АЛГОРИТМ ЧАСТОТНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ВЕДОМСТВЕННЫХ СИСТЕМ СУХОПУТНОЙ ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ
Источник:
Среди систем сухопутной подвижной радиосвязи (ССПР) выделяется особый класс специализированных, или ведомственных систем. Отличительно чертой такого класса является то, что территориальное деление на области/зоны предопределяет ряд внешних, несвязанных с задачей обмена информацией, условий. Например, административное деление территории на округа, районы; разделение зоны действий на участки ответственности между единицами, подразделениями; юридически оформленное разграничение зон застройки и т.п. В таких условиях становиться невозможным применение традиционной техники организации сплошного покрытия с регулярной структурой, широко применяющейся в сотовых сетях. Нерегулярное территориальное деление и неравномерное распределение нагрузки, присущие специализированным сетям, приводят к тому, что методика распределения ресурса канала, становится непригодной. Действительно, указанная методика ориентируется на формирование регулярно повторяющейся частотно-кластерной структуры покрытия территории с помощью операции последовательного спектрального смещения выделенной интермодуляционно совместимой группы частот. В результате сам метод подразумевает регулярную структуру опорной сети и относительно равномерное распределение нагрузки между базовыми станциями.
Второй характерной особенностью специализированных систем является то, что частотный ресурс, выделяемый на каждую область/зону, является фиксированным. Наиболее часто это сводится к тому, что число рабочих частот в области/зоне задается равным некоторому фиксированному значению , достаточному для решения целевой задачи. Кроме того, как правило, существуют нормы частотно-территориального разноса, которые должны обеспечиваться.
Составление частотно-территориального плана при заданных нормах частотно территориального разноса (ЧТР), в общем случае, требует определения групп интермодуляционно совместимых частот присваиваемых базовым радиостанциям системы, покрывающим области, на которые разбита обслуживаемая территория.
Будем полагать, что нормы ЧТР требуют обеспечения интермодуляционной совместимости для частот базовых станций, обслуживающих отдельные области/зоны, на глубину m (областей). Задача частотно-территориального планирования включает в себя два противоречивых условия. С одной стороны требуется на графе зонального деления выделить кластеры минимальной мощности (размеров), каждый из которых имеет радиус не меньше m , а с другой - распределить на них частоты интермодуляционно совместимых групп. Задача выделения кластеров минимальной мощности является классической задачей экспоненциальной сложности, поэтому попытка раздельного решения приводит к неоправданному усложнению. При этом приближенное выделение кластеров приводит к «разрыхлению» пространственной структуры, и, как следствие, к неоправданно высокому использованию частотного ресурса.
Разрешение указанной проблемы вновь предлагается искать на основе развития общего математического аппарата монотонных множеств (систем). Для этого нужно специальным образом сформировать метрику на графе деления рабочей территории на области/зоны.
Примем в качестве меры разноса областей число зон, которые находятся между ними. То есть, если рассмотреть граф, в котором вершины сопоставляются различным областям деления рабочей территории системы, и ребра соединяют вершины, соответствующие граничащим областям, то предлагаемая мера будет однозначно определяться расстоянием на таком графе. При этом ясно, что каждому ребру маршрута присваивается единичный вес, а каждому узлу - нулевой.
Предлагаемый подход позволяет сформулировать задачу следующим образом: на заданной территории, разбитой на некоторые области, необходимо распределить заданное число частот таким образом, чтобы области, отстоящие друг от друга не более чем на m областей, содержали интермодуляционно совместимые частоты.
Решение будем искать без учета возможных эффектов от высоты подъема базовых станций, обслуживающих различные области/зоны, от особенностей рельефа или застройки. Иными словами, ограничимся рассмотрением плоской карты территории, приводящей к однородной метрике маршрутов на эквивалентном графе.
