Часть дипломной работы на тему Методы эффективности технологии LTE при проектировании мобильных сетей связи

Содержание:

Список используемых сокращений. 5

Введение. 6

Глава 1. Характеристика и анализ работы мобильных сетей
четвертого поколения. 8

1.1 Структура организации мобильной связи LTE. 8

1.2 Организация информационного обмена между составными
элементами сети подвижной радиосвязи стандарта LTE. 13

1.3 Обеспечение информационной безопасности при передаче
тракта и предоставления абонентам услуг в сетях LTE. 16

1.4 Частотно территориальное планирование сетей связи
стандарта LTE  22

Глава 2. Особенности процесса управления передачей потоков
трафика на фрагменте сети  LTE. 30

2.1 Схема построения сети 
LTE. 30

2.2 Исследование модели управления передачей потоков
трафика на фрагменте сети  LTE. 36

Глава 3. Анализ показателей качества обслуживания заявок в
сетях LTE  48

Глава 4. Исследование повышения производительности сетей
связи на основе MIMO.. 59

Заключение. 69

Список использованных источников. 71

Введение:

Бурный прогресс разного
рода технологий связи вызвано значительным 
интересом людей к сети Интернет.

В Российской Федерации
распространение стандарта LTE идет в достаточной степени активно. В городах
России использование ресурсов сети стандарта LTE широко распространено. У
городских жителей всегда есть выбор между проводным и беспроводным доступом.
Однако в удаленной местности имеет место дефицит в организации качественной
связи.

Тема данной выпускной
квалификационной работы – «Исследование эффективности технологии LTE при
проектировании мобильных сетей связи».

Целью выпускной
квалификационной работы – оценка эффективности технологии LTE при
проектировании мобильных сетей связи.

Исходя их поставленной
цели выпускной квалификационной работы, необходимо решение следующих задач:

— обзор и анализ основных
характеристик технологии LTE;

— исследовать особенности
процесса управления передачей потоков трафика на фрагменте сети  LTE;

— произвести анализ
показателей качества обслуживания заявок в сетях LTE;

— исследовать модели сети
беспроводного доступа;

— исследовать вопрос
повышения производительности сетей связи на основе MIMO.

Одно из распространенных
направлений организации сетей – построение сетей сотовой радиосвязи четвертого
поколения (4G). Самый подходящий стандарт 4G для решения данной задачи – это
технология беспроводного доступа LTE.

При разработке проекта
был исследован лучший мировой опыт в области построения сетей беспроводного
доступа, оптимальные решения, полученные в результате анализа, были применены к
конкретному участку сети.

Защищаемые положения.

— результаты анализ
основных характеристик технологии LTE;

— результаты анализа
сетевой архитектуры и основных характеристик технологии LTE;

— результаты анализа
особенностей организации сетей LTE ;

— результаты оценки
трафика сети.

В исследованиях, которые
были проведены в процессе работы, автору принадлежат постановка задачи,
разработка и формирование модели проектируемой сети, формулировка целей
исследования, а так же анализ и интерпретация их результатов. Основная цель
цикла работ, которые были выполнены автором, — это реализация комплексного
подхода в процессе исследования организации сети.

Настоящая выпускная
квалификационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка
используемых источников.

Во введении произведено
обоснование актуальности темы, формулирование целей и задачи исследований,
определение научной новизны и практической значимости работ, определены
защищаемые положения.

В Главе 1 произведено
исследование характеристики и анализ работы мобильных сетей четвертого
поколения.

В Глава 2 произведен
анализ особенностей процесса управления передачей потоков трафика на фрагменте
сети  LTE.

В Главе 3 произведен
анализ показателей качества обслуживания заявок в сетях LTE.

В Главе 4 проведено
исследование повышения производительности сетей связи на основе MIMO.

В Заключении
сформулированы основные результаты и выводы диссертации.

Заключение:

Развитие
телекоммуникационных технологий привело в последние годы к серьезным изменениям
в понимании сущности, методов построения и путей развития современных цифровых
сетей связи (ЦСС), включая ведомственные и корпоративные. Важнейшими
тенденциями развития становятся процессы конвергенции и интеграции современных компьютерных
и традиционных сетей связи и появление инфокоммуникационных сетей, начиная от
локальных и заканчивая сетями глобального масштаба.

Учитывая
большое количество стандартов сотовой связи, а также алгоритмы их
функционирования, вне зависимости от имеющихся особенностей, как правило, в
общем они схожи. Для абонента практически нет никакой разницы, в каком
стандарте осуществляется связь. В тех случаях, когда радиотелефон включен в
режим ожидания, происходит непрерывное сканирование его приемным устройством
либо всех каналы системы, либо только управляющих из них. Для того, чтобы
произвести вызов нужного абонента, всеми базовыми станциями сотовой системы
связи передается сигнал вызова по управляющим каналам. Сотовый телефон нужного
абонента, получая этот  сигнал,  дает ответ по одному из свободных каналов
управления. Те базовые станции, которые приняли ответный сигнал, выполняют
передачу информации о его параметрах в центр коммутации, выполняющий в свою
очередь переключение разговора на ту станцию, где произошла фиксация  максимального уровня сигнала сотового
радиотелефона абонента, который вызывался.

В
сотовой связи сеть распределена по областям, называемым сотами, из которых
каждая обслуживается по меньшей мере одним приемопередатчиком фиксированного местоположения,
но чаще всего – тремя сотовыми или базовыми приемопередающими станциями. Они
обеспечивают ячейку сетевым покрытием, которое можно использовать для передачи
голоса, данных и других типов контента.

Данная
выпускная квалификационная работа была посвящена разработке и исследованию
эффективности технологии LTE при проектировании мобильных сетей связи.

По
завершению выполнения работы получены следующие результаты:

–  произведено исследование характеристики и
анализ работы мобильных сетей четвертого поколения;

–
произведен анализ особенностей процесса управления передачей потоков трафика на
фрагменте сети  LTE;

–  произведен анализ показателей качества
обслуживания заявок в сетях LTE;

–
проведено исследование повышения производительности сетей связи на основе MIMO.

По
завершению выполнения работы необходимо отметить, что все поставленные задачи
выполнены, цель работы в полной мере достигнута.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Характеристика и анализ работы мобильных
сетей четвертого поколения

1.1 Структура организации мобильной связи LTE Самый подходящий и
распространенный стандарт сетей связи четвертого поколения 4G – это технология
беспроводного доступа LTE.

Состав архитектуры сети
LTE включает два компонента: сеть радиодоступа E-UTRAN и базовую сеть SAE
(System Architecture Evolution) или EPC (Evolved Packet Core Network).
Архитекрура сети приведена на рисунке 1.1.

Главное достоинство
данной архитектуры, относительно других, — это меньшие задержки в процессе
передачи пользовательских данных и управляющей информации. Этого добиваются за
счет прохождения данных через меньшее количество промежуточных элементов.

Обмен информации в сети
EPC осуществляется исключительно по IP протоколу с пакетной коммутацией. Этот
аспект в значительной степени отличает сеть LTE от предыдущих поколений сетей,
в которых применялась канальная коммутация между элементами. В сеть EPC
входят элементы, которые отвечают за процессы управления, маршрутизации,
коммутации и хранения различной информации.

Сеть E-UTRAN состоит из
базовых станций (eNodeB). Данная сеть выполняет функции радиоинтерфейса,
являясь связующим звеном пользовательских терминалов (UE) и сети EPC. Главная
особенность, которая отличает сеть LTE от других сетей – базовые станции eNodeB
обмениваются данными по средствам протокола X2 и осуществляют управленческие
функции. В стандарте GSM подсистема базовых станций включает базовый
приемопередатчик BTS и контроллер базовых станций BSC. В отличии от стандарта
GSM, в сети LTE один элемент eNodeB выполняет задачи и  передатчика, и контроллера.