Мікрохвильова багатополюсна модель Wi-Fi та WiMAX каналів зв’язку для оцінки їх продуктивності та завадостійкості

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

МІКРОХВИЛЬОВА БАГАТОПОЛЮСНА МОДЕЛЬ Wi-Fi ТА WiMAX КАНАЛІВ ЗВ'ЯЗКУ ДЛЯ ОЦІНКИ ЇХ ПРОДУКТИВНОСТІ ТА ЗАВАДОСТІЙКОСТІ

Спеціальність: Радіотехнічні та телевізійні системи

Стрельницький Олексій Олександрович

Харків, 2010 рік

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У цей час широке застосування набули системи Wi-Fi та WiMAX, за допомогою яких організуються мережі на рівні LAN і MAN. Відомо, що в найближче десятиліття продуктивність таких систем має досягти. Це пов'язано, насамперед, з необхідністю передачі в сучасних мережах рівня LAN та MAN мультимедійної інформації (наприклад, за допомогою MIMO технологій). Передача мультимедійної інформації з високою якістю потребує не тільки великої продуктивності, але й високого рівня завадостійкості каналів зв'язку. Із цієї причини завадостійкість і продуктивність - це два основні показники якості систем зв'язку. Існуючі норми на показники якості при передачі мультимедійної інформації визначаються відеостандартами H.261, H.264, MPEG4, MPEG2 і при їхньому розрахунку важливу роль відіграють моделі поширення радіохвиль (ПРХ) радіоканалами. Відомо декілька механізмів поширення радіохвиль (за рахунок дифракції, перевідбиттів), у тому числі й так званими вуличними та коридорними хвильовими каналами, як спрямованими системами. Цей механізм було виявлено ще при застосуванні аналогового зв'язку й далі в роботі буде називатися ПРХ у хвильових каналах, утворених архітектурними спорудами (ХКАС). Вуличні й коридорні хвильові канали усе більш широко використовуються в сучасних цифрових системах зв'язку рівня LAN і MAN. Однак існуючі математичні моделі цих каналів настільки складні й громіздкі, що вони стають неефективними при розрахунку великих розгалужених мереж. Цей факт утруднює розрахунок продуктивності, що оцінюється як відношення швидкості передачі мультимедійної інформації до смуги частот і завадостійкості, зумовленої ймовірністю бітової або пакетної помилки передачі мультимедійної інформації.

У зв'язку з цим тема дисертації й задачі, які в ній вирішуються, присвячені розробці ефективних моделей каналів зв'язку, що враховують властивості ХКАС як напрямляючих систем, є актуальними.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації пов'язані з планами госпдоговірних НДР: №05-11 «Експериментальне дослідження впливу багатопроменевості на ефективність зв'язку в офісних системах абонентського радіодоступу» (№ ДР 0105U004656), №06-35 «Експериментальні дослідження способів поліпшення ЕМС радіоканалу САРД з протоколом IEEE 802.11b із близькорозташованими діючими РЕЗ» (№ ДР 0107U001001), № Ф25/737-2007 «Теоретичні та експериментальні дослідження закономірностей багатопроменевого поширення електромагнітних хвиль в радіоканалах інтегрованих цифрових систем передачі інформації» (№ ДР 0107U009904). В цих НДР здобувач був виконавцем.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є створення спрощених моделей для оцінки продуктивності й завадостійкості Wi-Fi та WiMAX розгалужених коридорних і вуличних каналів зв'язку за рахунок їхнього подання у вигляді мікрохвильових багатополюсників.

Для досягнення поставленої мети вирішуються такі наукові завдання: створення мікрохвильової багатополюсної моделі прогнозування загасань у розгалужених Wi-Fi та WiMAX радіоканалах при поширенні радіохвиль уздовж коридорів будинків та вулиць міста, створення мікрохвильових багатополюсних моделей для оцінки потенційної продуктивності й завадостійкості ХКАС, проведення чисельних і натурних експериментів для доведення достовірності розроблених моделей і з'ясування нових фізичних закономірностей ПРХ уздовж ХКАС, застосування створених моделей для вирішення практичних завдань підвищення ефективності функціонування Wi-Fi та WiMAX хвильових каналів архітектурних споруджень.

Об'єктом дослідження є процес поширення електромагнітних хвиль в ХКАС.

Предметом дослідження є наближені моделі Wi-Fi та WiMAX каналів зв'язку для прогнозування продуктивності й завадостійкості ХКАС цифрових систем передачі інформації (ЦСПІ) рівня LAN та MAN.

Методи досліджень - при вирішенні поставлених задач використовувалися теорії поширення радіохвиль та цифрових систем зв'язку, теорія мікрохвильових кіл, а також методи експериментального дослідження радіоканалів ЦСПІ.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному:

1. Запропоновано новий підхід до створення спрощеної моделі ХКАС, що базується на ідеї подання розгалужених хвильових каналів у вигляді з'єднання відрізків ліній передачі в один багатополюсник і, на відміну від відомих підходів, забезпечує більшу точність розрахунків. Запропоновано також модель розрахунку S-параметрів такого багатополюсника, засновану на використанні відомих циклічних алгоритмів і на урахуванні втрат, рівних загасанню при ПРХ уздовж ХКАС;

2. Розроблено нові моделі поширення радіохвиль в Wi-Fi та WiMAX радіолініях, засновані на гіпотезах існування ХКАС і ослаблення впливу багатопроменевості в цифрових системах зв'язку порівняно з аналоговими системами, які відрізняються від відомих можливістю оцінки загасання в ближній зоні ПРХ. Показано, що використання цих моделей разом з алгоритмами розрахунку розгалужених мікрохвильових кіл дозволяє одержати дані про загасання сигналу в розгалужених радіоканалах безпроводових мереж рівнів LAN та MAN, що добре збігається з експериментальними результатами;

3. Запропоновано нові наближені моделі для оцінки продуктивності та завадостійкості розгалужених Wi-Fi та WiMAX радіоканалів. Ці моделі базуються на створених моделях ПРХ по ХКАС і на тих наближеннях, що в межах кожної зони ПРХ (Релея, Френеля й Фраунгофера) кутові залежності інтенсивності поля випромінювання й рівень шуму на трасі приймалися постійними;

4. З використанням властивості високої спрямованості антени клієнтського адаптера (КА) WiMAX запропоновано нову методику виявлення вуличних хвильових каналів і виділення дифракційної складової поля. За допомогою цієї методики доведено домінуюче існування ХКАС у центральному районі міста Харкова й показано, що рівень дифракційної складової не перевищує -10 дБ при обраних умовах вимірювань;

5. Уперше доведено, що закономірності поширення поля уздовж вулиць міста визначені інтерференцією двох і більше хвиль. Дано вербальний опис цього процесу шляхом порівняння з відомими результатами показано, що він справедливий для випадків вимірювань у різних містах і на різних частотах мікрохвильового діапазону. Зроблено висновок, що виявлені при аналізі експериментальних результатів залежності ПРХ уздовж вуличних каналів характерні для мікрохвильових спрямованих систем, що припускає можливість використання їх добре розвиненої теорії для побудови моделі ХКАС.

Практичне значення отриманих результатів:

1. За допомогою розроблених моделей шляхом чисельного експерименту отримані нові дані, необхідні при проектуванні LAN та MAN мереж: показано, що у випадку функціонування Wi-Fi обладнання в коридорних радіоканалах передача відеоінформації стандарту MPEG4 без впливу завад можлива на відстані до 30 м., показано, що при впливі прицільної завади система зв'язку на відстані порядку 10-15 метрів забезпечує таку якість передачі інформації: високу - при співвідношенні:

Pj ? Ps = 0,15

Де:

Pj - потужність завади;

Ps - потужність сигналу.

