Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій

У роботі проведено оцінку інформаційної ефективності технології побудови системи OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій та зроблено її порівняння з технологією OFDM. В работе проведена оценка информационной эффективности технологии построения системы OFDM-FHS...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Математичні машини і системи
Дата:	2014
Автори:	Яриловець, А.В., Назарук, В.Д., Зайцев, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Інститут проблем математичних машин і систем НАН України 2014
Теми:	Інформаційні і телекомунікаційні технології
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84381
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій / А.В. Яриловець, В.Д. Назарук, С.В. Зайцев // Математичні машини і системи. — 2014. — № 2. — 51-58. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859792164173643776
author	Яриловець, А.В. Назарук, В.Д. Зайцев, С.В.
author_facet	Яриловець, А.В. Назарук, В.Д. Зайцев, С.В.
citation_txt	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій / А.В. Яриловець, В.Д. Назарук, С.В. Зайцев // Математичні машини і системи. — 2014. — № 2. — 51-58. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Математичні машини і системи
description	У роботі проведено оцінку інформаційної ефективності технології побудови системи OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій та зроблено її порівняння з технологією OFDM. В работе проведена оценка информационной эффективности технологии построения системы OFDM-FHSS на основе оптимальных частотно-временных сигнально-кодовых конструкций и сделано её сравнение с технологией OFDM. In this paper we evaluated the effectiveness of information technology of constructing a system of OFDM-FHSS based on optimal time-frequency signal-code structures and its comparison with the OFDM technology was made.
first_indexed	2025-12-02T11:51:23Z
format	Article
fulltext	© Яриловець А.В., Назарук В.Д., Зайцев С.В., 2014 51 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 УДК 621.391 А.В. ЯРИЛОВЕЦЬ, В.Д. НАЗАРУК, С.В. ЗАЙЦЕВ ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ДЛЯ СИСТЕМ БЕЗПРОВОДОВОГО ДОСТУПУ, ПОБУДОВАНОЇ НА ОСНОВІ ОПТИМАЛЬНИХ ОРТОГОНАЛЬНИХ БАГАТОЧАСТОТНИХ СИГНАЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ * Чернігівський державний технологічний університет, Чернігів, Україна ** Управління Державної служби спеціального зв’язку та захисту інформації України в Чернігівській області, Чернігів, Україна Анотація. У роботі проведено оцінку інформаційної ефективності технології побудови системи OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій та зробле- но її порівняння з технологією OFDM. Ключові слова: інформаційна ефективність, технологія OFDM, багатопозиційні багаточастотні сигнали, частотно-часові послідовності. Аннотация. В работе проведена оценка информационной эффективности технологии построе- ния системы OFDM-FHSS на основе оптимальных частотно-временных сигнально-кодовых кон- струкций и сделано её сравнение с технологией OFDM. Ключевые слова: информационная эффективность, технология OFDM, многопозиционные много- частотные сигналы, частотно-временные последовательности. Abstract. In this paper we evaluated the effectiveness of information technology of constructing a system of OFDM-FHSS based on optimal time-frequency signal-code structures and its comparison with the OFDM technology was made. Keywords: information efficiency, OFDM technology, multi-position multi-frequency signals, time- frequency sequences. 