Заключение

В соответствии с целью исследований в монографии решена научная задача развития методологии решения задач оперативного частотного планирования на основе учета факторов, определяющих право преимущественного использования частот, в интересах максимального удовлетворения потребностей в частотных присвоениях.

В результате исследований получены следующие новые теоретические и практические результаты:

1. На основе анализа наиболее характерных ситуаций совместного функционирования РЭС систем государственного и гражданского управления выявлены и классифицированы типовые меры обеспечения права преимущественного использования частот приоритетными РЭС. Дана содержательная постановка ряда задач оптимального присвоения частот для различных мер обеспечения права преимущественного их использования. Показано, что специфика этих задач заключается в необходимости введения нескольких последовательно достигаемых целевых функций, а также в необходимости отыскания универсального алгоритма, обеспечивающего единообразный учет различных частотно-пространственных ограничений.

2. Разработан алгоритм оптимального присвоения частот в полосах, право преимущественного использования которых обеспечивается установлением категорий приоритетности радиослужб. В формализованном виде решаемая задача сведена к задаче итерационной предпочтительной числовой маркировки функционально взвешенного ориентированного мультиграфа с несколькими последовательно достигаемыми целевыми функциями, обеспечивающими максимизацию коэффициента повторения частот и минимизацию числа частотных присвоений без помех от РЭС высшего приоритета. Предложенный алгоритм предполагает комплексирование комбинаторного и игрового подходов. Для апробации и исследования этого алгоритма разработан ряд имитационных математических моделей присвоения частот, и в частности - модель оптимального присвоения частот в полосах совместного использования РЭС на первичной и вторичной основе; модель оптимального присвоения частот сетям телевизионного вещания, работающим на первичной основе совместно с РЭС систем государственного управления; модель оптимального присвоения частот совместно функционирующим линиям радиосвязи с несколькими категориями приоритетности. Обобщение способа совместного использования частот на первичной и вторичной основе на случай произвольного числа категорий приоритетности позволяет более дифференцированно регулировать вопросы преимущественного использования частот.

3. Разработан универсальный алгоритм оптимального присвоения частот в полосах, право преимущественного использования которых обеспечивается установлением различных частотно-пространственных ограничений. В формализованном виде решаемая задача сведена к задаче числовой маркировки функционально взвешенного ориентированного мультиграфа с регламентированным доступом вершин к выделенному ресурсу, который позволяет учитывать при решении задач оптимального присвоения частот любые вводимые ограничения и в частности постоянные частотные ограничения без указания приоритетных РЭС, ограничения в виде априорно заданных частотных присвоений приоритетным РЭС и вводимые временные запреты. Для апробации предложенного алгоритма разработаны следующие имитационные математические модели присвоения частот: модель оптимального присвоения частот оператору сотовой связи стандарта GSM-900 в условиях постоянных частотных ограничений и модель минимизации переприсвоений частот РЭС при введении временных запретов. Показано, что введение пространственно-частотных ограничений в виде запрещённых номиналов частот без указания приоритетных РЭС (анонимно) не гарантирует защиту приоритетных РЭС от непреднамеренных помех и приводит к неэкономному использованию радиочастотного ресурса. Целесообразным является введение ограничений в виде априорно заданных частот приоритетных РЭС с указанием их характеристик и размещения. Это гарантирует отсутствие взаимовлияния и приводит к экономии частотного ресурса. Для минимизации временных частотных запретов целесообразно использовать процедуру переприсвоения частот неприоритетным РЭС предложенным в настоящей монографии алгоритмом.

4. С использованием разработанных алгоритмов проведена оценка эффективности динамического частотного планирования приоритетным РЭС в условиях изменяющейся обстановки. В частности, дана оценка эффективности одиночного динамического присвоения частот сетям УКВ радиосвязи и динамического присвоения частот сетям сотовой связи с приоритетом трансиверов в зонах с повышенным трафиком.

5. Предложены основы для описания теоретических предпосылок взаимодействия информационных процессов (динамики развития информации и информационных процессов) доступными методами описания информационных процессов на основе систем дифференциальных уравнений, и, имеется возможность оценивать внешние воздействия на основе устойчивости систем решения задач оперативного частотного планирования на основе учета факторов, определяющих право преимущественного использования частот, в интересах максимального удовлетворения потребностей в частотных присвоениях с использованием понятий действия, бездействия, влияния, воздействия, взаимодействия, противодействия.

Показано, что по эффективности алгоритм одиночного динамического присвоения частот сетям УКВ радиосвязи не уступает известному алгоритму группового динамического присвоения частот в области реальных значений активности работы РЭС на излучение и значительно легче реализуем на практике. Для решения этой задачи был предложен метод раскраски вероятностного графа, который в отличие от известных методов позволяет обеспечивать заданную вероятность взаимовлияния сетей и тем самым максимально адаптироваться к выделенному радиочастотному ресурсу.

Алгоритм динамического присвоения частот сетям сотовой связи обеспечивает возможность эпизодического десятикратного повышения трафика в зонах отдельных базовых станций посредством подключения дополнительных приоритетных трансиверов при сохранении действующего частотного плана. Проведённые исследования позволяют рекомендовать органам радиочастотной службы выделять частотные каналы сетям сотовой связи не в виде подряд следующих номеров, а с перекрытием таким образом, что бы оператор, ограниченный общим числом выделенных каналов, имел возможность присвоения каналов в широком диапазоне изменения их номеров.

Разработанное в монографии методическое обеспечение в виде совокупности моделей и методик может быть использовано в практике работы органов радиочастотной службы и научно-исследовательских организаций, занимающихся разработкой методического обеспечения и автоматизацией решения задач частотного планирования.

Перспективами дальнейшей разработки данной темы является совершенствование методологии частотного планирования спутниковым сетям связи с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента