Розробленно моделі та методи, що використовують упорядковану послідовність процесів багаторівневої адаптації каскадних кодових конструкцій та додаткові показники розкриття невизначеності декодування. Запропоновано їх схематичні рішення й алгоритми функціонування систем передачі даних, що працюють за умов апріорної невизначеності та забезпечують сталу достовірність передачі інформації. Основні результати роботи використано під час створення відомчих радіостанцій для військових формувань і відомчих ІР-мереж для органів влади та місцевого самоврядування.

Розглянуто питання вдосконалення технології LTE за рахунок підвищення пропускної здатності радіоканалів і підвищення ефективності її розподілу між окремими мобільними терміналами. Це досягається шляхом підвищення ефективності використання складних антенних систем МІМО за рахунок механізму діаграмоутворення та на основі запропонованого методу розподілу ресурсів всередині комірки LTE. Визначено необхідні показники якості обслуговування канального рівня, для чого використано метод взаємної інформації. Виконано обчислення значення SNR, BER і коефіцієнта помилок пакетів. Для забезпечення однакового рівня ймовірності бітової помилки на вході приймача поза приміщеннями необхідно на 10 - 20 % більше відношення сигнал/шум на вході приймача мобільного термінала. Встановлено, що схеми модуляції надають значення, близькі до значень, що розраховуються з використанням формули Шеннона, але не перевищують їх. Зазначено, що найбільш ефективні результати щодо забезпечення необхідної пропускної здатності в технології LTE можна досягнути шляхом вирішення задачі розподілу частотних і часових ресурсів у низхідному каналі зв'язку. Із використанням діаграмоутворення досягається в середньому на 30 - 60 % вища пропускна здатність у радіоканалі LTE. Запропоновано метод розподілу ресурсних блоків, що враховує пропорційний розподіл пропускної здатності між абонентськими терміналами, забезпечує підвищення ступеня збалансування пропускної здатності низхідного каналу зв'язку від 10 до 100 разів у порівнянні з методом максимізації сумарної пропускної здатності за умови зниження продуктивності комірки LTE на 40 - 50 %. Метод забезпечує оптимальне співвідношення між продуктивністю комірки та ступенем збалансування пропускної здатності низхідного каналу зв'язку. На основі результатів проведених досліджень сформовано рекомендації щодо шляхів підвищення пропускної здатності на фізичному рівні у безпроводовій мережі, побудованій за технологією LTE.

Розглянуто проблему підвищення ефективності синтезу мереж LTE за рахунок використання багатоетапного підходу під час розгортання мережі LTE та впровадження інфокомунікаційних послуг. Проаналізовано теоретичні результати в області планування стільникових мереж, мереж LTE, одноетапного та багатоетапного структурного і параметричного синтезу інфокомунікаційних мереж. Розроблено комплекс математичних моделей, що забезпечує облік технічних та економічних параметрів, необхідних для вирішення завдань багатоетапного планування мереж LTE RAN. Запропоновано метод багатоетапного планування розгортання мережі LTE RAN оптимального за критерієм максимуму прибутку оператора зв'язку. Розроблено метод планування багатоетапного розгортання мережі LTE RAN з одночасним складанням плану впровадження інфокомунікаційних послуг. Експериментально досліджено ефективність запропонованих методів, надано практичні рекомендації щодо їх застосування.

Розроблено теорію аналізу та синтезу багатопараметричних сигналів із компактним спектром, що відповідають критеріям Найквіста. Запропоновано методи формування нових класів сигналів із фінітним спектром, вільних від міжсимвольної інтерференції (МСІ), та методи синтезу сигналів із керованою МСІ для систем із корелятивним кодуванням. Висвітлено методи параметричної оптимізації характеристик систем передачі. Описано нові алгоритми та математичні моделі для систем радіозв'язку, що використовують частотну модуляцію з неперервною фазою. Розв'язано проблему реалізації методів корелятивного кодування в системах передачі цифрових потоків із високою спектральною ефективністю.

Наведено результати зіставлення характеристик різних механізмів випадкового множинного доступу в BWN. Розглянуто методи множинного доступу на основі деревовидних алгоритмів (СДА, МДА, SIC), алгоритмів Aloha, подвійної експоненціальної відстрочки (BEB). Одержано умови, в яких за рахунок правильного вибору параметрів випадкового множинного доступу (стадії відстрочки, величини періоду вирішення конфлікту) забезпечується стабільна робота системи як за умов, що ідеалізуються, так і за наявності шуму в каналі зв'язку.

