Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини ривожлантириш вазирлиги муҳаммад ал-хоразмий номидаги

 
ГЕОПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ МОНИТОРИНГА 
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 
О.А.Ишанходжаев, А.А. Абдуваитов, Ш.С.Ахралов 
В мире на сегодняшний день для ускорения темпов проектирования и 
строительства новых сетей связи, модернизации инфраструктуры уже 
существующей, мониторинг растущих потребностей населения к повышению 
качества обслуживания сетей, а также эффективное использование ресурсов 
компьютерных систем и технологий в области управления телекоммуни-
кационной инфраструктурой являются одними из основных и актуальных задач. 
В сфере управления телекоммуникационной инфраструктурой информа-
ционно-коммуникационными технологиями на начальном этапе требуется 
подготовка исходной информации, это очень удобно с применением 
геоинформационных систем (ГИС) и технологий, создание базы данных и баз 
знаний для структурирования разноплановых информаций с целью электронно-
графического моделирования, а также ГИС-анализа может представляться в виде 
инструмента мониторинга.
В развитых странах, в том числе США, Канада, Нидерланды, Япония, 
Германия, Дания, Корея, Франция, Россия в управлении процессами телеком-
муникационной инфраструктурой широко используются компьютеризиро-

---

18 
ванные технологии, достигнуты результаты по развитию и реализации на основе 
интеграции методов математического моделирования с ГИС-технологиями [2]. 
«Международный совет по прессе и теле-коммуникациям» (International 
Press Telecommunications Council) - организация со штаб-квартирой в 
Лондоне
, 
Англия
, состоящая из крупнейших новостных агентств и поставщиков новостей, 
целью которого является создание и улучшение технических стандартов для 
обмена новостями. В частности, ими был разработан стандарт 
метаданных
для 
цифровых изображений
, который позволяет хранить различную содержательную 
информацию [3]. 
В соответствии с законами Республики Узбекистан 
«О телекоммуника-
циях»
, 
«О защите прав потребителей»
, в целях определения порядка и условий 
оказания и пользования услугами мобильной связи, прав и обязанностей, а также 
ответственности пользователей и операторов сетей мобильной связи в стране 
более 22 миллионов человек используют мобильную связь, также более 16 мил. 
пользуются мобильным интернетом. В 2019 году операторами мобильной связи 
установлены 3000 новых базовых станций. [1]. 
Исследуя возможностей применения ГИС-технологий для решения задач, 
как проведение системного анализа предметной области, построение 
концептуальной модели информационной системы и геоданных для 
математической модели при представлении результатов по улучшению 
инфраструктуры телекоммуникационных сетей, так и разработка методов 
решения пространственных задач в планировании сети, рассмотрены процесс 
обработки данных по технологической цепочке ГИС. 
Рассмотрим в задачах, каким образом можно увеличить зону покрытия и 
каков охвата 5 Ватт на УКВ? В городе расстояние до 500 метров твёрдо 
принимается станция, в приграничных и сельской местности при установке на 
возвышении этот передатчик можно услышать на расстоянии 15-20 км и больше. 
Реально же в городе получается покрытие территории около 3-5 км при условии 
применения хороших, высоко поднятых базовых станций и приемника с 
хорошей чувствительностью. При использовании внешних приемных антенн 
дальность приема может значительно возрастать, вплоть до 20 – 25 км. Очень 
большое влияние на зону обслуживания имеет передающая антенна. Подъем 
антенны на 5 метров выше близлежащих домов может сильно увеличить зону 
обслуживания: это равносильно увеличению мощности передатчика примерно в 
10 раз. Передатчик с 25 Вт усилителем, при использовании антенны с 
коэффициентом усиления 10 дБ равносилен передатчику с мощностью 
излучения 250 Вт. [4, 5]. 
При рассмотрении проблемы увеличения зоны покрытия все же необходимо 
помнить, что максимальная мощность используемого средства ограничивается 
фактором электромагнитной совместимости ЭМС [3, 6]. При этом в условиях 
постоянного повышения сложности информационных и телекоммуникационных 
систем приобретают особую важность - масштабность телекоммуникационной 
сети и качество предоставляемых сервисов. Современная телекоммуника-

