автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Адаптивные методы повышения производительности мобильных беспроводных сетей

На правах рукописи

Миронов Юрий Борисович

Адаптивные методы повышения производительности мобильных беспроводных

сетей

05.12.13 - «Системы, сети и устройства телекоммуникаций»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

(11АВИ011

Москва-2011

4852033

Работа выполнена на кафедре "Радиоэлектроника" Московского государственного института электронной техники (технического университета).

Научный руководитель: доктор технических

наук, доцент

Гуреев Александр Васильевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Баринов Виктор Владимирович

кандидат технических наук, Мингазин Александр Томасович

Ведущая организация: ООО «Центр компьютерных

технологий «Связь телеком софт»

Защита состоится » Ш^МРА 2011 г. в 1Ш часов на заседании диссертационного совета Д212.134.02 Московского государственного института электронной техники (технического университета) по адресу: 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д. 5, МИЭТ(ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института электронной техники.

Автореферат разослан «<10 » ы М>,1А_2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212. доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время практически повсеместно используется множество мобильных беспроводных сетей различного типа и назначения: сотовые, транкинговые, локальные и т.д. Из-за ограниченности выделяемого частотного диапазона одной из важнейших проблем, которую приходится решать на этапе их проектирования, является задача электромагнитной совместимости сегментов одной сети или различных сетей друг с другом, для решения которой необходимо минимизировать внутрисистемные и взаимные помехи. Величина этих помех зависит от частотно-территориального плана сети. Как правило, беспроводные сети рассчитываются и проектируются исходя из одинаковых условий распространения сигналов в различных частях системы, что приводит к идеальной топологии сети. Однако, при реализации такая идеальная картина практически неосуществима, поскольку, во-первых, выбор мест размещения базовых станций существенно ограничен административными, географическими и целым рядом других запретов. А во-вторых, условия распространения сигналов и, соответственно, эффективность передачи информации зависит от рельефа и характера местности, плотности застройки зданиями в городе, высоты лесов, наличия водных поверхностей и т.п. В результате, реальная структура сети и зоны осблуживания каждой ее ячейки существенно отличаются от идеальной. Это приводит к изменению основных параметров, характеризующих качество передачи информации, причем чаще всего в худшую сторону. Кроме того, границы ячеек и всей сети, в пределах которых качество передачи информации удовлетворяет заданным требованиям, приобретают неправильную форму.

Выход из этой ситуации состоит в, по-возможности, полном учете всех факторов, влияющих на эффективность работы системы, и изменении (адаптации) ключевых параметров оборудования таким образом, чтобы не допустить снижения производительности сети. Международным союзом электросвязи (ITU) в результате статистической обработки многочисленных экспериментальных данных

выработаны рекомендации, которые позволяют усредненно учесть неоднородность внешних условий и уменьшить снижение производительности сети. Вместе с тем проблема учета реальных условий местности и используемого оборудования (например, диаграмм направленности антенн) до настоящего времени в полном объеме не решена. Это определяет актуальность тематики исследований данной работы, посвященной решению задачи оптимального выбора системных параметров мобильной беспроводной сети и характеристик применяемого оборудования (т.е. их адаптации к реальным условиям ее функционирования).

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются мобильные беспроводные сети и их характеристики, определяющие эффективность передачи информации.

Предметом исследования являются основные закономерности процессов передачи информации в мобильной беспроводной сета.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является анализ факторов, влияющих на производительность беспроводной сети, и выработка методов адаптации ее основных параметров (мощности, частотного плана, количества используемых частотных каналов и т.д.) к реальным условиям функционирования, для обеспечения более высокого качества передачи информации.

В процессе выполнения работы были поставлены и решены следующие задачи:

1) анализ основных параметров, характеризующих эффективность мобильных беспроводных сетей, и факторов, от которых они зависят;

2) разработка методики расчета показателей эффективности работы беспроводной сети с учетом реальных условий ее функционирования;

3) анализ помех в мобильных беспроводных сетях, и выработка рекомендаций по их снижению;

4) построение алгоритмов адаптивного выбора параметров оборудования и частотно-территориального плана сети, оптимизирующих показатели эффективности ее работы в реальных условиях.

Научная новизна работы состоит в:

1) разработке подходов к анализу важнейших показателей эффективности работы беспроводной сети при неоднородных условиях распространения сигналов в различных ее сегментах;

2) полученных соотношениях, определяющих границы устойчивой работы и предельную емкость сети;

3) выработанной методике расчета помех от мобильных абонентов и оценке влияния законов их распределения на величину таких помех;

4) алгоритме управления излучаемой мощностью базовых станций, позволяющем выровнять нагрузку на базовые станции сети, работающей в неоднородных условиях;

5) алгоритме назначения частот базовых станций, позволяющем уменьшить помехи.

На защиту выносятся положения:

1) метод адаптации параметров сети к реальным условиям функционирования;

2) методика анализа помех от мобильных абонентов;

3) результаты исследования и полученные оценки влияния законов распределения на местности абонентов мобильных сетей на величину создаваемой ими помехи;

4) алгоритм адаптации мощности базовых станций, позволяющий уменьшить среднеквадратичное отклонение реальной нагрузки на станцию от средней по сети примерно в 2 раза;

5) алгоритм адаптации частотного плана сети, позволяющий добиться требуемого отношения сигнал/(шум+помеха) в зоне обслуживания сети при 40 % увеличении абонентов.

Практическая значимость заключается в выработке методик, алгоритмов и рекомендаций, используемых при проектировании и оптимизации беспроводных сетей.

Внедрение результатов.

1) Разработанные алгоритмы реализованы в системе автоматизированного проектирования беспроводных сетей КР5-2, что подтверждено соответствующим актом о внедрении.

2) Основные положения и методические разработки используются в учебном процессе при проведении практических занятий и лабораторных работ по курсам «Радиотехнические цепи и сигналы», «Теория электрической связи» Московского

государственного института электронной техники и «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» Чувашского государственного педагогического университета, что подтверждается соотвествующими актами о внедрении.

Апробация. Положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: III-ей Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике», международной научно-практической конференции ITEDS'2010 «Информационные технологии, электронные приборы и системы», международной научной школе МИУС'2010 «Микроэлектронные информацинно-управляющие сисиемы и комплексы», IX научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде Lab VIEW и технологии NATIONAL INSTRUMENTS».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ. Из них 3 работы - в журналах из перечня ведущих периодических изданий ВАК («Известия вузов. Электроника», «Естественные и технические науки»), 4 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, 2 приложений и списка литературы. Работа изложена на 129 страницах текста, включая 18 страниц приложений, список литературы включает 56 источников.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, научная новизна и практическая значимость работы, формулируется цель и основные задачи, дается краткое содержание работы.