1. Вступ У роботах [1, 2] показано, що існуючі безпроводові інформаційно-телекомунікаційні сис- теми не здатні повністю задовольнити вимоги мереж доступу NGN. Тому на сьогоднішній день залишається актуальним питання щодо проведення їх вдосконалення. І значне місце тут відводиться розробці нових інформаційних технологій фізичного рівня, що, насампе- ред, визначається ефективністю моделювання сигнально-кодових конструкцій у системах передачі, які використовують широкосмугові сигнали і характеризуються високою досто- вірністю прийому інформації. Для забезпечення всіх вимог мереж доступу NGN необхідно підвищувати інформа- ційну ефективність існуючих безпроводових інформаційно-телекомунікаційних систем. Відомо [1–3], що це можливо зробити за рахунок використання для побудови фізичного рівня складних сигналів у поєднанні з технологіями множинного радіодоступу OFDMA. Однак на даний час недостатньо досліджена інформаційна технологія побудови си- стеми OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових констру- кцій, що не дає змогу оцінити її ефективність для мереж NGN. 2. Постановка завдання З теорії інформації відомо, що універсально оцінити ефективність інформаційної техноло- гії побудови безпроводових інформаційно-телекомунікаційних систем можливо за двома показниками: 1) частотна ефективність / cV fν = ∆ (де V − швидкість передавання інфор- мації, а cf∆ − ефективна ширина смуги частот сигналу); 2) енергетична ефективність 2 0/cQ E G= (де cE − енергія сигналу, а 0G − спектральна щільність потужності шуму). При 52 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 0 0.9121 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2Q , [дБ] ν , [біт/(сГц)] Рис. 1. Межа інформаційної ефективності цьому оцінка повинна проводитися при забезпеченні заданої достовірності інформації (для заданої ймовірності помилкового прийому інформаційних біт помP ). Межа інформаційної ефективності визначається таким співвідношенням: 2 2 1 Q ν −= ν . (1) Цей вираз встановлює взаємний зв’язок між показниками інформаційної ефективності для кана- лів зв’язку, в яких повністю реалізується пропускна здатність по Шеннону. Побудована у відповідності з (1) залежність між 2Q та ν представлена на рис. 1. Точки заштрихованої області можуть бути реалізо- вані, а ті, що знаходяться за її межами, не можуть бути реалізованими. Інформаційна ефективність ін- формаційно-телекомунікаційних систем оцінюється по наближенню точок, що визначаються її показни- ками, у заштрихованій області до межі. Найбільш ефективними є системи, в яких точки знаходяться поблизу межі інформаційної ефективності. Ця межа є спільною для всіх систем передавання інформації незалежно від значення помP . Отже, для проведення оцінки інформаційної ефективності технології побудови системи OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій необхідно при заданому значенні помP та 2Q знайти ν й порівняти її значення з перспективними відомими техно- логіями. 3. Виклад основного матеріалу Аналіз, проведений в роботі [1], показав, що на сьогоднішній день найбільш перспектив- ною для побудови фізичного рівня систем безпроводового доступу є технологія з ортого- нальною частотною модуляцією – OFDM. Дана технологія дає змогу забезпечити передачу інформації зі швидкістю до 80 Мбіт/с [1]. Застосування OFDM підвищує ефективність бо- ротьби з завмираннями, які виникають внаслідок багатопроменевого поширення радіох- виль [4]. Основу цієї технології складає принцип демультиплексування високошвидкісного потоку даних на декілька низькошвидкісних потоків. Потім ці потоки паралельно переда- ються на декількох піднесучих, що зсунуті одна відносно іншої на величину ортогонально- го зсуву. Визначена смуга частот поділяється на канали (смуги) шириною OFDMf∆ кожен. У свою чергу, кожен із таких час- тотних каналів OFDMf∆ розбива- ється на P -ортогональних підка- налів, як це видно зі структури OFDM сигналу в частотній обла- сті, зображеній на рис. 