ГУАП

КАФЕДРА № 41

ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Ассистент				Н.В. Апанасенко
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2

АНАЛИЗ СИСТЕМЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С ТОПОЛОГИЕЙ ТИПА ЗВЕЗДА

по курсу: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

СТУДЕНТ гр. №	4116
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург 2023

Цель работы: получение навыков моделирования стандартных сценариев работы телекоммуникационных систем с топологией типа «звезда». Изучение свойств алгоритмов планирования ресурсов нисходящего кадра в подобных системах. Изучение стратегий распределения ресурсных блоков в централизованной сети со случайным трафиком

Вариант 1.

№	Модель распространения	R, м	PTX, Вт	f0, МГц	kn
1	ITU, commercial area	60	0.01	4000	3

Ход работы

Теоретические сведения

По варианту дана модель Indoor Propagation Model (ITU) commercial area, значение потерь L, которое выражено в dB для коммерческих помещений рассчитывается по формуле:

,

где f-частота передачи, N- коэффициент потерь мощности на расстоянии (зависит от типа помещения), коэффициент потерь проникновения через пол, n-число этажей или стен между передатчиком и приемником.

По таблице для модели Indoor Propagation Model (ITU) commercial area N=22.

Перевод в разы значения потерь: .

Мощность принятого сигнала вычисляется по формуле:

где мощность излучаемого сигнала.

По формуле

Вычисляется отношение сигнал/шум (Signal-to-Noise Ratio), где мощность шума, которая определяется по формуле , в которой T-абсолютная температура (К), полоса пропускания, постоянная Больцмана ( , коэффициент теплового шума приемника.

Значение пропускной способности используется формула , где 180 кГц.

Результаты моделирования

Для моделирования работы БС, требуется разместить абонентов, для этого случайным образом генерируется расстояние (в пределах радиуса) от БС до абонента. На основе расстояния вычисляется пропускная способность канала связи, на основе которой вычисляется объем информации, который может быть передан абоненту. Для каждого АБ создаются буферы, которые используется для обработки данных во время передачи данных сети. Реализуется управление буферами на БС для передачи и приема данных от абонентов.

Для более оптимизированной работы модели, все абоненты выбираются циклически, и пакеты передаются поочередно каждому абоненту. Если у абонента нечего принять, то передача пропускается, это позволяет избежать передачи данных, если буфер абонента пуст. Последующий абонент выбирается по очереди, и если все абоненты получили данные, передача переходит к первому абоненту, благодаря этому буферы базовой станции переполняются медленнее. Реализован график, который показывает изменение среднего объема данных в буфере на БС в зависимости от интенсивности входного потока для разного числа абонентов (рисунок 1).

\

Рисунок 1- График зависимости среднего суммарного объема данных в буфере от интенсивности входного потока для обычного и оптимизированного алгоритма

Реализованный график показывает разницу между оптимизированной и неоптимизированной моделью. В оптимизированной модели, когда абоненту нечего передать, его слот переходит к следующему абоненту по очереди, и если все абоненты получили данные, то к первому абоненту. Это приводит к более медленному увеличению среднего суммарного объема данных, так как буферы остаются пустыми, если нет данных для передачи.

Выводы

В ходе выполнения лабораторной работы были получены навыки моделирования стандартных сценариев работы телекоммуникационных систем с топологией типа «звезда». Изучены свойства алгоритмов планирования ресурсов нисходящего кадра в подобных системах и стратегии распределения ресурсных блоков в централизованной сети со случайным трафиком.

Построены графики зависимости среднего суммарного объема данных в буфере от интенсивности входного потока для обычного и оптимизированного алгоритма. График позволяет увидеть, как оптимизация влияет на использование буферов, эффективность передачи данных и работу модели в целом.