Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Радиотехнические устройства и средства телекоммуникаций

Диссертационная работа:

Родионов Владимир Вячеславович. Повышение скорости передачи данных в сетях GSM на принципах когнитивного радио: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.12.13 / Родионов Владимир Вячеславович;[Место защиты: Московский авиационный институт].- Москва, 2012.- 23 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы диссертации. Мобильные и беспроводные технологии сегодня обеспечивают практически глобальное покрытие для передачи речи и данных с невысокой скоростью. Только в сетях GSM предоставляются услуги более 4 миллиардам абонентам в 219 странах. Успех технических решений, принятых в стандарте GSM более 20 лет назад, позволяет применять их в современных и перспективных системах связи. На основе GSM развиваются системы связи для железных дорог (GSM-R). На базе GSM создаются в Европе и России системы экстренного реагирования на дорогах (eCall и ЭРА ГЛОНАСС). В США планируется создание системы GSM в новой полосе частот - 850 МГц. Параллельно с GSM уже существуют сети UMTS и CDMA 2000, относящиеся к третьему поколению сотовой связи (3G). На их основе развиваются новые виды технологий, услуг и приложений для мобильных и стационарных абонентов для общения людей между собой, для развития бизнеса, для взаимодействия с устройствами и машинами (М2М).

Главной тенденцией для пользователя становится получение услуг мультимедиа и различного контента «везде и в любое время» через различные устройства и системы доступа. Основной проблемой для реализации современных тенденций развития мобильной и беспроводной связи становится проблема увеличения скорости передачи данных на радиоинтерфейсе, решение которой однозначно связано с расширением полосы частот, выделяемой системе связи.

В связи с ограниченностью частотного ресурса, приемлемого для мобильной и сотовой связи, чрезвычайно актуальной проблемой является поиск способов повышения скорости передачи данных в радиоканале без увеличения полосы частот системы связи. К ним можно отнести:

- увеличение плотности установки базовых станций, применение микросот
и фемтосот, за счет чего увеличивается емкость сети, а также скорость
передачи данных на одного абонента;

- применение современных систем сотовой связи и беспроводного
широкополосного доступа с агрегацией трафика;

применение интеллектуальных антенн для увеличения уровня принимаемых сигналов, что обеспечивает возможность работы с высокоскоростными видами модуляции и реализует методы пространственного разнесения;

- совместное использование полос частот, выделенных отдельным
операторам сотовой связи (spectrum sharing);

- «когнитивное радио».

В данной работе исследуются вопросы повышения скорости передачи данных в сетях GSM на принципах «когнитивного радио».

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются сети мобильной и беспроводной связи и их характеристики, связанные со скоростью передачи данных.

Предметом исследования являются способы построения когнитивной системы передачи данных с высокой скоростью в сетях GSM, а также возможные варианты построения оборудования подсистемы передачи данных на принципах адаптации по спектру с действующими сетями GSM.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование системы передачи данных с высокой скоростью в сетях GSM на основе когнитивного радио. В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие основные задачи:

  1. Анализ возможных способов увеличения скорости передачи данных в сетях сотовой связи GSM. Анализ технологий когнитивного радио, ориентированных на передачу данных с высокой скоростью.

  2. Разработка способа передачи данных с высокой скоростью в сетях GSM на принципах когнитивного радио. Разработка методов адаптивного выбора рабочих частот и формирования сигнала для сети передачи данных, работающей на принципах когнитивного радио.

  3. Анализ вопросов электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (РЭС) GSM и системы высокоскоростной передачи данных.

  4. Разработка алгоритмов и соответствующего программного обеспечения, реализующего физический уровень системы высокоскоростной передачи данных.

  5. Разработка рекомендации по практической реализации системы высокоскоростной передачи данных в сетях GSM.

Методы исследований

В работе использованы методы системного анализа, теории связи, электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, частотного планирования сетей радиосвязи, теория телетрафика, теории планирования эксперимента и теории моделирования.

Научная новизна диссертации заключается в том, что в ней разработаны:

1. Способ увеличения скорости передачи данных в системе сотовой связи GSM на основе создания дополняющей микросотовой сети, работающей в общей полосе частот с действующей сетью GSM на принципах когнитивного радио с соблюдением условий электромагнитной совместимости РЭС GSM и дополняющей микросотовой сети.