Середню - при:

Pj ? Ps = 0,2

Та низьку - при:

Pj ? Ps = 0,4

З'ясовано можливість реалізації в центральному районі м. Харкова на основі системи WiMAX системи телемедицини з якістю, що задовольняє стандарту H.264 і з дальністю дії до 3 км. - за наявності завади величиною менше:

Pj ? Ps = 0,4

2. Створено вимірювальну установку й мобільну лабораторію для експериментального дослідження характеристик Wi-Fi коридорних і WiMAX вуличних каналів зв'язку. Досліджено характеристики радіоканалів із ПРХ по ХКАС у системах зв'язку на рівні LAN та MAN, порівняння яких з розрахунковими довело доцільність застосування розроблених моделей на практиці. Результати вимірювань впроваджені у ТОВ «Українські новітні технології», провайдері послуг WiMAX, при частотно-територіальному плануванні мережі рівня MAN у м. Харкові (про що є відповідний акт про впровадження). Крім того, матеріали дисертації використовуються в навчальному процесі кафедри ОРТ ХНУРЕ. На основі результатів дисертації прочитано лекції й проведено цикл лабораторних робіт з курсу «Інформаційні мережі з радіодоступом» для магістрів і фахівців 2010 р.;

3. Запропоновано один з варіантів збільшення продуктивності радіоканалів із ПРХ по ХКАС. Розроблено установлений на рухомому радіокерованому носії активний ретранслятор, спрямована антена якого за допомогою радіоуправління змінює напрямок ретрансляції, що дозволяє збільшити дальність зв'язку в коридорах складної геометрії.

Обґрунтованість та достовірність результатів дисертаційної роботи зумовлена коректним використанням відомих методів: електродинаміки, поширення радіохвиль і цифрового зв'язку при теоретичних дослідженнях, а також позитивними результатами порівняння даних натурних експериментів і розрахунків щодо запропонованих наближених моделей.

Апробація результатів дисертації.

Результати дисертації представлені й обговорені на таких конференціях міжнародного й республіканського рівнів: 7-ій Міжнародній конференції «Теорія та техніка антен» ICATT'09 (м. Львів, 2009 р.), 17-ій, 18-ій, 19-ій Міжнародних Кримських конференціях «НВЧ-техніка та телекомунікаційні технології» КриМіКо (м. Севастополь, 2007, 2008, 2009 рр.), III-му Міжнародному радіоелектронному Форумі (МРФ-2008) «Прикладна радіоелектроніка. Стан та перспективи розвитку» (м. Харків, 2008 р.), 4-ій Міжнародній конференції «Надширокополосні та ультракороткі імпульсні сигнали» UWBUSIS-2008 (м. Севастополь, 2008 р.). Також результати дисертації були представлені на IV обласному конкурсі «Найкращий молодий науковець Харківщини», де у номінації «Технічні науки» посіли перше місце.

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи опубліковані в 11 статтях, виданих у збірниках, що входять до переліку ВАК України, а також у 6-и тезах доповідей Міжнародних конференцій.

Структура дисертаційної роботи. Робота складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел (80 найменувань). Робота містить 133. сторінки, 105 рисунків, 4 таблиці.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та задачі досліджень. Визначено наукову новизну роботи та її практичне значення. Наведено дані про особистий внесок автора в роботах, виконаних у співавторстві, апробацію результатів дисертації та відомості про публікації за темою дисертації.

У першому розділі дисертації зроблено аналітичний огляд існуючих методів і програмних засобів для розрахунку продуктивності й завадостійкості систем зв'язку, а також загасань у радіоканалах, що утворюються при ПРХ уздовж коридорів будівель і міських вулиць. Там само узагальнено й відомі дані експериментальних досліджень.

Із представленого огляду зроблено такі висновки: продуктивність і завадостійкість каналів зв'язку багато у чому залежать від рівня загасань при поширенні радіохвиль на трасі, у цей час для випадку ХКАС розроблено методи розрахунку загасань тільки на основі складних електродинамічних моделей, що призводить до значних витрат обчислювальних ресурсів, на основі цих методів створено сертифіковані програмні продукти, але вони мають велику вартість. Вихід із становища, що створилося, вбачається в необхідності розробки власної наближеної математичної моделі й програмного продукту, які при незначних часових та фінансових витратах дозволять прогнозувати рівні сигналу в розгалужених ХКАС, а отже і продуктивність та завадостійкість.

