- •Введение
- •Глава 1. Типовые ситуации и меры обеспечения преимущественного использования частот. Постановка решаемых задач
- •Типовые ситуации преимущественного использования частот
- •1.2. Классификация мер обеспечения преимущественного использования частот
- •1.3. Содержательная постановка решаемых в работе задач
- •Глава 2. Оптимальное присвоение частот в полосах, право преимущественного использования которых обеспечивается установлением категорий приоритетности радиослужб
- •2.1. Оптимальное присвоение частот рэс на первичной и вторичной основе (Задача а1.1.1)
- •2.1.1. Формализация постановки задачи
- •2.1.2. Методический подход к решению задачи
- •2.1.3. Оценка эффективности алгоритмов
- •2.2. Оптимальное присвоение частот сетям тв вещания, работающим на первичной основе совместно с рэс укв радиосвязи
- •2.2.1. Формализация постановки задачи
- •2.2.2. Методические особенности решаемой задачи
- •2.2.3. Результаты решения задачи
- •2.3. Оптимальное присвоение частот рэс с произвольным числом категорий приоритетности радиослужб (задача а1.1.3)
- •Глава 3. Оптимальное присвоение частот в полосах, право преимущественного использования которых обеспечивается установлением частотно-пространственных ограничений
- •3.1. Формализация постановки задачи и методический подход к ее решению
- •3.2. Универсальный алгоритм решения задачи числовой маркировки мультиграфа с регламентированным доступом вершин к выделенному ресурсу
- •3.3. Оптимальное присвоение частот телевизионным сетям в условиях постоянных частотных ограничений
- •3.4. Оптимальное присвоение частот системе сотовой связи стандарта gsm-900 в условиях постоянных частотных ограничений (задача в1.2.2)
- •3.5. Минимизация временных запретов на излучение путем оптимального переприсвоения частот неприоритетным рэс (задача в1.2.3)
- •Глава 4. Эффективность разработанных алгоритмов в динамике изменения радиоэлектронной обстановки
- •4.1. Сравнительная оценка эффективности одиночного и группового динамического присвоения частот сетям укв радиосвязи с приоритетами (задача с2.1.1)
- •4.2. Эффективность динамического присвоения частот сетям сотовой связи стандарта gsm с приоритетом трансиверов в зонах с эпизодическим повышением трафика (задача с2.1.2)
- •4.3. Методика оценки статистических характеристик контролируемых параметров действующих спутниковых систем по результатам радиомониторинга
- •Заключение
- •Список сокращений и условных обозначений
- •Словарь терминов
- •Приложение 1 Алгоритм оптимального присвоения частот на первичной и вторичной основе
- •Приложение 3 Универсальный алгоритм числовой маркировки мультиграфа срегламентированным доступом вершин к выделенному ресурсу
- •Приложение 4 Алгоритм расчёта матриц взаимовлияния базовых станций сети сотовой связи стандарта gsm-900
- •Приложение 5 Алгоритм оптимального переприсвоения частот существующим рэс при введении временных запретов
- •Библиографический список
- •Глава 1. Типовые ситуации и меры обеспечения преимущественного использования частот. Постановка решаемых задач..............................9
- •1.1.Типовые ситуации преимущественного использования частот…………………………………………………………………....9
- •Глава 2. Оптимальное присвоение частот в полосах, право преимущественного использования которых обеспечивается установлением категорий приоритетности радиослужб……………………………………………………….21
- •Глава 3. Оптимальное присвоение частот в полосах, право преимущественного использования которых обеспечивается установлением частотно-пространственных ограничений……………………………………………………...59
- •Глава 4. Эффективность разработанных алгоритмов в динамике изменения радиоэлектронной обстановки…………………………..85
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.2. Оптимальное присвоение частот сетям тв вещания, работающим на первичной основе совместно с рэс укв радиосвязи
Методический подход к решению задачи оптимального присвоения частот РЭС на первичной и вторичной основе, изложенный в п.2.1 и апробированный на гипотетическом примере, в данном разделе используется для решения задачи присвоения частот сетям телевизионного вещания (ТВ), работающим на первичной основе в полосе 48…66 МГц совместно с РЭС УКВ радиосвязи.
2.2.1. Формализация постановки задачи
Задана телевизионная сеть в регионе, включающая множество , i= ТВ станций, использующих радиочастоты на первичной основе. Для каждой ТВ станции известно размещение (координаты xi, yi, i= ); излучаемая мощность передатчика - (дб/квт); диапазон частот передатчика (могут быть заданы диапазоны I, II, III, IV, V); эффективные высоты передающих антенн (в метрах). Приоритетный ряд станций по степени убывания их важности - . Множество {Ni} упорядочивается в соответствии с рядом .