В первой главе проанализированы показатели эффективности сети и качества передачи информации в мобильных беспроводных сетях. Исследованы факторы, влияющие на них. Показано, что одним из определяющих факторов, снижающих производительность системы, являются внутрисистемные помехи от мобильных абонентов.

Рассмотрены методы повышения качества передачи данных в сети, среди которых своей эффективностью выделяется те из них, которые позволяют адаптировать параметры оборудования и сети к реальным условиям распространения сигнала и тем самым выровнять, сделать более однородной картину радиопокрытия и равномерно распределить нагрузку на отдельные станции, что является

необходимым условием эффективной и устойчивой работы сети. Параметрами, которые можно адаптировать к реальным условиям работы системы, являются:

мощность передатчиков базовых станций,

- частотный план,

места расположения базовых станций,

- характеристики антенн.

Такой подход к повывшению эффективности передачи информации в сети назван в работе адаптивным.

Вторая глава посвящена анализу этих помех и исследованию их влияния на параметры, определяющие показатели качества передачи информации.

Среди всех видов внутрисистемных помех (от базовых станций, от мобильных абонентов и т.д.), помехам вызванным излучением базовых станций в отечественной и зарубежной литературе посвящено большое количество трудов. Помехи же от мобильных абонентов рассматривались не достаточно полно.

Для расчета помех от мобильных абонентов находящихся в зоне обслуживания базовой станции, использующей теже частоты, что и рассматриваемая станция, получено следующее соотношение:

где Р„С1,{г() есть пороговое значение уровня мощности Р1юр, (пороговое значения сигнала на входе приемника ;-й базовой станции) той ячейки сети (/-й), которая обслуживает абонента, £ , Ь,к - потери распространения между антенной абонента и антеннами ¡'-й и к-й базовых станций, соответственно; Ф(?„Я{), Ф[гк,г- диаграммы

направленности (по мощности) антенн ¡-й и к-й базовых станций, соответственно, в направлении на место расположение рассматриваемого абонента (в случае многосекторных базовых станций в качестве Фберется диаграмма направленности антенны сектора, с которым работает рассматриваемый абонент, а в качестве ФС^п^«) " диаграмма направленности антенны, к которой подключен

анализируемый приемник), с!,(г.) - плотность трафика, приходящаяся на один частотный канал, в точке £

Для расчета помех от мобильных абонентов часто используют метод эквивалентного генератора. Приближенные соотношения, получаемые этим методом, имеют ограниченную область применения. Эффективность применения метода эквивалентного генератора для расчета помех от мобильных абонентов зависит от нагрузки создаваемой мобильными абонентами и расстояния до рассматриваемого объекта.

В работе показано, что при равномерном распределении на малых расстояниях (относительно радиуса зоны обслуживания базовой станции) метод эквивалентного генератора дает заниженное до 5 дБ значение мощности помехи, а на больших расстояниях - завышенное до 3 дБ (рис. 1).

Л

р

пор ,/

дБ

\ \ \ \

ч\ \\ ч\ Ч А. .. .Л 2

ч ч ч ^ ч ч Ч ч Ч. ч ч \ ч ч. ч ч. ч N / , 1 ^ 4 3

-ч.

-20

3.5

Рис, 1 Сравнение мощности помехи при различных распределениях и методах их расчета: 1 - равномерное распределение, точные значения; 2 - равномерное распределение, метод эквивалентного генератора; 3 -нормальное распределение, точные значения; 4 - нормальное распределение, метод эквивалентного генератора

Установлено, что мощность помех от мобильных абонентов зависит от их распределения по ячейке. При равномерном распределении она выше, чем при нормальном распределении (при одинаковом количестве абонентов в ячейке рис.1).

Показано, что при нормальном распределении абонентов по ячейке на малых расстояниях метод эквивалентного генератора занижает значение мощности помехи до 1,5 дБ, и завышает до 2 дБ на больших расстояниях, относительно радиуса зоны обслуживания базовой станции.

Полученные в работе соотношения расчета помех, создаваемых мобильными абонентами, проанализированы применительно к наиболее часто встречаемым типам сетей, а именно:

1) Для сетей небольших размеров, таких, что число ячеек с повторяющимися наборами частот в них не превышает 2 получено соотношение:

Т1 Г1 . А/р-^уг

Сг.С/,

Р„,

I 2 \ 41 / счет

где {Рс/Рш)ыш есть требуемое отношение сигнал/(помеха+шум) в данной сети, Цг, - общие потери распространения между антеннами ячеек 1 и 2, £, ,, Ьср1 - средние потери распространения в ячейках 1 и 2, С,, - коэффициенты усиления антенн ячеек 1 и 2.

Это соотношение является необходимым условием для обеспечения качества передачи данных в рассматриваемой сети не ниже заданного уровня. Его невыполнение ведет к ухудшению качества передачи данных в ниже заданного предела. Устанавливая границу снизу на суммарные потери распространения между двумя ячейками с одинаковым набором частотных каналов, это соотношение определяет минимальное расстояние между такими ячейками и, тем самым, предельную емкость сети.

2) Для однородной (во всех ячейках используется идентичное оборудование) сети больших размеров с N ячейками одинакового размера, полностью покрывающими заданный регион (вследствие однородности сети, их характеристики оказываются одинаковыми: пороговое значение уровня мощности ячейки сети Рщ:к = Р1щ, эффективные тепловые шумы на входе приемника базовой станции

= > кРл~К> Gi~G Для всех Ля=1,2,...Д) необходимое условие будет выглядеть следующим образом:

G

К4Г

L (Р / Р )

ср \ с ш ' CIICIII

Полученные соотношения для сетей небольших размеров и для однородных сетей больших размеров становятся идентичными, если в первом из них ячейки считать идентичными, а во втором в сумме в левой части ограничиться одним слагаемым. Кроме того, эти соотношения имеют простой физический смысл. Умножив левую и правую части на Р1юр, и учитывая что P„„pLcp/G - это мощность

эквивалентных источников помех в одном частотном канале Ри, помещенных в точки расположения базовых станций, получаем:

I

•Ч/

Левая часть полученного неравенства есть сумма помех на входе приемника базовой станции, а правая - эффективная мощность тепловых шумов.