У другому розділі запропоновано мікрохвильову багатополюсну модель розгалужених коридорних радіоканалів при роботі системи Wi-Fi усередині будівлі. На початку розділу запропоновано загальний підхід до подання розгалужених ХКАС у вигляді мікрохвильового багатополюсника. Суть його полягає в наступному. Наприклад, позначення 1-2 варто читати: другий відрізок першої вулиці. БС випромінює хвилі зі сферичним фронтом (ХСФ). Далі будемо вважати (виходячи із принципу Гюйгенса), що в радіальних вулицях випромінювана сферична хвиля переходить у ряд хвиль із локально пласким фронтом (ЛПФ). Подальший підхід полягає в застосуванні наступних наближень. Вулиця подається декількома суцільними, однорідними й гладкими поверхнями, що утворюють спрямовану систему із втратами. Прямолінійний відрізок завдовжки цієї спрямованої системи замінюється відрізком еквівалентної двопроводової лінії. Хвильовий опір і хвильовий коефіцієнт в такої лінії дорівнюють характеристичному опору й хвильовому коефіцієнту вільного простору. Еквівалентність встановлюється за рівністю переносимих потужностей у реальній і еквівалентній системах, тобто за величиною загасання. Загасання визначається втратами при ПРХ, розрахованими за моделями LAN-MAN (див. розділ 2), а фаза - величиною вl. У підсумку відрізки лінії легко представляються матрицями розсіювання S чотириполюсників.

Властивості цих відрізків такі: через поширення в них хвилі типу T всі еквівалентні лінії мають хвильовий опір рівний Z0, перетинання вулиць являють собою сукупність включених еквівалентних відрізків ліній і в термінах теорії кіл є системою розподілу потужності (СРП). СРП із n рівними каналами розподілу, описувані матрицями S ідеальних багатополюсників, у сукупності з відрізками ліній із втратами, утворять певну схему. Якщо схема збуджується із частини плечей, то результуюча хвиля запишеться так:

Коефіцієнти Sn1, Sn2 у виразі (1) визначаються за допомогою відомих циклічних алгоритмів. Для їхнього застосування необхідно скласти схему заміщення багатополюсного кола. Вона складається на основі електричної принципової схеми багатополюсника.

У дисертації наведена така схема для фрагмента міського району в припущенні, що кожний відрізок вулиці завдовжки ri може бути заміщений відрізком ідеальної двопроводової лінії, каскадно включеної з атенюатором, величина загасання якого a1 дорівнює загасанню при ПРХ на відрізку вулиці завдовжки ri.

Матриця розсіювання чотириполюсника, еквівалентного каскадному з'єднанню лінії й атенюатора, має вигляд (r0 - еталонна відстань, що для каналів рівня LAN дорівнює 1 м., а для рівня MAN - 100 м.):

Далі в розділі 2 запропоновано модель ПРХ у коридорних ХКАС. Для розробки моделі радіолінії використовувалися відомі з відбивного трактування наближення, а також вважалося, що приймальна неспрямована антена знаходиться в ближній зоні передавальної системи випромінювачів і в дальній зоні кожного з них. Останнє наближення дозволяє розглянути ближню й проміжну зони випромінювання. При видаленні торцевих стін і стелі на нескінченність залишається три відбиваючих поверхні, що відповідає моделі вулиці (модель каньйону), а при видаленні стін залишається одна відбивна поверхня (модель відкритого простору).

У випадку відкритого простору при прийнятих наближеннях можна одержати наступний вираз для модуля густини потоку потужності в точці приймання B при горизонтальній поляризації (L = 2h1) й потужності випромінювання Ps:

Де:

Z0, k - характеристичний опір і хвильове число вільного простору;

Rr - коефіцієнт відбиття підстильної поверхні при горизонтальній поляризації.