  1. Способ формирования сигнала в каналах передачи данных на основе использования OFDM модуляции, обеспечивающий работу сети GSM и микросотовой сети высокоскоростной передачи данных в общей полосе частот.

  2. Методы реализации функций адаптации по спектру и уровню сигналов, излучаемых в микросотовой сети высокоскоростной передачи данных, обеспечивающих электромагнитную совместимость с РЭС действующих сетей GSM.

Личный вклад

Автором разработаны и получены лично представленные результаты исследований способа передачи данных с высокой скоростью в сетях GSM, структурные схемы сети, базовых и абонентских станций высокоскоростной сети передачи данных, способ формирования сигнала в канале передачи данных на основе OFDM мультиплексирования, обеспечивающий электромагнитную совместимость РЭС базовой сети и сети высокоскоростной передачи данных, результаты исследования электромагнитной совместимости сети GSM и предлагаемой микросотовой сети, включая численные результаты, модель физического уровня совмещенной сети высокоскоростной передачи данных на основе OFDM/GSM.

Практическая значимость заключается в разработке способов, алгоритмов и рекомендаций, использование которых позволяет создавать совмещенные системы сотовой связи GSM с дополняющей системой, обеспечивающей скорость передачи данных в GSM, близкую к скорости передачи данных в системах сотовой связи 3G с HSPA и HSPA+, без выделения дополнительного спектра частот.

Реализация полученных результатов

Результаты диссертационной работы использованы компанией ОАО «Интеллект Телеком» при формировании программы работ «Стратегическое моделирование будущего телекоммуникаций», явились основанием для включения в план работ ОАО «Интеллект Телеком» НИОКР «Разработка системы передачи данных с высокой скоростью в системах GSM на принципах «когнитивного радио».

Результаты диссертации представлены в отчете по теме «Концепция формирования современной инфраструктуры связи», исполнитель ОАО «Интеллект Телеком», заказчик - Министерство связи и массовых коммуникаций. В указанной теме «Способ передачи данных с высокой скоростью в сетях GSM на принципах «когнитивного радио» включен в перечень отраслевых критических технологий, связанных с прогнозом развития отрасли информационных и телекоммуникационных технологий: «обеспечение радикального увеличения пропускной способности сетей и снижения стоимости пропуска трафика».

Результаты диссертационной работы использованы ОАО «Мегафон» для оценки перспектив увеличения скорости передачи данных в сетях второго поколения стандарта GSM при составлении планов технического развития сетей 2G на 2012 год и при разработке функциональной стратегии развития сети ОАО «МегаФон» до 2015 года.

Апробация

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Инновации в авиации и космонавтике-2011». Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). Москва, 2011.

Публикации

По теме диссертации опубликована заявка на изобретение № 2009149054 Российская Федерация, МПК A H04W80/00. Способ передачи данных в системе сотовой связи и система для его реализации. Громаков Ю.А. Настасий К.С. Родионов В.В.; заявл. 30.12.2009; опубл. 10.07.2011, Бюл. №19; приоритет 30.12.2009, решение о выдаче патента 06.02.2012, 3 с.

По теме диссертационной работы опубликованы 2 печатные работы в научно-технических журналах, рекомендованных ВАК, результаты работы отражены в 1 научном отчете.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Способ увеличения скорости передачи данных в системе сотовой связи GSM на принципах когнитивного радио, обеспечивающей скорость передачи данных в GSM, соответствующую скорости передачи данных в системах сотовой связи 3G с HSPA и HSPA+ в рамках действующих сетей GSM.

  2. Способ формирования OFDM-сигнала в каналах передачи данных, обеспечивающий работу базовой сети и сети высокоскоростной передачи данных в общей полосе частот с соблюдением заданных требований электромагнитной совместимости.

  3. Инфраструктура совмещенной сети GSM и дополняющей микросотовой сети передачи данных, структура приемопередающих устройств в дополняющей сети передачи данных, позволяющие реализовать предложенный способ увеличения скорости передачи данных.

4. Методика определения максимально допустимой мощности базовой
станции микросотовой сети, обеспечивающей электромагнитную
совместимость макросотовой и микросотовой сетей с учетом частотно-
территориального разноса между базовыми станциями указанных сетей.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 99 страницах текста и состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Графический материал представлен в виде 51 рисунка и 19 таблиц. Список использованных источников включает 58 наименований на 5 страницах.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net