Аналогичным образом, умножая левую и правую части условия для сетей небольших размеров на Рщ,лР1Юр г, получим:

Р Р

V 1 чк*, I акя,2

7 -~<Р Р

/ I ,! гЕ шт.Г ион,"! '

12 21

В результате проведенного анализа получено условие, определяющее предельную емкость беспроводной сети:

С -■ з*ПииАМ*"

~ ькЛ/РХХЛ'

где М - число групп частотных каналов, Ьср1) - средние потери распространения сигнала для одного сектора базовой станции, псет -число секторов базовых станций, п - показатель степени затухания зависимости потерь распространения от расстояния Ят - радиус

ячейки, А/ - полоса частот одного канала.

Это условие связывает показатели эффективности сети с параметрами ее оборудования и частотно-территориальным планом. Таким образом, появляется возможность управления основными

о

показателями эффективности путем изменения параметров сети и, как следствие, в результате их адаптации к реальным условиям.

В третьей главе рассматриваются алгоритмы повышения эффективности работы беспроводной сети и приводятся примеры их применения. Исследуются 2 подхода: адаптация излучаемой мощности и адптация частотного плана с целью равномерного распределения на грузки между базовыми станциями сети.

Как показано в главах 1-2, внутрисистемные помехи могут приводить к существенному снижению эффективности работы сети. Поэтому в 3 главе рассматривается, каким образом распределение нагрузки между базовыми станциями влияет на величину помех, создаваемых абонентами.

Показано, что условием наименьшего значения средней мощности помех от абонентов сети является равенство радиусов ячеек сети в ней и, соответственно, равномерность эрланговой нагрузки, приходящейся на эти ячейки.

Этот вывод, справедлив как для обратных радиолиний (абонент -базовая станция), так и для прямых радиолиний (базовая станция -абонент).

Следовательно, для решения проблемы минимизации помех в сети и повышения ее производительности необходимо стремиться к равномерному распределению нагрузки между базовыми станциями. Поскольку условия распространения сигнала могут различаться в разных частях сети, а места размещения базовых станций зафиксированы - средством выравнивания нагрузки остается регулирование мощности базовых станций, определяющие радиусы ячеек 7?, и приходящуюся на них нагрузку Д .

Целью процедуры адаптации мощности базовых станций является регулирование их излучаемой мощности, приводящее к выравниванию нагрузки между ними. Рассматривается типовой вариант построения транкинговой сети (рис. 2) стандарта ТЕТКА (частотный диапазон 450 МГц) состоящей из 23 базовых станций, в котором мощность излучения всех передатчиков установлена в максимально возможное значение 47 дБм.

На рис. 3 показано количество абонентов, попадающих в зону обслуживавния базовых станций.

Рис.2 Сеть транкинговой связи в районе Сочи

При этом имеет место большой процент территории с перекрытием сигнала от разных станций. Это означает, что с целью выравнивания нагрузки можно уменьшить мощность базовых станций, работающих с перегрузкой.

5 800-

40 Я

74

А.

170 158 124

Л

67 32

ЛА

92

31 ря 26

1 2 3 4 5

10 11 12 13 14 15 16 17 1в 19 20 21 22 23 Ыв ЕС

Рис.3 Число абонентов обслуживаемых базовыми станциями

В результате нескольких итераций снижения излучаемых мощностей приходим к варианту их распределения, приводящему к более равномерному распределению нагрузки между станциями сети (рис. 4).

й 350 ■

к

г

3 300 •

х

|

5 250 -

ю

о

V

5 200-

„141

1 2 3 4 5 6 7

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 № БС

Рис.4 Число абонентов обслуживаемых базовыми станциями после адаптации мощности

Здесь при средней нагрузке на одну станцию в 210 абонентов стандартное отклонение составляет 120, что в два раза ниже отклонения начального варианта.

Некоторое снижение количества обслуживаемых абонентов объясняется уменьшением коэффициента территориальной доступности. Однако при этом многие станции работают с пониженным значением излучаемой мощности. Например, Станция 13 излучает на 12 дБ меньше (т.е. в 15 раз), что является положительным моментом как с точки зрения снижения помех и экономии энергии, так и экологии.

Если снижение общей обслуживаемой территории является критичным, то целесообразнее перейти к адаптации мощности сети, предварительно разбив ее на более однородные по условиям распространения сигнала части. Например, прибрежная область,

состоит из 4 станций - номера 14-17. Результаты применения предлагаемого подхода для этого региона сети изображены на рис.5.

Алгоритм адаптации мощности, описывающий предлагаемый подход, представлен на рис. 6.

5000 -

1 4000 "

2

8 зооо -

I 2000 " ?

I 1000 -

4778

2526

2297

Л_в

Базовые станции

Рис.5 Нагрузка на базовые станции прибрежного района до (светлые столбцы) и после (темные столбцы) адаптации мощности

Таким образом, для выравнивания нагрузки на базовую станцию метод адаптации мощности оказывается эффективным средством позволяющим уменьшить стандартное отклонение абонентской нагрузки на станцию от средней по сети примерно в 2 раза.

При увеличении трафика необходимо правильное назначение частотных каналов. Целью процедуры адаптации частотного плана базовых станций является регулирование частот, так, чтобы минимизировать внутрисистемные помехи между ячейками, использующими одинаковые частоты.

Расчет коэффициента территориальной доступности

Снижение мощности БС, с нагрузкой превышающей средние показатели сети

Коэффициент территориальной доступности

Стандартное отклонение распределения нагрузки но БС ниже установленного допуска

\^продола V нет Переход к локальным зонам, с одинаковыми условиями распространения сигнала

Расчет числа абонентов, создающих нагружу на БС (расчет числа частотных каналов)

Рис. 6 Алгоритм адаптации мощности.

Рассмотрены различные варианты построения частотного плана транкинговой сети стандарта TETRA (диапазон частот 450 МГц) из 5 базовых станций, изображенной на рис. 7.

Рис.7 Сеть транкинговой связи в районе Н.Новогорода

Если общая нагрузка, создаваемая всеми абонентами сети, мала и выделенных частотных каналов достаточно, чтобы избежать их повторного использования разными базовами станциями, практически во всем регионе отношение мощности полезного сигнала к сумме мощностей шума и помехи, превышает необходимый минимум 12 дБ. Этот вариант является предельным, к которому необходимо стремиться при частотном поланировании сети.