Задача территориального планирования интермодуляционно совместимых частот может быть эффективно решена на базе техники выделения экстремальных подсистем на множествах с монотонной мерой. Только в каждом конкретном случае необходимо специальным образом сконструировать монотонную меру и добиться согласования на уровне физического смысла между решаемой целевой задачей и свойствами формируемого в итоге определимого подмножества (экстремальной подсистемы). Для рассматриваемой задачи также можно воспользоваться указанным подходом.
Сначала введем обозначения:
{ } - множество интервалов частот, из которого следует выбирать необходимые частоты для распределения их на заданной территории, с заданной дискретностью, или просто заданный набор частот.
W - связное ограниченное множество точек плоскости, определяющее территорию, на которой производится частотно-территориальное планирование, ,
Ai - связное ограниченное множество точек плоскости, определяющее i-ую область ( ), причем
, для , граница между множествами Ai и Aj, представляющая непрерывную кривую на плоскости, либо пустое множество, если Ai и Aj не граничат.
Введем понятие «групп» множеств, отстоящих от заданного множества Aj на расстояние m=0,1..., которые удобно рассматривать как «слои», составляемые узлами, равноудаленными от Aj на эквивалентном графе. В случае m=0 будем под такой «группой» понимать множество , элементы которого имеют границы с множеством Aj и не содержат сам Aj . Для m=1 - множество , элементы которого имеют с множествами границы и не содержат ни Aj, ни элементы из . Для m=2 - это множество , элементы которого имеют с элементами из границы , и которое не содержат элементов из , и т.д. Для m=k это такое множество , элементы которого имеют с элементами из границы и не содержат элементов из .
Если в качестве множества Aj взять A1, то для m=0 = { }, если в качестве множества Aj взять A2, то для m=0 = { } = . Аналогично, , = , = и т.д. Множество для A1 при m=1 будет образовано из элементов
= .
Обозначим через - число элементов множества {}, или число множеств , входящих в слой с m=0. Тогда граница множества Aj. Аналогично определим величину - число элементов множества , отстоящих от Aj на один «пролет» (с длинной маршрута 2 на эквивалентном графе). И т. д. Таким образом, для любого целого m можно ввести величины , и на их основе определить на множестве W метрику
, (1)
где q - дополнительный операционный параметр, на основе которого ниже вводятся операции воздействия ž и на элементы , позволяющие учитывать влияние множеств, отстоящих друг от друга. Чтобы обеспечить согласование с физическим смыслом решаемой целевой задачи вводимые операции для ž и воздействий должны в большей степени проявляться на элементах, близкорасположенных к зоне прямого воздействия, и в меньшей - на удаленных элементах. Это необходимо для корректной работы предлагаемого ниже алгоритма, реализующего технику монотонных множеств. Предлагается подход, позволяющий качественно учитывать три уровня влияния областей/зон по степени создания взаимных интермодуляционных помех. Именно эти уровни определяются значениями параметра q равными 0, 1 или 2. Чем больше величина q, тем более жесткие условия на глубину обеспечения интермодуляционной совместимости по областям накладывает предлагаемая ниже монотонная мера. Следовательно, максимальное значение q=2 приводит к наименьшему коэффициенту повторного пространственного использования частотного спектра. По мере уменьшения q указанный коэффициент растет, но при этом появляется вероятность возникновения ряда пораженных частотных позиций в рабочих диапазонах отдельных областей/зон.
Вес определяет максимально допустимую степень влияния частот, распределенных в область/зону Aj, на рабочие частоты, распределенные в соседние множества.
Веденная таким образом метрика позволяет перейти к рассмотрению W как некоторого монотонного множества, на котором могут быть применены быстродействующие процедуры выделения подмножеств областей с заданными экстремальными свойствами, обуславливаемыми взаимным влиянием на уровне ЭМС. Для этого нужно ввести на W операции «отрицательного» ž и «положительного» воздействий. В качестве операции ž, прямо действующей на область/зону Aj, будем понимать преобразование, в результате которого каждому элементу (области/зоне) Ai присваивается новое значение веса:
а) при i=j (рассматривается область/зона прямого воздействия)
, (2)
где k(s,q) =
б) при i≠j (рассматривается область/зона вне прямого воздействия)
, (3)
где ,
=
Физический смысл введенной операции ž достаточно прост. В начале вес зоны/области Ai равен общему числу других зон (2), для которых она в принципе может создать интермодуляционные помехи. После операции прямого «отрицательного» воздействия на зону Aj вес области Ai в общем случае уменьшается. Действительно, согласно (3), если область Aj находится на расстоянии меньшем, чем задают нормы ЧТР (расстояние на эквивалентном графе меньше m) и q=2, то вес области Ai уменьшается на 1. Это фактически означает об «изъятии» при рассмотрении интермодуляционных помех области Aj.
Аналогично вводится «положительная» операция , прямо воздействующая на элемент (область) Aj. В качестве таковой понимается преобразование, в результате которого каждая область Ai приобретает новое значение веса:
а) при i=j (рассматривается область/зона прямого воздействия)
где =
б) при i≠j (рассматривается область/зона вне прямого воздействия)
, (4)
где ,
=
Аналогично легко показать, что введенные операции ž, обладают необходимыми свойствами монотонности и коммутативности и, следовательно, однозначно определяют функции множеств и .
Это позволяет на основе общей процедуры, выделить ž ядро во введенном монотонном множестве W. Выделенное ž ядро содержит элементы (области/зоны), оказывающие наибольшие влияния по интермодуляционному признаку на все остальные элементы (области/зоны) на рассматриваемой территории. Фактически мы получаем в качестве ž ядра некоторое подмножество элементов, которые можно рассматривать как обобщенные центры эквивалентного графа, вычисленные для метрики согласованной с интермодуляционным влиянием зон/областей.
Заранее нужно обратить внимание на то, что приведенный ниже алгоритм предполагает обобщение известной техники выделения ядра (или ядер) монотонного множества, на класс монотонных параметрических мер. В качестве параметров выступают q и m, различные комбинации которых приводят к формированию различных семейств монотонных множеств, к выделению различных определяющих последовательностей, и, как следствие, к формированию параметрического класса ядер, на котором определяется то, которое обеспечивает решение поставленной задачи. При этом экстремальные структуры удается выделить не с помощью полного перебора, а путем алгоритма, имеющего полиномиальную сложность.
Теперь мы можем перейти непосредственно к описанию алгоритма решения поставленной задачи планирования частотно-территориального для специальных ССПР.
Пусть N - максимальное число интермодуляционно совместимых частот, которое можно выбрать из заданного множества частот {φk }. Поскольку способов создания таких множеств может оказаться много, то, в общем случае, будет существовать ни одно такое множество. Будем полагать, что максимальное число множеств из N интермодуляционно совместимых частот , таких, что , при , равно . То есть .
На множестве зон/областей W выделяем с помощью алгоритма Муллата структуры определяющих подмножеств и , сходящихся на конечном шаге с номером d к ž ядрам и , соответственно.
Определяем для множеств , где - это введенные в (2) мощности слоев зон, отстоящих от на расстояние s.
Тогда согласно свойствам монотонных множеств (условие монотонности, применительно к введенным весам и операциям), если существует , для которого:
1) и , ,
2) ,
3) ,
4) ,
то предложенный алгоритм сходится (выделяется последовательность определяющих множеств, сходящихся к соответствующему ядру) к распределению частот, указанному в постановке задачи.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 100 KB...
15 04 2021 22:39:49
Статья в формате PDF 94 KB...
14 04 2021 19:26:46
Статья в формате PDF 104 KB...
13 04 2021 18:38:46
Статья в формате PDF 120 KB...
10 04 2021 16:17:12
Статья в формате PDF 264 KB...
09 04 2021 11:36:38
Статья в формате PDF 129 KB...
08 04 2021 1:15:25
Статья в формате PDF 115 KB...
