Материал: Основы автоматизации проектирования беспроводных систем и сетей связи. Семёнов Р.В

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Р.В. Семёнов

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ СВЯЗИ

Утверждено учебно-методическим советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2017

УДК 681.5:621.39(075.8) ББК 32.97я7

С 302

Семёнов Р.В. Основы автоматизации проектирования беспроводных систем и сетей связи: учеб. пособие / Р.В. Семенов. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. 168 с.

В учебном пособии рассматриваются вопросы автоматизации проектирования беспроводных систем и сетей связи. Подробно излагаются основы функционирования беспроводных систем связи и основные этапы их проектирования, методы теории принятия решений при их построении. Рассматриваются модели и методы анализа и синтеза беспроводных систем и сетей связи.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» (направленность «Системы автоматизированного проектирования»), дисциплине «Автоматизация проектирования мобильных беспроводных сетей связи».

Табл. 30. Ил. 40. Библиогр.: 27 назв.

Рецензенты: кафедра вычислительной техники и информационных систем Воронежского

государственного лесотехнического университета им. Г.Ф. Морозова

(зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.К. Зольников);

д-р техн. наук, проф. О.Н. Чопоров

©Семенов Р.В., 2017

©ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический

университет», 2017

ВВЕДЕНИЕ

Современные тенденции в области информационных технологий обуславливают стремительный рост внедрения беспроводных систем и сетей связи в различных сферах деятельности человека. Уровень развития этих систем обеспечивается развитием беспроводных технологий передачи и обработки информации. Эволюция развития указанных технологий и постоянно возрастающие требования к качеству и диапазону предоставляемых телекоммуникационных услуг определяют необходимость применения методологии автоматизированного проектирования. Вместе с тем, учитывая степень важности решаемых задач, в рамках данной методологии требуется адекватное развитие методов анализа и синтеза проектируемых систем.

Проектирование беспроводных систем и сетей связи - это сложная комплексная задача, связанная с выбором их логической и физической структуры, точек размещения оборудования (например, базовых станций), изучением потребностей в услугах связи, прогнозированием спроса на них и выбором технологии, требуемых параметров оборудования и линий связи. Решение каждой из этих подзадач отражается на характеристиках проектируемой системы связи.

Данное учебное пособие посвящено вопросам автоматизации проектирования беспроводных систем и сетей связи. Рассматриваются методы теории принятия решений, такие как метод анализа иерархий, метод аналитических сетей, а также методы на основе теории нечетких множеств, применяемые при построении данных систем. Изложены теоретические основы комбинаторно-морфологического анализа и синтеза систем.

В учебном пособии особое внимание уделено решению задач формирования и выбора рациональных вариантов построения систем на основе морфологического и иерархического подходов. Приводятся примеры оптимального проектирования беспроводных систем связи.

3

Учебное пособие ориентировано на использование в самостоятельной работе студентов по дисциплине «Автоматизация проектирования мобильных беспроводных сетей связи», а также будет полезно при выполнении лабораторных, курсовых и дипломных работ.

4

1.ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕСПРОВОДНЫХ СИСТЕМ

ИСЕТЕЙ СВЯЗИ

1.1. Классификация беспроводных систем и сетей связи

Средствами связи называют совокупность технических и программных средств, служащих для передачи информации.

Сетью связи называют совокупность технических средств: узлов и линий связи, программных средств, обеспечивающих возможность подключения абонентского оборудования. Сеть связи состоит из множества базовых станций, узлов связи (коммутаторов) и линий присоединения базовых станций к узлам связи.

Система связи содержит сеть связи и подключенное к ней абонентское оборудование, при этом под беспроводной системой связи (БСС) понимается система связи, где информация передается по радиоканалу.

В настоящее время отсутствует общепринятая система классификации БСС, что связано с их постоянным развитием и совершенствованием, как показано на рис. 1.1 [1].

 

 

2G: циф-

 

 

ровая

1G: ана-

 

беспровод-

логовая

 

ная сеть

сотовая

1991..1993

сеть

 

 

 

 

 

≈ 1984

 

 

 

 

 

 

 

 

6G:

 

 

 

 

 

 

5G и

 

 

 

 

 

 

спутнико-

 

 

 

 

5G: HetNets,

 

вые сети

 

 

 

 

высокоско-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4G: мобиль-

 

ростной

 

≈ 2025

 

 

ная связь с

 

интернет

 

 

 

 

широко-

 

 

 

 

 

 

 

≈ 2020

 

 

3G: интег-

 

полосным

 

 

 

рирование

 

доступом

 

 

 

 

сервисов

 

 

 

 

 

 

2008..2010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2000..2002

 

 

 

 

 

 

Время

Рис. 1.1. Эволюция поколения беспроводных технологий

5

Источник: https://studfile.net/preview/16568791/