Оцінка параметрів неоднорідного вхідного потоку у телекомунікаційних мережах

Рисунок 3.21– Сценарій моделювання стільникового оновлення з однією мобільною станцією

 

В цьому сценарії моделювання ми зібрали пропускну спроможність трьох базових станцій  і  мобільної станції. Ділянки пропускної спроможності на приймачах трьох базових станцій BTS показані на рисунку 3.22. Це показує, що у будь-який момент часу тільки одна базова станція отримує дані.

Рисунок 3.22 – Пропускна спроможність приймача на базових станціях, пакет/сек

Потужність отримана по каналах  приймача показана на рисунку 3.23. Коли моделювання починається, рівень потужності пакетів отриманих від базової станції 2 є найвищим і мобільна станція передає сигнал до базової станції 2. Оскільки мобільна станція рухається за своєю траекторією, то рівень потужності пакетів від базової станції 2 стає слабшим, а від базової станції 1 стає сильнішим.

Рисунок 3.23 – Сигнал, отриманий мобільною  станцією

 

Коли  рівень потужності пакетів від базової станції 1 стає найвищим, мобільна станція розпочинає передачу до базової станції 1 (перше стільникове оновлення). Коли мобільна станція наближується до базової станції 0, рівень потужності пакетів, який отримує від базової станції 0 стає більшим, і коли рівень потужності стає найвищим, мобільна станція розпочинає передачу до базової станції 0 (друге стільникове оновлення).

Передавач пропускної спроможності мобільного вузла 0 показан на рисунку 3.24. Результати цього моделювання доводять, що стільникове оновлення було виконано успішно.

Рисунок 3.24 –Пропускна спроможність передавача мобільного вузла 0

 

3. Стільникове оновлення з двома мобільними станціями

Цей сценарій перевіряє, що розподіл каналу приймача базової прийомно-передавальної  станції виконаний вірно і  стільникові оновлення проходять  успішно, коли дві модульні станції  передають дані до однієї і тієї ж базової станції. Імітаційна модель для цього сценарію показана на рисунку 3.25. На початку моделювання мобільна станція 0 знаходиться найближче до базової станції 2 і рухається уздовж своєї траекторії, щоб досягти базової станції 0 в кінці моделювання. Мобільна станція 1 рухається між базовими станціями 0 і 1. Канали приймання мобільних станцій встановлені так, щоб пакети даних від широкомовного каналу управління ВССН базової станції 0 були отримані в каналі 0, а пакети даних від широкомовного каналу управління  ВССН базової станції 1 були отримані в каналі 1 і пакети даних від широкомовного каналу управління  ВССН базової станції 2 були отримані в каналі 2. Частоти передачі мобільних станцій були обчислені на основі частоти приймання найближчої базової станції. Ми сподіваємось, що пакети від мобільної станції 1 і мобільної станції 0 отримують базові станції  через канал 0 і канал 1 відповідно.

Рисунок 3.25 – Сценарій стільникового оновлення з використанням двох мобільних станцій

 

Рисунок 3.26 показує сигнал, отриманий  мобільною станцією 1 від різних базових станцій. Сигнал, отриманий  від базової станції 2 є найнижчим  з трьох сигналів, отриманих в  різні моменти часу і, отже, мобільний  сигнал не передається до базової  станції 2.

Рисунок 3.26 – Сигнал, отриманий мобільною  станцією 1 від різних базових станцій

 

Передавач з пропускною спроможністю каналу приймача: пропускною спроможністю каналу 1 базових приймально-передавальних  станцій і мобільний вузол 1 показані на рисунках  3.27 і 3.28 відповідно. Вони вказують, що ніякі пакети не передані через канал 1 базової станції 2.

Пропускна спроможність каналу 1 на трьох базових станціях показана на рисунку 3.27.

Рисунок 3.27 – Пропускна спроможність каналу 1 базовими станціями

 

Пропускна спроможність передавання сигналу мобільною станцією 1 показана на рисунку 3.28.