07 04 2021 19:25:27
Статья в формате PDF 242 KB...
06 04 2021 23:54:15
Статья в формате PDF 121 KB...
05 04 2021 9:14:40
Статья в формате PDF 294 KB...
04 04 2021 23:35:12
Статья в формате PDF 99 KB...
03 04 2021 2:54:18
Статья в формате PDF 126 KB...
02 04 2021 4:19:49
Статья в формате PDF 213 KB...
31 03 2021 15:49:16
Статья в формате PDF 297 KB...
29 03 2021 21:41:33
Статья в формате PDF 129 KB...
28 03 2021 19:26:31
Статья в формате PDF 150 KB...
27 03 2021 15:27:42
Проведен анализ общепринятых учений и научных теорий, имевших широкую аудиторию в вузах и научно-исследовательских институтах прошлого века. Выявлена недостаточность абстрактной потенции в мыслительной жизни homo sensus, главная альтернатива которой – эмоциональный мир, чувственность и вера. Свойство верить познающего субъекта не носит характер религиозности, однако имеет общие с ней основания. Роднит религию и научную веру стремление не понять, а принять смутные представления, сулящие сиюминутную пользу и выгоду, объединяет желание увидеть в таинственном и запредельном нечто к себе доброжелательное, освобождающее от мучительного предназначения думать и, следовательно, уводящее от необходимости работать – работать без самообмана, но эффективно и достойно homo sapiens. ...
25 03 2021 11:34:53
Статья в формате PDF 134 KB...
24 03 2021 4:34:24
Статья в формате PDF 253 KB...
21 03 2021 3:17:27
Статья в формате PDF 84 KB...
20 03 2021 17:37:59
Статья в формате PDF 114 KB...
19 03 2021 1:48:58
Статья в формате PDF 118 KB...
18 03 2021 8:16:36
Статья в формате PDF 117 KB...
17 03 2021 19:56:54
Статья в формате PDF 126 KB...
16 03 2021 22:59:14
Статья в формате PDF 145 KB...
15 03 2021 14:17:14
Статья в формате PDF 108 KB...
14 03 2021 5:47:39
Статья в формате PDF 110 KB...
13 03 2021 19:47:30
Статья в формате PDF 263 KB...
12 03 2021 17:36:28
Статья в формате PDF 271 KB...
11 03 2021 19:31:44
Статья в формате PDF 84 KB...
10 03 2021 20:15:48
Статья в формате PDF 112 KB...
09 03 2021 8:51:44
Статья в формате PDF 118 KB...
08 03 2021 3:10:56
Статья в формате PDF 111 KB...
07 03 2021 4:50:12
Статья в формате PDF 102 KB...
06 03 2021 20:32:27
Статья в формате PDF 119 KB...
04 03 2021 8:26:31
Статья в формате PDF 97 KB...
03 03 2021 6:51:39
Статья в формате PDF 109 KB...
02 03 2021 3:49:45
Статья в формате PDF 103 KB...
01 03 2021 3:48:20
Статья в формате PDF 207 KB...
28 02 2021 12:24:18
Статья в формате PDF 264 KB...
27 02 2021 12:34:42
Статья в формате PDF 116 KB...
26 02 2021 6:32:50
Статья в формате PDF 111 KB...
24 02 2021 1:17:24
Статья в формате PDF 137 KB...
23 02 2021 5:34:35
Статья в формате PDF 106 KB...
22 02 2021 4:22:40
Статья в формате PDF 105 KB...
21 02 2021 23:24:29
Статья в формате PDF 299 KB...
20 02 2021 11:58:39
Статья в формате PDF 105 KB...
19 02 2021 5:58:42
Статья в формате PDF 117 KB...
18 02 2021 12:56:31
Статья в формате PDF 90 KB...
17 02 2021 11:25:55
Статья в формате PDF 274 KB...
16 02 2021 15:13:51
Статья в формате PDF 106 KB...
15 02 2021 23:40:24
Статья в формате PDF 123 KB...
