Рисунок 4.9 – Зависимость средней длительности периода поступления заявок от вероятности блокировки (потерь) при фиксированном значении интенсивности поступления потоков
Анализируя полученные данным можно сделать вывод что длительность поступления заявок на вход в систему возрастает при увеличении вероятности потерь.
При превышении допустимого предела длительность поступления превышает нормативные значения, что ведет к резкому ухудшения условий приема и качества связи в целом.
Зависимость средней длительности периода поступления повторных кадров от интенсивности поступления первичных заявок для различных значений вероятности потерь представлены на рисунке 4.10.
62
Рисунок 4.10 – Зависимость средней длительности периода приема повторных кадров от интенсивности первичного потока для различных значений вероятности потерь
По полученным данным наблюдается линейная зависимость длительности периода повторных передач, а при увеличении вероятности потерь длительность периода повтора возрастает даже при малых значениях интенсивности потока.
Зависимость средней длительности периода повторения от вероятности ошибки при фиксированном значении первичного входящего потока представлено на рисунке
4.11.
63
Рисунок 4.11 – Зависимость средней длительности повторных передач от вероятности потерь при фиксированном значении первичных поступления заявок
Из полученных зависимостей видно, что в канале с вероятностью ошибки на бит 10-3 происходит переполнение буфера передатчика и время доставки с большой скоростью растёт до бесконечности.
Анализируя данные полученные в процессе моделирования стоит сказать, что на качество обслуживания вызовов в сетях 3G влияет возможные ошибки в канале радиосвязи, так как он наиболее подвержен помехам. Плохой прием в широкополосных сетях, согласно протоколу, отрабатывает повторный запрос и как следствие повторные переприем, что приводит к увеличению передачи служебной информации и уменьшению полезной пропускной способности канала связи в целом.
Все эти факторы негативно влияют на качество связи в целом.
64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Совокупность результатов проведенных научных исследований можно квалифицировать как решение актуальной научно-технической задачи анализа и прогнозирования качества обслуживания вызовов в широкополосных сетях мобильной связи.
Использование информационных технологий 3G позволяют предоставить относительно дешевое покрытие беспроводным широкополосным доступом в Интернет. Как показали расчеты при проектировании, использование данной технологии будет эффективно при покрытии небольшой территории, как района, так и города в целом. При использовании беспроводного доступа оператор может сэкономить, как на трудовых резервах, так и при развертывании базовых станций
(нужен только их монтаж и установка), что существенно скажется на себестоимости предоставляемых услуг.
Входе работы над диссертацией детально рассмотрена архитектура, протоколы
ипринципы заложенные в основу работы сетей третьего поколения.
Мобильные сети поколения 3G включают в своем составе семейство различных технологий: CDMA и UMTS. Причем последняя технология распространена в Европе и странах СНГ. Помимо самих технологий в диссертации рассмотрены различные протоколы и архитектуры применения. Учитывая наибольшую распространенность стандарта UMTS, наличие большого выбора современного оборудования, то проектная часть диссертации выполнена на базе технологии UMTS.
В диссертации особое внимание уделено архитектурам построения и интерфейсам взаимодействия между всеми узлами сети. Особенность технологиq 3G
это переход на единую интегрированную платформу пакетной коммутации.
Основная часть исследования в диссертации уделена методам и расчетам анализа трафика в мобильных сетях поколения 3G/UMTS. В состав расчетов входит:
построение математической модели канала связи;
расчет вероятности блокировки вызова для радиоинтерфейса;
расчет среднего значения канального ресурса радиолинии;
65
расчет среднего значения переданного объема информации.
Далее в работе произведено моделирование и анализ вероятностно-временных характеристик в системах мобильной связи поколения 3G.
В результате моделирования и анализа полученных данных получены закономерности зависимости качества передачи от входящего потока и о вероятности потерь. Проанализировав полученные данные сделан вывод, что при ухудшении приема возрастает вероятность ошибочного приема, а это приводит к резко негативным последствиям, таким как возрастание очереди в буфере обмена,
длительности передачи сообщения, увеличения количества повторно принятых кадров, увеличения количества переприемов пакетов и длительности передач основного и повторного потока.
Резюмируя можно сказать, что возрастание вероятности потерь всего на порядок приводит к резкому ухудшению качества передачи и услуг связи в целом.
Расчеты проводились в программной среде MathCAD на основании которых построены вероятностные характеристики поведения канала в зависимости от интенсивности поступающей нагрузки.
Заключительными итогами диссертации стали результаты исследования:
В диссертационной работе дан аналитический обзор архитектуры,
протоколов и концепции сетей мобильной связи поколения 3G и ее ответвлений.
