Исследование методов повышения пропускной способности телекоммуникационных систем широкополосного радиодоступа с учетом требований к помехоустойчивости

Разработан новый обобщенный комплексный подход к построению эффективных методов повышения пропускной способности (ПС) систем широкополосного радиодоступа (СШР) при обеспечении необходимой помехоустойчивости и с учетом их особенностей, базируется на взаимодействии полосового и энергетического ресурсов системы. Предложенные методы повышения ПС СШР базируются на математических моделях, процедурных, структурных и системных решениях, полученных с учетом влияния на характеристики системы переменного во времени радиоканалу с замираниями, что позволило создать научные основы создания новых высокоскоростных СШР следующего поколения.

Установлено пути и методы повышения ПС СШР при обеспечении необходимой помехоустойчивости в направлении улучшения полосового ресурса: повышение спектральной эффективности за счет применения пространственно-временной обработки сигналов, совершенствование управления распределением полосового ресурса и расширения частотной полосы пропускания радиоканала.

Разработаны математические модели статистик 2-го порядка для системы с разнесением и при пространственном мультиплексировании (МІМО) для радиосистем с поддержкой мобильности в виде функциональных зависимостей замираний сигнала с делениями Рэлея, Райса, Накагами и Вейбула.

Разработаны математические модели вероятности битовой ошибки для различных видов замираний канала, аппроксимированы распределением Накагами-m. Разработаны аналитические выражения для коэффициента ошибок системы OFDM с замираниями Накагами - m в канале.

Разработан проекционный метод пространственного разделения пользователей, основанный на ортогонализации весовых векторов пространственной обработки на базовой станции, не требует оценки направлений прихода сигналов.

Разработана математическая модель вероятности прерывания связи в сотовой многоантенной СШР в условиях райсоновских замираний, получено аналитическое выражение для аппроксимации вероятности прерывания связи, также получено аналитическое выражение для оценки асимптотической дисперсии взаимной информации в сотовой многоантенной СШР.

Разработан метод оценки влияния разграничения параметров доступа к каналу СШР, который позволяет повысить ПС СШР и полученные соответствующие математические соотношения, которые в отличие от существующих учитывают приоритетность распределения ширины полосы многосервисной многопользовательской СШР и ее ограничений и позволят реализовать адаптивную конфигурацию подходов к распределению обслуживания.
Разработана математическая модель сети широкополосного радиодоступа с ретрансляцией, которая позволяет при координации базовых станций увеличить ПС почти в два раза.

Предложен новый метод распределения радиоресурсов прямого канала системы с OFDMA с учетом частичного знания CSI. Исследованы чувствительность предложенного метода распределения в точности CSI.

Для радиосистем с MIMO-OFDM и пространственно-временным кодированием предложен новый алгоритм оценки канала с адаптацией к уровню селективности , который обеспечивает выигрыш в вычислительной сложности .
Разработан метод противодействия непрогнозируемому уменьшению пропускной способности в результате атаки на отказ в обслуживании со стороны одного из подключенных абонентов.