2. Для пе- редавання даних виділяється U - піднесучих (підканалів), інші P U− (пілот-сигнали) призначені для кодів корекції помилок. Щоб забезпечити необхідні швидкості передавання інформації, використовуються різні ступені кодування згортаючим кодом та . . . f Пілот-сигнали OFDMf∆ Рис. 2. Структура OFDM сигналу в частотній області ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 53 різні види модуляції піднесучих сигналу. Кожна з U -піднесучих модулюється своїм пото- ком даних, причому ступінь кодування і вид модуляції залежать від швидкості передаван- ня даних. Пілот-сигнали використовуються з метою підвищення стійкості до фазового шу- му й забезпечення когерентного прийому сигналів OFDM і модулюються за допомогою бінарної фазової модуляції (BPSK) у відповідності з двоїчною псевдовипадковою послідо- вністю. Перетворення кожної групи модульованих P -піднесучих в часову область відбу- вається завдяки зворотному швидкому перетворенню Фур’є (ШПФ), а з часової в частотну область – прямому ШПФ. При цьому кількість точок ШПФ N вибирають рівною ступеню двійки, що значно спрощує реалізацію такого пристрою і підвищує ефективність його ро- боти. Виходячи з цього, приN 512= і OFDMf 5∆ = МГц смуга частот на одну точку Фур’є N OFDMf f / N 5 / 512 9,766∆ = ∆ = = кГц. Сформований сигнал переноситься в необхідну смугу частот. Принцип передачі із застосуван- ням OFDM видно із структури OFDM си- гналів у частотно-часовій області, яка по- казана на рис. 3. За час 0 NT 1/ f 1/ 102,4= ∆ = = мкс – тривалість одного символу OFDM (тривалість ШПФ) на одній несучій частоті буде пе- редано 2n log m= біт, де m – рівень мо- дуляції. Для забезпечення завадостійкості відносно взаємних завад між субканалами відводиться захисний інтервал з 0T T / 9 11,3= = мкс. Отже, швидкість пе- редавання, яка забезпечується на одній частоті, буде визначатися як 0 2 0 зV log m /(T T )= + . (2) Сумарна швидкість передавання, без урахування пілот-сигналів, знаходиться як 0V U VΣ = ⋅ . Враховуючи (2), отримуємо 2 0 з U log m V T TΣ ⋅= + . (3) При застосуванні кодування зі швидкістю R швидкість передавання інформації V V RΣ Σ′ = ⋅ або, з урахуванням (3), 2 0 з R U V log m T TΣ ⋅′ = ⋅ + . (4) Враховуючи зазначене, розрахунки максимально допустимих швидкостей переда- вання інформації при використанні технології OFDM із зазначеними вище параметрами, які можливо забезпечити при повному використанні піднесучих (у тому числі й пілот- сигналів), наведені в табл. 1. Отже, як видно з виразу (4), швидкість передавання інформації буде меншою за швидкість передавання символів. Різниця між ними визначається ступенем кодування ін- формації. Таким чином, технологія OFDM забезпечує суттєво більші інформаційні можли- вості у порівнянні з іншими технологіями. До недоліків таких сигналів можливо віднести необхідність у великих потужностях передавача і це пов’язано з одночасним випроміню- ванням сигналу на всій смузі каналу, що зменшує радіус дії таких пристроїв. Крім того, Nf . . . . . . t . . . 1f 2f 3f 4f Nf 0T зT Рис. 3. Структура OFDM сигналу в частотно-часовій області 54 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 0 0 0 0 0 0 π π π π π π 1f 2f 3f 4f 5f 6f 0τ T t t 1 0 Рис. 3. Рис. 4. Принцип передачі повідомлень за допомогою оптимальних ЧЧП для усунення міжсимвольної інтерференції між символами OFDM необхідний захисний інтервал, що зменшує інформаційні можливості систем безпроводового доступу. Таблиця 1. Граничні швидкості передавання інформації при використанні технології OFDM Швидкість передачі даних, Мбіт/с Вид модуляції 0T , мкс зT , мкс Кількість біт на піднесучу Кількість біт на один символ OFDM 4,5 BPSK 102,4 11,38 1 512 9 QPSK 2 1024 13,5 8PSK 3 1536 18 16QAM 4 2048 22,5 32QAM 5 2560 27 64-QAM 6 3072 Проведемо порівняння ефективності технології OFDMA з технологією побудови системи OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конс- трукцій [2]. Для цього визначимо максимальні інформаційні можливості систем безпрово- дового доступу, в яких як несучий базис будуть використовуватися багатопозиційні бага- точастотні сигнали. У роботах [2, 3] розглянута інформаційна технологія побудови безпроводових ін- формаційно-телекомунікаційних систем, в яких як базис використовуються багатопози- ційні багаточастотні сигнали (ББЧС). У цих роботах також показана можливість побудови оптимального ансамблю ББЧС, що складається з певної кількості ортогональних частотно- часових послідовностей (ЧЧП) у вигляді радіоімпульсів, несучі частоти яких змінюються. Можливі значення несучих частот 1 2 Mf , f ,..., f визначаються відношенням i 0 0 [i (M 1) / 2] f f − += + τ , (5) де i 1, M∈ – номер частоти; М – кількість частот у наборі (М+1 – просте число); 0f – центральна несуча частота ББЧС; 0τ – тривалість частотно-часового елемента. Ортогональність частотно-часових елемен- тів ББЧС забезпечується використанням зсуву ча- стот p i i 1 0f f f 1/−∆ = − = τ . Для забезпечення най- кращих кореляційних властивостей закони стриб- коподібної зміни частот в оптимальних ЧЧП ви- значаються певним чином. Модель визначення порядку зміни частот детально описана в роботі [3]. У відведеній для радіосистеми смузі частот можуть паралельно працювати М інформаційних стволів (каналів). При цьому ознакою, що відріз- няє кожен інформаційний ствол, є вид псевдови- падкової послідовності наборів несучих частот, які у процесі передавання даних періодично повто- рюються. Одна із таких оптимальних ЧЧП з зако- ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 55 ном зміни частот 2f , 4f , 6f , 1f , 3f , 5f при 6=M приведена на рис. 4. Для передавання дискретних повідомлень у вигляді блоків із n – бітів необхідно здійснити маніпуляцію радіоімпульсів ЧЧП з застосуванням різних методів багатопози- ційного кодування по фазі (BPSK, QPSK, 8-QPSK) або по фазі й амплітуді (16-QAM, 32- QAM, 64-QAM). Багатопозиційні багаточастотні сигнали з зовнішньою маніпуляцією Розглянемо спочатку випадок, коли всі частотно-часові елементи тривалістю 0τ , в середи- ні широкосмугового сигналу (ШСС) довжиною T , після модуляції будуть мати однакові амплітуди й однакові прирощення фази, як це показано на рис. 1 для випадку застосування BPSK. Таку модуляцію ШСС будемо називати зовнішньою маніпуляцією. Якщо зовнішня маніпуляція характеризується параметром позиційності коду m , то довжина вхідного бло- ку буде дорівнювати 2n log m= , а технічна швидкість передавання буде дорівнювати 2V n / T (log m) / T= = . Якщо для роботи радіосистеми виділена смуга частот cf∆ , то швид- кість передавання буде становити 2 c2 2 0 log m flog m V M M ⋅ ∆= = ⋅ τ . (6) У формулі (6) передбачається, що ширина спектра ББЧС дорівнює c 0f M /∆ = τ , а ширина спектра одного частотно-часового елемента – 0 0f 1/∆ = τ [3]. У випадку, коли у смузі частот cf∆ паралельно і синхронно працює М інформацій- них стволів, то граничні інформаційні можливості такої радіосистеми визначаються її су- марною пропускною здатністю при відсутності завад, яка дорівнює c 2f log m V V M MΣ ∆ ⋅= ⋅ = . (7) Значення максимально-допустимих швидкостей передавання інформації в смузі ча- стот cf 5∆ = МГц при використанні ББЧС з зовнішньою маніпуляцією, що розраховані за формулами (6) і (7), приведені в табл. 2. Таблиця 2. Граничні швидкості передавання інформації при використанні ББЧС із зовніш- ньою маніпуляцією Всі сигнальні конструкції, представлені в табл. 2, характеризуються базою cW f T 1= ∆ ⋅ > . Відомо [5], що для шумових завад широкосмугові сигнали з базою W 1> не мають будь-яких переваг у порівнянні з простими сигналами з cW 