА − Российский технологический университет

Email: ivanovmirea1@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9827-1690

С. У. Увайсов

МИРЭА − Российский технологический университет

Email: uvajsov@mirea.ru
ORCID iD: 0000-0003-1943-6819
SPIN-код: 3801-4816

И. А. Иванов

МИРЭА − Российский технологический университет

Email: ivanov_ia@mirea.ru
ORCID iD: 0000-0003-1266-0228

Список литературы

  1. Сакалема Д.Ж. Подвижная радиосвязь. М.: Горячая линия ‒ Телеком, 2012. 512 с.
  2. Бабков В.Ю., Вознюк М.А., Михайлов П.А. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. М.: Горячая линия ‒ Телеком, 2007. 224 с.
  3. Егоров Л.Л., Кологривов В.А., Мелихов С.В. Алгоритм расчета зон покрытия базовых станций сотовой связи // Доклады Томского Государственного Университета систем управления и радиоэлектроники. 2009. № 1-1(19). C. 15‒19.
  4. Мухаджинов Р.Р. Применение генетического алгоритма к решению задачи «Размещение станций систем мобильной связи» // Вестник Астраханского Государственного Технического Университета. Серия: управление, вычислительная техника и информатика. 2009. № 1. С. 165‒67.
  5. Павловская К.А. Применение генетического алгоритма для решения задач размещения базовых станций в сетях пятого поколения // Информатика и кибернетика. 2019. № 4(18). С. 29‒34.
  6. Мухтаров А.А., Першин О.Ю. Размещение базовых станций широкополосной беспроводной сети связи для обслуживания заданного множества рассредоточенных объектов // Двенадцатая международная конференция «Управление развитием крупномасштабных систем mlsd'2019» (Москва, Россия, 01–03 октября 2019). М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2019. С. 609‒612. doi: 10.25728/mlsd.2019.1.0610
  7. Аминова Р.Р. Разработка алгоритма первоначального размещения базовых станций сетей широкополосного радиодоступа на этапе частотно-территориального планирования // Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли» (АКТО-2016, Казань, Россия, 10–12 августа 2016). Казань: Академия наук Республики Татарстан, 2016. Т. 2. С. 338‒342.
  8. Скаков Е.С., Малыш В.Н. Использование алгоритмов мультистарта и поиска с запретами для решения задачи размещения базовых станций // Информационно-управляющие системы. 2015. № 3(76). С. 99‒106. doi: 10.15217/issn1684-8853.2015.3.99
  9. Иванов В.С., Хаджийская Е.Ю. Расчёт зоны покрытия транкинговой системы связи // XIX Международная научно-практическая конференция «Инновационные, информационные и коммуникационные технологии» (Сочи, Россия, 01–10 октября 2022). М.: Ассоциация выпускников и сотрудников ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского содействия сохранению исторического и научного наследия ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского, 2022. C. 345‒350.
  10. Иванов В.С., Увайсов С.У., Иванов И.А. Алгоритм расчета зоны обслуживания базовой станции транкинговой системы связи // Наукоемкие технологии. 2023. Т. 24. № 4. С. 12‒20. doi: 10.18127/j19998465-202304-02
  11. Овчинников А.М., Воробьев С.В., Сергеев С.И. Открытые стандарты цифровой транкинговой радиосвязи. М: Эко-Трендз, 2000. 166 c.
  12. Рекомендация МСЭ-R P.1812-4 (07/2015). Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб "из пункта в зону" в диапазонах УВЧ и ОВЧ.


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах