Модель динаміки станів угруповання радіоелектронних засобів у задачах забезпечення електромагнітної сумісності

A dynamic model of multiple interactions of n-elements of a complex mobile communication system is developed, which takes into account the nature of inter-element communications and phase states of the grouping of electronic devices. The model describes the electromagnetic environment of the grouping of electronic equipment in the state space during group use of a frequency resource.The simulation of the dynamics of interaction and phase states of the grouping of electronic equipment is done with the group use of the frequency resource.It is shown that at sufficiently large values of the growth coefficient of the number of electronic devices, both a sharp increase in the level of interaction intensity and a sharp decrease characteristic of those situations that occur in mobile communication systems during the busy hours in places of high density of mobile users can occur.The analysis of the dynamics of the grouping of radio-electronic means of a mobile communication system at different intensities of linear and non-linear multiple interactions, the combined nature of which is displayed by the normalized value of the signal/(jam+noise) ratio, is carried out. The dynamics of non-equilibrium states of the groups of 2 mobile networks at various values of the intensity of interactions is considered.It is established that the non-equilibrium state of the mobile communication system occurs when the total level of the group influence of the emitting devices on the receiving devices increases with a normalized value of the interaction intensity of more than 1.4.The conditions are identified under which the grouping of radio-electronic means of a mobile communication system can function without deterioration of quality indicators, characterized by the total level of group influence of radiating devices on receiving devices, under conditions of optimal frequency resource distribution.It is shown how, using the non-linear Volterra system, which simulates the dynamics of the interactions of a grouping of electronic equipment, it is possible to analyze its state in the future. This model allows to analyze the grouping of electronic equipment with various specific parameters of individual types of electronic equipment, the nature and intensity of their interaction in the group with the current distribution of resourcesРазработана динамическая модель множественных взаимодействий n-элементов сложной системы мобильной связи, в которой учтены характер межэлементних связей и фазовых состояний группировки радиоэлектронных средств. Модель описывает электромагнитную обстановку группировки радиоэлектронных средств в пространстве состояний при групповом использовании частотного ресурса.Проведено моделирование динамики взаимодействия и фазовых состояний группировки радиоэлектронных средств, при групповом использовании частотного ресурса.Показано, что при достаточно больших значениях коэффициента роста числа радиоэлектронных средств может происходить как резкое увеличение уровня интенсивности взаимодействий, так и резкое снижение, характерное для тех ситуаций, которые возникают в системах мобильной связи в час наибольшей нагрузки в местах большой плотности мобильных пользователей.Проведен анализ динамики группировки радиоэлектронных средств системы мобильной связи при разной интенсивности линейных и нелинейных множественных взаимодействий совокупный характер которых отображается нормированным значением отношения сигнал / (помеха + шум). Рассмотрена динамика неравновесных состояний группировок 2 мобильных сетей при различных значениях интенсивности взаимодействий.Установлено, что неравновесное состояние мобильной системы связи наступает при росте суммарного уровня группового влияния излучающих устройств на приемные устройства при нормированном значении интенсивности взаимодействий более 1,4.Выявлены условия, при которых группировка радиоэлектронных средств системы мобильной связи может функционировать без ухудшения качественных показателей, характеризуемых суммарным уровнем группового влияния излучающих устройств на приемные устройства, в условиях оптимального распределения частотного ресурса.Показано, как с помощью нелинейной системы Вольтера, моделирующей динамику взаимодействий группировки радиоэлектронных средств, можно анализировать ее состояние в будущем. Данная модель позволяет выполнять анализ группировки радиоэлектронных средств при различных, конкретных параметрах отдельных типов радиоэлектронных средств, характере и интенсивности их взаимодействия в группировке при действующем распределении ресурсовРозроблено динамічну модель множинних взаємодій n-елементої складної системи мобільного зв’язку, в якій враховано характер міжелементних зв'язків і фазових станів угруповання радіоелектронних засобів. Модель описує електромагнітну обстановку угруповання радіоелектронних засобів в просторі станів при груповому використанні частотного ресурсу.Проведене моделювання динаміки взаємодії і фазових станів угруповання  радіоелектронних засобів, при груповому використанні частотного ресурсу.Показано, що при досить великих значеннях коефіцієнту росту числа радіоелектронних засобів може відбуватися як різке збільшення рівня інтенсивності взаємодій, так і різке зниження, характерне для тих ситуацій, які виникають в системах мобільного зв’язку у час найбільшого навантаження, в місцях великої щільності мобільних користувачів.Проведено аналіз динамічної поведінки угруповання радіоелектронних засобів системи мобільного зв’язку при різній інтенсивності лінійних і нелінійних множинних взаємодій сукупний характер яких відображається нормованим значенням відношення сигнал/(завада+шум). Розглянута динаміка нерівноважних станів угруповань 2- мобільних мереж при різних значеннях інтенсивності взаємодій. Встановлено, що нерівноважний стан мобільної системи зв’язку настає при зростанні сумарного рівня групового впливу випромінюючих пристроїв на приймальні пристрої при нормованому значенні інтенсивності взаємодій більше ніж 1,4.Виявлено умови, за яких угруповання радіоелектронних засобів системи мобільного зв’язку зможуть функціонувати без погіршення показників якості, що відображені сумарним рівнем групового впливу випромінюючих пристроїв на приймальні пристрої, за умов оптимального розподілу частотного ресурсу.Показано, як за допомогою нелінійної системи Вольтера, що моделює динаміку взаємодій угруповання радіоелектронних засобів, можна аналізувати її стан в майбутньому. Дана модель дозволяє виконувати аналіз стану угруповання радіоелектронних засобів при різних, конкретних параметрах окремих типів радіоелектронних засобів, характері і інтенсивності їх взаємодій в угрупованні при діючому розподілу ресурсі