1= . Переваги склад- М W BPSK m = 2 QPSK m = 4 8PSK m = 8 16QAM m = 16 32QAM m = 32 64QAM m = 64 0f∆ к Гц V , кбіт/ с VΣ , кбіт/ с V , кбіт/ с VΣ , кбіт/ с V , кбіт/ с VΣ , кбіт/ с V , кбіт/ с VΣ , кбіт/ с V , кбіт/ с VΣ , кбіт/ с V , кбіт/ с VΣ , кбіт/ с 4 16 312,5 1250 625 2500 937,5 3750 1250 5000 1562,5 6250 1875 7500 1250 6 36 138,9 833,3 277,8 1666,7 416,7 2500 555,6 3333,3 694,4 4166,7 833,3 5000 833,3 10 100 50 500 100 1000 150 1500 200 2000 250 2500 300 3000 500 12 144 34,7 416,7 69,4 833,3 104,2 1250 138,9 1666,7 173,6 2083, 3 208,3 2500 416,7 16 256 19,5 312,5 39 625 58,6 937,5 78,1 1250 97,7 1562,5 117,2 1875 312,5 56 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 них сигналів проявляються при наявності на радіолінії завад з вузькою смугою, а також системних і цілеспрямованих завад, або при багатопроменевому поширенні радіохвиль і створенні радіосистем з розділенням каналів по формі сигналів. З табл. 2 видно, що зі збі- льшенням М база сигналу W збільшується, а відповідно й завадостійкість цих радіоліній також буде збільшуватися. Як наслідок, це веде до зменшення граничних швидкостей пе- редавання інформації. При фіксованому значенні виділеної для роботи радіолінії смуги пропускання cf∆ , при збільшенні М, смуга частот одного частотно-часового елемента 0f∆ буде зменшуватися. При цьому, чим меншим буде значення 0f∆ , тим менше кожен еле- мент піддається впливу частотно-селективних завмирань. Нагадаємо, що частотно- селективні завмирання в багатопроменевій радіолінії відсутні, коли 0 кор.f f∆ < ∆ , де кор.f∆ – інтервал частотної кореляції багатопроменевої радіолінії [5]. З іншого боку, чим більшим буде рознесення частот p 0f f∆ = ∆ , тим сильніше буде виявлятися статистична відмінність у завмираннях різних частотно-часових елементів ББЧС і тим вищою стає еквівалентна кра- тність рознесення в радіолінії. Для умов, що визначаються інтервалом частотної кореляції кор.f∆ , завжди можливо визначити оптимальне значення p 0f f∆ = ∆ , а відповідно кількість частот М в ЧЧП [6]. Гранична кількість різних інформаційних стволів у радіолінії, яка ана- лізується, дорівнює М. Багатопозиційні багаточастотні сигнали з незалежною внутрішньою маніпуляцією Зробимо аналіз способу передавання, який оснований на тому, що кожний елемент ББЧС піддається незалежній внутрішній маніпуляції з використанням m -позиційного коду (BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, 32QAM, 64QAM). Тоді за час тривалості одного ББЧС 0T M= τ буде передаватися блок з n -біт. Причому, n M2 m= або 2n M log m= . Виходячи з цього, швидкість передавання з розрахунку на один інформаційний ствол буде дорівнюва- ти c 22 0 f log mM log m V M M ∆= = τ . (8) Отже, врахувавши (8) при паралельній і синхронній роботі М інформаційних ство- лів, сумарна швидкість передавання інформації буде дорівнювати c 2V f log mΣ = ∆ . (9) Порівнявши формули (7) і (9), видно, що пропускна здатність цієї системи по від- ношенню до системи з наявністю тільки зовнішньої маніпуляції ББЧС, при умові відсутно- сті завад, збільшується в М разів. При цьому досягається гранична можливість частотної ефективності радіосистеми, що дорівнює 2 c V log m f Σν = = ∆ . (10) З (10) видно, що при використанні ББЧС з незалежною внутрішньою маніпуляцією кожного частотно-часового елемента повністю відсутня частотна надлишковість ( W 1= ). Сам принцип передавання, в даному варіанті використання ББЧС, відрізняється від зви- чайного способу передавання дискретних сигналів з використанням багаточастотної моду- ляції лише тим, що кожен черговий блок 2log m бітів передається на новій несучій частоті з наявного набору if , де i 1, M∈ . При цьому забезпечується певний рівень завадостійкості й покращання якості зв’язку в умовах завмирань. ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 57 0 0.9121 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 . . 2,7 2Q , [дБ] ν , [біт/(сГц)] OFDM OFDM-FHSS на основі ББЧС Межа інформаційної ефективності Рис. 5. Порівняння технології OFDM- FHSS на основі ББЧС з технологією OFDM Деякі значення граничних швидкостей передавання інформації в інформаційному стволі й системі в цілому, що розраховані за формулами (9) і (10) у смузі частот cf 5∆ = МГц для різних М і застосування різних видів внутрішньої маніпуляції кожного частотно- часового елемента, наведені в табл. 3. З табл. 3 видно, що при використанні незалежної внутрішньої маніпуляції кожного частотно-часового елемента є можливість забезпечити високі швидкості передавання ін- формації. При цьому в заданій смузі частот сумарна швидкість передавання інформації в такій системі безпроводового доступу не залежить від структури ББЧС (від М), а визнача- ється лише видом внутрішньої маніпуляції частотно-часових елементів. На відміну від VΣ , швидкість передавання в одному інформаційному стволі залежить від структури ББЧС та виду внутрішньої маніпуляції. Також видно, що чим більшим буде М при умові застосу- вання одного виду внутрішньої маніпуляції, тим меншою буде швидкість передавання ін- формації в одному інформаційному стволі й тим більшою буде їх кількість. Таблиця 3. Граничні швидкості передавання інформації при використанні ББЧС із внутрі- шньою маніпуляцією Для порівняння достовірності передавання інформації при використанні технології OFDM та технології OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально- кодових конструкцій за результатами робіт [6, 7] проведено моделювання в еквівалентних умовах. Результати моделювання показали, що розглянуті технології мають приблизно од- накову завадостійкість. Так, для прикладу, при використанні інформаційної технології OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнальних конструкцій при від- ношенні сигнал/шум 2Q 9,5= дБ, застосуванні внутрішньої маніпуляції 8QPSK, швидкості ко- дування R 1= розмірністю сигналу M 10= буде забезпечуватися ймовірність помилкового при- йому бітів 31 10−= ×помP . При цьому, враховуючи розрахунки, наведені в табл. 3, неважко визначи- ти, що частотна ефективність такої системи буде 3ν = біт/(сГц). При тому ж значенні 2Q 9,5= дБ технологія OFDM забезпечує бітову помилку 31 10помP −= × при застосуванні внутрішньої мані- пуляції 8QPSK з R 1= та 16QAM з R 3/ 4= , а з урахуванням розрахунків, наведених в табл. 1, її частотна ефективність буде становити 2,7ν = біт/(сГц). Точки, що відповідають цим показни- кам інформаційної ефективності на графіку гра- M BPSK (m=2) QPSK (m=4) 8-PSK (m=8) 16-QAM (m=16) 32-QAM (m=32) 64-QAM (m=64) V , Мбіт/с VΣ , Мбіт/с V , Мбіт/с VΣ , Мбіт/с V , Мбіт/с VΣ , Мбіт/с V , Мбіт/с VΣ , Мбіт/с V , Мбіт/с VΣ , Мбіт/с V , Мбіт/с VΣ , Мбіт/с 4 1,25 5 2,5 10 3,75 15 5 20 6,25 25 7,5 30 6 0,833 5 1,667 10 2,5 15 3,3 20 4,167 25 5 30 10 0,5 5 1 10 1,5 15 2 20 2,5 25 3 30 12 0,417 5 0,833 10 1,25 15 1,667 20 2,083 25 2,5 30 16 0,313 5 0,625 10 0,938 15 1,25 20 1,563 25 1,875 30 58 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2014, № 2 нично-досяжних значень інформаційної ефективності, показано на рис. 5. 