Повышение эффективности функционирования беспроводной сети путём использования пространственно-временной обработки радиосигналов в распределённых антенных системах

Смысл работы заключается в анализе современных мировых тенденций развития беспроводных сетей связи (БСС) с распределенными антенными системами (РАС), а также разработке методологии повышения ефективности функционирования БСС с РАС на основе методов пространственно-временной обработки радиосигналов (ПВОС).

Указанная методология основывается на трёх новых методах повышения основных показателей качества функционирования БСС с РАС (отношение сигнал/(шум+помеха), вероятность битовой ошибки, спектральная эффективность радиоканала): первый метод – определение местоположения абонента на основе методов ПВОС в зоне действия соответствующего радиомодуля базовой станции соты; второй метод – применение ПВОС на основе физического явления фокусирования электромагнитной энергии (ЭМЭ) в зону расположения абонента; третий метод – применение в РАС обработки на основе пространственно-временной согласованной фильтрации.
Для реализации первого метода предложены новые технические решения по построению фазовых пеленгаторов и фазовых систем определения координат для БСС с РАС, которые должны позволять определять, какой из радиомодулей РАС соты должен обслуживать абонента, что в свою очередь позволит оптимизировать работу БСС и повысить продуктивность абонентского канала при формировании направленного излучкения в случае использования адаптивных антенных решеток в качестве антенных элементов РАС.

Для реализации второго метода синтезированы алгоритмы организации трехмерно-направленного излучения (фокусировки) ЭМЭ в зону расположения абонента и алгоритмы передачи информации между базовой станцией и абонентом при работе в режиме макроскопической РАС с использованием узкополосных и широкополосных сигналов, позволяющих для каждого из абонентов в зоне их расположения сформировать пространственно-локализированный максимум ЭМЭ, минимизируя таким образом соканальную помеху другим абонентам.

Для реализации третьего метода синтезированы алгоритмы организации многоканальной трёхмерно-направленной передачи сигнала на основе пространственно-согласованной фильтрации для множества абонентов, произвольно расположенных в зоне обслуживания РАС, а также алгоритмы передачи информации между базовой станцией и абонентом при работе РАС в режиме макроскопической РАС с применением специального оптимального для данного вида обработки сигнала ортогональных кодовых последовательностей.

Разработаны рекомендации по планированию и оптимизации сетей сотовой радиосвязи с РАС для телекоммуникационных компаний-операторов.