Скачать презентацию А А Грицай студ гр ЭР-20 -06 Скачать презентацию А А Грицай студ гр ЭР-20 -06

c264631f42e5401a430c267c9db7a3bd.ppt

  • Количество слайдов: 17

А. А. Грицай, студ. , гр. ЭР-20 -06 рук. Н. С. Губонин, д. т. А. А. Грицай, студ. , гр. ЭР-20 -06 рук. Н. С. Губонин, д. т. н. , проф. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТНОГО РЕСУРСА В МОДИФИЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ДОСТУПА КЛАССА FDMA DAMA

Цель и актуальность работы Цель работы: Обоснование эффективности использования частотного ресурса в системах на Цель и актуальность работы Цель работы: Обоснование эффективности использования частотного ресурса в системах на основе модифицированного метода доступа FDMA DAMA Актуальность: «Федеральной космической программы России на 2006 -2015 годы» предусмотрено проведение исследовательских работ по «поиску путей повышения уровня технических и эксплуатационных характеристик космических средств, обеспечения их надежности и эффективности» . 2

Структура работы Раздел 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСА РЕТРАНСЛЯТОРА В СИСТЕМАХ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ VSAT 1. 2 Структура работы Раздел 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСА РЕТРАНСЛЯТОРА В СИСТЕМАХ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ VSAT 1. 2 Основные особенности систем спутниковой связи типа VSAT 1. 4 Основные принципы распределения частотного ресурса для систем спутниковой связи и вещания 1. 5 DAMA на основе FDMA 1. 6 DAMA на основе TDMA 3

Структура работы Раздел 2. ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА FDMA DAMA ДОСТУПА 2. 4 Особенности использования Структура работы Раздел 2. ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА FDMA DAMA ДОСТУПА 2. 4 Особенности использования и управления частотным ресурсом 2. 5 Обработка поступающих вызовов 2. 6 Модель временных соотношений в системе с динамическим распределением ресурса 2. 6. 1 Оценка времени выполнения процедур 4

Структура работы Раздел 3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТНОГО РЕСУРСА В СИСТЕМАХ КЛАССА FDMA DAMA Структура работы Раздел 3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТНОГО РЕСУРСА В СИСТЕМАХ КЛАССА FDMA DAMA 3. 4 Аналитические выражения для расчета вероятности блокировки вызова при использовании модифицированного FDMA DAMA доступа 3. 5 Аналитические выражения для расчета вероятности блокировки вызова при использовании традиционного FDMA DAMA доступа 3. 6 Аналитические выражения для расчета среднего числа используемых элементарных каналов в системах класса FDMA DAMA 3. 7 Модельные примеры 5

Структурная схема CCC класса DAMA Основные компоненты: 1. Спутник-ретранслятор 2. Центральная земная станция (ЦЗС) Структурная схема CCC класса DAMA Основные компоненты: 1. Спутник-ретранслятор 2. Центральная земная станция (ЦЗС) 3. Абонентские станции (АС) 6

Традиционная FDMA DAMA -Предоставление каналов одинаковой ширины Eb/No ЧК 1 ∆f ЧК 2 fo Традиционная FDMA DAMA -Предоставление каналов одинаковой ширины Eb/No ЧК 1 ∆f ЧК 2 fo Ffree ∆fgap F, Гц ∆F Обозначения: Синим – активные (занятые) каналы 7

Традиционная FDMA DAMA -Наличие неиспользуемого ресурса при различной ширине каналов Eb/No ЧК 1 ∆f Традиционная FDMA DAMA -Наличие неиспользуемого ресурса при различной ширине каналов Eb/No ЧК 1 ∆f ЧК 2 fo ЧКn Ffree ∆fgap F, Гц ∆F Обозначения: Красным – запрашиваемый канал Синим – активные каналы 8

Модифицированная FDMA DAMA -Предоставление каналов разной ширины -Оптимизация расположения ЧК в полосе Eb/No ЧК Модифицированная FDMA DAMA -Предоставление каналов разной ширины -Оптимизация расположения ЧК в полосе Eb/No ЧК 1 ∆f ЧК 2 fo ЧКn Ffree ∆fgap F, Гц ∆F Обозначения: Красным – запрашиваемый канал Синим – активные каналы Желтым – активные каналы, перемещенные в результате пересортировки 9

Динамическое распределение частотных каналов 1. Обработка поступающих запросов; 2. Анализ текущей ситуации; 3. Расчет Динамическое распределение частотных каналов 1. Обработка поступающих запросов; 2. Анализ текущей ситуации; 3. Расчет оптимального распределения с учетом приоритетов; 4. Перераспределение каналов связи. Для ССС с динамическим распределением каналов составлена упрощенная модель временных соотношений для оценки временных расходов на вхождение в связь и времени односторонней задержки при перестройке активной АС с одного ЧК на другой 10

Сквозная задержка при перестройке активной станции Получение инструкций от ЦЗС Перестройка модулятора АС 1 Сквозная задержка при перестройке активной станции Получение инструкций от ЦЗС Перестройка модулятора АС 1 Передача данных от АС 1 на ЦЗС 1. Время перестройки гетеродина модулятора: <2, 7 мс 2. Максимальное время синхронизации демодулятора по несущей: 32 мс (ФМ-2, Rb=8 кбит/с); 64 мс (ФМ-4, Rb=8 кбит/с) 3. Суммарное (в два скачка) время распространения сигнала: 500 мс Синхронизация демодулятора ЦЗС Передача данных от ЦЗС на АС 2 Максимальное значение сквозной задержки: 0, 567 с Прием данных на АС 2 11

Предоставляемые услуги и введение понятия элементарного канала Услуги Скорость передачи Телефония, E-mail от 8 Предоставляемые услуги и введение понятия элементарного канала Услуги Скорость передачи Телефония, E-mail от 8 кбит/c Web от 32 кбит/с Видеосвязь от 256 кбит/с Элементарный канал – фиксированное минимальное значение пропускной способности ретранслятора, предоставляемое пользователю. Используемые показатели качества: вероятность блокировки вызова, среднее число используемых элементарных каналов 12

Параметры математических моделей 13 Параметры математических моделей 13

Пример используемых формул для расчета. Модифицированная FDMA DAMA Дисциплина «полного разделения» AD(CS): без закрепленных Пример используемых формул для расчета. Модифицированная FDMA DAMA Дисциплина «полного разделения» AD(CS): без закрепленных элементарных каналов и ограничений по числу возможных вызовов Вероятность блокировки вызова: Нормирующая константа: где Среднее число используемых элементарных каналов: 14

Модельные примеры. Сравнение традиционной и модифицированной DAMA Параметры ССС: Линия T 1 скоростью 1. Модельные примеры. Сравнение традиционной и модифицированной DAMA Параметры ССС: Линия T 1 скоростью 1. 554 Мбит/с, состоящая из 24 каналов по 64 Кбит/с; услуги видеосвязи 320 кбит/с и Web-серфинг 128 кбит/с. 15

Сравнение систем с традиционным и модифицированным FDMA DAMA доступом При Pb(max)=0. 05 (λ=6, 5) Сравнение систем с традиционным и модифицированным FDMA DAMA доступом При Pb(max)=0. 05 (λ=6, 5) число используемых элементарных каналов при использовании модифицированного DAMA доступа будет больше на 4, 5 % 16

Основные результаты 1. Составлена упрощенная модель временных соотношений для оценки временных расходов на организацию Основные результаты 1. Составлена упрощенная модель временных соотношений для оценки временных расходов на организацию канала связи и времени односторонней задержки при перестройке активной АС с одного ЧК на другой. 2. Оценено значение наибольшей сквозной задержки при перестройке АС, которое составляет 0, 567 с. 3. Выведена формула для расчета вероятности блокировки вызовов в системе с закрепленными каналами при использовании модифицированного DAMA-доступа 4. Получена и программно реализована математическая модель для расчета вероятности блокировки вызовов в ССС с модифицированным DAMA-доступом при любых дисциплинах доступа и параметрах сети. 5. Разработан и программно реализован алгоритм расчета вероятности блокировки вызовов в системе с традиционным DAMA-доступом при дисциплине доступа полного разделения. 6. Выведена универсальная формула для расчета среднего числа используемых элементарных каналов через вероятность блокировки вызовов. 7. Приведен модельный пример, позволяющий прогнозировать, что использование в ССС модифицированного DAMA-доступа обеспечит увеличение эффективности использования частотного ресурса не менее чем на 4, 5 % при одном и том же числе предоставляемых услуг и объеме трафика. 17