Постановка задачи: В условиях растущей нагрузки на наземные сети связи требуется внедрение новых решений для обеспечения стабильного и качественного обслуживания пользователей. Одним из перспективных подходов является применение воздушных базовых станций (ABS, аббр. от англ. Aerial Base Stations), которые могут оперативно развертываться в районах с высокой плотностью пользователей или при чрезвычайных ситуациях. В данной статье рассматривается задача трехмерного размещения ABS с целью поддержки наземной сети связи в условиях, когда количество пользователей превышает возможности существующей наземной инфраструктуры. Основная цель этой работы ‒ определить минимальное количество ABS и их оптимальное расположение с учетом удовлетворения требований к обслуживанию пользователей. Однако это NP-сложная задача (NP-трудность ‒ недетерминированная полиномиальная трудность по времени), поэтому для решения проблемы предлагается использовать адаптивную оптимизацию скопления частиц. Научная новизна предлагаемого подхода заключается в разработке метода оптимизации трехмерного размещения ABS с использованием адаптивного алгоритма роя частиц, направленного на минимизацию количества ABS при сохранении высокого качества обслуживания пользователей. В отличие от классического метода роя частиц, предложенный алгоритм позволяет подключить большее число пользователей к ABS за счет повышения эффективности распределения ресурсов и выбора местоположения ABS. Результаты моделирования показывают, что данный алгоритм обеспечивает высокие показатели охвата в средах с различным распределением пользователей. Практическая значимость: результаты могут быть использованы при планировании и размещения ABS в условиях перегрузки или чрезвычайных ситуаций для обеспечения устойчивого покрытия.

Постановка задачи. В последнее десятилетие в сетях четвертого и пятого поколений (4G и 5G) наблюдается активное развитие услуг позиционирования, что обуславливает необходимость повышения точности оценки координат. В первой части исследования, опубликованной в предыдущем номере данного журнала, показано, что ширина полосы сигнала существенно влияет на точность позиционирования. В данной работе исследуется влияние топологии базовых станций на точность оценок координат, которое характеризуется геометрическим фактором снижения точности позиционирования. Целью работы является анализ влияния топологии базовых станций на точность позиционирования методом разности времени прихода сигналов для разных сценариев. Используемые методы: в рамках исследования проведено имитационное моделирование вычисления геометрического фактора снижения точности позиционирования разностно-дальномерного метода в сотовых сетях связи 4G LTE с применением среды MATLAB. Математическая модель базируется на двух подходах: обработке абсолютных дальностей и псевдодальностей. Анализируется влияние различных сценариев распределения базовых станций на значения геометрических факторов. Новизна исследования заключается в комплексном анализе влияния топологии базовых станций на точность позиционирования, что позволяет выявить наиболее удачные по критерию минимизации геометрического фактора снижения точности позиционирования топологии размещения базовых станций с учетом как их горизонтального, так и вертикального распределения. Это способствует более глубокому пониманию взаимосвязи между территориальной конфигурацией топологии сети и точностью оценки координат. Результат: исследование показывает, что не во всех случаях увеличение числа базовых станций в заданной области приводит к снижению геометрического фактора снижения точности позиционирования. С увеличением разности высот базовых станций происходит уменьшение указанного фактора, что положительно сказывается на точности позиционирования по вертикали. Также определена топология базовых станций для оценки координат транспортных средств на дороге в условиях городской застройки. Теоретическая / Практическая значимость: результаты работы могут быть использованы для разработки и оптимизации сценариев территориального распределения базовых станций для позиционирования в существующих и проектируемых сетях 4G и 5G, что крайне востребовано в задачах повышения качества навигационных и геолокационных сервисов, а также при решении задач сетевого позиционирования .