4. Висновки З наведеного порівняння видно, що при використанні інформаційної технології OFDM- FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій достовір- ність передачі інформації майже не відрізняється від технології OFDM, але при цьому до ортогональних частотно-часових послідовностей не застосовуються досить складне зава- достійке кодування та адаптивне еквалайзерне регулювання амплітудно-частотної харак- теристики приймального тракту. Це збільшує їх інформаційні можливості й підвищує ефе- ктивність використання. Не менш важливою перевагою інформаційної технології, що дос- ліджувалася, є значно простіший процес обробки сигналів. Це дає змогу спростити вигото- влення такого обладнання й зменшити його собівартість. Зазначені переваги стосовно за- вадостійкості сигнально-кодових конструкцій у вигляді оптимальних частотно-часових послідовностей забезпечуються завдяки тому, що інформаційна послідовність бітів пере- дається на різних частотах і на прийомі використовується кореляційна обробка таких пос- лідовностей. Тобто застосування цих сигнальних конструкцій забезпечує передавання з частотним рознесенням. Для розглянутого вище прикладу у смузі частот cf 5∆ = МГц за- безпечується десятикратне рознесення ( M 10= ). Це забезпечує однакові показники досто- вірності передачі інформації технології OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно- часових сигнально-кодових конструкцій з технологіями, що використовують складне зава- достійке кодування. За результатами проведеного аналізу можна стверджувати про перспективність ви- користання для побудови безпроводових інформаційно-телекомунікаційних систем інфор- мації технології OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій. Ця технологія дає змогу забезпечити сигнально-кодову адаптацію та динамі- чний розподіл інформаційного ресурсу в системах безпроводового доступу і повністю від- повідає вимогам мереж NGN. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Яриловець А.В. Аналіз стану та перспективи розвитку телекомунікаційних мереж / А.В. Ярило- вець, В.Д. Назарук, С.В. Зайцев // Вісник Черніг. держ. технол. ун-ту. – 2012. – Вип. 2. – С. 60 – 70. 2. Зайцев С.В. Інформаційна технологія побудови системи OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій / С.В. Зайцев, А.В. Яриловець, В.Д. Назарук // Математичні машини і системи. – 2013. – № 1. – С. 83 – 94. 3. Яриловець А.В. Алгоритм побудови оптимальних частотно-часових сигнальних конструкцій / А.В. Яриловець, В.Д. Назарук, С.В. Зайцев С.В. // Математичні машини і системи. – 2012. – № 4. – С. 94 – 102. 4. Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных: учеб. пособие / А.Л. Гельгор, Е.А. Попов. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – 204 с. 5. Голдсмит А. Беспроводные коммуникации / Голдсмит А. – Москва: Техносфера, 2011. – 904 с. 6. Яриловець А.В. Модель системи рухомого зв’язку на основі фазо-частотно-часових послідовно- стей в умовах багатопроменевого поширення радіохвиль / А.В. Яриловець // Спеціальні телекому- нікаційні системи та захист інформації: зб. наук. праць. – 2009. – Вип. 1. – С. 25 – 32. 7. Петренко Б.П. Оценка помехоустойчивости OFDM сигналов в системах передачи информации при воздействии дестабилизирующих факторов [Электронный ресурс] / Б.П. Петренко // Электрон- ное научно-техническое издание НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ. – 2012. – № 3. – Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/359356.html. Стаття надійшла до редакції 11.12.2013
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84381
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1028-9763
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-02T11:51:23Z
publishDate	2014
publisher	Інститут проблем математичних машин і систем НАН України
record_format	dspace