При увеличении количества абонентов и, соответственно, нагрузки на сеть, появляются базовые станции с одинаковыми частотами. Наихудший случай, где все ячейки используют одинаковый набор частот, приводит к недопустимо большим помехам и неустойчивой работе сети. Задача адаптации частотного плана состоит в таком назначении частот базовым станциям, при котором их внутрисистемные помехи минимальны, а картина отношения сигнал/(шум + помеха) преобразуется близкой к первоначальной (когда все базовые станции работают на разных частотах).

Для оптимального выбора базовых станций, которые будут использовать одинаковые частоты, базовой станции «Дзержинск» назначена частотная группа 1, а другим, поочередно, по мере удаления, задавалась эта же частотная группа, пока не была найдена ячейка, в

которой отношение (сигнал/шум+помеха) не снижалось ниже допустимого уровня.

В результате, предлагаемый метод выбора частных каналов позволил добиться приемлемых результатов по отношению сигнал/(шум+помеха) практически на всей территории рассмотренной сети при 40 - процентном увеличении абонентов.

Алгоритм адаптации частотного плана представлен на рис. 8.

Рис.8 Алгоритм адаптации частотного тана.

В Заключении подведены итоги работы, сформулированы основные выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Проанализированы показатели эффективности и качества передачи информации в мобильных беспроводных сетях и факторы, влияющие на показатели качества передачи информации. Установлено, что одним из определяющих факторов, снижающих производительность системы, являются внутрисистемные помехи от мобильных абонентов.

Рассмотрены методы повышения качества передачи данных в сети, среди которых своей эффективностью выделяются методы, основанные на адаптивных решениях.

Проведен анализ внутрисистемных помех и сделаны следующие выводы:

1) Приближенные соотношения для расчета помех, получаемые методом эквивалентного генератора, имеют ограниченную область применения. Эффективность применения метода эквивалентного генератора для расчета помех от мобильных абонентов зависит от нагрузки создаваемой мобильными абонентами и расстояния до рассматриваемого объекта. При равномерном распределении абонентов на малых расстояниях (относительно радиуса зоны обслуживания базовой станции) метод эквивалентного генератора дает заниженное значение мощности помехи вплоть до 5 дБ, а на больших расстояниях -завышенное до 3 дБ.

2) Мощность помех от мобильных абонентов зависит от их распределения по ячейке. При равномерном распределении абонентов она выше, чем при нормальном распределении (при одинаковом количестве абонентов в ячейке).

3) При нормальном распределении абонентов по ячейке на малых расстояниях метод эквивалентного генератора дает заниженное значение мощности помехи до 1,5 дБ, и завышенное до 2 дБ на больших расстояниях, относительно радиуса зоны обслуживания базовой станции.

4) В результате проведенного анализа получено условие минимального расстояния между ячейками, использующими одинаковые несущие частоты, определяющее предельную емкость беспроводной сети. Оно связывает показатели эффективности сети с параметрами ее оборудования и частотно-территориальным планом.

Это появляет управлять основными показателями эффективности путем адаптации параметров сети, к реальным условиям.

5) При выборе частотно-территориального плана важно добиваться равномерного распределения нагрузки между базовыми станциями. Невыполнение этого условия приводит к увеличению внутрисистемных помех.

6) Для выравнивания нагрузки на базовую станцию эффективным оказывается метод адаптации мощности базовых станций, позволяющий уменьшить стандартное отклонение реальной нагрузки на станцию от средней по сети примерно в 2 раза.

7) При увеличении трафика необходимо правильное назначение частотных каналов; предлагаемый в работе метод выбора частотных каналов позволяет добиться приемлемых результатов по отношению сигнал/(шум+помеха) практически на всей территории сети при 40 -процентном увеличении абонентов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. А.В.Гуреев, Ю.Н.Кичкин, Ю.Б.Миронов, Тай Зар Линн. Моделирование процессов передачи информации в беспроводной сети// Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике - 2009» - М.: МИЭТ, 2009. - с. 67.

2. А.В.Гуреев, А.Г.Соколов, Ю.Б.Миронов, Тай Зар Линн. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010610840, Российская Федерация. Симулятор мобильных беспроводных сетей. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27 января 2010 г., заявка № 2009616763.

3. Ю.Б.Миронов Решение задач моделирования и оптимизации характеристик мобильных беспроводных сетей с применением систем компьютерного моделирования. // Международная научно-практическая конференция 1ТЕБ8'2010 «Информационные технологии, электронные приборы и системы» - Минск: БГУ, 2010. - с.76.

4. А.В.Гуреев, А.Г.Соколов, Ю.Б.Миронов, Тай Зар Линн. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010615003, Российская Федерация. Расчет числа каналов. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 2 августа 2010 г., заявка №2010613265.

5. А.В.Гуреев, Ю.Б.Миронов. Помехи в мобильных сетях. Естественные и технические науки. - М.: Спутник+, 2010, №4, с. 271.

6. А.В.Гуреев, Ю.Б.Миронов. Анализ емкости мобильной беспроводной сети. Естественные и технические науки. - М.: Спутник+, 2010, №5, с. 414.

7. Тай Зар Линн, Ю.Б.Миронов. Влияние интерференционных замираний радиосигнала на характеристики беспроводной сети. // Международная научная школа "Микроэлектронные информацинно-управляющие сисиемы и комплексы", Материалы научной школы. - М.: МИЭТ, 2010.-с. 129.

8. Тай Зар Линн, Ю.Б.Миронов. Исследование потерь распространения сигнала с помощью аппаратно-программных средств National Instruments // "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии NATIONAL INSTRUMENTS", сб. трудов IX научно-практич. конф,- М., РУДН, 2010,- С. 110.

9. А.В.Гуреев, Ю.Б.Миронов. Условие устойчивости мобильной беспроводной сети. Известия ВУЗов: Электроника. - М.: МИЭТ, 2010, №1, стр. 80.

10. А.В.Гуреев, Ю.Б.Миронов Повышение эффективности работы беспроводной сети путем адаптации мощности излучения базовых станций. Электронный журнал «Исследовано в России», 042, стр. 553558, 2011 г. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2011/042.pdf.

Подписано в печать:

Заказ № ¿¿V Тираж /00экз. Уч.-изд.л. Формат 60x84 1/16.

Отпечатано в типографии МИЭТ.

124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5, МИЭТ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Показатели эффективности мобильной беспроводной сети.

