Модели и методы расчета локальных эфирных сетей множественного доступа

• Автор: Демченков, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОДНОРОДНОЙ СЕТИ

СИНХРОННОГО СЛУЧАЙНОГО МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА

1.1. Объект и постановка задачи исследования

1.2. Обобщенная модель однородной сети синхронного случайного доступа (ССД)

1.3. ССД с ограниченной емкостью буфера в станциях

1.4. Модели ненадежных систем множественного доступа с ССД

1.5. Выбор вероятности доступа станций

ВЫВОДЫ
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕОДНОРОДНЫХ СЕТЕЙ С ССД
2.1. Модель неоднородного ССД
2.2. Регулируемый ССД
2.3. Неоднородный ССД по типу входящего потока
2.4. Метод эквивалентных замен по входящему потоку
2.5. Модель коммутатора с транзитным и внутренним обменом на основе неоднородной сети с ССД
ВЫВОДЫ
3. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА СЕТЕЙ СО СЛУЧАЙНЫМ СИНХРОННО -ВРЕМЕННЫМ ДОСТУПОМ (ССВД)
3.1. Случайный синхронно-временной доступ
3.2. Обобщенная модель сети с ССВД
3.3. Неоднородный ССВД по длине пакета (окна)
3.4. Регулируемый ССВД
3.5. Модель коммутатора на основе ССВД
ВЫВОДЫ
4. СРАВНЕНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ, ВЫБОР СТРУКТУРЫ СЕТИ И
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
4.1. Сравнение методов эфирного множественного доступа

4.2. Задачи выбора структуры эфирной сети множественного доступа.
4.3. Имитационные модели эфирных сетей множественного доступа
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПИТЕР АТУ РА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Развитие и повсеместное внедрение яокальных вычислительных сетей во многих сферах человеческой деятельности требует предоставления пользователям всё большего количества и качества услуг по передаче дискретной информации. В настоящее время наблюдается бурное развитие технологий беспроводной связи. Беспроводные технологии стремительно завоевывают популярность, как одно из средств построения информационно-вычислительных сетей. Привлекательность локальных эфирных сетей (ЛЭС) объясняется несколькими причинами:
- предельно малые сроки развертывания и быстрая реконфигурация;
- возможность расширения сети, как по количеству станций, так и по охватываемой территории;
- простота обслуживания подвижных и периодически меняющих свое положение станций.
Несмотря на достаточно высокие цены на оборудование, интегральные преимущества по сравнению с проводными сетями могут оказаться весьма значительными. Эти преимущества особенно важны для ряда пользователей, которым принципиально время получения и .скорости обработки информации независимо от места расположения.
Использование локальных эфирных сетей при построении систем сбора и обработки информации, автоматизированных систем управления различных уровней, телеметрических комплексов и др. ведет к существенному росту информационных потоков между территориально распределенными источниками и получателями сообщений. В настоящее время наиболее известным протоколом множественного доступа в ЛЭС является протокол множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (МДКН-ОК) - стандарт ШЕЕ 802.3.
Несмотря на контроль несущей, остаются два обстоятельства, приводящие к столкновениям. Первое из них связано с ненулевой задержкой распространения сигналов между соседними узлами, где задержка распространения сигнала

Анализ ВВХ рассматриваемой сети произведен при следующих исходных данных: топология сети - шина, Гф=8, гу=8, га—16, гк=32, пкв=8, р=1*10'6,
В1ПК-5км.
При исследовании характеристик работы сети интерес представляет исследования влияния как отдельных параметров рси р;п (вероятности нахождения станции в режиме сеанса и в зоне действия соты), так и их совместного влияния в виде их произведения. Величины рси р;п как показывают расчеты равнозначны по отношению друг к другу.
Одной из основных характеристик ЛС является зависимость средней задержки в сети пакетов от интенсивности входного потока при различных исходных изменяющихся параметров сети. В настоящем разделе данная зависимость исследована при различном количестве станций в сети N (рисунок 1.8), различной скорости передачи пакетов Ус (рисунок 1.9), различной длине информационного поля к (рисунок 1.10). Набор статистики производился при различной связности станций в сети.
На рисунке 1.8 показаны зависимости средних задержек пакетов пользователей в сети от интенсивности входного потока при скорости передачи Ус=8 Мбит/с, длине информационного поля к=128 бит, различной вероятности рс= 1; 0.9; 0.7 при р1п=1; или Р|п=1; 0.9; 0.7 при рс = 1 или рс р1п—1; 0.9; 0.7 (кривые без штриха, со штрихом и с двумя штрихами), числа станций N=20, 50 и 100 (кривые 1,2,3 соответственно).
С ростом интенсивности входящего потока средняя задержка возрастает тем в большей степени, чем больше число станций и меньше вероятность связности. Увеличение числа станций приводит к линейному уменьшению максимальной интенсивности литах, при которой теряется эргодичность сети. При увеличении числа станций в 2.5 и 5 раза с 20 до 50 (кривые 1,2) и до 100 станций (кривые1,3), значение 7Нтах уменьшается соответственно в 2.56 и 5.19 раза. При средней нагрузке в сети, вероятность занятости буфера 0=0.3, для N=20 и 50, средняя задержка возрастает в 2.55 раза с 1.2 до 3.1 шеек. При