Магистерская диссертация «Исследование аппаратных средств радиопередатчиков стандарта WiMAX» (стр. 1 )

АННОТАЦИЯ

Магистрская диссертация «Исследование аппаратных средств радиопередатчиков стандарта WiMAX» посвящена актуальной задаче исследования аппаратных средств стандарта WiMAX и перспектив развития беспроводной связи с широкополосным доступом. Большое место в магистерской диссертации уделено на исследование характеристик и особенностей применения беспроводной связи с широкополосным доступом на базе технологии WiMAX, рассмотрены вопросы построения сети на примере отдельно взятого населенного пункта, проведены расчеты зоны покрытия и пропускной способности этой сети.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СВЯЗИ, ИНФОРМАТИЗАЦИИ И

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

На правах рукописи

УДК 621.396.4

ЕЩАНОВ ГАБИТ БАХТИЁРОВИЧ

Исследование аппаратных средств радиопередатчиков стандарта WiMAX

5А311103- Радиотехнические устройства и средства связи

Диссертация на соискание академической степени магистра

Научный руководитель:

К. т.н.

Ташкент 2013

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СВЯЗИ, ИНФОРМАТИЗАЦИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Факультет РРТ Кафедра РТиРС Учебный год 2011/2013

Магистрант Научный руководитель Специальность 5А311103 Радиотехнические устройства и средства связи

АННОТАЦИЯ МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ

Магистрская диссертация посвящена актуальной задаче исследования аппаратных средств стандарта WiMAX и перспектив развития беспроводной связи с широкополосным доступом.

Большое место в магистерской диссертации уделено на исследование характеристик и особенностей применения беспроводной связи с широкополосным доступом на базе технологии WiMAX, рассмотрены вопросы построения сети на примере отдельно взятого населенного пункта, проведены расчеты зоны покрытия и пропускной способности этой сети.

Структура работы представлена введением, тремя главами, заключением, списком литературы и приложением.

Во введении определены актуальность темы, цели и задачи, поставленные в магистерской диссертации, и объект и предмет исследования. В заключение сделаны выводы о проделанной работе и подведен итог исследованию.

Результаты исследований обсуждались на семинарах кафедры Устройства и системы радиосвязи, на Республиканских научно-технических конференциях.

Научный руководитель ______________

Магистрант ______________

SUMMARY OF MASTER THESIS

Master's thesis is dedicated to the actual task of researching hardware resource of WiMAX standard and perspective of development wireless communication broadband access.

Great place in the master's thesis focused on the study of characteristic and features application broadband access wireless communication of WiMAX standard, study questions deploy network in along town, made accounts of covering area and capacity network.

The structure of the thesis is presented in introduction, three chapters, conclusion, a list of literature and the appendix.

The introduction sets out the relevance of the themes, purposes and targets established in the master's thesis, and the object and subject of investigation. Finally, the conclusions of the work carried out and summarizes the research.

Results of researches were discussed at seminars “Device and radio communication system” Departament, at Republican scientific and technical conferences.

