автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Анализ построения и оптимизация параметров цифровых каналов технологической радиосвязи в системах управления на железнодорожном транспорте

На правах рукописи

ЗАХАРОВ Александр Викторович

АНАЛИЗ ПОСТРОЕНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003066213

На правах рукописи

ЗАХАРОВ Александр Викторович

АНАЛИЗ ПОСТРОЕНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный открытый технический университет путей сообщения»

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент

Кнышев Иван Петрович

Официальные оппоненты доктор технических наук, с н с

Беляков Игорь Васильевич (РГОТУПС), кандидат технических наук, доцент Казанский Николай Александрович (МГУПС) Ведущая организация- Петербургский государственный

университет путей сообщения (ПГУПС)

Защита диссертации состоится «18» октября 2007 г в «13» часов на заседании диссертационного совета Д 218 009 02 при Российском государственном открытом техническом университете путей сообщения (РГОТУПС) по адресу 125993, г Москва, ул Часовая, д 22/2, ауд 344

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГОТУПС

Автореферат разослан «18» сентября 2007 г

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять в адрес диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

В Ю Горелик

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эксплуатирующиеся в настоящее время на железных дорогах России сети технологической радиосвязи преимущественно являются аналоговыми и не позволяют реализовать многие функции, необходимые на современном этапе развития систем управления движением поездов на железных дорогах

Принципиально новые возможности дает переход к цифровым системам технологической радиосвязи (ЦСТР) Основными преимуществами ЦСТР перед аналоговыми системами являются возможность передачи речи и данных, повышение эффективности использования спектра, задание приоритетов в предоставлении каналов, выход в сторонние сети передачи информации, высокая надежность и достоверность передачи информации, широкая гамма дополнительных услуг

Использование функций ЦСТР открывает принципиально новые возможности для технологической железнодорожной радиосвязи как в части передачи речевых сообщений (интеграция всех существующих сетей технологической радиосвязи станционной (СРС), поездной (ПРС), ремонтно-оперативной (РОРС), динамическое предоставление канала группам абонентов, решающих общую производственную задачу, защищенные каналы связи для абонентов), так и в части организации канала передачи данных для систем автоматики и для единой системы мониторинга и администрирования (ЕСМА) на железнодорожном транспорте. Это позволит значительно повысить эффективность работы железнодорожного транспорта

Однако, как показал опыт, внедряемые системы ЦСТР, должны в определенной степени подлежать адаптации в соответствии со специфическими требованиями железнодорожного транспорта

Параллельно с процессом внедрения ЦСТР требуется большая работа по усовершенствованию существующих систем технологической радиосвязи

Решение этих задач возможно путем обеспечения эффективного управления эксплуатируемой системой радиосвязи, которое учитывает условия работы железнодорожного транспорта, требования ОАО

«РЖД», технические решения по построению сетей радиосвязи, алгоритмы их функционирования и технические возможности

Цель диссертационной работы. Повышение эффективности функционирования ЦСТР на основе анализа построения, алгоритмов функционирования и оптимизации параметров цифровых каналов технологической радиосвязи

Для достижения поставленной цели потребовалось решить ряд теоретических и практических задач, важнейшими из которых являются

• проведение испытаний в условиях железнодорожного транспорта нескольких цифровых систем радиосвязи, для определения их соответствия требованиям ОАО «РЖД»,

• анализ выбранной системы с целью определения возможных путей адаптации и выделения параметров, изменением которых можно добиться повышения эффективности функционирования системы,

• теоретическая и практическая проверка разработанных алгоритмов и методов

Исходная основа диссертации. Реферируемая диссертация основывается на следующих фундаментальных работах и документах

• теоретических и прикладных исследованиях Л Клейнрока, ТЛ Саати в области массового обслуживания,

• технических отчетах и спецификациях Европейского института стандартизации в области телекоммуникаций (ЕТБ1)

Методы исследования. В работе проводится анализ существующей проблемы, постановка целей и выработка путей их достижения Для решения поставленных задач в работе использовались элементы теории вероятностей, теории случайных процессов, теории массового обслуживания и теории цепей Маркова, компьютерное программирование с использованием среды МаЛаЬ 6 О, расчеты на ПЭВМ

Научная новизна диссертации состоит в том, что.

• разработан метод определения максимального числа абонентов при случайном доступе и при зарезервированной передаче,

• предложен новый метод транкинга - расширенный транкинг передач, позволяющий усовершенствовать технологию транкинго-вой связи,

• получены оценки производительности квазитранкинга передач и расширенного транкинга передач,

0 разработана методика определения оптимальных сетевых параметров при хэндовере, позволяющая обеспечить требуемое качество радиоканала

Практическая ценность. Проведенные исследования позволяют

• повысить производительность алгоритма случайного доступа и каналов в существующих системах и оптимизировать его параметры,

• производить оптимизацию значения времени удержания канала в режиме квазитранкинга,

• применять разработанный алгоритм расширенного транкинга передач, в уже существующих системах стандарта TETRA, путем перепрограммирования системы,

• оптимизировать параметры при хэндовере, что повышает качество функционирования радиосети

Достоверность полученных теоретических результатов, подтверждается корректностью использованных в работе математических моделей Достоверность основных положений и выводов диссертации подтверждается применением для исследований адекватного математического аппарата, моделированием, непротиворечивостью полученных результатов с известными в литературе, публикацией основных положений в печати, апробацией на научно- технических конференциях

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на Свердловской железной дороге, что подтверждено актом внедрения

Результаты диссертационной работы могут быть использованы при технико-экономических изысканиях и перспективном планировании развития и проектирования транкинговых сетей связи железнодорожного транспорта

Результаты, выносимые на защиту:

• метод определения максимального числа абонентов при случайном доступе и при зарезервированной передаче, позволяющий оценивать и оптимизировать пропускную способность систем стандарта TETRA,

• новый метод транкинга, позволяющий оптимизировать распределение ресурсов сети при групповых вызовах,

• методика определения параметров и условий переходов между сотами, улучшающая качество функционирования сети

Апробация результатов. Основные научные и практические результаты докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях сетевая школа ГТСС, ОАО «РЖД» «Проектирование технологических сетей связи на железных дорогах России Состояние и перспективы» 21-23 октября 2003 г Санкт-Петербург, Международная научно-техническая конференция «Перспективные технологии в средствах передачи информации», Владимир, 2001 г, Первая межведомственная научно-практическая конференции «Телеком Транс-2003», Ростов н/Д, «2-й Российский ТЕТЯА - конгресс», Москва, 2003 г, «59-я Научно-техническая конференция, посвященная Дню радио», Санкт-Петербург, апрель 2004г, «60-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио» Санкт-Петербург, апрель 2005, «61-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио», Санкт-Петербург, апрель 2006, «Вторая международная научно-практическая конференция «ТрансЖАТ - 2005», Ростов-на-Дону

Публикации По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ в которых изложено основное содержание диссертации Перечень работ представлен в конце автореферата [1-17]

Структура и объем работы. Диссертация состоит из списка использованных сокращений, введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 78 наименований, пяти приложений на 30 страницах Работа содержит 166 страниц основного текста, в том числе 52 рисунка и 16 таблиц Общий объем диссертации 197 страниц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приводится краткая характеристика состояния технологической радиосвязи на железнодорожном транспорте, сформулированы проблемы, требующие решения Определяются цель и задачи диссертации, указываются цель работы и задачи исследований, кратко изложенные в предыдущем разделе автореферата, выделены научная новизна, практическая ценность работы, приводятся положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации и реализации результатов работы, отражено практическое значение работы

В первой главе показана необходимость и важность дальнейшего совершенствования и пути повышения эффективности использования технологической радиосвязи в системах управления на железнодорожном транспорте Дана классификация технологической радиосвязи по применяемым видам и техническим средствам Определены проблемы, возникающие при эксплуатации аналоговых систем радиосвязи Определены области усовершенствования решений имеющихся задач и возможности по решению вновь возникающих в системах управления на основе цифровых систем технологической радиосвязи

На основе анализа существующих факторов разного рода (требования ЭМС, спектральная эффективность, группообразование, информационная безопасность, приоритетность абонентов и т.д) и требований технологии работы по грузопассажирским перевозкам экспериментальным путем доказана эффективность внедрения систем стандарта TETRA на железнодорожном транспорте и их приоритетность перед другими рассмотренными системами

Определена необходимость внедрения цифровых сетей радиосвязи и совершенствования существующих аналоговых сетей радиосвязи, с учетом их адаптации к требованиям железнодорожного транспорта

Во второй главе дан подробный анализ построения каналов цифровых систем транкинговой радиосвязи стандарта TETRA Разработаны диаграммы состояний мобильной и базовой станций, диаграммы состояний основного и расширенного тракта для дальнейшего определения на их основе возможных путей оптимизации параметров цифровых радиоканалов

На основе построенных диаграмм состояний мобильной и и базовой станции (рис 1, см с 9) сделан вывод, что переходы диаграмм (осуществление случайного доступа (7), (3', 4'), выделение базовой станцией мобильной станции рабочего канала (9), (5',6'), проведение хэндовера (14, 19), выполнение групповых вызовов (10,11), {!',9',8')) играют важную роль в надежном и качественном функционировании системы

Детальное изучение алгоритмов работы ЦСТР, проведение анализа и построение адекватных этим алгоритмам моделей позволило определить целесообразность и возможность усовершенствования системы на этой основе

В третьей главе подробно рассмотрены особенности реализации протокола случайного доступа к радиоканалу в стандарте TETRA Поскольку стандарт TETRA не определяет алгоритмов разрешения конфликтов при случайном доступе, предложены алгоритмы разрешения конфликтов, разработанные с целью увеличения стабильности этой процедуры. Рассмотрены алгоритмы (экспоненциальный алгоритм с паузой, стохастическое приближение), обеспечивающие декодирование последнего канального временного интервала к, и на основании результатов этого декодирования определение вероятности доступа (передачи) р(к+1) для мобильных станций (МС) в следующем канальном интервале (КИ) Рассмотрены также более трудоемкие алгоритмы (псевдобайесовский алгоритм, алгоритм «минимальной средней квадратичной ошибки»), обеспечивающие определение вероятности передачи р(к+1) на основе методов оценки числа активных абонентов в следующем КИ и количества неудовлетворенных заявок (числа конфликтующих мобильных станций) В заключение рассмотрен алгоритм с делением, разрешающий конфликты без применения процедуры оценки, для чего ограничивается число абонентов, имеющих право доступа, путем определения подмножеств МС, участвующих в связи и имеющих разрешение на передачу Для каждого из алгоритмов получены выражения для необходимой длины следующего кадра доступа К (к+1), вероятности передачи от абонента в следующем КИр(к+1) и определены необходимые параметры настройки системы ЦСТР

Была предложена марковская модель для протокола случайного доступа «слотированная ALOHA» при конечном числе абонентов (рис 2), где N мобильных станций создают поток заявок на один КИ и одну МС в количестве, определяемом по закону Пуассона со средним значением Я Сформированные пакеты передаются сразу же, повторные попытки в значении А не учитываются Передача пакета ранее участвовавшего в конфликте и сохраненного в буфере МС, повторяется с частотой ¡л во всех КИ, следующих за попыткой передачи, до успешной передачи Так как в каждом КИ может быть успешно передан только один ранее конфликтовавший пакет, представленная на рис 2 цепь Маркова совершает в этом случае только один переход в предшествующее состояние Переход из состояния О в состояние 1 невозможен, так как вновь сформированный пакет должен вступить в конфликт, по меньшей мере, с одним пакетом, так что имеет место переход в состояние 2

Рис 1 Диаграмма состояний мобильной станции (а) и базовой станции (б) на подуровне

доступа к каналу

Рис 2 Диаграмма состояний системы типа «ело тированная ALOHA» с конечным

числом абонен юв

На основе предложенной модели и на основе полученных из нее вероятностей переходов цепи Маркова найдены выражения для расчета средней пропускной способности 5(1), количества необслужен-ных заявок В (2) и средней задержки пакета D (3)

S=±S{i)p{i) , (1)

¡=1

где 5(г) - пропускная способность для каждого состояния,

р{{) - вероятности состояний,

N

В-1>0),

(3)

Полученные выражения, позволяют оптимизировать пропускную способность алгоритма случайного доступа Построены графики зависимости пропускной способности от частоты передач Я и частоты повторений р, в соответствии с разработанной моделью для числа абонентов N=10, N=100, а также график зависимости средней задержки пакетов (при N=10 от частоты передач и частоты повторений Определено, что для числа абонентов N=100 по сравнению с N=10 приемлемая пропускная способность может быть достигнута только при весьма низких частотах повторений /и<0,1 Это означает, что при возрастании N рациональная рабочая точка (обеспечивающая максимальную пропускную способность алгоритма случайного доступа) можег быть найдена только при малых частотах повторений ¿и—>0

На рис 3, а приведена зависимость средней пропускной способности Б от частоты передач Я при числе N=10 мобильных станций и частоте повторений ¡1=0,25 В стабильном режиме частота передач Я

пропорциональна пропускной способности 5

Однако, при возрастании частоты передач Лн>1 пропускная способность £ не стремится к нулю, так как в модели учитывается, что МС, находящаяся в состоянии конфликта, не формирует новых заявок Характерным для приведенной на рис 3, б зависимости среднего

количества необслуженных заявок ~в при числе МС N=10 и частоте повторений /л =0,25 от частоты передач Я является то, что при низком

пороговом значении Я0 величина в скачком переходит в область насыщения (В < Щ «По ту сторону» этого порога Я0 стабильный режим