1.1. Параметры, определяющие эффективность мобильной, беспроводной сети.

1.1.1. Вероятность появления ошибок в расчете на один бит.

1.1.2. Пропускная способность.

1.1.3. Спектральная эффективность.

1.1.4. Емкость сети.

1.1.5. Коэффициент территориальной доступности.

1.1.6. Вероятность блокировки в установлении радиоканала.

1.2. Факторы, определяющие качество передачи информации в беспроводной сети.

1.3. Влияние частотно-территориального плана на показатели качества сотовых сетей.

1.4. Методы повышения эффективности работы мобильной беспроводной сети.

Выводы:.

2. Анализ помех, создаваемых мобильными абонентами в беспроводных сетях и их влияние на показатели качества передачи информации.

2.1. Помехи, создаваемые мобильными абонентами в беспроводных сетях.

2.2. Помехи при равномерном ■ распределении абонентов в зоне обслуживания базовой станции.

2.3. Сравнение методов расчета помех от мобильных абонентов при равномерном распределении.

2.4. Помехи при нормальном распределение мобильных абонентов в зоне обслуживания базовой станции.

2.5. Помехи и емкость мобильной беспроводной сети.

Выводы:.

3. Метод адаптации основных параметров беспроводной сети к реальным условиям ее работы.

3.1. Влияние закона распределения нагрузки между базовыми станциями на эффективность работы сети.

3.2. Метод расчета числа каналов базовой станции.

3.2.1. Расчёт количества абонентов, находящихся в зоне обслуживания базовой станции.

3.2.2. Расчёт требуемого числа каналов станции по заданной эрланговой нагрузке на станцию и вероятности блокировки.

3.3. Адаптация мощности базовых станций.

3.4. Адаптация частотного плана.

Выводы:.

Сетевые технологии являются одной из наиболее бурно прогрессирующих областей науки и техники. Одним из передовых направлений которых, являются беспроводные сети. Появление множества устройств, поддерживающих технологии беспроводного доступа, дает ощутимую свободу выбора пользователям, что способствует росту популярности беспроводных сетей. И, если сравнивать с проводными сетями, беспроводные дают целый ряд преимуществ:

- экономичны и просты в установке,

- более производительны и обладают гибкостью доступа к сети,

- позволяют предоставить, недоступный проводным сетям, мобильный доступ.

Доступность таких сетей влечет увеличение числа абонентов, что, в свою очередь, увеличивает количество различных беспроводных сетей передачи данных, которое приводит к увеличению помех в каждой конкретной сети. Беспроводные сети становятся настолько популярными и распространенными, что дальнейший рост создает множество новых серьезных проблем и требует использования более совершенных методов передачи информации, разработки эргономичных архитектур сетей, более высокий уровень обслуживания абонентов.

Почти любую сеть радиосвязи можно назвать мобильной. Однако реально термин «мобильная связь» применяется к значительно более узкому классу радиосистем, а именно к радиосистемам, в которых неопределенное местоположение абонента принципиально важно с точки зрения построения аппаратуры и организации систем связи. Общепринято называть мобильной систему связи, реализующую поиск мобильного абонента, установление и поддержание канала связи с этим абонентом при его перемещении в области, обслуживаемой сетью. С этой точки зрения теле и радиовещание не являются мобильными системами связи, т.к. они не осуществляют поиск абонента, а подвижность никак не учитывается ни в организации сети связи, ни в схемотехнике аппаратуры. Типичными мобильными наземными системами связи являются радиосистемы с транкинговой или сотовой структурой каналов связи.

Принцип организации сотовой сети состоит в использовании множества маломощных передатчиков с малым радиусом действия. Зону обслуживания системы можно разбить на ячейки, каждой из которых выделяется своя полоса частот, обсуживаемые базовыми станциями. Смежные ячейки используют разные частоты дабы избежать влияния интерференционных и перекрестных помех. В тоже время ячейки, находящиеся на довольно большом расстоянии друг от друга, могут использовать одинаковые полосы частот.

Мобильные беспроводные сети с сотовой структурой наиболее эффективно используют радиочастотный спектр.

С ростом числа мобильных абонентов в беспроводных сетях, нагрузка, как на сеть, так и на каждую базовую станцию сети возрастает. Требуется повышение пропускной способности, как следствие этого увеличивается число базовых станций (точек доступа), что приводит к появлению множества высокоплотных сетей. Высокоплотные сети позволяют решить проблему территориального планирования сетей, пользователи таких сетей редко оказываются вне зоны действия. Но в условиях ограниченности используемых полос частот, становится проблематичным присвоить каждой базовой станции уникальную рабочую частоту, поэтому применяется метод повторного использования частот, доходит до того что в одном здании может находиться множество сегментов беспроводных сетей, использующих одинаковые частоты - все они создают помехи друг для друга, что приводит к снижению пропускной способности. Пропускная способность сети зависит от пропускной способности канала связи, числа используемых частотных каналов базовой станции (канальной емкости базовой станции) и коэффициента повторного использования частот. Пропускная способность отдельно взятого канала связи определяется I используемым стандартом и рекомендациями по ним. Таким образом, для повышения пропускной способности сети необходимы: точный расчет достаточного числа частотных каналов связи и увеличение коэффициента повторного использования частот. Обе задачи достаточно трудоемки и требуют тщательного подхода к их решению.

Канальная емкость базовой станции является одним из основных параметров, подлежащих определению в процессе проектирования сети, и зависит от: наиболее вероятного числа мобильных абонентов, способных создавать на нее соответствующую нагрузку; их распределения в сети или зоне обслуживания базовой станции; вероятности отказа в установлении соединения с первой попытки; удельной нагрузки от абонентов; рельефа местности.

Существуют различные методы повышения эффективности работы сети и ее пропускной способности: адаптивный коллективный доступ с контролем несущей [1], метод повышения эффективности использования спектра в сотовых сетях подвижной связи CDMA позволяющий осуществлять прием полезного сигнала с большей помехоустойчивостью по сравнению с традиционно используемым корреляционным методом [2], применение в системах CDMA квазиортогонального ансамбля сигналов [3], использование адаптивных антенн для систем мобильной беспроводной связи [4], алгоритмы выбора наилучшего узла доступа и адаптивного управления МАС-уровнем [5]. Каждый из данных методов является частным случаем и направлен на корректировку какого-то одного параметра. Среда же, в которой существуют мобильные беспроводные сети, постоянно изменяющаяся, динамическая, и проблемы, которые она порождает, невозможно решить корректировкой какого-то одного параметра. Для определения уровня взаимных помех (помех от мобильных абонентов) используется метод эквивалентного источника [6-7], который позволяет связать мощность помехи от мобильных абонентов с такими параметрами как: распределение абонентов в зоне обслуживания базовой станции или сети; расстояние между центрами базовых станций, использующих одинаковые частоты; радиусом зоны обслуживания базовой станции и т.д.

