Иксис Пр Работы / Отчет по Пр 4 . Вариант 154
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра информационных систем
Отчет по практической работе №4 по дисциплине “Инфокоммуникационные системы и сети”
Тема: Математическое моделирование и расчет ВВХ систем множественного доступа
Вариант 154
Студент гр. 2376 |
_____________________ |
Федорков Ю.А. |
Преподаватель |
______________________ |
Верзун Н.А. |
Санкт-Петербург
2024
ЗАДАНИЕ НА ПРАКТИЧЕСКУЮ РАБОТУ
Тема работы: математическое моделирование и расчет ВВХ систем множественного доступа.
Цель работы: исследование влияния заданного параметра на ВВХ сети.
Исходные данные:
Длина преамбулы rпр = 16 бит. Длина флага rф = 8 бит.
Длина поля управления rу = 16 бит. Число контрольных разрядов rкр = 16 бит. Длина пакета k = 256 бит.
Длина квитанции nкв = 16 бит. Число станций в сети N = 38.
Скорость передачи в сети Vc = 2,1*109 бит/с. Вероятность ошибки в канале P = 0. Коэффициент готовности канала данных кг = 1.
Вероятность отсутствия блокировок буфера приемной станции qб = 1. Время декодирования кадра tдкк = 0,5 мс.
Время декодирования квитанции tдккв = 0,06 мс. Среднее допустимое время старения Тдоп = 3,5 с.
Заданный параметр и его выбранные значения: D - длина канала. Выберем для него значения: D1 = 1,8 км, D2 = 3,0 км , D3 = 4,2 км Данный параметр влияет на значения: (λ) , (λ), (λ) .
Значения, необходимые для расчёта этих параметров будем брать из практической работы №3.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1) Проведем расчеты для D1 = 1,8 км:
tрij1 [c] = D1 / (0,7 * c) = 8,571 мкс (с = 300* 106 м/c ) Tок1 [c]= tк + tрij1 + tдкк + tкв + tрij1 + tдккв = 577,304 мкс
Вероятность своевременной доставки (Q)
(λ) = ( ) ( ) |
|s= |
1 |
= |
*(1−λ ок)* −ок |
|s= |
1 |
|
доп |
|
−λ+λ* −ок |
|
доп |
NTок1 = 38 * 577,304 * 10-6 = 0.02194 (с)
1( ) = − ок1 = −0,2857*0,02194 = 0, 993751
1(λ) = |
0,2857(1−0,02194λ)*0,993751 |
= |
(1−0.02194λ)*0.28391 |
|
|
|
||||
0,2857−λ+0,993751λ |
0,2857+0,006249λ |
|
|
|
||||||
Среднее время передачи данных: |
|
|
|
|
(0,02194λ−2)*0,02194 |
|
0,001203λ−0,1097 |
|||
'1(λ) = (λ ок1 − 1) |
(λ ок1−2)* ок1 |
|
= (0, 02194λ − 1) * |
= |
||||||
2(λ ок1 −1 )2 |
|
2(0,02194λ−1)2 |
0,1097λ−5 |
|||||||
Информационная скорость сети реального времени: |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
(1−0.02194λ)*0.28391 |
|
|
|
1 |
(λ) = (λ) 1(λ) = 9728 * λ * |
|
|
|||||||
0,2857+0,006249λ |
|
|
||||||||
2) Проведем расчеты для D2 = 3,0 км:
tрij2 [c] = D2 / (0,7 * c) = 14,286 мкс (с = 300* 106 м/c ) Tок2 [c]= tк + tрij2 + tдкк + tкв + tрij2 + tдккв = 588,734 мкс
Вероятность своевременной доставки (Q)
(λ) = ( ) ( ) |
|s= |
1 |
= |
*(1−λ ок)* −ок |
|s= |
1 |
|
доп |
|
−λ+λ* −ок |
|
доп |
NTок2 = 38 * 588,734 * 10-6 = 0.02237 (с)
2( ) = − ок2 = −0,2857*0,02237 = 0, 993629
2(λ) = |
0,2857(1−0,02237λ)*0,993629 |
= |
(1−0.02237λ)*0.28388 |
0,2857−λ+0,993629λ |
0,2857+0,006371λ |
Среднее время передачи данных:
'2(λ) = (λ ок2 − 1) |
(λ ок2−2)* ок2 |
= (0, 02237λ − 1) * |
(0,02237λ−2)*0,02237 |
= |
0,005λ−0,4474 |
||
2(λ ок2 −1 )2 |
2(0,02237λ−1)2 |
0,4474λ−20 |
|||||
Информационная скорость сети реального времени: |
|
|
|
||||
|
|
|
|
(1−0.02237λ)*0.28388 |
|
|
|
2 |
(λ) = (λ) 2(λ) = 9728 * λ * |
|
|
||||
0,2857+0,006371λ |
|
|
|||||
3) Проведем расчеты для D3 = 4,2 км
tрij3 [c] = D3 / (0,7 * c) = 20 мкс (с = 300* 106 м/c ) Tок3 [c]= tк + tрij3 + tдкк + tкв + tрij3 + tдккв = 600,162 мкс
Вероятность своевременной доставки (Q)
(λ) = ( ) ( ) |
|s= |
1 |
= |
*(1−λ ок)* −ок |
|s= |
1 |
|
доп |
|
−λ+λ* −ок |
|
доп |
NTок3 = 38 * 600,162 * 10-6 = 0.02281 (с)
3( ) = − ок3 = −0,2857*0,02281 = 0, 993504
3(λ) = |
0,2857(1−0,02281λ)*0,993504 |
= |
(1−0.02281λ)*0.28384 |
|
|
||||
0,2857−λ+0,993504λ |
0,2857+0,006496λ |
|
|
||||||
Среднее время передачи данных: |
|
|
|
|
(0,02281λ−2)*0,02281 |
|
|||
'3(λ) = (λ ок3 − 1) |
(λ ок3−2)* ок3 |
|
= (0, 02281λ − 1) * |
= |
|||||
2(λ ок3 −1 )2 |
|
2(0,02281λ−1)2 |
|||||||
Информационная скорость сети реального времени: |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
(1−0.02281λ)*0.28384 |
|
|
3 |
(λ) = (λ) 3(λ) = 9728 * λ * |
|
|||||||
0,2857+0,006496λ |
|
||||||||
Пример расчета ВВХ
Пусть интенсивность поступающего в сеть потока пакетов λ = 25 пак/c
1) Вероятность своевременной доставки (Q)
1 |
= |
(1−0.02194*25)*0.28391 |
= 0, 2901 |
= 29, 01% |
0,2857+0,006249*25 |
||||
2 |
= |
(1−0.02237*25)*0.28388 |
= 0, 2811 |
= 28, 11% |
0,2857+0,006371*25 |
||||
3 |
= |
(1−0.02281*25)*0.28384 |
= 0, 2722 |
= 27, 22% |
0,2857+0,006496*25 |
0,005202λ−0,4562 0,4562λ−20
2) Среднее время передачи данных:
1 |
= |
0,001203*25−0,1097 |
= |
0,03527 c = 35,27 мс |
|
0,1097*25−5 |
|
|
|||
2 |
= |
0,005*25−0,4474 |
= |
0,03657 c = 36,57 мс |
|
0,4474*25−20 |
|
|
|||
3 |
= |
0,005202*25−0,4562 |
= |
0,03794 c = 37,94 мс |
|
0,4562*25−20 |
|
|
|||
3) Информационная скорость сети реального времени:
1 = * 1 = 8, 612 Кбайт/
2 = * 2 = 8, 345 Кбайт/
3 = * 3 = 8, 081 Кбайт/
4) Информационная скорость общего пользования
не зависит от D.
Графики ВВХ
Максимальные значения эргодичности
λ1= 1ок = 1/0,02194 = 45,579 c-1
λ2= 1ок = 1/0,02237 = 44,703 c-1
λ3= 1ок = 1/0,02281 = 43,84 c-1
1) Вероятность своевременной доставки
2) Среднее время передачи данных
3)Информационная скорость сети реального времени и информационная скорость ОП:
Вывод: в ходе данной работы было исследовано влияние параметра D на ВВХ сети.
Судя по расчётам и графикам, можно сделать вывод, что чем больше длина канала в сети, тем меньше значение момента потери эргодичности. При этом вероятность своевременной доставки кадра падает, среднее время передачи кадра увеличивается, но информационная скорость сети реального времени сильно убывает. При этом информационная скорость сети общего применения не меняется.