Зазначим, що абсолютний рівень сигналу не досліджувався (ні розрахунковий, ні експериментальний), а з'ясовувалася аналітична залежність нормованого загасання a(r).

Пропонується наступна модель для розрахунку на відкритому просторі залежностей нормованого загасання в LAN/MAN радіолініях. Вся траса розбивається на три характерних ділянки r0 ? r - характерна відстань, починаючи з якої справедлива формула Введенського, r6 = 10L - відстань до границі ближньої зони:

Вирази (5) і (6) відрізняються від відомих тим, що нормування ведеться не щодо відстані r0, а щодо відстаней rg і re. Для розрахунку радіоканалу абсолютний рівень сигналу або сигнал/шуму має бути виміряний при відстані r0.

Для випадку закритого приміщення модель поширення радіохвиль помітно ускладнюється. Всі необхідні формули наведені в дисертації.

Справедливість запропонованої числової моделі ПРХ для розрахунку загасання на радіолінії з урахуванням впливу багатопроменевості на відкритій місцевості й у закритому приміщенні підтверджується даними розрахунків і експериментів, наведеними в роботі.

Вимірювання рівня сигналу a(r) проводилися для радіолінії, яка складається із двох клієнтських адаптерів системи абонентського радіодоступу із протоколом IEEE 802.11b. Запропонована модель названа моделлю LAN-MAN.

Порівнюючи криві 1, 4, 5 легко зробити висновки, що модель LAN-MAN помітно виграє у точності одержуваних результатів порівняно з відомою моделлю Хата COST 231.

Цей виграш зумовлений тим, що емпіричні залежності ПРХ були отримані Окамура-Хата в 70-80 рр. ХХ століття. Тоді панував аналоговий зв'язок і специфіка ЦСПІ із широкополосними сигналами не знайшла відображення в емпіричних співвідношеннях. У такий спосіб доведено гіпотезу про можливості використання наближеної моделі, заснованої на відбивному трактуванні, для розрахунку загасань у багатопроменевих прямолінійних каналах зв'язку.

Можливість прогнозування рівня загасання радіохвиль у розгалужених коридорних хвильових каналах доведено за допомогою моделі LAN-MAN і пакета прикладних програм «Microwave Office». Доведення проведено на прикладі аналізу й експериментальних досліджень загасання радіохвиль у Т-подібному коридорі головного корпуса Харківського національного університету радіоелектроніки (ХНУРЕ). Необхідні для порівняння з розрахунками експериментальні дані було отримано при використанні Wi-Fi обладнання протоколу IEEE 802.11bКА дискретно (через 1 м.) переміщалися відносно БС на відстань у кожній точці проводилися десятикратні вимірювання. У розробленій для розрахунку моделі відрізок коридору в Т-розгалуженні подається у вигляді відрізку еквівалентної довгої лінії без втрат завдовжки ri. Лінія каскадно включалася зі змінним атенюатором, що враховує втрати поширення a (ri, r0).

Неважко помітити, що теоретичні криві добре узгоджуються з експериментальними в межах поля допуску.

Аналогічні результати було отримано й для Z, Г-подібних і прямолінійних коридорів різної довжини. Таким чином, доведено можливість прогнозування загасань у розгалужених коридорних радіоканалах за допомогою теорії мікрохвильових кіл і моделі LAN-MAN.

Третій розділ присвячено моделюванню вуличних радіоліній як мікрохвильових багатополюсників при роботі системи WiMAX в умовах міста. На початку розділу описано вимірювання загасань радіохвиль уздовж вуличних радіоканалів центрального району м. Харкова. Вимірювання проводилися на частоті 3,5 ГГц за допомогою базової станції WiMAX і створеної мобільної лабораторії. Карту частини міста Харкова, у якій виконувалися дослідження, наведено в тексті дисертації. Далі в третьому розділі на основі спільного аналізу результатів експерименту й розрахунку доведено можливість побудови наближеної моделі вуличних хвильових каналів для систем рівня MAN. Приклад схеми з'єднання вулиць, яка використовувалась для розрахунку загасань уздовж просп. Леніна в пакеті прикладних програм «Microwave Office», така схема збуджується трьома джерелами локально пласких хвиль з боку вулиць: Ромена Ролана, Ярослава Галана та просп. Леніна.

