автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Методы повышения эффективности и обеспечения достоверности передачи информации в мобильных телекоммуникационных системах

А

, I

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

Киевский международный университет гражданской авиации

С А На правах рукописи

УДК 621.396.003.13 (043.3)

''Т?

Г

АЛЬ-ХЕНТИ Мухаммед Фавзи

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В МОБИЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Специальность 05.13.06 - Автоматизированные системы

управления и прогрессивные информационные технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев 1997

Работа выполнена в Киевском международном университете гражданской авиации.

Научные руководители кандидат технических наук, доцент

Паук Сергей Михайлович, КМУГА, профессор кандидат технических наук, доцент Шевченко Роальд Александрович КМУГА, профессор

Научный консультант доктор технических наук,профессор

Конахович Георгий Филимонович КМУГА, профессор

Официальные оппоненты доктор технических наук,профессор

Иванов Владимир Александрович, КМУГА, профессор кандидат технических наук Чуприн Владимир Михайлович НШ1АСС, заведующий лаборатории

Ведущая организация

Центральный научно-исследовательский институт вооружения и военной техники Вооруженных сил Украины, г.Киев

Защита диссертации состоится "26" декабря 1997 г. в 15 часов на заседании специализированного ученого совета Д 26.062.01 при Киевском международном университете гражданской авиации по адресу: 252058, г.Кнев-58, пр. Космонавта Комарова, 1, КМУГА.

С диссертацией университета.

можно ознакомиться в библиотеке

Автореферат разослан "24" ноября 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Р.А.Шевченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

.Актуальность работы. Современный период научно-технического прогресса характеризуется стремительным развитием информационных технологий во всех отраслях человеческой деятельности. Отличительной особенностью такого развития в области гелекоммунккацио шых систем является преобладающий рост систем мобильной радиосвязи (MPC).

Системы MPC играют важнейшую роль в обеспечении обслуживания, регулярности и безопасности воздушного движения в гражданской ;;кнаци i (ГА), технологической деятельности авиапредприятий, в автоматизации информационных и управляющих систем ГА.

Анализ мирового рынка современных средств телекоммуникаций показывает, что наиболее стабильно и динамично в области MPC развеваются сотовые системы MPC (ССМРС). Поэтому разработка методов повышения эффективности таких мобильных телекоммуникационных систем как ССМРС является актуальной для многих областей применения MPC, в том числе и для ГА.

Исследованиям эффективности и помехоустойчивости систем MPC посвящено большое число работ. Среди них можно отметить работы Л.Г.Зюко, A.B. Доровских, А. А.Сикарева, С.Г.Бунина, В.А.Игнатова, С.М.Паука, И.М.Пышкина, Л.Е.Ва-ракина, У.К.Ли, У.К.Джейкса и других авторов. Однако вопросы, связанные с построением оптимальных структур сетей ССМРС, с анализом надежности доставки сообщений, с разработкой обобщенных моделей многократного использования частот и взаимных внутрисистемных помех, с оптимизацией радиосвязи в зоне базовой станции (БС), с анализом совместного воздействия помех и аппаратурных отказов на эффективность дискретного радиоканала мобильного абонента (MA), с прогнозом развития ССМРС исследованы в значительно меньшей степени и требуют специального изучения.

Целью диссертационной работы является разработка методов повышения эффективности и обеспечения достоверности передачи информации в мобильных телекоммуникационных системах.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

- проведен анализ состояния и особенностей развития перспективных систем MPC;

- разработаны и исследованы модели: топологической структуры ССМРС, наземной сети БС (НСБС), обобщенная и частные многократного использования частот, канала радиосвязи мобильной станции (МС), процесса обслуживания сообщении МА, оценки эффективности низовой сети радиоканалов БС, оценки эффективности дискретного радиоканала БС, прогнозирования развития ССМРС в заданном регионе;

- разработаны методики и решены задачи оптимизации структуры НСБС, структуры ССМРС, дискретного радиоканала БС; низовой сети БС; прогнозирования уровня развития телекоммуникационных систем в заданном регионе.

Методы исследования. При решении поставленных задач были использованы методы теории вероятностей, теории помехоустойчивости, теории систем массового обслуживания, теории телетрафика, теории прогнозирования, математического моделирования.

Научная новизна работы: состоит в том, что :

1. Разработана аналитическая модель топологической структуры НСБС, позволяющая определить оптимальную площадь элемента поверхности для минимизации затрат на сеть.