---

19 
ционная инфраструктура представляет собой сложную гетерогенную сеть, 
включающую телекоммуникационное, серверное и программное обеспечение 
различных производителей, работающее в различных стандартах и под 
управлением различного программного обеспечения. Сложность и масштабность 
сетевой инфраструктуры предопределяют высокий уровень автоматизированных 
средств мониторинга и управления, которые должны использоваться для 
обеспечения надежной работы сети.
Архитектура модели ГИС, отвечающая требованиям в указанных выше 
задачах - выполнение сбора, обработки, хранения и отображения полной 
информации о состоянии всех компонентов телекоммуникационной и 
информационной инфраструктуры сети независимо от архитектуры сети, типа 
коммутатора и поставщика. Для конечного пользователя в системе ГИС 
построенная сеть по схеме клиент-сервер, пространственных данных 
используются как одна из распространённых систем управления базами данных 
(СУБД), в последнее время в основном на базе одного из распространённых SQL 
серверов (Microsoft SQL Server, Oracle, SQL, PostgreSQL и т.п.). При этом 
внутренняя структура хранения пространственных данных являются уникальной 
для данной ГИС, часто затворённой от использования правообладателем. В 
процессе планирования в базу данных будет введена информация по 
эксплуатируемой телекоммуникационной сети. Превосходным инструментом 
для этих задач является MESA Solutions Inc., от крупнейшего поставщика систем 
поддержки операций Telcordia Technologies. Построенная на основе 
общепризнанного продукта от ESRI ArcGIS 9.x она широко используется при 
проведении работ по проектированию будущих сетей связи [5]. 
Использование технологий пятого поколения мобильной связи 5G и 
Интернета вещей (IoT) на ГИС основе предполагает инвентаризации, 
управляемость, контролируемость и масштабируемость сети с огромным 
количеством соединений, которые будут обеспечены интеллектуальными 
сетевыми функциями во всех отраслях [3, 7]. Для инвентаризации объектов 
телекоммуникации проанализированы две основные задачи. Во-первых, 
планирование развития телекоммуникационных сетей, в том числе их геопрос-
транственный анализ и моделирование, а также инвентаризация ресурсов и 
объектов распределенной инфраструктуры, ведение технической документации 
для множества распределенных объектов и обеспечение профилактических и 
аварийных ремонтных работ. Во-вторых, обеспечение доступа абонентов сети к 
ГИС при реализации маркетинговых продуктов. 
Принципы создания геоинформационно-телекоммуникационной системы на 
базе ГИС-технологий - компоненты платформы (табл. 1) и обменивание 
пространственными данными в полном подробном векторе, для интерпретации и 
реализации спецификаций WFS (Web Feature Service). Динамично простран-
ственно привязанных данных из географической информации производит карты 
Web Map Service (WMS).

---

20 
Реализация и компоненты платформы ГИС 
Таблица № 1 
Компоненты 
Геопорталы 
Геосерверы 
Управление 
данными 
Топологии 
HTML, 
HTTP, 
XSL, 
XML, ISP, ASP 
XML, 
SOAP, 
WMS, 
WSOL, WFS, GML 
SQL 
Элементы 
Веб-сайты, 
Средства 
управления 
данными 
через Веб 
Географические 
Веб -сервисы 
Система управления 
базами данных 
Функции 
Поиск, 
отображения 
схем и карт, запрос к 
данных 
администри-
рование данных 
Атрибутивные 
и 
табличные геоданные 
Растровые, векторные, 
текстовые данные 
Адекватно описывающая исследуемую систему, ГИС модель позволяет с 
минимальными временными и материальными затратами находить оптимальные 
решения т.е., основные требования к моделям следующие: объективное 
отображение оригинала (адекватность -топа основы, рис. 1,а) визуальность в 
приграничных, труднодоступных местах и сельских населенных пунктах в 
условиях изменения ИКТ; максимальная простота применения.
Но для этого необходимо количественно обосновать выбор, т.е. при 
геоинформационном планировании и мониторинге не обойтись без оцифровки 
(рис. 1,б.), векторизации и математических моделей, которое – представляют 
собой фактическое описание объекта с применением различных геометрических 
и математических соотношений. Фактическое покрытие сети и фактическая 
скорость приема/передачи данных зависят от типа и характеристик абонентского 
устройства, радиоусловий в месте нахождения абонента, особенностей рельефа и 
метеорологических 
условий, 
количества 
абонентов 
с 
устройствами, 
единовременно работающими в той же соте.
Изучение характера на основе космических снимков объектно-
компонентным и концептуальным уровнем ГИС (рис. 1,в.), геометрические 3D 
моделирование на основе наложения слоев (рис.1,г.), будут отличаться степенью 
детализации, степенью учета тех или иных особенностей (например, режимов 
функционирования реального объекта, видом проводимой операции), отражать 
какую-то определенную грань сущности системы, в приграничных, 
труднодоступных местах и сельских населенных пунктах и что самое главное – 
ориентироваться на исследование только определенного свойства или группы 
свойств системы.
Исходная сеть телерадиовещания (ТРВ) А (рис. 1,г) состоит из N ТРВ и 
характеризуется техническим показателем эффективности 
, который зависит 
от параметров ТРВ и является функцией нескольких переменных, 
где,
частота, мощность, 
высота подвеса базовых станций и координаты расположения 
ТРВ [5].