Аналогічно розраховувалися загасання всіх інших атенюаторів АТ(2n) і АТ(3n). При цьому вимірювачі потужності в лініях, що імітують вулиці 2 і 3, виключалися й атенюаторам приписувалися втрати поширення на всій довжині відповідних відрізків. Неважко помітити, що теоретичні криві добре узгоджуються з експериментальними. У такий спосіб доведено можливість прогнозування загасання у вуличних розгалужених радіоканалах на основі їхнього подання у вигляді мікрохвильової багатополюсної моделі.

У четвертому розділі розглянуто застосування розроблених моделей хвильових каналів архітектурних споруджень для оцінки ефективності роботи безпроводових систем зв'язку. Під ефективністю розглядатимуться дві характеристики: продуктивність і завадостійкість. Продуктивність С, як відношення швидкості до смуги систем B рівня LAN і MAN, визначається наступним співвідношенням:

З огляду на можливість роботи антен систем зв'язку як у дальній, так і в ближній зонах ПРХ, запишемо співвідношення сигнал/шум у формулі (7) у такий спосіб:

Де:

a (r) - залежність загасання сигналу на трасі;

S - експериментально виміряне на еталонній відстані r0 співвідношення сигнал/шум у максимумі інтенсивності випромінювання;

rn у виразі означає: відстань r0.

Вираз записано з урахуванням спрощуючого припущення, що при всіх значеннях r шумова температура антени КА не змінюється й приблизно дорівнює 290К, тобто:

Гарний збіг розрахункових і експериментальних даних дає право рекомендувати описану вище модель для розрахунку швидкості передачі інформації в системах безпроводового доступу рівня LAN. Там само прямими лініями зазначено рекомендовані стандартами MPEG2 і MPEG4 швидкості передачі відеоінформації. З наведених розрахунків можна зробити висновки, що Wi-Fi коридорні радіоканали без впливу завад придатні для якісної передачі відеоінформації на значно більші відстані.

Можливість передачі мультимедійної інформації з WiMAX вуличних коридорів при їхньому використанні оцінено в системі телемедицини. У цьому випадку базова станція й спеціалізована швидка допомога обладнані апаратурами WiMAX. З базової станції інформація надходить до центру телемедицини з наступним наданням консультацій лікарській бригаді.

Ефективність цієї системи визначимо, вважаючи, що система телемедицини обслуговує населення по просп. Леніна. З їхнього порівняння виходить, що запропонована модель може бути застосована й для розрахунку продуктивності розгалужених ХКАС рівня MAN.

Швидкість передачі інформації в каналі WiMAX може істотно змінюватися залежно від їхньої смуги, що варіюється від 1,7 МГц (крива 1) до 3,5 МГц (крива 2). Порівнюючи отримані результати з вимогами стандартів, приходимо до висновку, що за відсутності завад по розгалужених каналах WiMAX можлива передача мультимедійної інформації з високою якістю, що дуже важливо при проведенні операцій за допомогою систем телемедицини. Проведемо аналіз впливу безперервних завад на широкосмугову систему зв'язку із прямим розширенням спектра на основі М-арної фазової маніпуляції, що широко застосовується в стандартах ряду IEEE 802.11. Нехай на широкосмугову систему зв'язку впливає безперервний завадовий сигнал, із середньою потужністю Рj, що повністю покриває її робочу смугу й аналогічно стаціонарному гауссовому шумові має нульове середнє й рівномірну спектральну густину потужності:

J0 = P ? B

Тоді співвідношення сигнал (шум та завада) на вході приймача визначимо у такий спосіб:

Ймовірність бітової помилки Pb, що характеризує завадозахищеність каналу зв'язку, при передачі рівноймовірних сигналів М-арної фазової модуляції з когерентною демодуляцією визначено в дисертації у такий спосіб:

Графік залежності ймовірності пакетної помилки від рівня завад для мереж типу MAN.