Рисунок 3.28 – Пропускна спроможність передавача мобільної станції 1

Мобільна станція 1 виконує стільникове оновлення двічі: від базової станції 0 до базової станції 1 і навпаки. Це очевидно з рисунків 3.27 і 3.28, що пакети від мобільної станції 1 отримують базові станції в прийомному каналі 1. Пропускна спроможність приймачів канала 0 базової станції і пропускна спроможність передавача  мобільної станції 0 показані на рисунку 3.29. Пакети від мобільної станції 0 отримані в каналі 0 приймачів базової станції. Результати для мобільної станції 0 ідентичні результатам, отриманим в попередньому пункті.

Рисунок 3.29 – Пропускна спроможність каналу 0 на базових станціях і пропускна спроможність передавача мобільної станції 0

 

Ці результати моделювання доводять, що розміщення каналу в базових станціях виконано успішно при наявності  збільшення кількості мобільних  станцій.

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

У цій дипломній роботі описано процеси, які відбуваються в мережі мобільного зв’язку, була розглянута актуальність використання технології передачі GPRS та її складових частин.

Була розроблена імітаційна модель мобільного зв’язку та були проведені дослідження процесів передачі сигналу з використанням однієї та кількох мобільних станцій, які довели, що розміщення каналу в базових станція виконується успішно. Також в результаті роботи над дипломною роботою були отримані дані, що підтверджують наявність самоподібної структури трафіку, яка була оцінена за допомогою показника Херста. Це пов’язано з тим, що в одному фізичному каналі є присутньою величезна кількість інформації, різною за своєю природою.

Всі дослідження були проведені  в програмі імітаційного моделювання  OPNET. Повна модель OPNET GPRS служитиме корисним інструментом для оцінки продуктивності і планування мережі GPRS.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Шелухін О.І. Мультифрактали. Інфокомунікаційні програми / Шелухін О.І. – М.: Гаряча лінія – Телеком, 2011. – 576 с.: іл.
2. Шелухін О.І. Самоподібність і фрактали / Шелухін О.І., Осін А.В., Смольский С.М. – М.: Фізматліт, 2008.
3. Шелухін О.І. Оцінка самоподібності телекомунікаційного трафіка за допомогою вейвлетів // Електротехнічні та інформаційні комплекси та системи / Шелухін О.І., Осін А.В., Ахметшин Р.Р. – 2006. Т. 2, № 3. С. 28-34.
4. Шелухін О.І., Матвєєв С.Б., Пастухов А.С. Експериментальне дослідження GPRS-трафіку в стільниковій мережі зв'язку стандарта GSM // Електротехнічні та інформаційні комплекси та системи. 2007. Т. 3, № 2. С. 49-55.
5. Шелухін О.І., Матвєєв С.Б., Пастухов А.С. Експериментальне дослідження фрактальних властивостей GPRS-трафіку протоколів мережевих рівнів // Електротехнічні та інформаційні комплекси та системи. 2007. Т. 3, № 3. С. 33-41.
6. Шелухін О.І., Матвєєв С.Б., Пастухов А.С. Оцінка самоподібності трафіка в мережі широкосмугового доступа WiMAX // Електротехнічні та інформаційні комплекси та системи. 2008. Т. 4, № 1.2. С. 86-94.
7. Шелухін О.І. Моделі трафіку мобільних потокових програм / О.І. Шелухін // Електротехнічні та інформаційні комплекси та системи. 2007. Т. 3, № 4. С. 47-54.
8. Галактіонова О.В. Моделювання і оцінка параметрів неоднорідного вхідного потоку в телекомунікаційних системах: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. фіз.-мат. наук: спец. 05.13.18 «Математичне моделювання, чисельні методи і комплекси програм» / О.В. Галактіонова. – Тверь, 2011. – 23, с.
9. V.Vukadinovic, Lj.Trajkovic, «Mobile Application Part protocol implementetion in OPNET», Vancuver, BC, Canada.
10. R.Narayanan, P.Chan, M.Johansson, F.Zimmermann, Lj.Trajkovic, «Enhanced General Packet Radio Service OPNET Model» , Vancuver, BC, Canada.
11. R.Narayanan and Lj.Trajković, «General Packet Radio Service OPNET Model», Vancuver, BC, Canada.
12. Астаф’єв Н.М. Вейвлет-аналіз: основи теорії та приклади застосування// УФН. 1996. Т.166, №11. С. 1145-1170.