---

21 
Рис.1. ГИС модель телекоммуникационной сети 
Задача геоинформационного территориально-распределенного планиро-
вания сети сотовой, интернет, ТВ и звукового вещания как задачи оптимизации 
по предложенному показателю эффективности может быть сформулирована 
следующим образом: найти такую сеть телерадиовещания А', т.е. такой набор 
параметров ТРВ 
который удовлетворяет 
ограничениям и обладает при этом наилучшим значением показателя 
эффективности 
. 
В 
разработке 
алгоритмов 
и 
программных 
средств 
на 
базе 
геоинформационных технологий, позволяющих оптимизировать технические 
параметры сети ТРВ, т.е. повысить эффективность сети при проектировании 
оптимальной модели необходимо пользоваться следующими рекомендациями: 
точность вычислений должна соответствовать точности исходных данных, а 
точность самих исходных данных – той практической потребности, для которой 
нужен результат моделирования и сама модель в целом [5]. Дополнительные 
модули, функционалы качества и алгоритмы их вычислений для решения 
оптимизационных задач обслуживаемая территория S произвольной формы 
была представлена в виде массива точек ; 
где, L- 
общее число точек, принадлежащих обслуживаемой территории. Каждая точка 
области S характеризуется двумя параметрами. Если напряженность поля в j-ой 
точке области S превышает минимально используемую напряженность поля 
хотя бы одной j-ой ТРС, т.е выполняется условие 
; то 
параметр 
иначе 
Удовлетворяющий это условие параметр 
показывает число ТРС, которые создают в точке области S напряженность поля 
. Таким образом, параметр 
принимает значения 
.
Рассмотрим задачу оптимального размещения фиксированного числа ТРС - N с 
заданными параметрами
в области S, в результате решения которой 
коэффициент покрытия области S сигналами от этих станций будет 

---

22 
максимальным. В данной задаче показатель эффективности ЭА соответствует 
коэффициенту покрытия. Определим коэффициент покрытия области S 
сигналами от ТРС. Варьируя координаты 
, находим оптимальную сеть,
имеющее максимальное значение коэффициента покрытия 
области S 
Так как область S представлена массивом точек, то коэффициент покрытия 
обслуживаемой территории сигналами от ТРС может быть записан в виде 
где, 
- число точек области S. Эффективности 
согласно 
может принимать значения от нуля до единицы
.
Проектируя ГИС для планирования систем связи моделирования условно 
можно разбить на несколько этапов, она должна включать в себя: уяснение 
целей исследования, места и роли модели в процессе системных исследований, 
систем 
управления, 
формулирование 
и 
оптимизация. 
Начиная 
с 
содержательного описания моделируемого объекта с применением различных 
геометрических и математических соотношений и заканчивается программной 
реализацией модели, т.е., проводится на ней эксперимент, завершается процесс 
моделирования анализом и обработкой результатов моделирования, 
выработкой предложений и рекомендаций по использованию результатов 
моделирования на практике. 
Литература: 
1.
Закон Республики Узбекистан «О телекоммуникациях» 20.08.1999г.№822-I. -Ташкент.
2.
Андрианов В. Тенденции развития ПО ГИС на примере продуктов ESRI // ArcReview. 
N2 (37), 2006. с.1-3. 
3.
Джуманов Ж.Х., Р.А.Юсупов, Ш.C.Ахралов, О.Ишанходжаев. Геоахборот 
тизимларини телекоммуникация технологиялари соҳасида қўлланилиши. Мухамад ал-
Хоразмий авлодлари илмий-амалий ва ахборот -тахлилий журнали. Ташкент. ТАТУ.
№1(10)2020. 
4.
Сотовая связь Узбекистана в 2016-2019 годах. 
https://ictnews.uz/
 
5.
Буснюк Н. Н. Системы мобильной связи. – Минск : БГТУ, 2018. – 105 с.