З наведених розрахунків зроблено висновок, що Wi-Fi коридорні радіоканали при впливі завад малопридатні для передачі відеоінформації з високою якістю на відстані більше 15 м. Аналізуючи отримані результати й порівнюючи їх зі стандартами передачі відеозображення, доходимо висновку, що за наявності завади величиною менше:

Pj ? Ps = 0,4

- по розгалужених каналах WiMAX можлива передача мультимедійної інформації з високою якістю на відстань до 3 км., що дуже важливо при побудові мереж телемедицини у великих містах.

ВИСНОВКИ

Дисертація є дослідженням, у якому отримано нове вирішення актуального науково-практичного завдання, що складається у створенні на основі експерименту наближених моделей для прогнозування продуктивності й завадозахищеності Wi-Fi і WiMAX розгалужених коридорних і вуличних каналів зв'язку, іменованих хвильовими каналами архітектурних споруджень.

Головний результат дисертаційних досліджень полягає у розвитку підходу до створення спрощеної моделі ХКАС, що базується на ідеї подання розгалужених хвильових каналів у вигляді з'єднання відрізків ліній передачі в один багатополюсник, аналіз якого проводиться за допомогою теорії мікрохвильових кіл.

При описі процесів поширення радіохвиль використовувалися такі спрощення: наближення відбивного трактування, нехтування дифракційної складової й багатопроменевості в результуючому полі ХКАС, а також одномодовий аналіз мікрохвильового багатополюсника. У дисертації обґрунтовано застосування кожного наближення за рахунок проведення великої кількості експериментальних досліджень.

Всі поставлені завдання вирішені і мета роботи досягнута.

Подальші дослідження з безпроводових мереж можуть розвиватися в напрямку створення моделей для MIMO систем, що дозволяють збільшити продуктивність і захищеність систем зв'язку.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Стрельницкий А.А. Моделирование и измерение ослабления сигнала в радиоканале локальных САРД. Часть 1 / А.А. Стрельницкий, В.М. Шокало, В.Г. Лихограй и др. // Радиотехника: Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник. - 2005. - Вып. №143. - С. 143-150.

2. Стрельницкий А.А. Моделирование и измерение ослабления сигнала в радиоканале локальных САРД. Часть 2 / А.А. Стрельницкий, В.М. Шокало, В.Г. Лихограй и др. // Радиотехника: Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник. - 2006. - Вып. №144. - С. 166-171.

3. Стрельницкий А.А. Прогнозирование производительности радиоканала локальной системы абонентского радиодоступа без учета влияния помех / А.А. Стрельницкий, В.М. Шокало, Е.В. Бабанская и др. // Радиотехника: Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник. - 2006. - Вып. №146. - С. 231-241.

4. Стрельницкий А.А. Волновые каналы архитектурных сооружений. Усовершенствованная модель и новый експеримент / А.А. Стрельницкий, В.М. Шокало, А.И. Цопа и др. // Радиотехника: Всеукраинский межведомственный научний сборник. - 2007. - Вып. №151. - С. 158-163.

5. Стрельницкий А.А. Эффективность работы систем абонентского радиодоступа САРД при наличии помехи. Модель и анализ / В.Г. Лихограй, А.А. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Радиоэлектроника. Информатика. Управление: Научно-технический сборник. - Запорожье: ЗНТУ, 2006. - Вып. №2. - С. 31-37.

6. Стрельницкий А.А. Сравнительный анализ помехозащищенности Wi-Fi радиоканалов с антеннами различных типов / А.А. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Захист інформації: Науково-технічний журнал. - Київ: ДУІКТ, 2008. - Спеціальний випуск. - С. 103-107.