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………..5

Глава I. Основные характеристики стандарта WiMAX……………………7

1. Краткий обзор сетей беспроводного широкополосного доступа …………7

2. Особенности стандарта IEEE 802.16………………………………………...17

3. Частотные диапазоны стандарта IEEE 802.16……………………………...22

4. Физический уровень………………………………………………………….24

5. Архитектура построения сети Wi-Max………………………………………38

5.1 Базовая модель сети…………………………………………………………38

5.2 Стеки и интерфейсы…………………………………………………………43

Выводы по главе I...……………………………………………………………...46

Глава II. Методы планирования сетей WiMAX……………………………47

1. Принципы построение сети WiMAX в в посёлке городского типа…….…47

2. Методы ослабления соканальных помех……………………………………58

2.1 Увеличение количества сот в кластере………………………………….…58

2.2 Использование секторных антенн………………………………………….58

2.3 Комбинированное планирование сот……………………………………....59

3. Характеристика канала связи………………………………………………...64

4. Модель COST-231 Hata……………………………………………………….66

Выводы по главе II………………………………………………………………67

Глава III. Исследование аппаратуры и планирование сети……………...68

1. Выбор аппаратуры и расчет сети………………………………………….…68

2. Расчёт трассы сети WiMAX………………………………………………….75

3. Расчёт пропускной способности сети WiMAX…………………….……….80

Выводы по главе III……………………………………………………………...84

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………..……………………….85

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….86

ВВЕДЕНИЕ

Обоснование темы диссертации и актуальность. В Республике Узбекистан создана современная и мощная законодательная база в сфере инфокоммуникационных технологий [1-4]. В республике предусмотрены проведение модернизации, технического и технологического перевооружения предприятий, широкое внедрение современных гибких технологий. Ставится задача ускорения реализации принятых отраслевых программ модернизации, технического и технологического перевооружения производства [7]. Одной из важнейшей задач, которое стоит перед нашим обществом, является обеспечение поступательного и устойчивого развития страны [8]. В Постановлении Президента Республики Узбекистан «О мерах по дальнейшему внедрению и развитию современных информационно-коммуникационных технологий» принята «Программа дальнейшего внедрения и развития информационно-коммуникационных технологий в Республике Узбекистан на 2012–2014 годы», в которой большое внимание уделяется развитию инфраструктуры информационно-коммуникационных технологий, в частности, разработке и реализации технических проектов [5, 6].

Объект и предмет исследования. Диссертация состоит из 3 глав и приложения. Проводится исследование аппаратных средств радиопередачиков стандарта WiMax в части их применения на сетях беспроводной связи с широкополосным доступам, рассматриваются особенности их характеристики, а также проводится расчет зон покрытия и пропускной способности сетей WiMax.

Цель и задача исследования. Целью диссертационной работы является проведение комплексных исследований характеристик и особенностей применения беспроводной связи с широкополосным доступом на базе технологии WiMAX.

В задачи диссертационной работы входит:

- определение методов планирования сетей WiMAX;

- рассмотрение принципов построение сетей WiMAX в части аппаратных средств радиопередатчиков;

- определение методов ослабления соканальных помех и необходимости увеличение количества сот в кластере;

- определение эффективности использования секторных антенн, комбинированного планирования сот и характеристика канала связи;

- выбор аппаратуры для построения сети, расчёт трассы сети WiMAX, расчёт пропускной способности сети WiMAX.

Гипотеза исследований. При проведении исследований в данной диссертации предполагается, что результаты исследований могут быть использованы практически для развития сетей с беспроводным широкополосным доступом и беспроводной связи в целом.

Краткий литературный обзор по теме диссертации. В настоящее время во всемирной научной литературе большое внимание уделяется развитию широкополосного доступа. Вопросами исследования и развития беспроводной связи занимались ведущие специалисты и ученые в области информационно-телекоммуникационных технологий всего мира. Результаты исследований широко освещены в мировой научной и научно - популярной литературе, сети интернет.

Методы исследований. В работе были использованы методы анализа, синтеза, индукции, дедукции полученных результатов исследования систем беспроводной связи.

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов. Заключается в том, что полученные результаты исследований могут быть использованы практически при планирования, развертывании и развитии сетей с широкополосным беспроводным доступом в Республике Узбекистан, а также использованы для дальнейших научных исследований в области беспроводной связи.

Научная новизна исследований. На основе проведенных исследований получены следующие научные результаты: выбрана эффективная модель построения беспроводной сети WiMAX, выбран оптимальный метод подавления сокональных помех, для расчета трасы сети выбрана и применена необходимая модель распространения радиоволн COST-231 Hata, проведен расчет пропускной способности сети и её эффективности.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературы. Основной текст диссертации занимает 96 страниц. Работа содержит 41 рисунка, включая графики, 22 таблицы, а также список литературы из 21 наименований.

ГЛАВА I. Основные характеристики стандарта WIMAX

1.  Краткий обзор беспроводных сетей широкополосного доступа

Широкополосный доступ занимает исключительно важное место, представляя собой одну из фундаментальных составляющих концепции NGN. К нему приковано особое внимание операторов связи и разработчиков нового оборудования. Деятельность по предоставлению услуг беспроводного широкополосного доступа занимает значительную долю телекоммуникационного рынка и уже одно это вызывает повышенный интерес со стороны различного рода инвесторов, государственных и коммерческих структур. По данным маркетинговых исследований, широкополосные беспроводные сети на базе технологий сотовой связи третьего поколения, а также технологий Wi-Fi и WiMAX обладают сегодня исключительными преимуществами по оперативности развертывания, охвату территории, мобильности, предоставляя во многих случаях не только наиболее эффективное, но иногда и единственно возможное экономически оправданное решение.