sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИsibsutis-253Research ArticleСтатьиРасчёт зон обслуживания кластера базовых станций систем сотовой связи при заданном распределении абонентовCalculation of base station coverage cluster for a given subscriber distributionПокаместовД. А.PokamestovD. ..dmaltomsk@mail.ruКологривовВ. А.KologrivovV. ..mrc@main.tusur.ruБабур-КарателлиГ. П.BaburG. ..galinababur@gmail.comКрюковЯ. В.KryukovYa. ..yaachik@gmail.comТомский государственный университет систем управления и радиоэлектроникиRussian Federation201724102022022634Copyright © Покаместов Д.А., Кологривов В.А., Бабур-Карателли Г.П., Крюков Я.В., 20222022Покаместов Д.А., Кологривов В.А., Бабур-Карателли Г.П., Крюков Я.В.Pokamestov D..., Kologrivov V..., Babur G..., Kryukov Y...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/253

Разработан алгоритм расчёта зон обслуживания кластера базовых станций систем сотовой связи при заданном распределении абонентов на территории. В основу алгоритма положено описание кластера сотовой связи с помощью переопределенной системы линейных уравнений, учитывающих распределение нагрузки и расстояния между станциями. Нагрузка на базовую станцию определяется как функция количества абонентов в зоне ее покрытия. При неоднородном распределении абонентов функция нагрузки формируется с помощью степенной аппроксимации массива абонентов. По полученным алгоритмам в среде MatLab написана программа, позволяющая оценивать зону обслуживания кластера из нескольких базовых станций. Программа может применяться при проектировании систем связи как в городских условиях, так и на крупных инфраструктурных объектах, например, в промышленных зонах или на нефтегазовых месторождениях.

The algorithm for calculating the radius of cellular base stations at given information about network load is developed. Algorithm description of a cellular cluster using predetermined system of linear equations taking into account the distribution of the load and the distance between stations is taken as a principle. Base station loading is defined as a function of subscriber’s number in its coverage area. With inhomogeneous subscriber’s distribution, load function is formed using a power approximation of subscriber’s array. According to obtained algorithms, a program was written in MatLab that allows you to evaluate the cluster service area of several base stations. The program can be used in the design of communication systems in urban areas and in major infrastructure projects, such as industrial zones, or oil and gas fields.