Модель динаміки станів угруповання радіоелектронних засобів у задачах забезпечення електромагнітної сумісності

A dynamic model of multiple interactions of n-elements of a complex mobile communication system is developed, which takes into account the nature of inter-element communications and phase states of the grouping of electronic devices. The model describes the electromagnetic environment of the grouping of electronic equipment in the state space during group use of a frequency resource.The simulation of the dynamics of interaction and phase states of the grouping of electronic equipment is done with the group use of the frequency resource.It is shown that at sufficiently large values of the growth coefficient of the number of electronic devices, both a sharp increase in the level of interaction intensity and a sharp decrease characteristic of those situations that occur in mobile communication systems during the busy hours in places of high density of mobile users can occur.The analysis of the dynamics of the grouping of radio-electronic means of a mobile communication system at different intensities of linear and non-linear multiple interactions, the combined nature of which is displayed by the normalized value of the signal/(jam+noise) ratio, is carried out. The dynamics of non-equilibrium states of the groups of 2 mobile networks at various values of the intensity of interactions is considered.It is established that the non-equilibrium state of the mobile communication system occurs when the total level of the group influence of the emitting devices on the receiving devices increases with a normalized value of the interaction intensity of more than 1.4.The conditions are identified under which the grouping of radio-electronic means of a mobile communication system can function without deterioration of quality indicators, characterized by the total level of group influence of radiating devices on receiving devices, under conditions of optimal frequency resource distribution.It is shown how, using the non-linear Volterra system, which simulates the dynamics of the interactions of a grouping of electronic equipment, it is possible to analyze its state in the future. This model allows to analyze the grouping of electronic equipment with various specific parameters of individual types of electronic equipment, the nature and intensity of their interaction in the group with the current distribution of resourcesРазработана динамическая модель множественных взаимодействий n-элементов сложной системы мобильной связи, в которой учтены характер межэлементних связей и фазовых состояний группировки радиоэлектронных средств. Модель описывает электромагнитную обстановку группировки радиоэлектронных средств в пространстве состояний при групповом использовании частотного ресурса.Проведено моделирование динамики взаимодействия и фазовых состояний группировки радиоэлектронных средств, при групповом использовании частотного ресурса.Показано, что при достаточно больших значениях коэффициента роста числа радиоэлектронных средств может происходить как резкое увеличение уровня интенсивности взаимодействий, так и резкое снижение, характерное для тех ситуаций, которые возникают в системах мобильной связи в час наибольшей нагрузки в местах большой плотности мобильных пользователей.Проведен анализ динамики группировки радиоэлектронных средств системы мобильной связи при разной интенсивности линейных и нелинейных множественных взаимодействий совокупный характер которых отображается нормированным значением отношения сигнал / (помеха + шум). Рассмотрена динамика неравновесных состояний группировок 2 мобильных сетей при различных значениях интенсивности взаимодействий.Установлено, что неравновесное состояние мобильной системы связи наступает при росте суммарного уровня группового влияния излучающих устройств на приемные устройства при нормированном значении интенсивности взаимодействий более 1,4.Выявлены условия, при которых группировка радиоэлектронных средств системы мобильной связи может функционировать без ухудшения качественных показателей, характеризуемых суммарным уровнем группового влияния излучающих устройств на приемные устройства, в условиях оптимального распределения частотного ресурса.Показано, как с помощью нелинейной системы Вольтера, моделирующей динамику взаимодействий группировки радиоэлектронных средств, можно анализировать ее состояние в будущем. Данная модель позволяет выполнять анализ группировки радиоэлектронных средств при различных, конкретных параметрах отдельных типов радиоэлектронных средств, характере и интенсивности их взаимодействия в группировке при действующем распределении ресурсовРозроблено динамічну модель множинних взаємодій n-елементої складної системи мобільного зв’язку, в якій враховано характер міжелементних зв'язків і фазових станів угруповання радіоелектронних засобів. Модель описує електромагнітну обстановку угруповання радіоелектронних засобів в просторі станів при груповому використанні частотного ресурсу.Проведене моделювання динаміки взаємодії і фазових станів угруповання  радіоелектронних засобів, при груповому використанні частотного ресурсу.Показано, що при досить великих значеннях коефіцієнту росту числа радіоелектронних засобів може відбуватися як різке збільшення рівня інтенсивності взаємодій, так і різке зниження, характерне для тих ситуацій, які виникають в системах мобільного зв’язку у час найбільшого навантаження, в місцях великої щільності мобільних користувачів.Проведено аналіз динамічної поведінки угруповання радіоелектронних засобів системи мобільного зв’язку при різній інтенсивності лінійних і нелінійних множинних взаємодій сукупний характер яких відображається нормованим значенням відношення сигнал/(завада+шум). Розглянута динаміка нерівноважних станів угруповань 2- мобільних мереж при різних значеннях інтенсивності взаємодій. Встановлено, що нерівноважний стан мобільної системи зв’язку настає при зростанні сумарного рівня групового впливу випромінюючих пристроїв на приймальні пристрої при нормованому значенні інтенсивності взаємодій більше ніж 1,4.Виявлено умови, за яких угруповання радіоелектронних засобів системи мобільного зв’язку зможуть функціонувати без погіршення показників якості, що відображені сумарним рівнем групового впливу випромінюючих пристроїв на приймальні пристрої, за умов оптимального розподілу частотного ресурсу.Показано, як за допомогою нелінійної системи Вольтера, що моделює динаміку взаємодій угруповання радіоелектронних засобів, можна аналізувати її стан в майбутньому. Дана модель дозволяє виконувати аналіз стану угруповання радіоелектронних засобів при різних, конкретних параметрах окремих типів радіоелектронних засобів, характері і інтенсивності їх взаємодій в угрупованні при діючому розподілу ресурсі

Distributed resource allocation with imperfect spectrum sensing information and channel uncertainty in cognitive femtocell networks

Abstract To meet the ever-increasing demands of mobile traffic, femtocells are considered as one of the promising solutions. In this paper, we study a sensing-based resource allocation scenario in cognitive femtocell networks and present an efficient distributed imperfect-spectrum-sensing-based resource allocation (DIRA) algorithm while considering the channel uncertainty to maximize the total data rate of cognitive femtocell networks by jointly optimizing both subchannel assignment and power allocation taking into account the influence of the sensing accuracy. However, the general optimization problem turns out to be a mixed integer programming problem. In order to make it tractable, the original optimization problem is divided into two sub-optimization problems,namely,optimal subchannel allocation and optimal power allocation. Specifically, the proposed distributed fairness-based subchannel allocation (DFSA) algorithm guarantees fairness by introducing channel condition difference and satisfaction degree as the indicators of subchannel allocation. Additionally, optimal power allocation with the consideration of imperfect spectrum sensing and interference uncertainty is performed using the proposed chance-constrained power optimization (CPO) algorithm. Bernstein’s approximation is conducted to make the chance constraint tractable. Simulation results illustrate that the distributed imperfect-spectrum-sensing-based resource allocation (DIRA) algorithm can provide considerable fairness among femtocells and at the same time maximize the total data rate of the cognitive femtocell network