Разработка математической модели и программ для исследования инфокоммуникационных систем с динамической топологией

• Автор: Сорокин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ОГЛАЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Анализ математического аппарата используемого для моделирования инфокоммуникационных систем с динамической топологией сети

1.1 Базовые принципы моделирования топологии системы связи

1.2 Моделирование топологии систем космической связи, использующих спутники на не геостационарной орбите

1.3 Топологические модели MANET и VANET систем

1.4 Постановка задачи для разработки новой математической модели

Выводы по главе

Глава 2. Разработка математического аппарата для описания и

оценки характеристик работы инфокоммуникационных систем с

динамической топологией сети

2.1 Математическая модель, процесса оценки телекоммуникационной системы с динамической топологией сети
2.2 Алгоритм оценки работоспособности инфокоммуникационной
системы с динамической топологией
2.3 Описание процесса перехода подвижного сетевого узла между статическими ретрансляторами
2.4 Определение областей использования моделей систем связи с
динамической топологией сети
2.6 Формальное представление обобщенной структуры
инфокоммуникационной системы для обслуживания объектов транспорта
2.5 Выводы по главе
Глава 3 Разработка алгоритма автоматического формирования
топологии
3.1 Обобщенный алгоритм автоматического формирования топологии
сети с использованием численных методов
3.2 Расстановка статических узлов при помощи итеративного подхода
3.2.1 Обобщенные операции при итеративном определении мест
нахождения узлов сети
3.2 Расстановка статических узлов при помощи итеративного
подхода на расстояниях кратным числу два
3.3 Расстановка статических узлов на основании третичного деления участков маршрута
3.4 Расстановка статических узлов на основании гибридного деления участков маршрута

3.5 Сравнительный анализ эффективности использования инфокоммуникационной системы с динамической топологией
на примере обслуживания судов в бассейне реки Волга
3.6 Выводы по главе
Глава 4 Моделирование системы связи с динамической
топологией сети
4.1 Описание целей и средств моделирования
4.2 Описание имитационной модели системы связи с динамической топологией сети
4.3 Моделирование MANET при обслуживании транспортных объектов
4.4 Моделирование ИКС с ДТС с учетом разработанных алгоритмов и положений
4.4.1 Работа ИКС с ДТС с использованием антенн, обеспечивающих сплошное покрытие
4.4.2 Работа ИКС с ДТС с использованием секторных антенн
4.5 Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Список терминов и условных обозначений
30 - Зона обслуживания;
ИКС с ДТС - Инфокоммуникационная система с динамической тополо-
гией сети
ИСЗ - Искусственный спутник земли;
КПО - Крупный подвижный объект;
МДВ - Модель дискретного времени;
МСПТ - Модель случайного перемещения точки;
МСЭ - Международный союз электросвязи
ПСУ - подвижный сетевой узел
СКО - Среднее квадратично отклонение
СР - Стационарный ретранслятор;
ССОП - Система связи общего пользования
ТМ - Таблица маршрутизации;
CBR - Constant Bit Rate
CSMA/CA - Множественный доступ с прослушиванием несущей волны
и предотвращением коллизий;
CSMA/CD - Множественный доступ с контролем несущей и обнаруже-
нием коллизий;
MANET - Mobile Ad hoc Networks
NAM - Network Animator
NS - Network Simulator
QoS - Quality of Service
TCP - Transport Control Protocol
UDP - Universal Datagram Protocol
VANET - Vecular Ad hoc Networks

Глава 2. Разработка математического аппарата для описания и оценки характеристик работы инфокоммуникационных систем с динамической топологией сети
2.1 Математическая модель, процесса оценки телекоммуникационной сие темы с динамической топологией сети
Перед разработкой модели, для описания систем связи, использующих в качестве сетевых узлов крупные подвижные объекты (КПО) с установленным телекоммуникационным оборудованием, относящихся согласно [19] к ИКС с ДТС, основываясь на источниках [19,10,27, 77,76,91,92,62-70,80] проведен сравнительный анализ КПО как сетевого узла с узлами, с используемыми в системах космической связи (ИСЗ) и мобильными устройствами MANET систем. Результаты анализа представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 Сравнительный анализ КПО, ИСЗ и мобильных терминалов Ad hoc networks
Наименование параметра КПО ИСЗ Мобильные терминалы MANET
Наличие траектории перемещения Существует рекомендованный путь. Траектория рассчитана заранее. Случайное перемещение
Периодичность Не наблюдается Есть период Отсутствует
Стабильность количества объектов Изменяется из-за сезонности Рассчитывается заранее Отсутствует
Восполняемость группировки Может только прогнозироваться. Резерв рассчитан заранее. Производится случайным образом
Устойчивость на траектории Подвержены влиянию климатических условий Рассчитывается заранее Меняется случайным образом
Разнородность в скоростях Присутствует, разброс, как правило в небольших пределах (10-20%) На одной орбите перемещаются с одинаковой скоростью Присутствует, допускается разброс в больших пределах (100-200 % и более)