ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА"
Факультет инфокоммуникационных сетей и систем
Кафедра сетей связи и передачи данных
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7
«ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ ПОТОКОВ»
по дисциплине «Математические модели в сетях связи»
Выполнили:
студенты 2-го курса
дневного отделения
группы ИКПИ-92
Козлов.Н.С
Симрнов.Д.А
Керимов.Р.Р
Тюришев.М.А
Санкт-Петербург
2020
Исходные данные и требования
Параметр |
Ед. изм. |
Значение |
Скорость передачи данных в канале |
бит/ед.вр. |
1000000 |
Интенсивность кадров |
кадр/ед.вр. |
10 |
Длина заголовка кадра |
байт |
22 |
Длина данных в кадре подтверждения / запроса |
байт |
38 |
Вероятность битовой ошибки |
— |
0.000001, 0.00001, 0.0001, 0.0005, 0.0007, 0.001, 0.002, 0.005, 0.01, 0.05 |
Объем полезных данных в кадре |
байт |
<динамическое> |
Среднее время обслуживания |
ед. вр. |
1 |
Таблица 1 – Характеристики и параметры канала
Построение канала
Имитационная модель включает в себя исходный поток кадров (source), поток служебных кадров (ack), очередь кадров (queue), элемент разрыва соединения между очередью и передатчиком (hold), передатчик (delay), имитатор ошибки (selectOutput), получатель (sink), агента Frame (поля type и length), а также исходные данные.
Рисунок 1 – Структура модели
Проведение имитационных экспериментов
(результаты имитационного моделирования)
Результаты имитационного моделирования приведены в таблице 3.
№ |
Вероятность битовой ошибки |
Оптимальный размер полезных данных (байт) |
Эффективность канала |
1 |
0.000001 |
3332 |
0.962 |
2 |
0.00001 |
817 |
0.883 |
3 |
0.0001 |
251 |
0.651 |
4 |
0.0005 |
99 |
0.392 |
5 |
0.0007 |
81 |
0.333 |
6 |
0.001 |
64 |
0.272 |
7 |
0.002 |
41 |
0.158 |
8 |
0.005 |
63 |
0.05 |
9 |
0.01 |
11 |
0.011 |
|
|
|
|
Таблица 3 – Результаты имитационного моделирования
Вычисления параметров
(результаты аналитического моделирования)
Аналитическая модель для оценки эффективности использования канала:
-
(1)
(2)
(3)
(4)
где
— объем полезных данных в кадре,
— длина заголовка,
— общий объем данных в кадре данных,
— общий объем данных в служебном кадре,
— среднее количество передач из расчета
на один кадр.
Результаты вычислений приведены в таблице 4.
№ |
Вероятность битовой ошибки |
Оптимальный размер полезных данных (байт) |
Эффективность канала |
1 |
0.000001 |
3332 |
0.956 |
2 |
0.00001 |
817 |
0.871 |
3 |
0.0001 |
251 |
0.649 |
4 |
0.0005 |
99 |
0.381 |
5 |
0.0007 |
81 |
0.323 |
6 |
0.001 |
64 |
0.259 |
7 |
0.002 |
41 |
0.148 |
8 |
0.005 |
63 |
0.017 |
9 |
0.01 |
11 |
0.011 |
|
|
|
|
Таблица 4 – Результаты аналитического моделирования
Анализ полученных результатов
Рисунок 2 – Итоговые результаты
Код wxMaxima для аналитического расчёта:
H: 22; l: 16; Pber: 0.005; U: 63;
E: (U*(1-Pber)^(H + U)) / (H + U + l);