Задано множество РЭС, использующих радиочастоты в полосе 48…66 МГц на вторичной основе и состоящее из УКВ радиостанций средней мощности типа Р-173, {Nj}, j= , для которого заданы: размещение (координаты xj, yj, j= ); нормы частотно-территориального разноса (ЧТР) , определяющие условия их взаимовлияния с ТВ станциями и друг с другом:
, i= , j= .
Известны частотные и энергетические ограничения, которые должны быть выполнены при частотных присвоениях ТВ станциям. Каждая i-я станция имеет определенное множество доступных ей частотных каналов , , , где M - общее число каналов (M=60); I диапазон 1,2 каналы; II диапазон - 3…5; III диапазон - 6…12; IV диапазон - 21…34; V диапазон - 35…60. Используемая напряженность поля в зонах обслуживания ТВ станций нормирована по ГОСТ значениями 50; 54; 57; 70; 70 дб мкВ/м для телевизионных частотных каналов 1,2 (I диапазон); 3…5 (II диапазон); 6…12 (III диапазон); 6…12 (III диапазон); 21…34 (IV диапазон); 35…60 (V диапазон) соответственно [19]. Известны значения защитных отношений сигнал/помеха (дб), обеспечивающих нормальную работу телевизионных приёмников при работе ТВ станций на совмещенных (пораженном и мешающем) каналах - 33 дб, соседних ( ) каналах - -6 дб, зеркальных каналах (при ) - 13 дб на верхнем ( ) канале и -9 дб на нижнем ( ) канале [19]. Известны запрещенные соотношения частотных каналов вследствие воздействия гетеродинных помех между приемниками в зонах обслуживания ТВ станций при условии, что эти зоны пересекаются (гетеродинные каналы) – табл.2.1.
Требуется в заданных условиях сформировать такой удовлетворительный по ЭМС частотный план, который бы содержал частотные присвоения максимально возможному числу РЭС обоих категорий приоритетности ( max и max) и обеспечивал работу без непреднамеренных помех максимально возможному числу РЭС на вторичной основы( max).
2.2.2. Методические особенности решаемой задачи
Как следует из постановки задачи, она решается с учётом воздействия помех по основным, соседним, зеркальным и гетеродинным каналам. В формализованном виде функциональные соотношения, определяющие запрещенные частотные разносы ТВ станций по причине их взаимовлияния представлены в таблице 2.2 (их обозначения будут использованы в Приложении 2).
Указанные функциональные соотношения позволяют отобразить условия дуэльного взаимовлияния станций ТВ сети в виде мультиграфа G (рис.2.1). Функциональные соотношения, определяющие запрещенные частотные разносы для каждой пары РЭС МОТВ станция и РЭС МОРЭС МО определяются на основе заданных норм частотно-территориального разноса (таблица 2.3).
Таблица 2.1
Номер мешающего канала (Miмеш) |
1 |
2 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
Номер пораженного канала (M1jпор) |
4 |
5 |
10 |
11 |
12 |
21 |
23 |
25 |
27 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
Номер пораженного канала (M2jпор) |
6 |
8 |
42 |
45 |
48 |
51 |
54 |
57 |
60 |
45 |
47 |
49 |
51 |
53 |
55 |
57 |
59 |
61 |
Номер мешающего канала (Miмеш) |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
Номер поражённого канала (Mjпор) |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
Номер мешающего канала (Miмеш) |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер поражённого канала (Mjпор) |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В таблице 2.3 представлены функциональные соотношения номеров каналов для ситуации совместной работы ТВ станций типа АТРС-I-II-II-1/0,5 и РЭС типа Р-173, полученные в результате анализа соответствующих норм ЧТР. В данной таблице канал предпочтительного разноса соответствует воздействию ТВ станции на приёмник Р-173; первый запрещённый канал – воздействию передатчика Р-173 на ТВ приёмники в зоне вещания ТВ станции; второй запрещённый канал – взаимовлиянию Р-173.
С учётом этих особенностей и изложенного в п.2.1 методического подхода была разработана специальная математическая модель оптимального присвоения частот в условиях данной задачи, детальная блок-схема алгоритма которой представлена в Приложении 2.
Таблица 2.2
Функциональные соотношения, определяющие запрещенные частотные разносы ТВ станций по причине их взаимовлияния
Обозначение |
Название канала |
Функциональное соотношение запрещенных номеров каналов |
А |
Совпадающий |
Мjпор=Miмеш |
B |
Соседний верхний |
Мjпор=Miмеш+1 |
C |
Соседний нижний |
Мjпор=Miмеш-1 при Мiмеш 1 |
D |
Зеркальный верхний |
Мjпор=Miмеш+9 при Мiмеш29 |
E |
Зеркальный нижний |
Мjпор=Miмеш+8 при Мiмеш29 |
F |
Гетеродинные каналы |
Мjпор1=Т1(Miмеш); Мjпор2= Т2(Miмеш) приMiмеш29 Мjпор=Т(Miмеш) при Miмеш>29 (см. табл.2.1) |