Помимо пропускной способности, сеть характеризуется ее емкостью [8

Емкость сети это величина, характеризующаяся нагрузкой на площадь сети в выделенной полосе частот, и может быть представлена как

Эряанг или —--г-, в зависимости от назначения сети и используется для оценки

Гц • км эффективности работы.

Чем выше емкость сети, тем больший трафик, т.е. большее количество абонентов, можно обслужить, не увеличивая полосы частот системы.

Для каждого типа сети имеется предельная величина емкости Смакс, выше которой реализовать емкость сети не удастся. Эта предельная емкость связана с максимальной величиной плотности трафика ¿макс, которую данная сеть в состоянии обслуживать с заданным качеством передачи информации. При заданной пропускной способности базовых станций, чем выше плотность трафика тем меньше должен быть размер ячейки и, следовательно, тем меньше оказывается расстояния между ячейками с одинаковым набором частотных каналов. В результате, при некоторой плотности трафика <3лшкс эти расстояния и, соответственно, общие потери распространения между антеннами ячеек, использующих

11]. одинаковые частоты, оказываются настолько малыми, что приводят к нестабильной работе сети.

Для эффективной работы сети необходим тщательный подход к ее проектированию и оптимизации. Только таким образом можно организовать работу различных компонентов сетей одновременно функционирующих в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством, не создавая недопустимых помех друг другу, что позволяет заключить проблему повышения эффективности работы беспроводных сетей актуальной.

Проектирование — один из наиболее сложных и ответственных этапов развертывания сетей мобильной связи. Формально задача проста: надо определить места установки базовых станций и распределить частотные каналы между ячейками, для обеспечения обслуживания требуемой территории с заданными параметрами качества. Фактически эта задача очень сложна. Чрезмерное сгущение сети - невыгодно, так как влечет за собой неоправданные затраты. Слишком редкое расположение базовых станций приводит к появлению необслуживаемых зон, что в условиях текущей потребности в связи - неприемлемо. Задача осложняется трудностью расчета характеристик распространения сигнала, неравномерностью нагрузки на сеть. Для решения этих задач необходимо составить частотно-территориальный план сети в соответствии с принципом одновременного использования частот в геометрически разнесенных ячейках.

Задача повышения эффективности и производительности работы выходит на первый план. Для этого необходимо определить параметры оценки эффективности передачи данных беспроводной сети. Такими параметрами в цифровых сетях являются:

- вероятность появления ошибок в расчете на один бит (BER - bit error rate),

- пропускная способность,

- спектральная эффективность,

- емкость сети, определеяемая как спектральная эффективность, умноженная на количество обслуживаемых абонентов и деленная на ее площадь,

- коэффициент территориальной доступности, характеризующий л процент территории (покрытия), в пределах которого удовлетворяются требования по качеству связи (характеризуемую ВЕЯ).

Этот список можно продолжить. Каждый из представленных параметров характеризует определенное свойство сети. Например, спектральная эффективность в большей степени связана с выбранным методом (видом модуляции, способом уплотнения/разделения- каналов и т.д.) передачи данных. Коэффициент территориальной доступности характеризует качество радиопокрытия местности. Емкость сети зависит от выбранного частотно-территориального плана. Поэтому, при определнии эффективности или производительности сети необходимо, по-возможности, учитывать весь набор этих параметров.

Факторы, от которых зависит эффективность беспроводной сети, разнообразны. Это:

- характеристики оборудования (мощности передатчиков, антенны, чувствительность приемников и т.п.),

- используемый частотный диапазон,

- выбранные места размещения приемопередающей аппаратуры,

- характеристики местности, влияющие на условия распространения сигнала,

- "наличие источников помех и т.д.

Как правило, беспроводные системы рассчитываются исходя из некоторых однородных внешних условий, оказывающих влияние на показатели качества передачи информации. Неслучайно, при изображении топологии беспроводной сети используют идеальные гексогональные, треугольные и др. структуры. В реальности такое случается редко. Поэтому эффективность передачи данных может существенно отличаться от расчетной, причем в худшую сторону. Поэтому целью данной работы является адаптация основных параметров (мощность, частотный план, нагрузка, количество частотных каналов и т.д.) мобильной беспроводной сети, повышающая ее эффективность. В процессе выполнения работы были поставлены и решены следующие задачи:

1) анализ основных параметров, характеризующих эффективность мобильных беспроводных сетей, и факторов; от которых они зависят;

2) разработка метода расчета показателей эффективности работы беспроводной сети с учетом реальных условий ее функционирования;

3) анализ помех в мобильных беспроводных сетях, как одной из главных причин, снижающих эффективность передачи данных;

4) разработка методов адаптивного выбора (с учетом реальных условий работы) параметров оборудования и частотно-территориального плана сети, оптимизирующих показатели эффективности ее работы.

Решению первой из поставленных задач посвящена глава 1, в которой рассматриваются различные показатели эффективности беспроводной сети, устанавливается взаимосвязь между ними, выявляются основные факторы, влияющие на них. Показано, что одним из важнейших таких факторов являются помехи, причем среди различного рода помех (внутрисистемных, внешних, аппаратных) наиболее опасными являются внутрисистемные помехи, создаваемые мобильными абонентами.

Исходя из сделанного в главе 1 вывода о высокой опасности помех от мобильных абонентов в главе 2 рассматриваются методы их расчета и исследуется их влияние на производительность системы. Приведены примеры их расчета при различных законах распределения абонентов. Показано, что применение предложенного метода повышает точность расчетов таких помех по сравнению с основным используемым в настоящее время методом эквивалентного генератора [6-7]. Рассмотрено влияние данного вида помех на один из основных показателей эффективности сети - емкость, получены соотношения, являющиеся удобным инструментом для анализа эффективности работы беспроводной сети.

