Пространственно-временной доступ в системах мобильной связи
Електронного архіву Харківського національного університету радіоелектроніки (Open Access Repository of KHNURE)
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Creator |
Василенко, Ю. А.
|
|
| Date |
2014-09-11T11:30:48Z
2014-09-11T11:30:48Z 2014 |
|
| Identifier |
Василенко, Ю. А. Пространственно-временной доступ в системах мобильной связи : автореф.дис. ... канд. техн. наук : 05.12.02 "Телекоммуникационные системы и сети" / Ю. А. Василенко ; Харьк. нац. ун-т радиоэлектроники. – Х., 2014. – 172 с.
http://hdl.handle.net/123456789/1314 |
|
| Description |
Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної задачі, що полягає у розробці комплексу технологічних рішень щодо впровадження методів просторово-часового множинного доступу, які забезпечують відповідну економію радіочастотного спектра та підвищення продуктивності роботи системи широкосмугового мобільного зв’язку. У роботі запропонована реалізація методу просторово-часового доступу, що включає процедури: оцінки просторових спектрів станцій доступу, вибір конфігурації та алгоритмів управління багатопроменевої антени, що забезпечує динамічну зміну просторових параметрів відповідно до зміни сигнально-завадової обстановки з оцінкою виявлення кількості сигналів заявок абонентських станцій, які працюють одночасно в одній смузі частот і напрямку приходу цих сигналів. У роботі представлені результати синтезу визначення напрямку приходу сигналу АС за допомогою багатоелементної антени, що ілюструє ефективність впровадження методів просторово-часового доступу. Для визначення числа сигналів АС обраний найбільш конструктивний метод, заснований на аналізі спектра власних значень вибіркової коваріаційної матриці, що містить всю інформацію на момент формування вибірки про сигнали і шуми, що беруть участь у створенні власного спектра. Для забезпечення сталого функціонування розробленого алгоритму обчислення власних значень запропонована адаптивна процедура, що дозволяє модернізувати даний алгоритм обчислень параметрів вибіркової коваріаційної матриці. Проаналізовано методи синтезу БПА та алгоритми управління променями. Про-понується, для забезпечення високої швидкості перелаштування органів управління ДС БПА виконати з переходом в оптичний діапазон з використанням бреггівського внутрішньоволоконних решіток (БВВГ). Ключові слова: мобільний зв'язок, просторово-часовий доступ, багатопроменева антена, напрямок приходу сигналів, вибіркова коваріаційна матриця. АННОТАЦИЯ Василенко Ю.А. Пространственно-временной доступ в системах мобильной связи. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.02 – Телекоммуникационные системы и сети. – Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Харьков, 2014. Диссертационная работа посвящена решению научно-прикладной задачи, которая заключается в разработке комплекса технологических решений по внедрению методов пространственно-временного множественного доступа, обеспечивающего экономию радиочастотного спектра и повышение производительности работы системы широкополосной мобильной связи. Показано, что в качестве свободного ресурса выступают пространственные и поляризационные параметры, которые могут быть использованы для экономии радиочастотного спектра и повышения производительности системы при реализации пространственно-временного доступа, который не требует изменений частотно-временной структуры сигналов и соответствующих параметров аппаратуры парка мобильных станций, при этом дефицит одних параметров можно скомпенсировать наличием свободного ресурса других. В работе предложена реализация метода пространственно-временного доступа, включающая процедуры: оценки пространственных спектров станций доступа, выбор конфигурации и алгоритмов управления многолучевой антенны, обеспечивающей динамическое изменение пространственных параметров в соответствии с изменением сигнально-помеховой обстановки, оценки числа обнаруживаемых сигналов заявок абонентских станций, работающих одновременно в одной полосе частот и направления прихода этих сигналов. В работе представлены результаты синтеза определения направления прихода сигнала АС с помощью многоэлементной антенны иллюстрирующей эффективность внедрения методов пространственно-временного доступа. Для определения числа сигналов АС выбран наиболее конструктивный метод, основанный на анализе спектра собственных значений выборочной ковариационной матрицы, содержащий всю информацию на момент формирования выборки о сигналах и шумах, участвующих в создании собственного спектра. Для обеспечения устойчивого функционирования разработанного алгоритма вычисления собственных значений предложена адаптивная процедура, позволяющая модернизировать данный алгоритм вычислений параметров выборочной ковариационной матрицы. В работе рассмотрены различные конструкции многолучевых антенн, включая гибридные, секторные, кольцевые, линзовые с диаграммообразующими матрицами, с управлением фазовыми характеристиками и приведены данные об их положительных и отрицательных сторонах, а также рекомендации по их использованию. Проанализированы методы синтеза многолучевых антенн (МЛА) и алгоритмы управления лучами. Предлагается, наиболее трудную задачу обеспечения высокой скорости перестройки органов управления ДС МЛА выполнить с переходом в оптический диапазон с использованием Брэгговских внутриволоконных решеток (БВВГ). Проведенный в работе анализ технологий управления, сигнализации и функционирования сотовых систем 3 и 4 го поколений показал, что методы пространственно-временной обработки отлично сочетаются с другими методами. Пространственно-временной доступ является «прозрачным» для основных процедур существующего парка станций. Проанализирована возможность совместного с пространственно-временным других методов множественного доступа: ALOHA, двойного экспоненциального отката (ВЕВ), древовидных алгоритмов (SIC). Показано, что время задержки оказывается минимальным с алгоритмами ВЕВ и SIC. Предложена новая и более полная по сравнению с известными последовательность выполнения процедур при предоставлении сеанса АС с учетом ПЧД, учитывающая характерную роль планировщика на нисходящем и восходящем каналах, а так же решение задач идентификации, аутентификации, обнаружения кратности заявки и методы разрешения конфликтных ситуаций. Получено значение вероятности полезного использования канала в комплексной технологии CSMА/TDMA, анализ которого показал, что с увеличением числа активных сенсорных датчиков, абонентских станций и др. происходит плавное снижение коэффициента использования канала. Сравнительная эффективность технологии ВЕВ, относящийся к группе CSMA/TDMA показала, что данный метод случайного множественного доступа имеет преимущество в области относительно низких нагрузок.The thesis is devoted to the solution of a scientific problem, which is to save the radio frequency resource and improve performance of mobile and broadband BWN by develo-ping complex technology solutions for the introduction of space-time multiple access. The paper presents the implementation of the method of space-time access, including procedures for assessing spatial spectra of access stations, providing a choice of configu-ration and control algorithms for multibeam antennas dynamically changing spatial para-meters in accordance with the change of signal-jamming environment in accordance with the estimate of the number of detected signals applications subscriber stations operating si-multaneously in the same frequency band, and the arrival direction estimate of these sig-nals. The paper presents the results of synthesis determine the direction of arrival of the signal using array antenna illustrating the efficiency of the implementation methods of space-time access. To determine the number of signals MS selected the most constructive method based on the analysis of the spectrum of eigenvalues of the sample covariance matrix, containing all the information at the time of sampling of the signals and the noise involved in the creation of its own spectrum. To ensure the sustainability of the developed algorithm for computing eigenvalues proposed adaptive procedure, allowing to modernize the algorithm parameter calculations sample covariance matrix. |
|
| Language |
uk
|
|
| Subject |
мобільний зв'язок
просторово-часовий доступ багатопроменева антена напрямок приходу сигналів вибіркова коваріаційна матриця mobile communications spatial-time access multibeam antenna direction of arrival of signals sample covariance matrix |
|
| Title |
Пространственно-временной доступ в системах мобильной связи
|
|
| Type |
Abstract
|
|