7. Стрельницкий А.А. Способы повышения и качественной оценки качества передачи видеоинформации по беспроводным каналам связи / А.А. Стрельницкий, А.А. Цопа, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Радіоелектроніка та телекомунікації: Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. - Львів. - 2008. - Випуск №618. - С. 168-173.

8. Стрельницкий А.А. Вариант модели затухания широкополосного сигнала в радиолинии при расчете защищенности локальной сети связи / А.А. Стрельницкий, А.Е. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Захист інформації: Науково-технічний журнал. - Київ: ДУІКТ, 2008. - Вип. №3. - С. 38-43.

9. Стрельницкий А.А. Модель многополюсника для расчета затуханий радиоволн в волновых каналах архитектурных сооружений (Модель ХНУРЭ-ВКАС) / А.Е. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Сборник тезисов докладов 17-й Международной Крымской конференции / 2007 - Севастополь: СНТУ, 2007. - Том. 1. - С. 215-217.

10. Strelnitskiy O.O. Experimental Researches of Wideband Connection Wireless Access System WiMAX by Streets Waves Channels Distribution Signals / O.O. Strelnitskiy, O.E. Strelnitskiy, O.O. Tsopa, O.I. Tsopa, V.M. Shokalo // Proc. IEEE 4th International Conference Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals /UWBUSIS-2008/. - Sevastopol. - 2008. - P. 116-118.

11. Стрельницкий А.А. Теория и практика построения радиоканалов локальных беспроводных сетей с заданным качеством передачи информации / А.А. Стрельницкий, А.Е. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Сборник тезисов докладов 18 Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» /CriMiCo'2008/. - Севастополь: СНТУ, 2008. - Том. 1. - С. 3-9.

12. Стрельницкий А.А. Активный ретранслятор на основе антенны биквадрат для беспроводных цифровых систем передачи информации ISM диапазона / А.Е. Алексеев, А.А. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Материалы 3-го Международного радиоэлектронного форума. Международная конференция «Телекоммуникационные системы и технологии ТСТ-2008». - Харьков. - 2008. - С. 176-179.

13. Стрельницкий А.А. Экспериментальные исследования волновых каналов архитектурных сооружений при функционировании системы WiMAX в условиях города / А.А. Стрельницкий, А.Е. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Прикладная радиоэлектроника: Научно-технический журнал. - Харьков: ХНУРЭ, 2008. - Том 7, №1. - С. 77-84.

14. Стрельницкий А.А. Результаты предварительных исследований опытного сегмента беспроводной сети ХНУРЭ «Мобильный университет» / Н.С. Лесная, А.А. Стрельницкий, А.А. Цопа, А.И. Цопа, В.М. Шокало // АСУ и приборы автоматики: Научно-технический сборник. - Харьков. - 2008. - Вып. 144. - С. 20-26. цифровий зв'язок сигнал

15. Стрельницкий А.А. Микроволновая многополюсная модель разветвленных коридорных радиоканалов при работе Wi-Fi системы внутри здания / А.А. Стрельницкий, А.И. Цопа, В.М. Шокало // Сборник тезисов докладов 19 Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» /CriMiCo'2009/. - Севастополь: СНТУ, 2009. - Том. 1. - С. 271-272.

16. Strelnitskiy O.O. Modeling of street radio links as microware multiports at work of system WiMAX in the conditions of the city / О.О. Strelnitskiy, O.I. Tsopa, V.M. Shokalo//Proc. 7th International Conference on Antenna Theory and Techniques /ICATT'09/. - Lviv: Ukraine, 2009. - P. 354-356.

17. Strelnitskiy O.O. Approximate Model for Estimation of Efficiency and Noise Immunity of Branched Street and Corridor Wi-Fi and WiMAX Communication Channels / О.О. Strelnitskiy, O.I. Tsopa, V.M. Shokalo // International journal «Telecommunication and Radio Engineering». - Begell House, 2009. - Vol. 68(17). - P. 1511-1528.

Размещено на Allbest.ru