сотовая связьзона обслуживания базовой станциикластер сотовой связираспределение абонентовcellular base stationbase station coverage areaa cluster of mobile communicationsubscriber’s distributionReferencesRappaport T. S. Wireless communications: principles and practice. New Jersey: prentice hall PTR. 1996. V. 2. 736 p.Rappaport T. S. Wireless communications: principles and practice. New Jersey: prentice hall PTR. 1996. V. 2. 736 p.Бабков В. Ю., Вознюк М. А., Михайлов П. А. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. М.: Горячая линия-Телеком, 2007. 536 c.Бабков В. Ю., Вознюк М. А., Михайлов П. А. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. М.: Горячая линия-Телеком, 2007. 536 c.Sreng V., Yanikomeroglu H., Falconer D. Coverage enhancement through two-hop relaying in cellular radio systems // Wireless Communications and Networking Conference, WCNC2002. 2002. V. 2. P. 881-885.Sreng V., Yanikomeroglu H., Falconer D. Coverage enhancement through two-hop relaying in cellular radio systems // Wireless Communications and Networking Conference, WCNC2002. 2002. V. 2. P. 881-885.Motley A. J., Keenan J. M. P. Personal communication radio coverage in buildings at 900 MHz and 1700 MHz // Electronics Letters. 1988. V. 24, №. 12. P. 763-764.Motley A. J., Keenan J. M. P. Personal communication radio coverage in buildings at 900 MHz and 1700 MHz // Electronics Letters. 1988. V. 24, №. 12. P. 763-764.Lieska K., Laitinen E., Lähteenmäki J. Radio coverage optimization with genetic algorithms // Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. The Ninth IEEE International Symposium on. 1998. V. 1. P. 318-322.Lieska K., Laitinen E., Lähteenmäki J. Radio coverage optimization with genetic algorithms // Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. The Ninth IEEE International Symposium on. 1998. V. 1. P. 318-322.Markus O. Method and apparatus for planning a cellular radio network by creating a model on a digital map adding properties and optimizing parameters, based on statistical simulation results: пат. 5561841 США. 1996.Markus O. Method and apparatus for planning a cellular radio network by creating a model on a digital map adding properties and optimizing parameters, based on statistical simulation results: пат. 5561841 США. 1996.Ho M. J., Stuber G. L., Austin M. D. Performance of switched-beam smart antennas for cellular radio systems //Vehicular Technology, IEEE Transactions on. 1998. V. 47, №. 1. P. 10-19.Ho M. J., Stuber G. L., Austin M. D. Performance of switched-beam smart antennas for cellular radio systems //Vehicular Technology, IEEE Transactions on. 1998. V. 47, №. 1. P. 10-19.Ashraf I., Claussen H., Ho L. T. W. Distributed radio coverage optimization in enterprise femtocell networks // Communications, IEEE International Conference on. 2010. P. 1-6.Ashraf I., Claussen H., Ho L. T. W. Distributed radio coverage optimization in enterprise femtocell networks // Communications, IEEE International Conference on. 2010. P. 1-6.Chan G. K. Propagation and coverage prediction for cellular radio systems // Vehicular Technol ogy, IEEE Transactions on. 1991. V. 40, №. 4. P. 665-670.Chan G. K. Propagation and coverage prediction for cellular radio systems // Vehicular Technol ogy, IEEE Transactions on. 1991. V. 40, №. 4. P. 665-670.Yanikomeroglu H., Falconer D. D., Sreng V. M. Coverage enhancement through two-hop peer-to-peer relaying in cellular radio networks // Broadband Communications and Wireless Systems (BCWS) Centre Department of Systems & Computer Engineering, Carleton University, Ottawa, Canada. 2002. P. 3-4.Yanikomeroglu H., Falconer D. D., Sreng V. M. Coverage enhancement through two-hop peer-to-peer relaying in cellular radio networks // Broadband Communications and Wireless Systems (BCWS) Centre Department of Systems & Computer Engineering, Carleton University, Ottawa, Canada. 2002. P. 3-4.Попов В. А., Веропаева В.Я., Верховский Я.М. Алгоритм оптимальной кластеризации для сетей сотовой связи. [Электронный ресурс]. URL: http://ea.donntu.org: 8080/ jspui/bitstream/123456789/1833/1/Popov Voropaeva Verch.pdf (дата обращения: 10.03.2016).Попов В. А., Веропаева В.Я., Верховский Я.М. Алгоритм оптимальной кластеризации для сетей сотовой связи. [Электронный ресурс]. URL: http://ea.donntu.org: 8080/ jspui/bitstream/123456789/1833/1/Popov Voropaeva Verch.pdf (дата обращения: 10.03.2016).Кузнецов И. В., Блохин В. В., Султанов А. Х. Разработка модели и алгоритмов стохастической идентификации ситуации в системе мобильной связи // Материалы Шестой Международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Уфа, 2005. С. 28-30.Кузнецов И. В., Блохин В. В., Султанов А. Х. Разработка модели и алгоритмов стохастической идентификации ситуации в системе мобильной связи // Материалы Шестой Международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Уфа, 2005. С. 28-30.Егоров Л. Л., Кологривов В. А. Нелинейная задача расчёта зон обслуживания базовых станций // Доклады ТУСУРа. 2009. Т. 20, №. 2. C. 21-25.Егоров Л. Л., Кологривов В. А. Нелинейная задача расчёта зон обслуживания базовых станций // Доклады ТУСУРа. 2009. Т. 20, №. 2. C. 21-25.Егоров Л. Л., Кологривов В. А., Мелихов С. В. Алгоритм расчёта зон покрытия базовых станций сотовой связи // Доклады ТУСУРа. 2009. T 19. С. 15-21.Егоров Л. Л., Кологривов В. А., Мелихов С. В. Алгоритм расчёта зон покрытия базовых станций сотовой связи // Доклады ТУСУРа. 2009. T 19. С. 15-21.Егоров Л. Л., Кологривов В. А., Мелихов С. В. Методика коррекции зон обслуживания базовых станций при оптимизации сотовой структуры сетей связи. // Доклады ТУСУРа. 2010. T. 22, № 2. С. 15-21.Егоров Л. Л., Кологривов В. А., Мелихов С. В. Методика коррекции зон обслуживания базовых станций при оптимизации сотовой структуры сетей связи. // Доклады ТУСУРа. 2010. T. 22, № 2. С. 15-21.Baltzis K. B. Hexagonal vs circular cell shape: a comparative analysis and evaluation of the two popular modeling approximations. - Cellular Networks - Positioning, Performance Analysis, Reliability, 2011. P. 106-122.Baltzis K. B. Hexagonal vs circular cell shape: a comparative analysis and evaluation of the two popular modeling approximations. - Cellular Networks - Positioning, Performance Analysis, Reliability, 2011. P. 106-122.Стренг Г. Линейная алгебра и ее применения. М: Мир, 1980. 459 с.Стренг Г. Линейная алгебра и ее применения. М: Мир, 1980. 459 с.Кологривов В.А. Прикладные математические методы в радиотехнике. Часть 1. Аналоговые системы. Томск: ТУСУР, 2012. 159 с.Кологривов В.А. Прикладные математические методы в радиотехнике. Часть 1. Аналоговые системы. Томск: ТУСУР, 2012. 159 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.