Розроблено новий метод множення частоти фазоманіпульованих сигналів, що, на відміну від існуючих методів, забезпечує множення лише частоти несучого коливання, тоді як фаза сигналу залишається незмінною та не призводить до множення фазових спотворень, присутніх у вхідному сигналі. Вперше синтезовано структуру помножувача частоти фазоманіпульованих сигналів, в якій базовий помножувач частоти кратності два використовується як оптимізований за кутом відтину помножувач, що працює за принципом фазового придушення. Вперше доведено можливість перетворення фазоманіпульованих сигналів за частотою без використання змішувачів і допоміжних джерел опорних, гетеродинуючих і проміжних частот.

Досліджено підвищення завадостійкості прийому сигналів у цифрових транкінгових системах за допомогою визначення необхідних параметрів і характеристик приймачів базових станцій. Одержані у процесі удосконалення даних систем показники параметрів і характеристик механізмів сигнальної обробки на прийомі визначають необхідні умови для контролю показників завадостійкості під час експлуатації за несприятливих умов та можуть використовуватися у процесі проектування нових зразків техніки рухомого зв'язку. Запропоновано загальну методику підвищення точності лінійної апроксимації скінченної імпульсної характеристики канальних моделей цифрових транкінгових систем. За даними критеріями якості обслуговування одержано розрахункові дані характеристик канальних оцінювачів підвищеної точності та еквалайзерів підвищеної завадостійкості, які можуть використовуватися у процесі проектування приймачів базових станцій. Визначено ефективну довжину тренувальних послідовностей, що застосовуються у цифрових транкінгових системах.

З використанням основних положень теорії нечітких множин запропоновано та обгрунтовано спосіб формування динамічної кластерної структури мобільної мережі, який сприяє забезпеченню необхідного рівня сервісу під час передачі інформації. Запропоновано та обгрунтовано спосіб формування маршрутної інформації, що дозволяє формувати стійкі шляхи її передачі з заданим рівнем QoS. Обгрунтовано та розроблено адаптивний алгоритм маршрутизації, що дозволяє підвищити ефективність функціонування мобільних мереж завдяки скороченню часу формування маршруту та зменшення обсягу службової інформації.

Дисертацію присвячено створенню комплексу техніки рухомого зв'язку з максимальним залученням національного виробника, використанням вітчизняного науково-промислового потенціалу. Розроблено варіант тактико-технічного завдання на дослідно-конструкторську роботу та викладено ряд пропозицій щодо створення найбільш критичних елементів майбутніх засобів: невиступних широкосмугових антен, методів та алгоритмів підвищення завадозахисту радіоканалів. Проведено аналіз основних алгоритмів. Наведено рекомендації щодо практичного використання розроблених пропозицій та рішень.

Досліження присвячено розробці нових і розвитку існуючих методів забезпечення якості зв'язку в телекомунікаційних системах надширокосмугового радіодоступу за умов зміни параметрів сигналу під час його випромінювання, розповсюдження в просторі та під час прийому. Для зменшення ймовірності бітових помилок в безпроводових персональних системах зв'язку запропоновано метод узгодження параметрів сигналу і амплітудно-частотної характеристики радіоканалу за рахунок застосування алгоритму адаптивної корекції масштабних коефіцієнтів, що визначають форму імпульсів псевдовипадкової кодової послідовності залежно від результатів вимірювання параметрів радіоканалу. Наголошено, що для збільшення дальності зв'язку за умов зміни форми сигналу під час його розповсюдження запропоновано метод оптимізації вибору співвідношення сигнал/шум з урахуванням заданої достовірності передачі повідомлень і залежності частотної характеристики радіоканалу від частоти та просторових координат. Для збільшення пропускної здатності запропоновано метод просторового розділення каналів, відмінною характеристикою якого є застосування передавальної функції системи формування та наведення променя антенної решітки, параметрами якої є просторові кути та масштабні коефіцієнти, що коректують форму імпульсів сигналу. Достовірність наукових результатів і висновків, сформульованих в дисертації, доведено шляхом імітаційного моделювання.

Для радіоканалу зі змінними у часі параметрами вирішується актуальне науково-технічне завдання забезпечення фазової синхронізації за демодуляції багаточастотних сигналів. Для вирішення поставленого завдання при обробці в високочастотній області розроблено та детально проаналізовано метод розімкненої фазової синхронізації, зокрема обгрунтовано реалізацію ним максимально правдоподібного оцінювання. При обробці в низькочастотній області визначено правила оптимальної адаптивної оцінки змінних у часі параметрів багатопроменевого радіоканалу. Проведено дослідження кореляційних властивостей параметрів радіоканалів різних моделей в частотній та часовій областях і закону розподілу ймовірностей частотних зсувів. Уточнено відомий вираз оцінки потужності шумів неортогональності. Як об'єктивний критерій якості синхронізації, використовувався мінімум імовірності помилки відновленого двійкового цифрового сигналу.