14 02 2021 23:40:40
Статья в формате PDF 109 KB...
13 02 2021 8:43:14
Статья в формате PDF 112 KB...
11 02 2021 3:48:26
Статья в формате PDF 85 KB...
10 02 2021 5:19:41
Статья в формате PDF 118 KB...
09 02 2021 3:37:22
Статья в формате PDF 115 KB...
08 02 2021 17:25:58
Статья в формате PDF 107 KB...
06 02 2021 17:42:58
Статья в формате PDF 263 KB...
05 02 2021 14:36:33
Статья в формате PDF 161 KB...
04 02 2021 10:54:12
Статья в формате PDF 807 KB...
03 02 2021 16:34:33
Статья в формате PDF 125 KB...
02 02 2021 15:32:11
В данной работе предложена эволюционная модель формирования двумерных структур. Определены алгоритмы формирования структур в априори структурированном двумерном пространстве путем заполнения его в соответствии с определенными эволюционными правилами. ...
01 02 2021 7:12:55
Статья в формате PDF 101 KB...
30 01 2021 5:16:38
Статья в формате PDF 94 KB...
28 01 2021 6:33:32
Статья в формате PDF 99 KB...
24 01 2021 12:23:12
Статья в формате PDF 286 KB...
23 01 2021 0:12:43
Статья в формате PDF 105 KB...
22 01 2021 5:45:48
Статья в формате PDF 98 KB...
20 01 2021 8:21:12
Статья в формате PDF 107 KB...
19 01 2021 23:31:29
Статья в формате PDF 295 KB...
18 01 2021 2:56:20
Статья в формате PDF 143 KB...
17 01 2021 2:51:56
Статья в формате PDF 129 KB...
16 01 2021 2:12:20
Статья в формате PDF 125 KB...
15 01 2021 8:41:20
Статья в формате PDF 114 KB...
14 01 2021 19:53:25
Статья в формате PDF 121 KB...
12 01 2021 9:44:53
Статья в формате PDF 129 KB...
10 01 2021 11:31:16
Статья в формате PDF 154 KB...
08 01 2021 10:50:35
Статья в формате PDF 274 KB...
07 01 2021 10:28:47
Статья в формате PDF 135 KB...
06 01 2021 17:35:18
Статья в формате PDF 268 KB...
05 01 2021 15:59:36
Статья в формате PDF 168 KB...
04 01 2021 21:18:35
Статья в формате PDF 132 KB...
03 01 2021 1:20:49
Статья в формате PDF 103 KB...
02 01 2021 22:32:39
Статья в формате PDF 286 KB...
31 12 2020 12:37:30
Статья в формате PDF 103 KB...
29 12 2020 4:30:19
Статья в формате PDF 128 KB...
28 12 2020 20:48:55
Статья в формате PDF 122 KB...
27 12 2020 14:52:49
Статья в формате PDF 131 KB...
26 12 2020 22:54:34
Статья в формате PDF 85 KB...
25 12 2020 2:39:51
Статья в формате PDF 111 KB...
24 12 2020 9:36:17
Статья в формате PDF 324 KB...
23 12 2020 21:50:59
Статья в формате PDF 187 KB...
22 12 2020 13:47:14
Статья в формате PDF 269 KB...
21 12 2020 15:31:26
Статья в формате PDF 274 KB...
20 12 2020 21:34:41
Статья в формате PDF 101 KB...
19 12 2020 20:14:18
Статья в формате PDF 112 KB...
18 12 2020 22:49:11
Статья в формате PDF 125 KB...
17 12 2020 4:50:13
Статья в формате PDF 128 KB...