2. Впервые разработана обобщенная модель многократного использования частот в ССМРС, отличающаяся тем, что учитывает структуру сот.

3. Предложена аналитическая модель канала радиосвязи МС, отличающаяся тем, что учитывает многократное использование частот, многолучевое распространение радиоволн и случайный характер трафика БС.

4. Предложена аналитическая модель процесса обслуживания сообщений в ССМРС, отличающаяся тем, что позволяет определять качество обслуживания с учетом параметров структуры сети БС, помехоустойчивости канале в БС и случайного характера перемещения МА.

5. Разработана аналитическая модель оценки эффективности низовой сети радиоканалов БС, отличающаяся тем, что учитывает качество обслуживания сообщений МА, создающих информационную нагрузку.

6. Предложена аналитическая модель для оценки эффективности дискретного радиоканала БС, отл[[чающаяся тем, что учитывает кодовую скорость, пакетирование ошибок вследствие помех, интенсивности аппаратурных и номеховых отказов.

7.Впервые разработаны методики и решены задачи оптимизации структур:

- НСБС по критерию минимума затрат;

- ССМРС по критерию минимума количества сот на обслуживаемой территории;

- низовой сети БС по критерию максимума экономической эффективности;

- дискретного канала БС по критерию максимума эффективной скорости передачи информации.

8. Предложены модель и методика прогнозирования уровня развития телекоммуникационных систем.

На защиту выносятся:

- аналитическая модель обобщенной топологической структуры НСБС;

- обобщенная аналитическая модель многократного использования частот, учитывающая структуру сот и случайный характер трафика БС;

- аналитическая модель канала радиосвязи МС, учитывающая качество приема информации МА и различные модели многократного использования частот, многолучевое распространение радиоволн и случайность трафика БС;

- аналитическая модель процесс;! обслуживания заявок МА в ССМРС, учитывающая качество обслуживания, параметры сети БС, параметры перемещения МЛ через зоны БС и наличие шумов и взаимных помех;

- аналитическая .модель низовой сети каналов БС, учитывающая требуемое качество обслуживания сообщении МА;

- аналитическая модель дискретного канала БС, учитыиаю-щая кодовую скорость, пакетирование ошибок всле дствие помех, аппаратурные отказы; а восстановление канала;

- методики и результаты решения задач оптимизации структур НСБС,ССМРС, низовой сети БС и дискретного канала БС;

- аналитическая модель и методика прогнозирования уровня развития телекоммунлкацне иных систем в заданном регионе.

Практическая ценность.

1. Разработан плкет прикладных программ для таких моделей:

- канала радиосвязи МС;

- процесса обслуживания заявок в ССМРС.

А также задач:

- оптимизации структуры НСБС по критерию минимума затрат;

- оптимизации структуры ССМРС по критерию минимума количества сот;

- оптимизации низовой сети БС по критерию максимума экономической эффективности;

- оптимизации дискретного канала БС но критерию максимума эффективной скорости передачи информации;

- прогнозирования роста народонаселения;

- прогнозирования развития телекоммуникационных сетей.

2. Произведен прогноз изменения урошш развития телекоммуникационных систем для Королевства Иордания и его губер-наторств. Разработаны рекомендации по разнитию телекоммуникационных систем в Королевстве Иордания.

3. Результаты исследований внедрены в учебный процесс на факультете АРЭО КМУГА в форме учебного пособия "Основы развития мобильных телекоммуникационных систем", и методических указаний по курсовой работе дисциплины "Основы теории связи и обмена данными", а также в государственном предприятии ОВД "Украерорух".

Личный вклад соискателя. Главные научные положения, результаты теоретических исследований, выводы и рекомендации, которые входят в диссертационную работу, получены соискателем самостоятельно.

Апробации работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях :

•XVI отчетной НТК КМУГА (Киев, КМУГА, 1995 г.);

• Всероссийской НК студентов и аспирантов "Новые информационные технологии" (Таганрог, ТГРУ, 1995 г.);

-ХЫУ студенческой НТК КМУГА (Киев, КМУГА, 1996г.);

-Международной НТК "Проблемы совершенствования систем аэронавигационного обслуживания и управления подвижными объектами" "Аэронавигация-96" (Киев, КМУГА, 1996 г.).