Разработан формальный метод анализа и мониторинга сетей, позволяющих прогнозировать поступающий трафик и оптимизировать радиосеть с целью наиболее полного радиопокрытия зоны обслуживания БС.
Проанализированы явления, оказывающие влияние на вероятностные характеристики отказов и уменьшение канального ресурса в мобильных сетях.
Разработан и проведен комплекс работ компьютерного моделирования процессов, происходящих при поступлении заявок на контроллер радиосети;
Проведено экспериментальное исследование с целью проверки результатов компьютерного моделирования.
В заключении каждой главы сделаны обобщающие выводы по результатам исследования.
66
СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ
1Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Сети и системы радиодоступа. Изд-во, Экотрендз, Москва, 2005. – 385 с.;
2Вишневский В.М., Ляков А.И., Широкополосные беспроводные сети передачи информации. Изд-во Техносфера, Москва, 2005. – 592 с.
3Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных: учеб. пособие / Гельгор А.Л., Попов Е.А. – СПб.: Изд-во Политехн., 2011. – 204 с.
4Носов В.И., Носкова Н.В. Методы частотно-территориального планирования в сетях радиосвязи: Монография/СибГУТИ.-Новосибирск, 2006. -163с.
5Носов, В. И., Обработка сигналов при ортогональном частотном мультиплексировании [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.И. Носов; Сиб. гос. ун-т телекоммуникаций и информатики. - Новосибирск: СибГУТИ, 2012. - 349 с.
6Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем. Учебное пособие / Под ред. д.т.н., проф. М.А. Быховского. -М.: Эко-
Трендз, 2006. -376 с.
7Тихвинский В.О., Терентьев С.В., Минаев И.В. Сравнительный анализ спектральной эффективности систем UMTS и LTE// Мобильные телекоммуникации.
–2008. - №2
8Тихвинский В.О., Терентьев С.В., Юрчук А.Б. Сети мобильной связи LTE: технологии и архитектура//М.: Эко-Трендз, 2010.
9Тихвинский В.О., Терентьев С.В. Управление и качество услуг в сетях
GPRS/UMTS. – М.: Эко-Трендз, 2007. – 400 с.
10Тихвинский В.О., Терентьев С.В., Юрчук А.Б. Сети мобильной связи LTE: технологии и архитектура//М.: Эко-Трендз, 2010
11Смоловик С.Н., Носов В.И. Уточнение методики расчета зон покрытия базовых станций // Перспективы развития современных средств и систем телекоммуникации, Материалы международного научно-технического семинара по повышению квалификации, 30 июня–4 июля 2002 года, Санкт-Петербург, с. 70–76.
67
12 Невдяев Л.М. Мобильная связь 3-го поколения. – М.: МЦНТИ – Международный центр научной и технической информации, 2000. – 208с.
13 Величко В.В. Передача данных в сетях мобильной связи третьего поколения/ Под редакцией Ю.Б. Зубарева. - М.: Радио и связь, Горячая линия. -
Телеком, 2005. – 332 с.
14 Степанов С.Н. Основы телетрафика мультисервисных сетей. – М.: Эко-
Трендз, 2010. – 392 с.
15Ершов В.А., Кузнецов Н.А. Мультисервисные телекоммуникационные сети.
–М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2003. – 432с.
16Кааранен Х., Ахтиайнен А., Лаитинен Л., Найян С., Ниеми В. Сети UMTS.
М.: Техносфера, 2007. – 464 с.
17 Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии,
протоколы: учебник для вузов. 4-е изд. – СПб.: Питер, 2011. – 958 с.
18 Шелухин О.И. Моделирование информационных систем. – М.: Горячая линия – Телеком, 2011. – 536 с.
19Климов Г.П. Теория массового обслуживания. М.: Изд. МГУ, 2011. – 312 с.
20Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и её приложения. –
М.: Либроком, 2012. – 520 с.
21 Статья 3G-третье поколение http://pbxlib.com.ua/mobile/article_143.html
[Электронный ресурс]
22 LAN Журнал Сетевых Решений www.osp.ru/telecom/2011/12/13012037
[Электронный ресурс]
23Статья архитектура 3G http://www.3gs.ru/preamp [Электронный ресурс]
24Сайт компании Huawei Technologies http://enterprise.huawei.com/ru
[Электронный ресурс]
25 Все о сотовой связи http://1234g.ru/4g/lte/obshchaya-informatsiya-o-standarte-
lte/chastotnye-diapazony [Электронный ресурс]
68
ПРИЛОЖЕНИЕ А – Листинг программы моделирования в MathCAD
69
70
71