BC/NW 2006, №1 (8): 7.2

исследование вероятностно-временных характеристик абонентского доступа в низкоорбитальной спутниковой системе связи

И. А. Дорофеев, А. С. Волковский

МАИ

Существенные трудности аналитического проектирования низкоорбитальных спутниковых систем связи связаны с разработкой взаимосвязанных моделей динамически изменяющейся топологии и определения вероятностно-временных характеристик сети при использовании различных протоколов информационного обмена. Поэтому в настоящее время основным и наиболее адекватным методом исследования и проектирования низкоорбитальных спутниковых систем связи является имитационное моделирование [1].

Спецификой данной работы является моделирование низкоорбитальной спутниковой системы пакетной передачи данных с произвольной связностью сети, допускающей перерывы в обслуживании вследствие отсутствия взаимной радиовидимости абонентов и спутников-ретрансляторов. Предоставление ресурсов ретрансляторов при этом осуществляется по принципу незакрепленных каналов трафика с обработкой запросов активных абонентов [1, 2]. При моделировании организации связи рассматривались различные методы многостанционного доступа в каналах запроса: свободный доступ по протоколу «синхронная Алоха», бесконфликтный доступ по выделенным каналам одновременно для всех абонентов и бесконфликтный доступ с выделением каналов запроса поочередно отдельным группам абонентов.

В данной работе на основе теории телетрафика [3] разработана имитационная модель организации связи в спутниковых каналах с низкоорбитальными ретрансляторами, позволяющие осуществить решение таких практически важных задач как: оптимальный выбор параметров, определяющих алгоритм функционирования бортового ретранслятора и наземных средств при перегрузках; выбор способа обслуживания «накопленной» нагрузки при перерывах в обслуживании; оптимальное распределение бортовых ресурсов между служебными и информационными каналами и др.

Критериями оценки правильности выбранных параметров и алгоритмов абонентского доступа являются следующие вероятностно-временные характеристики: средняя вероятность отказа от обслуживания, время ожидания обслуживания (среднее и максимальное), а также затраченные для обслуживания ресурсы бортового ретранслятора. Выбор параметров и алгоритмов производится с учетом конкретного обслуживаемого географического региона и постоянно изменяющихся условий радиовидимости спутниковых ретрансляторов.

В работе был предложен и проанализирован комбинированный адаптивный метода доступа, основанный на чередовании конфликтного и бесконфликтного группового доступа в зависимости от предлагаемого к обслуживанию трафика. Сформулирован критерий чередования режимов в комбинированном методе. Выполнено сравнение комбинированного адаптивного доступа и доступа по выделенным каналам, количественно оценен обмен увеличения затрат канального ресурса под запросы на уменьшение вероятности отказа от обслуживания и времени ожидания обслуживания при переходе от комбинированного доступа к доступу по выделенным каналам.

Литература

1. Камнев В. Е., Черкасов В. В., Чечин Г. В. Спутниковые сети связи. – М.: Альпина Паблишер, 2004. – 536 с.

2. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1104 с.

3. Беллами Дж. Цифровая телефония: Пер. с англ. / Под ред. А. Н. Берлина, Ю. Н. Чернышева. – М.: Эко-Трендз, 2004. – 640 с.