Публикации. Основные материалы со теме диссертации опубликованы л 6 научных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы V. двух приложений. Общий объем диссертации составляет 160 страниц, в том числе 100 страниц текста, 50 рисунков, 24 таблицы, 88 наименований использованных литературных источников, а также 36 страниц приложении.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, методы исследования и научная новизна, а также выносимые на защиту положения, отмечена их практическая значимость.

В первом разделе проанализированы современное состояние и тенденции развития мобильных телекоммуникационных систем. Установлено, что: ССМРС являются наиболее динамичным сектором телекоммуникационных систем и занимают доминирующее положение на рынке ССМРС; цифровые ССМРС строятся на принципах интеллектуальной организации, сложных моделей многократного использования частот, методов свободного доступа к каналу, блочного и сверточного кодирования с пе-ремеженнем, скачков рабочей частоты, технической защиты информации в сети от несанкционированного доступа. Концепция интеллектуальной сети позволяет объединить потоки сообщений в макро-, микро- и пикосотах, интегрировать в службу универсальной подвижной связи услуги речевой связи, обмена данными, персонального радиовызова, пейджинга, электронной почты.

Проведена классификация ССМРС, проанализированы особенности прогрессивных технологий в процессах обработки информации и управления в ССМРС, рассмотрены подходы к оценке внутрисистемных помех. На основании статистических данных проанализирован уровень развития мобильных телекоммуникационных систем в Королевстве Иордания. Определены задачи диссертационного исследования.

Второй раздел посвящен обоснованию критериев оценки эффективности ССМРС и ее функциональных элементов, разработке и анализу: топологических структур НСБС, обобщенной модели многократного использования частот, модели процесса обслуживания БС заявок от МА с учетом помехоустойчивости радиосвязи, экономической эффективности низовой сети БС и модели дискретного канала радиосвязи БС.

С увеличением доли трафика ССМРС в общем трафике телефонных сетей выбор и исследования оптимальной топологической структуры НСБС становится все более актуальными. Среди известных регулярных сетевых структур с элементами треугольной, прямоугольной, шестиугольной формы была выбрана структура с элементами в виде равносторонних треугольников. Разносторонний треугольник является базовым фрагментом шестиугольных сот, секторных сот на 120° и на 60°.

Исследование надежности доставки сообщений в трехуровневой иерархической НСБС показало, что основное влияние на возможность своевременной доставки сообщений оказывают радиоканалы БС.

Характерной особенностью ССМРС является значительный уровень внутрисистемных помех. Для их снижения и увеличения отношения среднего значения мощности сигнала к мощности помех ь^п применяют многократное использование частот. Основными структурами при этом являются:

О БС расположена в центре шестиугольной зоны; диаграмма направленности антенны БС круговая. Количество сот в группе Ыс равно количеству групп частот g;

2) БС расположены в углах шестиугольной зоны, разделенной на три сектора;

3) БС расположена в центре шестиугольной зоны, разделенной на три сектора по 120°;

4) БС расположена в центре шестиугольной зоны, разделенной на 6 секторов по 60°.

В обобщенном виде в моделях взаимных помех отношение

- (1)

п

где в зависимости от структуры ССМРС

Ом = (л/ЗЙ7 + 1Г; Ъ = {1 ;2}; 0 < п < Ы; N = {Ыс -1; Ыс; Ыс +1} - (2) а коэффициент к>2 учитывает условия распространения радиоволн и характер застройки местности. Выражения полученные для расчета Ь сП в ССМРС с разными структурами сведены в

табл.1. Случайная величина п учитывает число одновременно работающих мешающих БС. При п, подчиняющейся закону распределения Бернулли, ее среднее значение п = N , а дисперсия а2п = Ыр(1 - р) , где р - коэффициент нагрузки радиоканала. Дисперсия и2п принимает максимальное значение при р=0,5.

Таблица 1

Модели многократного использования частот_

Номер модели 1 2 3 4

Параметры НС=8=7 Мс=7,

модели 8=21 8=12

Формулы для (7зм7 + 1Г (х/ЗНГ-иГ (1/зм7+1)2к

расчета Ь сп О.5(Ме-0 0.5(ЫС -1) Ыг +1

Показано, что лучшей по пропускной способности является модель 4. Модель 2 характеризуется меньшими внутренними помехами. Для увеличения необходимо снижать р. Но то-

гда ухудшается использование пропускной способности канала.

Помехоустойчивость приема дискретной информации МС оценивается вероятностью сбоя элемента данных рэ. Для случая некогерентного приема бинарных ортогональных сигналов при глубоких релеевских замираниях с учетом взаимных помех для обобщенной модели (1), (2) многократного использования частот и Мс >3

— 1 Н> ГОЛ

Рз»—=+—;г~7т . (3)

2 + п" „ ,(. 2

ОмЬ| 1 +

ь2

где Ь 2 - среднее значение отношения сигнал-шум.

Выражение (3), в отличие от известных, учитывает наличие N мешающих станций, колебания трафика БС (коэффициент р) и модель многократного использования частот (величины Ом и Ь). Формула (3) позволяет связать аналитически величину рэ с

другой характеристикой качества работы ССМРС - вероятностью ру отказа в обслуживании заявки МА на связь в зоне БС. В случае нагрузки с интенсивностью У

V/\1

- . (4)

IV/¡!

¡=0

где V - число каналов БС.

Величина рч, нормируется. Как правило ру «1. При этом вероятность отказа в обслуживании заявки при движении МА через несколько зон ЬС равна

1 + (Рк-Р,)

(5)

Рк

где р( и рК - вероятности окончания связи в первой зоне (зоне начала связи) и в к-ой зоне(к*1).

При перемещении МА с постоянной скоростью и среднее время пребывания МА в зоне БС радиусом г составляет Т(|=2г/о. Учитывая возможность перемещения МА по разным маршрутам п пределах зоны БС для вероятности отказов можно записать

Potk~Pv-

1+e'

160V '

v ' 10

где уо=То/(2т); t - среднее значение длительности сеанса связи.

При с погрешностью до единиц процентов отношение pOTK/pv=l. На рис.1 приведены семейства графиков зависимостей pOTK=f(R/r) для систем с секторной структурой (y=2,v=124). Во всех случаях с ростом отношения R/r вероятность ротк уменьшается.

Совместное применение моделей (1)-(6) позволяет оптимизировать ССМРС по минимуму количества БС при заданных значениях рэ<р* и р0тк^р*тк

1 IfelQO 7=500 Х=10^0дУ=500

0123456789 R/r Рис.1.Графики зависимостей p0TK=f(R/r) для систем с секторной структурой для--Nc=3, g=i); - - - Nc=4, g=12;

---Nc=g=9;----Arc=g=12

При разработке модели эффективности сети радиосвязи БС использованы следующие обозначения: Д - доход, получаемый от предоставления услуг связи в зоне БС; U( - убыток, обусловленный простоем радиоканалов; U2 - убыток, обусловленный штрафами уш за обслуживание с качеством ниже допускаемого (Pv>Pv,Äon>; SK - стоимость канало-часа в зоне БС; v- количество радиоканалов БС; Y - нагрузка на сеть; p-Y/v - удельная нагрузка на канал; рд - допустимое значение нагрузки на канал,

при превышении которой ру>р"у ; с!т и с!э - тарифы за предоставление канала связи и за обслуживание нагрузки У.

Для случая идентичных МС и информационной нагрузки на БС, модель экономической эффективности низовой радиосети БС имеет вид:

О = П-и, -и2;

Б=с1ТУ+ВУ(У)С1з; и, = [у - В¥(У) ]5к (1 - р); и2 = Ву(У)уш{р>Рд);

ВД¥)=ру[ 1-р1;(¥)]; уш(р>рд)=а[уп + пСр-рд)'];

Го, если (р < рд);

[1,если(р > рл). Анализ модели (7) показывает, что в зависимости (>= должно существовать оптимальное значение У=ру, при котором величина в максимальна. Обусловлено это тем, что при р-»0 существуют убытки и^ вследствие простоя каналов радиосвязи. В области р—проявляется убыток связанный со штрафами за обслуживание заявок с качеством, ниже требуемого и растущий при р-И.

Модель дискретного канала с решающей обратной связью и циклическим кодированием, который подверясеп совместному воздействию помех и аппаратурных отказов, построена в предположении, что з стационарном режиме потоки сообщений, помех, отказов и восстановлений статистически независимы. Это позволило аналитически выразить эффективную скорость передачи информации Из как функцию

11э=Ш*о, пб, п.,, е, <»„р, рп, г, рэ) , (8)

где К() - скорость модуляции; Пб - длина блока данных; п3 -длина защитной части блока данных; ^ - время анализа и подтверждения (или переспроса) блока данных; г - показатель группирования ошибок вследствие помех; со - интенсивность аппаратурных отказов; Р и р„ - интенсивность восстановления канала , соответственно, после аппаратурного отказа или отказа из-за помех; г - допустимое число переспросов; рэ- вероятность сбоя элемента данных

Анализ модели (8) показал наличие максимума скорости 11э в зависимости от длины блока данных п<-,. С ростом К0 максимум Из смещается в сторону меньших Пб- Величина п^оит существенно зависит от рэ. Например, при независимых ошибках (е=1) Пб, опт может изменяться почти на три порядка при изменении р:) от 10'2 до 10"3. Величина р сильно влияет на значение

11э. Это влияние проявляется особенно сильно для малого числа частотных групп Чем больше в ССМРС число частотных групп тем больше значение Кэ.

13 третьем разделе сформулировглны и решены следующие задачи оптимизации: структуры НСБС по критерию минимума затрат; ССМРС по критерию минимума количества сот Ы3 на обслуживаемой территории; низовой сети ВС по критерию максимума экономической эффективности; дискретного радиоканала БС но критерию максимума эффективной скорости передачи информации.

Модель НСЕС, учитывающую стоимость К структуры с элементами площадью Аэ, представлена в обобщенном виде:

к=Ьп/А;+Ь2/д;+Ь)/4+Ь„, (э)

где коэффициенты Ь, учитывают количественные и стоимостные характеристики каналов и узлов связи в зависимости от конфигурации элемента поверхности. Уравнение с! К/с1Аэ=0 приведено к канонической форме

у3+Зру+2с[=0, (10)

где Зр= - Ь2/Ь,, q= - Ь3/Ьь

Решение уравнения (10) позволял1 найти значение А.) ОПТ и определить минимальные затраты Кш|п на НСБС при разных конфигурациях элементов поверхности. Например, в случае треугольных элементов при увеличении стоимости сетевого узла на один порядок значение Аэ опт увеличивается в 1,5-2 раза, а величина Кт1п - на (10*20)%.

Задача оптимизации ССМРС представлена в виде:

Ыз-КУо, Кт,_Мо> Кй , Ч , Рэ . Ротк . ^'о , 10—мши; (11) Рэ =ф{мс,^,к,р)^р" ; (12)

рот, = ч»0'г3,у,7з)-=р"от* : <13>

где

<14>

В модели (11)*(14) приняты такие обозначения: Ыэ-коли-честио сот на обслуживаемой территории с радиусом Ну; ¥0-обслуживаемый трафик; Уо-число каналов в полосе частот ССМРС; Мц-количество обслуживаемых абонентов; интенсивность поступления сообщений от одного абонента; тс-средняя

длительность сеанса связи; рэ-вероятность сбоя элемента данных; ротк-вероятность отказа в обслуживании заявки; к-коэффициент. учитывающей условия распространения радиоволи; Кс-число сот, использующих gc групп частот; и-средняя скорость перемещения абонентов; г-радиус зоны БС.

Задача оптимизации ССМРС (11 11) решена графоаналитическим методом. Разработала методика оптимизации ССМРС, учитывающая необходимость привязки БС к структуре НСБС.

Оптимизация ннзэвой сети БС по критерию максимума экономической эффективности Оп,ах проведена на основании модели (7) для случая идентичных каналов БС, одинаковых видов услуг и информационной нагрузки. На рис.2 в качестве примера приведены графики зависимостей 0=]:(У) для 1;2;3;■ 5; р* =:0,1; сЗг=0; (13=40 ед.ст./ч;:с; £=1; 31;=10ед.ст./час; уп=20 ед.ст./час;

Сг.ед.ст

У1 ='10 ед.ст./час. На оси абсцисс от.чечены допустимые значения нагрузок V*, превышение которых сникает качества обслуживания нагрузки ниже требуемого (то есть ру превышает р*). Зависимости (>"!:(¥) имеют максимум и крутую спадающую правую ветвь. Из этого следует, что рабочие значения нагрузок целесообразно устанавливать так, чтобы сходиться на левой, монотонно нарастающей ветви. При этом, если с1г=0 и нет компенсации ущерба от простоя каналов связи (при р=0), целесообразно обеспечивать р>0,1^0,15. Ниже этих значений система связи БС будет убыточной.