Глава 3 посвящена выработке методов адаптации основных параметров беспроводной сети к реальным условиям ее работы (адаптивным решениям). Разработан метод расчета канальной емкости базовых станций, который реализован в виде компьютерной программы, котрая может использоваться самостоятельно или встраиваться в систему автоматизированного проектирования беспроводных сетей КРБ-2. Приведены примеры применения адаптивных решений к реальным транкинговым беспроводным сетям, работающим в стандарте ТЕТКА, приводящие к повышению эффективности их работы.

В Заключении подведены итоги работы, сформулированы основные выводы.

Выводы:

При выборе частотно-территориального плана сети важно добиваться равномерного распределения нагрузки между базовыми станциями. Невыполнение этого условия приводит к увеличению внутрисистемных помех.

Для выравнивания нагрузки на базовую станцию эффективным оказывается метод адаптации мощности базовых станций, позволяющий уменьшить стандартной отклонение реальной нагрузки на станцию от средней по сети примерно в 2 раза. При увеличении трфика необходимо правильное назначение частотных каналов; предлагаемый в данной главе метод выбора частных каналов позволяет добиться приемлемых результатов по отношению сигнал/(шум+помеха) практически на всей территории сети при 40 - процентном увеличении абонентов

Заключение

В данной работе проанализированы показатели эффективности сети и качества передачи информации в мобильных беспроводных сетях и факторы, влияющие на показатели качества передачи информации. Покакзано, что одним из определяющих факторов, снижающих производительность системы, являются внутрисистемные помехи от мобильных абонентов.

Рассмотрены методы повышения качества передачи данных в сети, среди которых своей эффективностью выделяется метод, основанный на адаптивных решениях.

Учитывая важность внутрисистемных помех, проведен их анализ и сделаны следующие выводы:

- Приближенные соотношения для расчета помех, получаемые методом эквивалентного генератора, имеют ограниченную область применения. Эффективность применения метода эквивалентного генератора для расчета помех от мобильных абонентов зависит от нагрузки создаваемой мобильными абонентами и расстояния до рассматриваемого объекта. При равномерном распределении на малых расстояниях (относительно радиуса зоны обслуживания базовой станции) метод эквивалентного генератора дает заниженное значение мощности помехи вплоть до 5 дБ, а на больших расстояниях - завышенное до 3 дБ.

- Мощность помех от мобильных абонентов зависит от их распределения по ячейке. При равномерном распределении она выше, чем при нормальном распределении (при одинаковом количестве абонентов в ячейке).

- При нормальном распределении абонентов по ячейке на малых расстояниях метод эквивалентного генератора занижает значение мощности помехи до 1,5 дБ, и завышает до 2 дБ на больших расстояниях, относительно радиуса зоны обслуживания базовой станции.

В результате • проведенного анализа получено условие минимального расстояния между ячейками, использующими одинаковые несущие частоты, определяющее предельную емкость беспроводной сети. Оно связывает показатели эффективности сети с параметрами ее оборудования и частотно-территориальным планом. Таким образом, появляется-возможность управления основными показателями эффективности путем изменения параметров сети и в результате их адаптации к реальным условиям.

При выборе частотно-территориального плана сети важно добиваться равномерного распределения нагрузки между базовыми станциями. Невыполнение этого условия приводит к увеличению внутрисистемных помех.

Для выравнивания нагрузки на базовую станцию эффективным оказывается метод адаптации мощности базовых станций, позволяющий уменьшить стандартное отклонение реальной нагрузки на станцию от средней по сети примерно в 2 раза.

При увеличении трафика необходимо правильное назначение частотных каналов; предлагаемый в работе метод выбора частотных каналов позволяет добиться приемлемых результатов по отношению сигнал/(шум+помеха) практически на всей территории сети при 40 -процентном увеличении абонентов.

Полученные выводы позволяют считать решенными задачи:

1) анализ основных параметров, характеризующих эффективность мобильных беспроводных сетей, и факторов, от которых они зависят;

2) разработка метода расчета показателей эффективности работы беспроводной сети с учетом реальных условий ее функционирования;

3) анализ помех в мобильных беспроводных сетях, как одной из главных причин, снижающих эффективность передачи данных;

4) разработка методов адаптивного выбора (с учетом реальных условий работы) параметров оборудования и частотно-территориального плана сети, оптимизирующих показатели эффективности ее работы.

Полученные в данной работе результаты позволяют повысить эффективность работы мобильных беспроводных сетей, как на этапе планирования, так и для оптимизации уже существующей, и применимы к широкому кругу таких сетей.

Разработанные алгоритмы и методы расчета внедрены в программу автоматизированного планирования беспроводных сетей 11Р8-2.

Кроме того, разработанные методы используются при обучении студентов планированию и оптимизации беспроводных сетей, принципам преобразования и передачи информации по беспроводному каналу связи.

1. Бен Мецлер, Лоун Дж. Уэбб, Джинг Жу. «Применение адаптивного коллективного доступа с контролем несущей для повышения пропускной способности высокоплотных беспроводных локальных сетей», Technology at intel, октябрь 2006.

2. М.А. Быховский. «Метод повышения эффективности использования спектра в сотовых сетях подвижной связи», Мобильные системы, март 2006.

3. М.А. Быховский. «Об одной возможности повышения пропускной способности широкополосных систем связи», Мобильные системы, май 2006.

4. М. Парнес «Адаптивные антенны для систем связи WiMax», -Компоненты и технологии, апрель 2007.

5. Дайлан Ларсон, Рави Мерти, Эмили Ци. «Адаптивный подход к оптимизации производительности беспроводных сетей» Technology at intel, март 2004.

6. Milstein L.B., Rappaport T.S., Barghouti R. Performance evaluation for cellular CDMA. IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 10, pp.680-689, May 1992.

7. Rappaport T.S., Milstein L.B. Effects of radio propagation path loss on DS-CDMA cellular frequency reuse efficiency for the reverse channel. IEEE Trans. Veh. Tech., vol. VT-41, pp.231-241, N 3, 1992.

8. P. Gupta and P. R. Kumar, "The capacity of wireless networks", IEEE Transactions on Information Theory, vol. 46, no. 2, Mar 2000.

9. P. Gupta and P. Kumar, "Internets in the sky: The capacity of three dimensional wireless networks", Communications in Information and Systems, vol. 1, no. 1, pp. 39-49, 2001.

10. N. Bansal and Z. Liu, "Capacity, mobility and delay in wireless ad hoc networks" in Proc. IEEE Infocom, 2003.

11. M. Gastpar and M. Vetterli, "On the capacity of wireless networks: the relay case" in Proc. IEEE Infocom, 2002.

12. Рекомендации MKKP 341-2 "Концепция потерь передачи для радиолиний"

13. Hata М. Empirical formula for propagation loss in land mobile radio service. IEEE Trans. Veh. Technol., vol. VT-29, pp.317-325, N 3, 1980.

