Дослідження методів підвищення пропускної здатності телекомунікаційних систем широкосмугового радіодоступу з урахуванням вимог до завадостійкості

Розроблено новий узагальнений комплексний підхід до побудови ефективних методів підвищення пропускної здатності (ПЗ) систем широкосмугового радіодоступу (СШР) при забезпеченні необхідної завадостійкості та з урахуванням їх особливостей, що базується на взаємодії смугового і енергетичного ресурсів системи. Запропоновані методи підвищення ПЗ СШР базуються на математичних моделях, процедурних, структурних та системних рішеннях, отриманих з урахуванням впливу на характеристики системи змінного у часі радіоканалу із завмираннями, що дозволило створити наукові основи створення новітніх високошвидкісних СШР наступного покоління.

Встановлено шляхи та методи підвищення ПЗ СШР при забезпеченні необхідної завадостійкості у напрямку покращення смугового ресурсу: підвищення спектральної ефективності за рахунок застосування просторово-часової обробки сигналів, удосконалення керування розподілом смугового ресурсу і розширення частотної смуги пропускання радіоканалу.

Розроблено математичні моделі статистик 2-го порядку для системи з рознесенням та при просторовому мультиплексуванні (МІМО) для радіосистем з підтримкою мобільності у вигляді функціональних залежностей для завмирань сигналу з розподілами Релея, Райса, Накагамі і Вейбула.

Розроблено математичні моделі імовірності бітової помилки для різних видів завмирань каналу, апроксимованим розподілом Накагамі-m. Розроблено аналітичні вирази для коефіцієнта помилок системи OFDM з завмираннями Накагамі-m в каналі.

Розроблено проекційний метод просторового розділення користувачів, заснований на ортогоналізації вагових векторів просторової обробки на базовій станції, що не вимагає оцінки напрямків приходу сигналів.

Розроблено математичну модель імовірності переривання зв’язку в стільниковій багатоантенній СШР в умовах райсонівськими завмирань, отримано аналітичний вираз для апроксимації ймовірності переривання зв’язку, також отримано аналітичний вираз для оцінки асимптотичної дисперсії взаємної інформації в стільниковій багатоантенній СШР.

Розроблено метод оцінки впливу розмежування параметрів доступу до каналу СШР, який дозволяє підвищити ПЗ СШР та одержані відповідні математичні співвідношення, які на відміну від існуючих враховують пріоритетність розподілу ширини смуги багатосервісної багатокористувацької СШР та її обмежень і дозволять реалізувати адаптивну конфігурацію підходів до розподілу обслуговування.

Розроблена математична модель мережі широкосмугового радіодоступу з ретрансляцією, яка дозволяє при координації базових станцій збільшити ПЗ майже в два рази.

Запропоновано новий метод розподілу радіоресурсу прямого каналу системи з OFDMA з урахуванням часткового знання CSI. Досліджено чутливість запропонованого методу розподілу до точності CSI.

Для радіосистем з MIMO-OFDM і просторово-часовим кодуванням запропоновано новий алгоритм оцінки каналу з адаптацією до рівня селективності, який забезпечує виграш в обчислювальній складності.

Розроблено метод протидії непрогнозованому зменшенню пропускної здатності в результаті атаки на відмову в обслуговуванні зі сторони одного з підключених абонентів.