Решение задачи оптимизации дискретного радиоканала БС по максимуму эффективной скорости передачи информации И;, (модель(8)) привело к громоздкому трансцендентному уравнению. Для ряда случаев, когда рэ<10"3; п3<32бит; а=0,4ч-0,7; г>3; Га =0,1 >1 с; Р«1; Ти=1-И00с модель (8) может быть упрощена:

Ио

1^ + п6

При 0=0,5 уравнение сЮк/с1п6=:0 можно привести к кубическому

Уэ+ЬУ-ся0, (16)

где у = л/п ; Ь=ЗК0^+п3 ; с==2(Е01а+п3)р;;1 .

На рис.3 приведены графики зависимостей <[пл), рассчитанные для разных значений К0, ра и :;-~3, п3=16, е=0,5; 1а=Т,=1с; р«1.

1*0=9600 бит/с; ра=5-10"3

К„[с6ш'/с

1,75

1,5

1,25 ■

1,0 -

0,75

0,5

0,25

К0=4800 бит/с; рэ=5-10-3

К0=1200 бит/с; ра= 1,25-10"3 110=9600 бит/с; рэ=10"2

0 1 2 3 4 5 6 7 пб, кбит Рис.3. Графики зависимостей Нэ=Кпб)

12

Анализ полученных результатов показывает, что для реализации больших значений Ио необходимо в первую очередь улучшать качество прямого канала связи. С ухудшением качества канала величина ибопт уменьшается. При рэ >10~2 значения Кэтах=(0,2+0,ЗЖ0. В каналах с рэ <10"3 устанавливать число переспросов г>4 нецелесообразно, т.к. значение Иэ практически не увеличивается.

В четвертом разделе рассмотрены особенности обработки статистической информации при прогнозировании и выбраны степенная и логистическая функции для моделей роста народонаселения и количества телефонных аппаратов в заданном регионе. Разработана методика прогнозирования уровня развития телекоммуникационных систем. Она позволяет прогнозировать изменение телефонной плотности и радиотелефонной плотности в рассматриваемом регионе. На основе разработанной методики сделан прогноз изменения уровня развития телекоммуникационных систем в Королевстве Иордания и его губернаторствах. Прогноз показывает, что при существующих темпах прироста населения и ежегодных уровнях инвестиций в телекоммуникации, соответствующих планируемым на 1997-1998г.г., телефонная и радиотелефонная плотность уже к 2000г. составит в среднем по Королевству Иордания а-=34 и Ь» 1,75, и для Аммана -а-=41 и Ь»2,13. Разработаны также рекомендации по развитию телекоммуникационных систем в Королевстве Иордания.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана и проанализирована обобщенная аналитическая модель многократного использования частот в ССМРС.

2. Поставлена и решена в общем виде задача оптимизации НСБС по критерию минимума затрат.

3. Разработана методика оптимизации ССМРС по критерию минимума количества сот на обслуживаемой территории.

4. Предложен метод редгения задачи оптимизации низовой сети БС по критерию максимума экономической эффективности.

5. Решена задача оптимизации дискретного канала зоны БС по критерию максимума эффективной скорости передачи.

6. Проведен прогноз развития телекоммуникационных систем Королевства Иордания и его губернаторств.

7. Разработаны рекомендации по развитию телекоммуникационных систем в Королевстве Иордания.

8. Для основных моделей ССМРС и ее функциональных подсистем, а также для задач оптимизации разработаны пакеты прикладных программ, выполненные на языке С.

9. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс в Киевском международном университете гражданской авиации, а также в государственном предприятии обслуживания воздушного движения "Украерорух".

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В ТАКИХ РАБОТАХ

1. Конахович Г.Ф., Паук С.М., Шевченко P.A., Аль-Хеити М.Ф. Основы развития мобильных телекоммуникационных систем. Учебное пособие. - К.: КМУГА, 1997. - 112с.

2. Конахович Г.Ф., Паук С.М., Аль-Хенти М,Ф. Модели повторного использования частот в системах сотовой радиосвя-зи.//Проблемы авионшш. -К.: КМУГА, 1997.-С.104-108.

3. Аль-Хенти М.Ф. Анализ топологических моделей сетей сотовой мобильной радиосвязи.//Проблемы авионики.-К.: КМУГА, 1997. - С. 100-104.

4. Аль-Хенти М.Ф. Модель дискретного канала зоны базовой радиостанции.// Известия высших учебных заведений. Ра-диоэелектроника. - 1997. - Т.40, №10. - С.73-76.