spelling	Яриловець, А.В. Назарук, В.Д. Зайцев, С.В. 2015-07-06T19:21:45Z 2015-07-06T19:21:45Z 2014 Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій / А.В. Яриловець, В.Д. Назарук, С.В. Зайцев // Математичні машини і системи. — 2014. — № 2. — 51-58. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 1028-9763 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84381 621.391 У роботі проведено оцінку інформаційної ефективності технології побудови системи OFDM-FHSS на основі оптимальних частотно-часових сигнально-кодових конструкцій та зроблено її порівняння з технологією OFDM. В работе проведена оценка информационной эффективности технологии построения системы OFDM-FHSS на основе оптимальных частотно-временных сигнально-кодовых конструкций и сделано её сравнение с технологией OFDM. In this paper we evaluated the effectiveness of information technology of constructing a system of OFDM-FHSS based on optimal time-frequency signal-code structures and its comparison with the OFDM technology was made. uk Інститут проблем математичних машин і систем НАН України Математичні машини і системи Інформаційні і телекомунікаційні технології Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій Оценка эффективности информационной технологии для систем беспроводного доступа, построенной на основе оптимальных ортогональных многочастотных сигнальных конструкций Evaluating the effectiveness of information technology for wireless access systems, constructed on the basis of optimal orthogonal multifrequency signal constructions Article published earlier
spellingShingle	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій Яриловець, А.В. Назарук, В.Д. Зайцев, С.В. Інформаційні і телекомунікаційні технології
title	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій
title_alt	Оценка эффективности информационной технологии для систем беспроводного доступа, построенной на основе оптимальных ортогональных многочастотных сигнальных конструкций Evaluating the effectiveness of information technology for wireless access systems, constructed on the basis of optimal orthogonal multifrequency signal constructions
title_full	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій
title_fullStr	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій
title_full_unstemmed	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій
title_short	Оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій
title_sort	оцінка ефективності інформаційної технології для систем безпроводового доступу, побудованої на основі оптимальних ортогональних багаточастотних сигнальних конструкцій
topic	Інформаційні і телекомунікаційні технології
topic_facet	Інформаційні і телекомунікаційні технології
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84381
work_keys_str_mv	AT ârilovecʹav ocínkaefektivnostíínformacíinoítehnologíídlâsistembezprovodovogodostupupobudovanoínaosnovíoptimalʹnihortogonalʹnihbagatočastotnihsignalʹnihkonstrukcíi AT nazarukvd ocínkaefektivnostíínformacíinoítehnologíídlâsistembezprovodovogodostupupobudovanoínaosnovíoptimalʹnihortogonalʹnihbagatočastotnihsignalʹnihkonstrukcíi AT zaicevsv ocínkaefektivnostíínformacíinoítehnologíídlâsistembezprovodovogodostupupobudovanoínaosnovíoptimalʹnihortogonalʹnihbagatočastotnihsignalʹnihkonstrukcíi AT ârilovecʹav ocenkaéffektivnostiinformacionnoitehnologiidlâsistembesprovodnogodostupapostroennoinaosnoveoptimalʹnyhortogonalʹnyhmnogočastotnyhsignalʹnyhkonstrukcii AT nazarukvd ocenkaéffektivnostiinformacionnoitehnologiidlâsistembesprovodnogodostupapostroennoinaosnoveoptimalʹnyhortogonalʹnyhmnogočastotnyhsignalʹnyhkonstrukcii AT zaicevsv ocenkaéffektivnostiinformacionnoitehnologiidlâsistembesprovodnogodostupapostroennoinaosnoveoptimalʹnyhortogonalʹnyhmnogočastotnyhsignalʹnyhkonstrukcii AT ârilovecʹav evaluatingtheeffectivenessofinformationtechnologyforwirelessaccesssystemsconstructedonthebasisofoptimalorthogonalmultifrequencysignalconstructions AT nazarukvd evaluatingtheeffectivenessofinformationtechnologyforwirelessaccesssystemsconstructedonthebasisofoptimalorthogonalmultifrequencysignalconstructions AT zaicevsv evaluatingtheeffectivenessofinformationtechnologyforwirelessaccesssystemsconstructedonthebasisofoptimalorthogonalmultifrequencysignalconstructions

Репозитарії

Схожі ресурси