Описаны принципы, особенности построения и функционирования нового класса сетей - самоорганизующихся стационарных и мобильных сетей радиосвязи. Рассмотрена возможность использования в таких сетях импульсных сверхширокополосных сигналов. Приведены основные свойства, параметры и примеры возможной реализации самоорганизующихся радиосетей (военного, промышленного и домашнего назначения). Изложены теоретические основы и примеры решения задач управления радиосетями (процедуры доступа в радиоканал, маршрутизация и ретрансляция пакетов, интеллектуализация управления сетями) на канальном сетевом и прикладном уровнях эталонной модели взаимодействия открытых систем. Рассмотрены принципы, примеры построения и реализации приемопередающих сверхширокополосной радиосвязи.

Розглянуто метод оцінювання швидкісного потенціалу систем абонентського доступу xDSL. поверх ТфЗК за рахунок вдосконалення імітаційної багаторівневої еталонної моделі, шляхом врахування параметрів і топології існуючої інфраструктури. Це дозволило підвищиги точність оцінки характеристик систем, що працюють в кабелі, за умов перехідних завад та імпульсного шуму. Наведено метод оцінювання пропускної здатності системи абонентського доступу на рівні TCP/IP за рахунок використання аналітичної багаторівневої еталонної моделі систем xDSL, яка враховує більшу кількість параметрів формування кадру й елементів стеку протоколів, що дозволило підвищити точність оцінки. Обгрунтовано метод планування мереж абонентського доступу за рахунок комплексного використання імітаційної й аналітичної багаторівневої еталонної моделі з елементами стеку протоколів систем xDSL. Це дозволило більш повно враховувати вимоги до структури мережі, что будується згідно концепції NGN в межах сценарію FTTC, ємності та складу обладнання мультиплексорів доступу DSLAM.

Вирішено наукову проблему підвищення пропускної здатності (ПЗ) телекомунікаційних систем широкосмугового радіодоступу (СШР) з забезпеченням завадостійкості з покращенням смугового ресурсу (СР) СШР за раціонального варіювання її енергетичним ресурсом. Розроблено нові методи, алгоритми, математичні моделі та визначено нові закономірності впливу параметрів радіоканалів СШР на її ПЗ. Описано методи та моделі підвищення спектральної ефективності СШР з застосуванням багатоантенної техніки просторового мультиплексування і рознесення та просторово-часового кодування, зокрема методи лінійного просторового перетворення для оптимізації передаваної потужності та канальної оцінки OFDM за просторово-частотно-часового кодування, моделі ПЗ та імовірності помилки СШР з кооперативною Multiple Input-Multiple Output (МІМО)-ретрансляцією, імітаційні моделі радіоканалу МІМО-системи, визначено закономірність впливу кількості користувачів на ПЗ СШР з МІМО-каналами, методи зменшення впливу завад в МІМО-системі. Запропоновано методи та моделі покращення СР в багатосервісних СШР з керуванням розподілом СР, зокрема модель диференційованих послуг гарантованої передачі, розподілу обслуговування для схеми вимоги на ширину смуги, системи на базі OFDMA з кооперативною ретрансляцією, схему оптимального розподілу під несучих, потужності та швидкості передачі даних для багатосервісної системи. Викладено підходи, методи та моделі для реалізації розширення СР СШР з переходом до роботи системи ММДХ, розроблено нову конвергентну мікростільникову архітектуру фізичного та канального рівнів СШР ММДХ для досягнення за умов релєєвських завмирань ПЗ прямого радіоканалу одиниць

гігабіт за секунду під час забезпечення безперервного обслуговування мобільних користувачів системи.

Запропоновано методи аналізу та синтезу надширокосмугових сигналів із заданими кореляційними функціями для підвищення ефективності пристроїв формування сигналів у системах мобільного зв'язку. Проведено аналіз спектральних і кореляційних властивостей надширокосмугових сигналів і узагальненого гаусового імпульсу. Одержали подальший розвиток метод синтезу оптимальних поліномінальних сигналів із заданими кореляційними властивостями та метод синтезу оптимальних узагальнених гаусових імпульсів на основі їх комбінацій. Теоретичний матеріал супроводжується значною кількістю результатів комп'ютерної симуляції.