5. Аль-Хентн М.Ф. Критерии качества систем мобильной радиосвязи.// Тез. докл. Всероссийской НК студентов и аспирантов "Новые информационные технологии".-ТаганропТГРУ,-1995.-С.201-202.

6. Аль-Хенти М.Ф. Анализ защищенности цифровых систем стандарта GSM.// Тез. докл. Международной НТК "Проблемы . совершенствования систем аэронавигационного обслуживания и управления подвижными объектами". -К.:КМУГА.-1996.-С.119.

7. Конахович Г.Ф., Паук С.М., Аль-Хенти М.Ф. Иерархические модели сотовой радиосвязи.// Тез. докл. Международной НТК "Проблемы совершенствования систем аэронавигационного обслуживания и управления подвижными объектами". - К.: КМУГА.-1996. - С.12.

Аннотация

Аль-Хенти М.Ф. Методы повышения эффективности и обеспечения достоверности передачи информации в мобильных телекоммуникационных системах. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 - Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. - Киевский международный университет гражданской авиации, Киев, 1997.

Проведен анализ состояния и особенностей развития цифровых мобильных телекоммуникационных систем. Разработаны и исследованы модели: топологической структуры наземной сети базовых станций (БС) сотовых систем мобильной радио-связи (ССМРС), многократного использования частот, канала радиосвязи мобильной станции, процесса обслуживания сообщений мобильного абонента, оценки эффективности низовой сети радиоканалов БС, прогнозирования развития телекоммуникационных систем. Разработаны методики и решены задачи оптимизации структуры наземной сети БС, структуры ССМРС низовой сети БС , дискретного радиоканала БС, прогнозирования развития телекоммуникационных систем в заданном регионе. Основные результаты внедрены в учебный процесс и нашли применение при организации управления мобильными абонентами.

Ключевые слова: модель, сотовая система, мобильная станция, радиосвязь, сеть, эффективность, прогноз.

Анотащя

Аль-Хетч М.Ф. Методи шдвищення ефективносп та забез-печення достсшрноеп передач! шформацп в мобшьних телеко-мунжацшних системах. - рукопис.

Дисертащя на здобуття наукового ступеня кандидата техни-чних наук за спещальшстю 05.13.06 - Автоматизоваш системи управлшня \ прогресивш шформацшш технологи. - Ктвський лшкнародний утверситет цивыыю! ав1ацн, Кшв, 1997.

Проведено анал1з стану 1 особливостей розвитку цифрових мобйтьних телекомушкацшннх систем. Розроблено \ досладжено мс-делг. тополопчноТ структури наземно! мереж1 базових станщй

(БС) еплышкових систем мобшьного радюзв'язку (ССМРЗ), багаторазового використання частот, канал}' радюзв'язку моб1льно1 станцп, процесу обслуговування повщомлень моб1льного абонента, оцшкп ефективнослт низово! мереж i радюкашшв БС, протпозування розвитку телекомушкацшних систем. Розроблено методики i розв'язано задач1 orrniMisauu структури наземноТ мереж! БС, структури ССМРЗ, дискретного радюканалу БС, низово! мереж1 БС, прогнозування розвитку телекомушкацшних систем в заданому perioni. Головш результа-ти роботи запроваджено в учбовому nponeci, а також при ор-гашзацп управлшня мобшьними абонентами.

Ключо1Й слова: модель, сплышкова система, мобигьна станщя, радтзв'язок, мережа, ефектив1Йсть, прогноз.

Abstract

Al-Hinty M.F. Methods of inhancing the effectiveness and provision of reliability of information transmission mobile telecommunication systems. - Manuscript.

Thesis for doctorate degree in Engineering Science speciality 05.13.06 - Automated Control Systems and Advanced Information Technologies. - Kyiv International University of Civil Aviation, Kyiv, 1997.

An analysis of condition and development peculiarities of digital mobile telecommunication systems is conducted. Design and research work of models: topology of ground network base station (BS) structures, cellular mobile radio-communication systems, multiple use frequencies, for radio-communication channel of mobile station, process of servicing messages of the mobile subscriber, evaluation of the effectiveness of subscribers network of radio channels of BS, prognosis of the development level of telecommunication systems. Methods have been developed and optimization problems have been solved for: structures of ground network BS, subscribers network of BS, discrete radio channel BS, prognosis of the development level of telecommunication systems in a given region. The research work results have been introduced into the study process and application was found in organization of control of mobile subscribers.

Key words: model, cellular system, mobile station, radio-communication, network, effectiveness, prognosis.