Дослідження оптимального розміщення базових станцій для безпровідних широкосмугових мереж
Автор: Горчин Максим Богданович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні мережі зв'язку
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Створення сучасної інфраструктури передавання даних уздовж транспортних магістралей є однією з найважливіших проблем при створенні нового та функціонуванні наявного транспортного комплекс. Одним зі шляхів розв’язання проблеми є інтенсивний розвиток і впровадження безпровідних технологій. Активне використання мереж цього виду ґрунтується на низці їхніх переваг порівняно з кабельними мережами: - організація зв’язку у важкодоступних регіонах; - швидке введення в експлуатацію; - скорочення капітальних витрат на створення мережі; - зменшення витрат на експлуатацію; - висока гнучкість, мобільність, масштабованість; - спрощені вимоги до обслуговування обладнання. У рамках цього процесу виникає актуальна науково-технічна проблема підвищення якості топологічного проектування безпровідної мережі зв’язку, що здійснює моніторинг, збір і передачу інформації в центр управління з множини об’єктів на заданій території [1-3]. Завдання вибору топологічної структури під час проектування є одним із найважливіших завдань, помилки під час якого можуть призвести до великих капітальних витрат і погіршення якості обслуговування. З математичної точки зору задача синтезу топології є складною задачею, час лічби для якої зростає експоненціально зі зростанням розмірності [4,5]. Таким чином, акутальним є дослідження моделей і методів оптимізації топологічної структури безпровідної широкосмугової мережі. Об’єктом дослідження є безпровідні широкосмугові мережі, які розміщуються вздовж транспортних магістралей та для покриття об’єктів, розосереджених на заданій території. Предметом дослідження є синтез топологічної структури безпровідної широкосмугової мережі. Мета магістерської кваліфікаційної роботи полягає дослідженні оптимального розміщення базових станцій для безпровідних широкосмугових мереж. Для досягнення поставленої мети було вирішено такі завдання: 1. Проведено аналіз сучасного стану та перспектив розвитку безпровідних широкосмугових мереж. 2. Здійснено аналіз методики проєктування сучасних безпровідних широкосмугових мереж з метою визначення вимог до розв’язання задачі синтезу оптимальної топології мережі, а також розрахунку параметрів безпровідної мережі, необхідних для вирішення завдань розміщення базових станцій. 3. Представлено математичні моделі для задачі оптимального розміщення базових станцій безпровідної широкосмугової мережі. 4. Здійснено ряд експериментів для оцінки ефективності використання розглянутих рішень. Методи дослідження. У роботі використано теорію і методи дискретної оптимізації, математичного програмування, теорії графів, методи теорії ймовірностей і випадкових процесів, математичної статистики, теорії масового обслуговування. Наукова новизна результатів полягає у розробці математичної моделі цілочисельного лінійного програмування задачі оптимального розміщення базових станцій під час проєктування безпровідної широкосмугової мережі з лінійною топологією. Практична значимість отриманих результатів полягає у можливості їх використання для підвищення якості проєктування безпровідних широкосмугових мереж.