Розробка методів підвищення завадостійкості мобільних мереж п’ятого покоління на базі багатопозиційних сигналів

Автор(и)

  • Volodymyr Tolubko Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110, Україна https://orcid.org/0000-0003-1382-4474
  • Lubov Berkman Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110, Україна https://orcid.org/0000-0001-6897-9620
  • Evgen Gavrylko Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110, Україна https://orcid.org/0000-0001-9437-3964
  • Oleg Barabash Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110, Україна https://orcid.org/0000-0003-1715-0761
  • Olexiy Kilmeninov Національний університет оборони України імені Івана Черняховського пр. Повітрофлотський, 28, м. Київ, Україна, 03049, Україна https://orcid.org/0000-0002-2193-9725

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.152713

Ключові слова:

стійкість мереж, адитивна перешкода, оптимальний сигнал, квазідетермінована перешкода

Анотація

Досліджено технології побудови мобільних мереж 5 G, які повинні забезпечити умови створення ультращільних мереж для отримання високоякісних послуг. Зроблена формалізована постановка задачі синтезу оптимального сигналу за умовами відносної інваріантності до адитивної перешкоди. Розроблено метод оптимізації параметрів сигналу за середньоквадратичним критерієм. Запропоновано рішення задачі оптимізації методами нелінійного програмування. Показано, що рішення цього завдання дозволяє знайти сигнал із заданими параметрами, інваріантний до детермінованих перешкод.

Розроблено метод оптимізації параметрів сигналу за рівномірним критерієм. Метод базується на визначенні сукупності коефіцієнтів розкладання сигналу, при яких максимум модуля вихідного сигналу демодулятора, взятий за всіма значеннями випадкового параметра, мінімальний. Запропоновано рішення задачі методами лінійного програмування. Використання методу дає можливість підвищити завадостійкість в системі передачі даних та збільшити швидкість передачі інформації в каналі зв'язку.

Проведено синтез оптимального сигналу по відношенню до адитивної перешкоди. Даний сигнал дозволяє забезпечити в системі максимально можливу завадостійкість. Розглянуто діскретнорізницеве перетворення, що має універсальну властивість інваріантності щодо широкого класу перешкод.

Показано, що досягнення абсолютної або відносної інваріантності та доцільність застосування одного з перерахованих методів залежить від характеристик перешкоди, ступеня апріорної визначеності, а також можливості організації зворотного каналу зв'язку. Результати моделювання показали, що запропоновані в статті методи формування інваріантного сигналу дозволяють підвищити стійкість системи в каналі зв'язку на 5–7 дБ. Впровадження розроблених методів дасть можливість збільшити швидкість переданої інформації на 30 % за умови забезпечення заданої достовірності передачі даних. Забезпечення інваріантності системи передачі інформації дозволить створити ультращільні мережі п'ятого покоління

Біографії авторів

Volodymyr Tolubko, Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110

Доктор технічних наук, професор

Кафедра телекомунікаційних систем і мереж

Lubov Berkman, Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110

Доктор технічних наук, професор

Кафедра телекомунікаційних систем і мереж

Evgen Gavrylko, Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ аспірантури і докторантури

Oleg Barabash, Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110

Доктор технічних наук, професор

Кафедра вищої математики

Olexiy Kilmeninov, Національний університет оборони України імені Івана Черняховського пр. Повітрофлотський, 28, м. Київ, Україна, 03049

Кандидат технічних наук

Кафедра зв’язку

Посилання

  1. Kirk, D. E. (2004). Optimal control theory: An introduction. Mineola, New York: Dover, 452.
  2. Savchenko, A. S. (2014). Information-entropy approach to performance evaluation of computer networks with heterogeneous traffic. Naukovi zapysky Ukrainskoho naukovo-doslidnoho instytutu zviazku, 1 (29), 44–50.
  3. Tihvinskiy, V. O., Bochechka, G. S. (2013). Konceptual'nye aspekty sozdaniya 5G. Elektrosvyaz', 10, 29–33.
  4. Ma, Z., Zhang, Z., Ding, Z., Fan, P., Li, H. (2015). Key techniques for 5G wireless communications: network architecture, physical layer, and MAC layer perspectives. Science China Information Sciences, 58 (4), 1–20. doi: https://doi.org/10.1007/s11432-015-5293-y
  5. Tolubko, V. B., Bercman, L. N., Kozelkov, S. V. (2016). Multiposition 5G technologies signal forming on high order phase difference modulation. Zviazok, 4, 3–7.
  6. Tolubko, V. B., Berkman, L. N., Kozelkov, S. V., Gorokhovskyi, E. P. (2017). Ultracompact 5G networks creating on many-dimensional signals base. Zviazok, 1, 3–7.
  7. Avramenko, V. V., Prohnenko, Yu. I. (2016). Recognition of the periodic reference signal superimposed with periodic interference. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (60)), 64–68. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/5686/5116
  8. Memos, V. A. (2018). Efficient Multimedia Transmission over Scalable IoT Architecture. International Journal of Computer Network and Information Security, 10 (6), 27–39. doi: https://doi.org/10.5815/ijcnis.2018.06.03
  9. Dolinskiy, R. (2015). Analysis of system with variable parameters, invariant to additive interference. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (4 (76)), 20–24. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.47729
  10. Tihvinskiy, V. O., Bochechka, G. S., Minov, A. V. (2014). Monetizaciya setey LTE na osnove uslug M2M. Elektrosvyaz', 6, 12–17.
  11. Dong, Z., Fan, P., Panayirci, E., Lei, X. (2015). Adapting power in OFDM systems based on speed variation in time-varying channels. IEEE Communications Letters, 19 (4), 689–692.
  12. Filippenko, I. G., Filippenko, I. O. (2010). Multilevel direct and backward transformation of discrete signals. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (3 (46)), 29–32. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/2942/2745
  13. Filippenko, I. G., Filippenko, I. O. (2010). Multilevel method of resampling the discrete signals. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (3 (47)), 35–40. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/3099/2902
  14. Reddy, Y. B., Gajendar, N. (2007). Evolutionary Approach for Efficient Resource Allocation in Multi-User OFDM Systems. Journal of Communications, 2 (5). doi: https://doi.org/10.4304/jcm.2.5.42-48

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-29

Як цитувати

Tolubko, V., Berkman, L., Gavrylko, E., Barabash, O., & Kilmeninov, O. (2018). Розробка методів підвищення завадостійкості мобільних мереж п’ятого покоління на базі багатопозиційних сигналів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(9 (96), 6–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.152713

Номер

Розділ

Інформаційно-керуючі системи