14. Ikegami F., Takeuchi Т., Yoshida S. Theoretical prediction of mean field strength for urban mobile radio. IEEE Trans. Ant. Prop., vol. AP-39, pp.299-302, N 3, 1991.

15. Ikegami F. . Propagation factors controlling mean field strength on urban effects. IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. AP-32, pp.822-829, 1984.

16. W.T. Barnett, "Multipath Propagation at 4, 6 and 11 Ghz", Bell System Technical Journal, Vol. 51, No. 2, February 1972, pp. 311-361. •

17. Vigants, "Space-Diversity Engineering", Bell System Technical Journal, Vol. 54, No. 1, January, 1975, pp. 103-142.

18. CCIRRec. 530-4 (1992) andRec. 838 (1992).

19. Bertoni H.J., Honcharenko W., Maciel L.R., Xia H.H. UHF propagation prediction for wireless personal communications. Proc. IEEE, vol. 82, No 9, Sept. 1994, pp.1333-1359.20. Рекомендация MKKP 370-5

20. Ратынский M.B. Основы сотовой связи / Под ред. Д.Б.Зимина М.: Радио и связь, 1998, 248 с.

21. Зорич В.А. Математический анализ. Часть 1, изд. 2-е, испр. и доп. М.: ФАЗИС, 1997.

22. Цибизов А.А. Оценка эффективности сетей связи. Вестиник РГРТУ. — Рязань: РГРТУ, 2009, №3. 18-22 с.

23. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации. М.: Радио и связь, 1985. - 272 с.

24. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ / пер. с англ. М.: Наука, 1992. - 157 с.

25. Giessler A., Koenig A., Haenle J., Pade E. Deadlock-Free Packet Networks GRUR. 2006. - № 12.

26. Клейнрок JI. On flow control in computer networks. Computer Science Department University of California Los Angeles//California. 2009.

27. Пасечников И.И. Методология анализа и синтеза предельно нагруженных информационных сетей. М.: Машиностроение - 1, 2004. -18 с.

28. Кудряшов В.А., Расчесова А.Г. Выбор системы показателей эксплуатационно-технического обслуживания сети передачи данных. — М.: Электросвязь, 1984, № 1. 51-53с.

29. Irfan Awan, Khalid Al-Begain. Performance Evaluation of Wireless Networks. International Journal of Wireless Information Networks, Vol. 13, No. 2, April 2006.

30. Aleksi Penttinen. Algorithms and Performance Evaluation Methods for Wireless Networks. Helsinki University of Technology Networking Laboratory, Espoo, 2006.

31. Yeo K, Jun C-H. Modeling and analysis of hierarchical cellular networks with general distributions of call and cell residence times. IEEE Transactions Vehicular Technology 2002; 51(6): 1361-1374.

32. Yoon CH, Un CK. Performance of personal portable radio telephone systems with and without guard channels. IEEE Journal Selected Areas in Communications 1993; 11(6): 911-917.

33. Yum T-SP, Yeung KL. Blocking and handoff performance analysis of directed retry in cellular mobile systems. IEEE Transactions Vehicular Technology 1995; 44(3): 645-650.

34. Zhang Y. Wireless Network Performance Evaluation: Link Unreliability and Parameter Sensitivity, Ph.D Dissertation, School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University, Singapore, 2004.

35. Тихвинский В. О., Терентьев C.B. Управление и качество услуг в сетях

36. GPRS/UMTS. — M.: Эко-Трендз , 2007. — 400 с126

37. P. Gupta, P.R. Kumar, "The capacity of wireless networks," IEEE Transactions on Information Theory, vol. 46, no. 2, Mar 2000.

38. Y.-D. Lin, Y.-C. Hsu, "Multihop cellular: A new architecture for wireless communications," in Proc. IEEE Infocom, 2000.

39. O. Dousse, P. Thiran, M. Hasler, "Connectivity in ad-hoc and hybrid networks," in Proc. IEEE Infocom, 2002.

40. H. Luo, R. Ramjee, P. Sinha, L. Li, S. Lu, "Ucan: A unified cellular and ad-hoc network architecture," in Proc. of MobiCom, 2003.

41. S. De, O. Tonguz, H. Wu, C. Qiao, "Integrated cellular and ad hoc relay (icar) systems: Pushing the performance limits of conventional wireless networks," in Proc. Hawaii International Conference on System Sciences, 2002.

42. H.-Y. Hsieh, R. Sivakumar, "On using the ad-hoc network model in cellular packet data networks," in Proc. of MobiHoc, 2002.

43. P. Gupta, P. Kumar, "Internets in the sky: The capacity of three dimensional wireless networks," Communications in Information and Systems, vol.1, no. 1, pp. 39-49, 2001.

44. M. Grossglauser, D.N.C. Tse, "Mobility increases the capacity of ad-hoc wireless networks," in Proc. IEEE Infocom, 2001.

45. N. Bansal, Z. Liu, "Capacity, mobility and delay in wireless ad hoc networks," in Proc. IEEE Infocom, 2003.

46. M. Gastpar, M. Vetterli, "On the capacity of wireless networks: the relay case," in Proc. IEEE Infocom, 2002.

47. А.В.Гуреев, А.Г.Соколов, Ю.Б.Миронов, Тай Зар Линн. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010610840,127

48. Российская Федерация. Симулятор мобильных беспроводных сетей. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27 января 2010 г., заявка №2009616763.

49. А.В.Гуреев, Ю.Б.Миронов. Помехи в мобильных сетях. Естественные и технические науки. М.: Спутник+, 2010, №4, с. 271-274.

50. А.В.Гуреев, Ю.Б.Миронов. Анализ емкости мобильной беспроводной сети. М.: Спутник+, 2010, №5, с. 414-416.

51. А.В.Гуреев, Ю.Б.Миронов. Условие устойчивости мобильной беспроводной сети. Известия ВУЗов: Электроника. М.: МИЭТ, 2010, №1, с. 80-82.

52. Гуреев A.B., Миронов Ю.Б. Повышение эффективности работы беспроводной сети путем адаптации мощности излучения базовых станций. Электронный журнал «Исследовано в России», 042, стр. 553558, 2011 г. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2011/042.pdf.