Удосконалено теорію завадозахисності систем рухомого зв'язку (СРЗ) із використанням просторово-часової обробки сигналів (ПЧОС) за умов впливу динамічних множинних електромагнітних взаємодій. Розроблено методи забезпечення електромагнітної сумісності (ЕМС) угрупувань радіолектронних засобів (РЕЗ) СРЗ. Сформульовано теоретичні та практичні положення, на базі яких розроблено методи, що дають можливість у складній електромагнітній обстановці надавати послуги зв'язку на рівні вимог часу у разі успішного вирішення актуальної проблеми ЕМС і дефіциту частот, що виділяються. Обгрунтовано необхідність розробки нових методів забезпечення просторово-часового доступу з метою вирішення проблеми ЕМС СРЗ.

Уперше з використанням модифікованого методу інтегральних рівнянь розв'язано задачу визначення розподілу електромагнітного поля радіотелефону у фантомі голови людини. Розроблено математичні моделі цього розподілу від ниткоподібного джерела струму та півхвильового вібратора. Для підвищення точності математичної моделі з метою визначення розподілу поля вібраторної антени у фантомі голови людини застосовано уточнені амплітудний та фазовий розподіли струму у півхвильовому вібраторі. Запропоновано удосконалений метод вимірювання елекродинамічних параметрів композитних матеріалів, завдяки якому підвищено точність вхідних даних для моделювання шляхом часткової взаємної компенсації знакозмінних інструментальних похибок і зменшення випадкових похибок на підставі статистичної обробки експериментальних даних.

Досліджено задачу оцінювання параметрів нестаціонарного радіоканалу адаптивним фільтром Калмана за пілот-сигналом. Задачу оцінювання параметрів каналу (коефіцієнта передачі, набігу фази та затримки сигналу) розв'язано для забезпечення оптимальної демодуляції широкосмугових сигналів у системах зв'язку з рухомими об'єктами, канали яких відносяться до класу нестаціонарних. Досліджено властивості фільтра Калмана та розроблено скалярний рекурентний алгоритм адаптивної фільтрації Калмана. Розроблений алгоритм має утричі меншу обчислювальну складність у порівнянні з відомими алгоритмами. Розроблено метод і схеми оцінювання параметрів нестаціонарного радіоканалу за допомогою адаптивного фільтра Калмана за пілот-сигналом: схему відновлення коливання та схему тактової синхронізації. Ефективність розроблених схем визначено в результаті комп'ютерного моделювання системи зв'язку з рухомими об'єктами стандарту UMTS, для цього створено відповідну математичну модель.

Розроблено науково-методичні підходи щодо оцінки економічної ефективності мереж зв'язку з урахуванням еколого-економічних чинників для визначення найбільш перспективних напрямків розвитку безпровідного зв'язку. Удосконалено теоретичні та методичні засади оцінки еколого-економічного збитку від електромагнітного забруднення середовища джерелами випромінювання малої потужності. Обгрунтовано наукові принципи формування моделі визначення додаткових витрат від електромагнітного забруднення, які використовуються у процесі формування доходної та витратної частини бюджетів різного рівня. Суттєво удосконалено механізми компенсації збитків для споживачів інформаційних послуг з використанням принципів медичного страхування, що дає можливість нагромадження та цільового використання коштів на відновлення стану здоров'я постраждалих. Розроблено науково-методичні положення щодо формування пріоритетних напрямків екологізації інформаційно-телекомунікаційних технологій, що забезпечать зменшення електромагнітного забруднення довкілля.

Проаналізовано показники якості роботи мережі спільно-канальної сигналізації N 7 (СКС7), досліджено питання їх поліпшення за умов конвергенції телекомунікаційних мереж. Розглянуто й узагальнено фактори, які впливають на ці показники у разі взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами. Удосконалено методику визначення інтенсивності сигнального навантаження з урахуванням коефіцієнта ефективності спроб встановлення з'єднань, середньої кількості та довжини сигнальних повідомлень, середньої тривалості зайняття розмовного каналу за різних типів з'єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі, а саме: для міжнародних, міжміських і місцевих. Розвинуто методику визначення інтенсивності сигнального навантаження з урахуванням особливостей взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами. За методом теоретичних розрахунків визначено умови оптимальності розподілу сигнального навантаження у мережі СКС7. Проведено експериментальні дослідження інтенсивності сигнального навантаження. Результати теоретичних розрахунків підтверджено експериментальними даними.