16 12 2020 20:34:48
В костном мозге больных гематологическими заболеваниями выявлено значительное количество эритроклазических кластеров, характеризующихся экзоцитарным лизисом входящих в них эритроцитов кластерообразующими миелокариоцитами разных видов, включая эритрокариоциты. Содержание эритроклазических кластеров с происходящим в них экзоцитарным лизисом эритроцитов варьировало от 21% от всех эритроклазических кластеров в костном мозге больных апластической анемией до 81% в костном мозге больных в активной фазе острого лимфобластного лейкоза, что свидетельствует об интенсивности лизиса в них эритроцитов. С наибольшей интенсивностью лизис эритроцитов происходил в костном мозге больных в активную фазу острого лимфобластного лейкоза и больных хроническим миелолейкозом. При этом в момент исследования подвергались деструкции в эритроклазических кластеров десятки тысяч эритроцитов в мкл костного мозга. Эти данные подтверждают представление о костном мозге как органе гемолиза. ...
15 12 2020 7:49:26
Статья в формате PDF 250 KB...
14 12 2020 9:42:34
Статья в формате PDF 263 KB...
13 12 2020 22:24:32
Статья в формате PDF 199 KB...
12 12 2020 11:28:17
Статья в формате PDF 108 KB...
11 12 2020 16:27:33
Статья в формате PDF 300 KB...
10 12 2020 6:24:27
Статья в формате PDF 138 KB...
09 12 2020 9:30:26
Статья в формате PDF 120 KB...
08 12 2020 17:23:25
Статья в формате PDF 91 KB...
07 12 2020 7:41:34
Статья в формате PDF 113 KB...
06 12 2020 3:17:42
Статья в формате PDF 254 KB...
05 12 2020 9:22:23
Статья в формате PDF 251 KB...
04 12 2020 18:20:54
Статья в формате PDF 290 KB...
03 12 2020 16:17:52
Статья в формате PDF 288 KB...
02 12 2020 22:36:45
В основе современной научной теории патологии должны лежать фундаментальные философские принципы бытия материи, из которых выводятся и обосновываются ее основные положения. В данной работе проведен анализ принципа подобия как частного выражения философского принципа субстанциального единства мира. Делается вывод, что один общий биологический процесс лежит в основе как нормальных, так и патологических явлений: приспособление есть сущность болезни. ...
01 12 2020 2:22:11
Статья в формате PDF 123 KB...
30 11 2020 20:43:52
В миниобзоре приведены современные тренды изучения роли окислительного стресса в патогенезе хронической обструктивной болезни легких ( Х О Б Л). Показано, что развитие окислительного стресса происходит синхронно с дисбалансом в системе протеазы/антипротеазы и взаимосвязано с нарушением обмена железа. Приведены данные, демонстрирующие нарушение регуляции антиоксидантной защиты при Х О Б Л. Показана взаимосвязь между развитием окислительного стресса и воспалением. Обсуждается гипотеза о взаимосвязи окислительного стресса, хронического воспаления и старения в механизме патогенеза Х О Б Л. ...
29 11 2020 3:22:26
Статья в формате PDF 108 KB...
28 11 2020 11:53:19
Статья в формате PDF 112 KB...
27 11 2020 9:35:22
Статья в формате PDF 102 KB...
26 11 2020 19:14:26
В исследовании изучена возможность оптимизации терапии больных урогенитальным хламидиозом, на основе внедрения новой методики цитокининдуцированного определения чувствительности к лекарственным средствам. Под наблюдением находилось 240 больных урогенитальным хламидиозом обоего пола, в возрасте от 18 до 65 лет. В результате применения цитокининдуцированной методики определения чувствительности к лекарственным средствам, удалось значительным образом повысить эффективность терапии больных хламидиозом. ...
25 11 2020 20:31:38
Статья в формате PDF 146 KB...
24 11 2020 21:15:54
Статья в формате PDF 112 KB...
22 11 2020 17:27:41
Статья в формате PDF 127 KB...
21 11 2020 10:41:30
Статья в формате PDF 128 KB...
20 11 2020 12:23:44
Статья в формате PDF 140 KB...
19 11 2020 23:38:25
Статья в формате PDF 314 KB...
17 11 2020 9:39:58
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: