Введение
1 Качество обслуживания в беспроводных сетях 11
1.1 Стандартизация качества 11
1.1.1 Международная стандартизация требований к качеству услуг связи 11
1.1.2 Ганская система стандартизации и контроля качества 20
1.1.3 Система показателей, применяемая в Ганской стандартизации качества
1.2 Обеспечение качества обслуживания в сетях 3-го поколения 31
1.3 Качественные показатели и их обеспечение в сетях LTE 35
1.4 Выводы 38
2 Анализ архитектуры сетей WIMAX и механизмов обеспечения качества обслуживания 40
2.1 WIMAX как предмент исследования 40
2.2 Технология и архитектура сетей WiMAX
2.2.1 Общая модель стандарта широкополосного доступа IEEE 802.16 40
2.2.2 Структура фрейма стандарта IEEE 802.16 42
2.2.3 МАС-уровень стандарта IEEE 802.16 43
2.2.4 Физический уровень стандарта IEEE 802.16 47
2.3 Качество обслуживания в сетях WiMAX 51
2.3.1 Механизмы обеспечения качества обслуживания в сетях WiMAX для
различных видов трафика 52
2.4 Планирование кадра и управление потоками обслуживания в сетях
WiMAX 58
2.4.1 Механизмы планирования передачи пакетов 58
2.4.2 Механизмы распределения полосы 63
2.5 ВЫВОДЫ 66
3 Математический анализ задержки доступа к интервалу запроса полосы в сетях wimax 67
3.1 Спецификация беспроводных MAN-SC PHY 67
3.1.1 Обзор 67
3.1.2 Планирование кадра WiMAX 68
3.1.3 Поддерживаемая длительность кадра 68
3.2 DL PHY (Среда передачи вниз) 71
3.2.1 Технология OFDM и выделение канального ресурса 71
3.3 UL PHY (Среда передачи вверх) 77
3.3.1 Подкадр передачи вверх 77
3.4 Размещение полос диапазона и механизм запроса 79
3.4.1 Запросы 79
3.5 MAC поддержка среды (PHY) 80
3.5.1 Частотное дуплексирование (ЧД) 80
3.5.2 Временное дуплексирование (ВД) 3.6 Разределение состязательнного слота (СС) в UL-MAP 82
3.7 Алгоритм вычисления средной задержки доступа (access delay) в WiMAX 3.7.1 Описание схемы алгоритма для расчета задержки доступа 86
3.7.2 Анализ модели 90
3.7.3 Результаты 91
3.8 Влияние распределения СС на задержку доступа 97
3.8.1 Предлагаемый алгоритм 97
3.8.2 Результаты 99
3.9 Выводы 103
4 Алгоритм повышения качества обслуживания на phy–уровне сетей wimax с использованием техники ретрансляционного узла и совместного использования спектра 105
4.1 Повышение качества обслуживания в сетях WiMAX с использованием ретрансляционных узлов 105
4.1.1 Допущения 105
4.1.2 Описание схемы ретрансляционного сценария 107
4.2 Используемые метрики 108
4.2.1 Мощность 108
4.2.2 Мощность принимаемого сигнала 110
4.2.3 Мощность излучаемого сигнала 110
4.2.4 Расстояние от АС до базовой станции 112
4.2.5 Потери от затенения 113
4.2.6 Pэлеевское затухание (замирание вследствие многолучевого распространения) 113
4.2.7 Замирание с распределением Райса 115
4.2.8 Пропускная способность 116
4.2.9 Мощность ретрансляционного соединения
4.2.10 Вероятность блокировки 118
4.2.11 Результаты оценки потерь распространения в ретрансляционном и прямом соединениях. 119
4.3 Повышение качества обслуживания в сетях WiMAX на основе совместного использования спектра 122
4.3.1 Понятие совместного использования спектра 122
4.3.2 Будущее совместного использования спектра 124
4.3.3 Совместное использование спектра в сетях WiMAX 124
4.3.4 Постановка задачи исследования 125
4.3.5 Схема сценария совместного использования спектра 127
4.4 Результаты и анализ 130
4.4.1 Результаты оценки вероятности блокировки в прямом соединении и в соединении с совместным использованием спектра 131
4.4.2 Результаты оценки пропускной способности для прямого соединения, соединения ALGOLINK и соединения с совместным использованием спектра. 132
4.4.3 Результаты оценки влияния различного процентного соотношения совместного использования спектра 133
4.5 Выводы 135
Заключение 137
Список сокращений и условных обозначений 138