работы в части пропускной способности и задержки пакетов (см рис 3, б) становится невозможным

u 0,0

0,0 0.2 0 4 0,6 0 8 1,0

Частота передач г (/ Ю1\ -►

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Частсгга передач / [/ ки\ -1

а б

Рис 3 Средняя пропускная способность <5(Л) (а) и среднее количество необслуженных заявок В (А) (б) при N = 10 и ¡л = 0,25

Найдены диапазоны значений частоты повторений ц для дискретного (0[ 11КИ\<цт< 1 /2[ 1 /КЩ) и подвижного (1 /79[ 1 /КЩ<^Ж <2/3 [ 1 /КЩ) кадров доступа, определенных в стандарте TETRA Полученные расчеты, свидетельствуют о том, что при минимальной частоте повторений (р.) и одновременно при максимальном кадре доступа (К) может быть обслужено максимальное число пользователей

На этой основе разработан метод определения максимального числа абонентов при случайном доступе, учитывающий параметры нагрузки в сети (общую интенсивность заявок А,, учитывающую как речевые сообщения, так и передачу данных различной длины) и параметры качества обслуживания (время ожидания) Определено, что применение способа «подвижный кадр доступа» является, в общем предпочтительнее способа «дискретный кадр доступа» Определено максимальное число абонентов при случайном доступе, путем определения

зависимостей пропускной способности S и среднего количества необслуженных заявок в (рис 4, 5)

При подвижном кадре доступа максимальное количество абонентов при различных возможностях случайного доступа при работе главного канала управления с использованием всех кодов доступа на КИ (8А(), с использованием одного кода доступа на один КИ (2А(), при работе главного и трех дополнительных каналов управления с использованием всех кодов доступа во всех КИ кадра (Я/2) составляет 416, 556, 682 соответственно При дискретном кадре доступа максимальное количество абонентов с учетом среднего времени ожидания хож = 4с, соответствующего максимально допустимой задержки Д,с =282 КИ, при различных возможностях доступа 8Я(,2Я(,Я//2 составляет 107, 117, 158 соответственно (рис 4, 5)

Если МС передала базовой станции (БС) заявку на передачу в течении случайного доступа, БС может реагировать на это двумя способами

1 Система может сразу же предоставить требуемые ресурсы

2 В ином случае БС сообщает МС, что, хотя случайный доступ и прошел удачно, МС должна ожидать возможности предоставления ей требуемых ресурсов БС сообщает МС о необходимости ожидания будущего выделения ресурсов По этой причине МС должна повторить попытку случайного доступа

Предложена марковская модель функционирования системы при зарезервированной передаче, позволившая определить вероятности ожидания р и среднее время ожидания хож для одной абонентской станции после успешного случайного доступа Цепь Маркова моделирует систему с ожиданием с M элементами (каналами), осуществляющими обслуживание, и N мобильными станциями Под элементами, осуществляющими обслуживание, понимаются КИ, используемые для зарезервированной передачи Общая интенсивность поступления всех заявок (речевых и передачи данных) от одной МС выражается величиной А(, а их средняя интенсивность обслуживания - st

Получены оценки длительностей обслуживания (минимальных, максимальных и средних) при передаче коротких сообщений и сообщений средней длины на основе величины блоков протокольных данных (PDU) подуровня доступа к каналам (MAC), основного и расширенного трактов

О 200 400 600

Л* мобильных станций -

О 200 400

Л' мобильных станции

Рис 4 Средняя задержка пакетов и средняя пропускная способность при «подвижном кадре доступа»

О 100 200 300

V мобильных станций -*

300

N мобильных станций б

Рис 5 Средняя задержка пакетов £>(ЛГ) (я) и средняя пропускная способность 5 (АО (б) при «дискретном кадре

доступа»

Произведен расчет максимально! о количества абонентских станций при зарезервированной передаче на основе длительностей обслуживания, среднего времени ожидания и вероятности ожидания

В четвертой главе, исходя из технологии работы железнодорожного транспорта и опыта внедрения систем TETRA на сети компании ОАО «РЖД» определено, что существует востребованность в групповых вызовах для виртуальных сетей радиосвязи всех железнодорожных служб В связи с этим проведен анализ возможностей системы стандарта TETRA в части обеспечения необходимых услуг на основе использования групповых вызовов, предложена и проведена оценка возможности усовершенствования такого режима

Разработаны аналитические выражения, описывающие потоки заявок от абонентов при групповых вызовах Рассмотрены способы распределения ресурсов сети при использовании групповых вызовов

Разработана аналитическая модель для определения процедуры распределения ресурсов сети между отдельными группами На ее основе получена упрощенная модель для групповых вызовов, позволяющая определять вероятность прерывания разговоров Р(А - D > Т^держ), (А -длительность временного интервала между поступлениями групповых вызовов, D - длительность группового вызова, Тук1рж - время удержания канала) и дополнительную загрузку канала Ар

Определено, что применение квазитранкинга передач (канал связи выделяется при нажатии переговорной кнопки на радиостанции, однако освобождение канала задерживается на определенное оператором системы Т>держ) является наиболее предпочтительным по сравнению с транкингом передач (канал связи выделяется только на время нажатия переговорной кнопки на радиостанции) и транкингом сообщений (канал связи выделяется на всю продолжительность группового соединения)

На основе упрощенной модели произведена оценка производительности квазитранкинга передач, позволяющая определить процедуру выбора оптимального значения времени удержания канала, при заданных ограничениях вероятности прерывания разговора и уменьшения дополнительной загрузки канала Целью оптимального распределения ресурсов сети при групповых вызовах является сбалансированная минимизация вероятности прерываний разговоров без заметного увеличения загрузки канала

С целью исключения неоптимального выделения ресурсов сети предложено усовершенствовать технологию транкинговой радиосвязи на основе использования зарезервированных каналов другой группы, если она не использует емкость канала Для этого предложен алгоритм расширенного транкинга (рис 6)

Рис 6 Алгоритм работы расширенного транкинга передач

Определено, что модель с ожиданием М/М/Ы/(ц-1Ч) подходит для выбора параметров необходимого числа каналов связи при использовании расширенного транкинга передач Предложена марковская модель состояний системы с ожиданием для функционирования в режиме расширенного транкинга для выбора параметров трафика в соответствии с предложенным алгоритмом

В качестве примера приведем один из исследованных в работе сценариев, при котором система ожидания загружается речевым трафиком Рассматривав!ся большое число = 50) очень малых групп (£ = 10) со средней нагрузкой в состоянии покоя р0 = 0,3 (состояние между завершением обслуживания заявки и следую-' щей попыткой занятия)

На рис 7 изображены параметры для расширенного гранкинга передач в зависимости от коэффициентов во входном трафике q р0 и количества каналов связи (каналов трафика) NTCH Для сравнения также изображается производительность квазитранкинга передач, причем связующим параметром служит время удержания канала Т

удерж

Результаты показывают, что с определенным временем удержания канала при низких загрузках q p0/NTCH можно гарантировать определенную верхнюю границу вероятности прерываний за счет применения квазитранкинга передач При увеличении времени удержания эта верхняя граница уменьшается Например, в соответствии с рис 7, а получаются значения P(A-D> Т^ = 1 с)< 0,9 иP(A-D> Т^ = 10 с)<0,42 При большей средней нагрузке на группу достижимая верхняя граница P(Á -D> T^J снижается при том же времени удержания канала

Однако увеличение нагрузки при том же входящем трафике в состоянии покоя приводит к значениям времени ожидания, которые снижают среднюю нагрузку на группу, если они превышают время между поступлениями сигналов Результирующие средние времена ожидания Тожср вызовов в очереди представлены на рис 7,6 При большом времени удержания канала (например, Т^ = 20 с) среднее время ожидания Тожср уже при малой загрузке q pJNTCH =0,3 больше, чем средняя продолжительность вызова D (обычно 5 с) Расширенный транкинг передач ведет себя в отношении Тожс как чистый транкинг передач (Г , = 0 с)

v уоерж '

Вероятность ожидания р изображена на рис 7, в Посредством отмены резервирования канала при занятых каналах связи при использовании расширенного транкинга передач достигается такая же вероятность ожидания, как и при чистом транкинге передач (Тудерж = 0 с) Увеличение времени удержания канала ведет к очевидному увеличению вероятности ожидания

Таким образом, расширенный транкинг передач ведет себя в отношении вероятности прерывания разговоров совершенно иным образом, чем квазитранкинг передач При малой загрузке время удержания вызова очень велико, а потому вероятность прерывания очень мала При увеличении загрузки время удержания канала динамично уменьшается в пользу передаваемого трафика, а вследствие этого увеличивается вероятность прерывания С расширенным транкингом передач

можно достичь меньших, по сравнению с квазитранкингом передач, значений как Р(А - D> Т, ), так и Т при равной загрузке.

4 удерж' ож ср г ir г J

Внедрение разработанного метода в сетях технологической радиосвязи железнодорожного транспорта планируемых к построению на основе цифровых транкинговых систем позволит увеличить их пропускную способность Практическая реализация предложенного способа усовершенствования технологии транкин-говой радиосвязи может быть реализована производителями оборудования на программном уровне без доработки существующих схемотехнических решений

lí s,

а

»Pt

V»

в

Hí. чпи

б

Рис 7 ВсроятноС':ъ прерываний разговоров Р(А ~0> Ту^рж) (а), среднее время

ожидания Тоэюср выювов в очереда

соотнесенное со сред ней цюдолжигельноегью вызова £>(б), вероятность ожидания рож(в) при

использовании квазшранкинга передач (сплошные линии) и расширенного транкинга передач (пункшрная линия) со временем

удержания канала Ту^ерЖ в качестве

связующего параметра

В пятой главе системно рассмотрены основные принципы обеспечения хэндовера в транкинговых сетях подвижной радиосвязи стандарта TETRA

Разработана инженерная методика по нахождению возможных точек переходов (хэндоверов), оценке качества выполнения переходов и качества радиоканалов (рис 8)

Для данной методики разработана специализированная программа в среде MatLab Составлена методика нахождения оптимальных точек переходов и определения соответствующих им параметров переходов для каждой базовой станции Даны рекомендации по настройке хэндовера при учете различных факторов, в том числе характерных для железнодорожного транспорта. Разработанная методика прошла проверку на опытном участке ЦСТР стандарта TETRA на Свердловской железной дороге и позволила достигнуть положительных результатов Хэндовер выполняется на всем протяжении участка с обеспечением минимального количества переключений и хорошим качеством радиоканала, что позволяет предоставлять непрерывный канал радиосвязи для систем управления по радиоканалу движением поездов

Знание принципов работы в сочетании с рекомендациями, предложенными в настоящей главе, позволяют оптимизировать эту процедуру в уже эксплуатируемых и вновь внедряемых сетях радиосвязи стандарта TETRA на железнодорожном транспорте и в других применениях

Рис 8 Алгоритм проведения измерений по нахождению точек переходов (хэндоверов), оценке выполнения переходов и качества радиоканалов

ЧО

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная диссертационная работа представляет собой законченное научное исследование, направленное на решение важной научной и практической задачи, состоящей в разработке методик оценки пропускной способности цифровых каналов технологической радиосвязи в системах управления на железнодорожном транспорте и возможных методов их оптимизации В процессе решения этой задачи был проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, в ходе которых были получены следующие основные результаты

1 Показано, что для более качественного функционирования систем стандарта TETRA на железнодорожном транспорте без использования больших затрат целесообразно усовершенствовать ряд процедур работы этих систем, а именно случайный доступ абонентской станции к радиоканалу, предоставление требуемых ресурсов, осуществление групповых вызовов, передача обслуживания мобильной станции (МС) от одной базовой станции к другой по мере перемещения МС из одной соты в другую (хэндовер)

2 Определены перечни параметров, с помощью которых возможно проводить оптимизацию соответствующей процедуры

3 Для оптимизации протокола случайного доступа путем минимизации возникающих конфликтов предложены и проанализированы алгоритмы разрешения конфликтов при случайном доступе

4 Проведена оценка производительности при случайном доступе для протокола случайного доступа при конечном числе абонентов

5 Проведена оценка производительности каналов при зарезервированной передаче.

6 Предложен новый метод транкинга позволяющий эффективнее использовать пропускную способность системы связи при групповых вызовах

7 Предложена инженерная методика нахождения оптимальных мест и параметров хэндоверов и проведена ее экспериментальная проверка Для выполнения методики разработана специализированная программа в среде MatLab

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Алмазян К К., Вериго А М , Захаров А В , Климова ТВ Проблемы создания цифровой системы технологической радиосвязи стандарта TETRA для железнодорожного транспорта//ВКСС Connect №4,2005 С 108-112

2 Вериго А М , Климова Т В , Подойницын Р Н., Захаров А В Результаты испытаний в опытном районе и технологические решения по построению цифровой системы технологической радиосвязи МПС//Телекоммуникационные технологии на транспорте России Аннотации докладов первой межведомственной научно-практической конференции «Телеком Транс-2003» -Ростов н/Д С 53 - 56

3 Вериго А М , Алмазян К К , Климова Т В , Подойницын Р.Н , Захаров А В. Результаты испытаний системы TETRA в опытном районе Свердловской жди перспективы развития системы TETRA на ж д транспорте// 2-й TETRA конгресс, Сборник докладов - Москва Инф -техн Центр «Мобильные комму-никациии», 2003 С 6 - 7

4 Вериго А М., Алмазян К К , Климова Т В., Захаров А . В Применение технологической радиосвязи для решения задач железнодорожной автоматики/'Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте - сборник докладов «ТрансЖАТ -2005» -Ростов-на-Дону С 163-165

5 Вериго А.М , Захаров А.В , Слюняев А Н , Та-маркин В М , Шурдак А В Применение сетей широкополосного беспроводного доступа// Автоматика, связь, информатика. №7, 2006 С 9 - 11

6 Волков А А , Захаров А В Способ низкоскоростной передачи речевых сигналов//Материалы международной научно-технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации» - Владимир «РОСТ», 2001 С 89-91

7 Захаров А В Способ увеличения количества каналов радиосвязи в выделенной полосе частот/Методы и устройства формирования и обработки сигналов в информационных системах. Меж-вуз Сб научн Тр / Под ред Ю Н Паршина - Рязань РГРТА, 2004 С 97-104

1

8 Захаров А В Особенности построения модемов в цифровых системах технологической радиосвязи стандарта TETRA на железнодорожном транспорте//Труды ВНИИУП МПС России Вып. 2 -М Изд дом «Грааль», 2002 С 175-184

9 Захаров А В Сравнительные характеристики базового и коммутационного оборудования для построения цифровой сети технологической радиосвязи стандарта TETRA Российских железных дорог//59-я Научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, апрель 2004г - СПб Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005 С 92- 94

10 Захаров А В Режим передачи данных в каналах цифровой технологической радиосвязи стандарта TETRA системы управления на железнодорожном транспорте/ЛОбилейная 60-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, апрель 2005 - СПб Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005 С 83-84

11 Захаров А.В Особенности реализации процедуры «хен-довер» в цифровой сети технологической радиосвязи стандарта TETRA на железнодорожном транспорте// Юбилейная 60-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, апрель 2005 -СПб Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005 С. 84 - 85

12 Захаров А В Оценка производительности алгоритма случайного доступа к радиоканалу в стандарте TETRA// 61-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, апрель 2005 - СПб Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006 С 78-79

13 Захаров А В Оптимизация распределения ресурсов сети радиосвязи стандарта TETRA для групповых вызовов// 61-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, апрель 2006 -СПб Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005 С 79-80

14 Захаров А В , Подойницын Р Н Оптимизация процедуры хэндовера в транкинговых сетях радиосвязи стандарта TETRA// Мобильные системы №2, 2007 С 2 - 7

15 Кнышев И П , Захаров А В Оптимизация технологии транкинговой радиосвязи// Автоматика, связь, информатика №4,2007 С 37-39

16 Кнышев И П , Захаров А В Увеличение производительности цифровых каналов технологической радиосвязи при групповых вызовах// Вестник РГУГ1С №2, 2007 С 40-47

17 Подойницын Р Н , Захаров А В Проектирование цифровых систем радиосвязи основные проблемы и возможные ре-шения//Тезисы докладов к сетевой школе 21-23 октября 2003 г Проектирование технологических сетей связи на железных дорогах России Состояние и перспективы Санкт-Петербург, 2003 С 19 - 23

1

Захаров Александр Викторович

АНАЛИЗ ПОСТРОЕНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Специальность 05 22 08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

Компьютерная верстка А Ю Бажова

Тип зак SQd.. Изд зак 84 Тираж 100 экз

Подписано в печать 14 09 07 Гарнитура Times Офсет

Уел печ л 1,5 Формат 60x90

Издательский центр РГО'ГУПСа, 125993, Москва, Часовая ул , 22/2

Участок оперативной печати РГОТУПСа, 125993, Москва, Часовая ул , 22/2

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ РАДИОСВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ - СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.

1.1 Постановка задачи.

1.2 Место и роль радиосвязи в системах управления на железнодорожном транспорте.

1.2.1 Информационное обеспечение систем управления.

1.2.2 Информационная система железнодорожного транспорта.

1.2.3 Виды и технические средства связи с подвижными объектами на железнодорожном транспорте.

1.2.4 Передача данных по радиоканалу на железнодорожном транспорте.

1.2.4.1 Единая система мониторинга и администрирования.

1.2.4.2 Системы железнодорожной автоматики.

1.2.4.3 Перспективные системы передачи данных для применения на железнодорожном транспорте.

1.3 Необходимость и направления совершенствования радиосвязи.

1.4 Испытания цифровых систем радиосвязи для нужд железнодорожного транспорта.

1.5 Выводы.

2 АНАЛИЗ ПОСТРОЕНИЯ КАНАЛОВ СИСТЕМ ЦИФРОВОЙ

ТРАНКИНГОВОЙ РАДИОСВЯЗИ СТАНДАРТА ТЕТЯА.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Общие сведения о системе ТЕТКА.

2.3 Архитектура сети.

2.4 Описание радиоинтерфейса. Модель системного протокола.

2.5 Основные принципы организации физических и логических каналов.

2.5.1 Временная структура сигнала.

2.5.2 Структура канального временного интервала.

2.5.3 Структура пакета, передаваемого по радиоканалу.

2.5.4 Логические каналы на нижнем уровне МАС.

2.5.5 Логические каналы на верхнем уровне МАС.

2.5.6 Использование логических каналов и отображения между уровнями.

2.6 Диаграмма состояний мобильной станции.

2.7 Диаграмма состояний базовой станции.

2.8 Управление доступом к каналам.

2.9 Управление логическим каналом.

2.9.1 Общие сведения и функции подуровня управления логическим каналом.

2.9.2 Структуры данных.:.

2.9.2.1 Основной тракт.

2.9.2.2 Расширенный тракт.

2.9.3 Диаграммы состояний.

2.9.3.1 Основной тракт.

2.9.3.2 Расширенный тракт.

2.10 Выводы.

3 ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АЛГОРИТМА СЛУЧАЙНОГО ДОСТУПА И КАНАЛОВ СИСТЕМ СТАНДАРТА TETRA.

3.1 Постановка задачи.

3.2 Параметры алгоритма случайного доступа.

3.2.1 Способ доступа «подвижный кадр доступа».

3.2.2 Способ доступа «дискретный кадр доступа».

3.3 Разрешение конфликтов при использовании алгоритма.случайного доступа.

3.3.1 Возможные алгоритмы разрешения конфликтов.

3.3.1.1 Экспоненциальный алгоритм с паузой.

3.3.1.2 Стохастическое приближение.

3.3.1.3 Псевдобайесовский алгоритм.

3.3.1.4 Алгоритм «Минимальная средняя квадратичная ошибка».

3.3.1.5 Алгоритм с делением.

3.4 Анализ ресурсов системы радиосвязи.

3.4.1 Модель для определения параметров системы с алгоритмом случайного доступа «слотированная ALOHA» с конечным числом абонентов.

3.4.2 Пропускная способность, количество необслуженных заявок и задержки пакетов в зависимости от частоты передач и повторений.

3.4.3 Оценка частоты повторений.

3.4.4 Максимальное число абонентов при случайном доступе.

3.4.5 Модель для определения вероятности ожидания в системах TETRA.

3.4.6 Оценка длительности обслуживания.

3.4.7 Максимальное число абонентских мобильных станций при зарезервированной передаче.

3.5 Выводы.

4 ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ СЕТИ

РАДИОСВЯЗИ СТАНДАРТА TETRA ПРИ ГРУППОВЫХ ВЫЗОВАХ.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Уровни активности.

4.3 Поступление и длительность групповых вызовов.

4.4 Распределение групп в сети радиосвязи.

4.5 Оптимизация распределения ресурсов сети при использовании групповых вызовов.:. Ill

4.5.1 Технология транкинговой радиосвязи.

4.5.1.1 Транкинг сообщений.

4.5.1.2 Транкинг передач.

4.5.1.3 Квазитранкинг передач.

4.5.2 Технология выделения канала связи.

4.5.2.1 Распределение ресурсов сети для отдельных групп.

4.5.2.2 Упрощенная модель для групповых вызовов.

4.5.2.3 Оценка производительности квазитранкинга передач.

4.5.3 Распределение пропускной способности для конкурирующих групп.

4.5.3.1 Оптимизация технологии транкинговой связи.

4.5.3.2 Оценка производительности расширенного транкинга передач.

4.5.3.3 Выбор параметров в соответствии с речевым трафиком групповых вызовов.

4.6 Выводы.

5 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУРЫ ХЭНДОВЕРА В ТРАНКИНГОВЫХ

СЕТЯХ СТАНДАРТА TETRA.

5.1 Постановка задачи.

5.2 Отличия организации процедуры хэндовера в сетях TETRA от мобильных сетей других стандартов.

5.3 Основные принципы работы механизма хэндовера в стандарте TETRA.

5.3.1 Выбор исходной радиосоты.

5.3.2 Выбор другой радиосоты.

5.3.3 Оценка рабочих параметров соседних радиосот в мобильной станции.

5.3.4 Способы выбора другой радиосоты мобильной станцией.

5.4 Определение оптимальных параметров хэндовера.

5.4.1 Критерии выбора радиосот.

5.4.2 Практические измерения по определению оптимальных параметров хэндовера.

5.4.3 Методика определения оптимальных параметров переходов.

5.4.3.1 Определение уровней «быстрых» перехода и гистерезиса.

5.4.3.2 Определение уровней «медленных» перехода и гистерезиса.

5.5 Выводы.

Эксплуатирующиеся в настоящее время на железных дорогах РФ сети технологической радиосвязи преимущественно являются аналоговыми и не позволяют реализовать многие функции, необходимые на современном этапе развития систем управления движением поездов на железных дорогах.

Принципиально новые возможности дает переход к цифровым системам технологической радиосвязи (ЦСТР). Основными преимуществами ЦСТР перед аналоговыми системами являются: возможность передачи речи и данных, повышение эффективности использования спектра, задание приоритетов в предоставлении каналов, выход в сторонние сети передачи информации, высокая надежность и достоверность передачи информации, широкая гамма дополнительных услуг.

Использование функций ЦСТР открывает принципиально новые возможности для технологической железнодорожной радиосвязи как в части передачи речевых сообщений (интеграция всех существующих сетей технологической радиосвязи: станционной (СРС), поездной (ПРС), ремонтно-оперативной (РОРС); динамическое предоставление канала группам абонентов, решающих общую производственную задачу; защищенные каналы связи для абонентов), так и в части организации канала передачи данных для систем автоматики и для единой системы мониторинга и администрирования (ЕСМА) на железнодорожном транспорте. Это позволит значительно повысить эффективность работы железнодорожного транспорта.

Однако, как показал опыт [14 - 18], внедряемые системы ЦСТР, должны в определенной степени подлежать адаптации в соответствии со специфическими требованиями железнодорожного транспорта.

Параллельно с процессом внедрения ЦСТР требуется большая работа по усовершенствованию существующих систем технологической радиосвязи.

Решение этих задач возможно путем обеспечения эффективного управления эксплуатируемой системой радиосвязи, которое учитывает условия работы железнодорожного транспорта, требования ОАО «РЖД», технические решения по построению сетей радиосвязи, алгоритмы их функционирования и технические возможности.

Исходя из этого, целью исследований, проводимых в работе, является повышение эффективности функционирования ЦСТР на основе анализа построения, алгоритмов функционирования и оптимизации параметров цифровых каналов технологической радиосвязи.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить ряд теоретических и практических задач, важнейшими из которых являются: проведение испытаний в условиях железнодорожного транспорта нескольких цифровых систем радиосвязи, для дальнейшего определения степени их соответствия требованиям ОАО «РЖД», возможности адаптации к предъявляемым требованиям и оптимизация параметров; анализ выбранной системы с целью определения возможных путей адаптации и выделения параметров, изменением которых можно добиться повышения эффективности функционирования системы; теоретическая и практическая проверка разработанных алгоритмов и методов.

Научная новизна диссертации состоит в том, что: разработан метод определения максимального числа абонентов при случайном доступе и при зарезервированной передаче; предложен новый метод транкинга - расширенный транкинг передач, позволяющий усовершенствовать технологию транкинговой связи; получены оценки производительности квазитранкинга передач и расширенного транкинга передач; разработана методика определения оптимальных сетевых параметров при хэндовере, позволяющая обеспечить требуемое качество радиоканала.

Практическая ценность. Проведенные исследования позволяют: повысить производительность алгоритма случайного доступа и каналов в существующих системах и оптимизировать его параметры; производить оптимизацию значения времени удержания канала в режиме квазитранкинга; применять разработанный алгоритм расширенного транкинга передач, в уже существующих системах стандарта TETRA, путем перепрограммирования системы; оптимизировать параметры при хэндовере, что повышает качество функционирования радиосети.

Достоверность полученных теоретических результатов, подтверждается корректностью использованных в работе математических моделей и данными, полученными экспериментально. Достоверность основных положений и выводов диссертации подтверждается применением для исследований адекватного математического аппарата, моделированием, непротиворечивостью полученных результатов с известными в литературе, публикацией основных положений в печати, апробацией на научно-технических конференциях.

Апробация результатов. Основные научные и практические результаты докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях:

Доклады к сетевой школе ГТСС, ОАО «РЖД» «Проектирование технологических сетей связи на железных дорогах России. Состояние и перспективы» 21-23 октября 2003 г. Санкт-Петербург; Материалы международной научно-технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации», Владимир, 2001 г.; Первая межведомственная научно-практическая конференции «Телеком Транс-2003», Ростов н/Д; «2-й Российский ТЕТЫА - конгресс», Москва, 2003 г.; «59-я Научно-техническая конференция, посвященная Дню радио», Санкт-Петербург, апрель 2004г; «60-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио». Санкт-Петербург, апрель 2005; «61-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио», Санкт-Петербург, апрель 2006; «Вторая международная научно-практическая конференция «ТрансЖАТ - 2005», Ростов-на-Дону.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы на Свердловской железной дороге, что подтверждено актом внедрения.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы при технико-экономических изысканиях и перспективном планировании развития и проектирования транкинговых сетей связи железнодорожного транспорта.

Результаты, выносимые на защиту: метод определения максимального числа абонентов при случайном доступе и при зарезервированной передаче, позволяющий оценивать и оптимизировать пропускную способность систем стандарта ТЕТКА; новый метод транкинга, позволяющий оптимизировать распределение ресурсов сети при групповых вызовах; методика определения параметров и условий переходов между сотами, улучшающая качество функционирования сети.

5.6 Выводы

В этой главе на системном уровне рассмотрены основные принципы обеспечения хендовера в транкинговых сетях подвижной радиосвязи стандарта TETRA.

Разработана инженерная методика по нахождению возможных точек переходов (хэндоверов), оценке выполнения переходов и качества радиоканалов. Для данной методики разработана специализированная программа в среде MATLAB. Составлена методика нахождения оптимальных точек переходов и определения соответствующих им параметров переходов для каждой базовой станции. Даны рекомендации по настройке хэндовера при учете различных факторов.

Разработана аналитическая модель, позволяющая ориентировочно определять оптимальные параметры хэндовера на этапе проектирования сети.

Знание принципов работы в сочетании с рекомендациями, предложенными в настоящей главе, позволяют оптимизировать эту процедуру в уже эксплуатируемых и вновь внедряемых сетях радиосвязи стандарта TETRA на железнодорожном транспорте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для достижения поставленных в диссертационной работе целей и задач был проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, в ходе которых были получены следующие основные результаты:

1. Для более качественного функционирования систем стандарта TETRA на железнодорожном транспорте без использования больших затрат предложены методы оптимизации существующих процедур работы этих систем, а именно: процедуры случайного доступа абонентской станции к радиоканалу, предоставления требуемых ресурсов, осуществления групповых вызовов, передачи обслуживания мобильной станции (МС) от одной базовой станции к другой по мере перемещения МС из одной соты в другую (хэндовер).

2. По каждой процедуре определен перечень сетевых параметров, с помощью которых была проведена оптимизация соответствующей процедуры.

3. Для оптимизации протокола случайного доступа путем минимизации возникающих конфликтов предложены и проанализированы алгоритмы разрешения конфликтов при случайном доступе.

4. Разработан метод определения максимального числа абонентов при случайном доступе и при зарезервированной передаче.

5. Разработана упрощенная аналитическая модель для поступления групповых вызовов, позволяющая определять вероятность прерывания разговоров и дополнительную загрузку канала.

6. Предложен новый метод транкинга позволяющий эффективнее использовать пропускную способность системы связи при групповых вызовах.

7. Предложена инженерная методика оптимизации процедуры и параметров хэндовера, проведена ее экспериментальная проверка. Для выполнения методики разработана специализированная программа в среде MATLAB.

1. Большая энциклопедия транспорта. Под ред. Конарева Н.С. Т. 4. Железнодорожный транспорт М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - 1039 с.

2. Грунтов П.С., Дьяков Ю.В., Макарочкин A.M. и др. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов М.: Транспорт, 1994 г.-543 с.

3. Типовой технологический процесс работы сортировочной станции М.: ТЕХИНФОРМ, 2003 г.

4. Типовой технологический процесс работы грузовой станции М.: Транспорт, 1976 г.

5. Шаров В.А. Технологическое обеспечение перевозок грузов железнодорожным транспортом в условиях рыночной экономики. -М.: Интекст, 2001. 198 с.

6. Ваванов Ю.В., Васильев O.K., Тропкин С.И. Станционная и поездная радиосвязь М.: «Транспорт». 1973, 132 с.

7. Радиотехнические системы железнодорожного транспорта. Ваванов Ю.В., Елизаренко A.B., Танцюра A.A. и др. Учебник для вузов ж.-д. трансп.- М.: Транспорт, 1991. -303 с.

8. Ваванов Ю.В. Технологическая железнодорожная радиосвязь. М.: Транспорт, 1985. - 182 с.

9. Ваванов Ю.В., Доценко Н.Е., Малявко В.Е., Тропкин С.И. Связь с подвижными объектами на железнодородном транспорте, Справочник М.: Транспорт, 1984. - 320 с.

10. Вериго A.M., Захаров A.B., Слюняев А.Н. и др. Применение сетей широкополосного беспроводного доступа// Автоматика, связь, информатика, №7, 2006, стр.9-11.

11. Шахнович И. Современные технологии беспроводной связи М.: Техносфера, 2004.-168 с.

12. Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. - 640 с.

13. Алмазян К.К., Вериго A.M., Захаров A.B., Климова Т.В. Проблемы создания цифровой системы технологической радиосвязи стандарта TETRA для железнодорожного транспорта// ВКСС Connect №4.2005.

14. Захаров A.B. Особенности построения модемов в цифровых системах технологической радиосвязи стандарта TETRA на железнодорожном транспорте//Труды ВНИИУП МПС России, выпуск 2-Москва: Изд. дом «Грааль», 2002-215с.

15. Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи. М.: Эко-Трендз, 2001.

16. Овчинников A.M., Воробьев C.B., Сергеев С.И. Открытые стандарты цифровой транкинговой радиосвязи. Серия изданий «Связь и бизнес», М. МЦНТИ Международный центр научной и технической информации, ООО «Мобильные коммуникации», 2000 - 166 с.

17. John Dunlop, Demessie Girma, James Irvine, Digital Mobile Communications and the TETRA System John Wiley & Sons, 1999.

18. EN 300 392-2. Terrestrial Trunked Radio (TETRA); Voice plus Data (V+D); Part 2: Air Interface (AI). Version 2.3.2 2001-03.

19. Designers' guide 300-1 Overview, technical description and radio aspects.

20. Designers' guide 300-2 Radio channels, network protocols and service performance.

21. Скляр, Бернард Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд 2-е испр.: Пер. с англ.- М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. 1104 с.

22. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных: Пер с англ. М.: Мир, 1989.-544 с.

23. Dong Geun Jeong und Wha Sook Jeon. Performance of an Exponential Backoff Scheme for Slotted-ALOHA Protocol in Local Wireless Environment. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Bd. VT-44, Nr. 3, August 1995.

24. Bruce Hajek und Timothy van Loon. Decentralized Dynamic Control of a Multiaccess Broadcast Channel. IEEE Transactions on Automatic Control, Bd. AC-27, Nr. 3, S. 559-569, Juni 1982.

25. George A. Cunningham. Delay Versus Throughput Comparisons for Stabilized Slotted ALOHA. IEEE Transactions on Communications, Bd. COM- 38, Nr. 11, S. 1932 -1934, November 1990.

26. Ronald L. Rivest. Network Control by Bayesian Broadcast. IEEE Transactions on Information Theory, Bd. IT-33, Nr. 3, S. 323-328, May 1987.

27. Bronstein I.N. und Semendjajew K.A. Teubner-Taschenbuch der Mathematik. Teubner-Verlag, 1996.

28. Stelios С. A. Thomopoulos. A Simple and Versatile Decentralized Control for Slotted ALOHA, Reservation ALOHA, and Local Area Networks. IEEE Transactions on Communications, Bd. COM-36, Nr. 6, S. 662-674, Juni 1988.

29. Dimitri Bertsekas und Robert Gallager. Data Networks. Prentice-Hall, 2. Auage, 1992.

30. John I. Capetanakis. Tree Algorithms for Packet Broadcast Channels. IEEE Transactions on Information Theory, Bd. IT-25, Nr. 5, S. 505-515, September 1979.

31. Захаров A.B. Оценка производительности алгоритма случайного доступа к радиоканалу в стандарте TETRA// Юбилейная 61-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, апрель 2005 -Санкт-Петербург: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006.

32. Technisches Kommitee RES 06 des ETSI. Scenarios for Comparison of Technical Proposals for MDTRS. Working Document (91) 23, European Telecommunications Standards Institute, June 1991.

33. Ludwig Fahrmeier, Heinz Kaufmann und Friedemann Ost. Stochastische Prozesse. Eine Einfuhrung in Theorie und Anwendungen. Carl-HanserVerlag, 1981.

34. Athanasios Papoulis. Probability, Random Variables, and Stochastic Processes. McGraw-Hill, 3. Auage, Februar 1991.

35. Саати T.JI. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения М.: Советское радио -1965.

36. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. Пер. с англ./Пер. И.И. Грушко; ред. В.И. Нейман. М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.

37. Leonard Kleinrock und Simon Sin-Sing Lam. Packet Switching in a Multiaccess Broadcast Channel: Performance Evaluation. IEEE Transactions on Communications, 1975, Bd. COM-23, Nr. 4.

38. Peter Sievering, Björn Röbbel. A Statistical traffic analysis of Group Speech Communications in the German TETRA trial Aachen.

39. Frank Beichelt. Stochastische Prozesse fur Ingenieure. B. G. Teubner, Stuttgart, Stuttgart, 1997.

40. Рыжиков Ю.И. Имитационное моделирование. Теория и технологии. СПб.: КОРОНА принт; М.: Альтекс-А, 2004. 384 с.

41. Aguilar M., Barcelo F., Paradells J. Mean Waiting Time in the M/H2/s Queue: Application to Mobile Communications Systems// IMACS'97. — P. 577 —582.

42. Колемаев B.A., Калинина B.H. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник- М.: ИНФРА-М, 1999. -302с.

43. Вентцель Е.С. Теория вероятностей М.: Издательство «Наука», 1969 г., 576 стр.

44. Лившиц B.C., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. Учебник для вузов. 2-е изд.- М.: Связь. 1979 - 224 с.

45. Захаров A.B. Оптимизация распределения ресурсов сети радиосвязи стандарта TETRA для групповых вызовов// Юбилейная 61-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, апрель 2006 -Санкт-Петербург: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005.

46. Кузнецов М.А., Полпуденко Д.И., Рыжков А.Е., Сивере М.А. Хэндовер в сетях GSM 900/1800//Труды междунаровдной академии связи» приложение к журналу «Электросвязь», №1 (21), 2002.

47. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: Пер. с англ. / Под ред. В.И. Журавлева. М.: Радио и связь, 2000. - 520 с.

48. Gregory Р. Pollini Trends in handover design. IEEE Communication Magazine, March 1996.

49. Меди Нури Стандартные интерфейсы и шлюзы TETRA// Сети, январь 2001.

50. Ануфриев И.Е. Самоучитель MatLab 5.3/б.х. СПб.: БХВ-Петербург, 2003.-736 с.

51. Программное обеспечение МИКАР. Система измерения параметров поездной радиосвязи. Руководство пользователя-Екатеринбург, 2001.

52. Gudmundson M. Analysis of handover algorithm. 41st IEEE Trans. Vehicular Conf., 1991, pp. 537-542

53. Vijayan R., Holtzman J. M. Analysis of handoff algorithm using nonstationary signal strength measurements, in Proc. GLOBECOM 92, Orlando, FL. December 1992.

54. Gudmundson M., Correlation model for shadow fading in mobile radio systems, Electron. Lett., vol. 27, no. 23, pp. 2145-2146, Nov. 1991.

55. Верзунов M.B. С)днополосная модуляция в радиосвязи М.: Воениздат, 1972. - 262 с.

56. Аладин И.М., Дежурный И.И., Козленко Н.И. Единство и борьба противоположностей (Перспективы аналоговых и цифровых технологий на рынке средств связи) http://bester-ltd.ru.

57. Величкин А.И. Теория дискретной передачи непрерывных сообщений -М: Советское радио, 1970, стр. 296.

58. Волков А.А. Системы связи третьего поколения: возможности использования на железнодорожном транспорте// Автоматика, связь, информатика. №2. - 2001.

59. Волков А.А., Захаров А.В. Способ низкоскоростной передачи речевых сигналов// Сб. докл. 4-ой Международной НТК «Перспективные технологии в средствах связи».- Владимир, 2001.

60. Захаров А.В. Способ увеличения количества каналов радиосвязи в выделенной полосе частот// Методы и устройства формирования и обработки сигналов в информационных системах: Межвуз. Сб. научн. Тр./ Под ред. Ю.Н. Паршина Рязань: РГРТА, 2004 -132 с.

61. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. JL, «Энергия», 1972.-232 с.

62. Фролов Е., Коротков С. Микротрансивер на ИМС серии 174. Радио, 1989, №6 с 26.-29.

63. Новаченко И.Г., Петухов В.М. и др. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры.- М.: Радио и связь, 1989.

64. Горелов Г.В., Фомин А.Ф., Волков А.А., Котов В.К. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте: Учеб. Для вузов ж.-д. трансп. М.: Транспорт, 1999. 415 с.

65. Волков А.А. Синтетический метод цифровой передачи речевых сигналовЮлектросвязь, №7, 2004.

66. European Telecommunications Standards Institute (ETSI), ETS 300 395-2: Terrestrial Trunked Radio (TETRA); Speech codec for full-rate traffic channel, Feb 1998.

67. Волков А.А. Повышение эффективности кодирования речи в стандарте TETRA// Автоматика, связь, информатика, № 12, 2003.

68. С.Н. Slump, T.IJ.A Simons, К.А. Verweij On the objective speech quality of TETRA, Laboratory Signals & Systems, Faculty of Electrical Engineering, University of Twente, STW/SAFE99.

69. Sheetal Kiran В., Devendra Jalihal, Aravind R. Real time Implementation of TETRA Speech Codec on TMS320C54x, Department of Electrical Engineering, Indian Institute of Technology Madras.

70. Васюков В.Н. Цифровая обработка сигналов и сигнальные процессоры в системах подвижной радиосвязи: Учебник. -Новороссийск: Изд-во НГТУ, 2003. 292 с.