Разработчики: | Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ) |
Дата премьеры системы: | 2025/01/09 |
Отрасли: | Телекоммуникация и связь |
Основная статья: 5G (пятое поколение мобильной связи)
2025: Представление методики проектирования мультисервисных мобильных сетей 5G
Для построения 5G-сетей учёные МТУСИ предлагают использовать комбинированный подход, объединяющий различные технологии и протоколы. В основе этого подхода лежит использование сотовых станций с большой пропускной способностью и малой задержкой, а также передовых антенных систем. Об этом университет сообщил 9 января 2025 года.
Радиоподсистема пятого поколения представлена в виде набора секторов (часто именуемых ячейками). Для упрощения расчётов эти сектора часто изображают в виде правильных шестиугольников (сот). Одним из важных вопросов при проектировании таких сетей становится выбор оптимального числа обслуживающих секторов на базовой станции.
![]() | Этот параметр может быть равен одному, трём секторам или шести. Увеличение количества секторов повышает пропускную способность, но усложняет оборудование станции и увеличивает затраты на его эксплуатацию. Наиболее оптимальным вариантом ещё с первых систем мобильной связи принято считать число секторов, равное трём. Это касается территорий с преобладающим числом жилых кварталов, обеспечивающих наличие потенциальных абонентов. В промзонах, а также в населённых пунктах с небольшой населённостью могут применяться более простые односекторные базовые станции, — отметил Алексей Николаевич Данилов, доцент, к.т.н., доцент кафедры ССиСК МТУСИ. | ![]() |
Учёные провели исследование в рамках стандартной топологии сотовой станции, которая состоит из трёх секторов. В центре этой структуры, представляющей собой три шестиугольные зоны, находится базовая станция, отвечающая за обслуживание абонентских терминалов.
![]() | Для каждого сектора была рассчитана площадь обслуживаемой территории по формуле: ,где R — радиус действия сектора обслуживающей базовой станции. Учитывая, что площадь обслуживания для станции с тремя обслуживающими секторами будет в три раза больше: Число сайтов для определённого класса местности можно определить по формуле: , где SA — площадь местности, разбитой по классам, S — площадь обслуживания одного сайта. Дистанция (радиус) действия сектора базовой станции был рассчитан на основе формул Окамура-Хата. С её помощью осуществляется прогнозирование средних потерь на распространение радиоволны при отсутствии наличия прямой видимости до абонентского терминала. Важно отметить, что формула Окамура-Хаты является эмпирическим расчётом, который необходимо корректировать по мере модернизации передающего оборудования и при смене рабочих диапазонов частот, — поделился исследованием Сергей Петрович Максимов, старший преподаватель кафедры ССиСК МТУСИ. | ![]() |
Дистанция (радиус) действия сектора базовой станции рассчитывается на основе формул Окамура-Хата. С её помощью осуществляется прогнозирование средних потерь на распространение радиоволны при отсутствии наличия прямой видимости до абонентского терминала.Павел Бобу, Cloud Networks: В 2024 году больше всего запросов было на ИБ-консалтинг
Исследователи внедрили модернизированные версии формул Окамура-Хата для прогнозирования средних потерь в структуре связи. Первый вариант формулы был рассчитан для населённых пунктов с небольшой и средней плотностью населения, второй — для городов с большой плотностью населения, а третий — для городов с населением более 100 тысяч человек (наибольшей плотностью).
Исследование показало, что средняя дистанция обслуживания для разных диапазонов работы сетей пятого поколения выглядит следующим образом:
- Низкочастотный диапазон 700 МГц — десятки километров.
- Диапазон средних частот от 2 до 6 ГГц — оптимальное покрытие на расстоянии до 1–2 километров.
- Диапазон миллиметровых волн выше 24 ГГц — дистанция покрытия составляет примерно 150–300 метров.
В результате проведённого исследования учёные пришли к выводу, что выбор оптимального количества секторов и расстояния, на которое действует базовая станция, зависит от множества факторов. К таким факторам относятся плотность застройки, численность населения на территории и необходимая пропускная способность сети.
Методика проектирования мультисервисных мобильных сетей 5G, предложенная учёными МТУСИ, открывает новые горизонты в области телекоммуникационных технологий. Предлагаемый метод построения мультисервисной мобильной сети пятого поколения позволяет обеспечить высокую пропускную способность, низкую задержку и широкий охват, что является основными характеристиками идеальной 5G-сети.
Ожидается, что сети пятого поколения за счёт агрегации самых передовых технологий предоставления услуг связи смогут провести техническую революцию и станут флагманом в реализации совершенно новых услуг связи.
Дальнейшие исследования в этой области могут быть направлены на оптимизацию параметров проектирования, таких как число секторов на базовой станции, радиус действия сектора и число сайтов.