Модели и методы оценки характеристик передачи данных

Учебное пособие для вузов

Степанов С.Н., Степанов М.С.

176 стр.

Учебное издание

Формат 60х90/16 (145x215 мм)

Исполнение: в мягкой обложке

ISBN 978-5-9912-1038-6

ББК 32.88

УДК 621.391(075)

Аннотация

Передача данных является одной из важнейших функций сетей связи. Этот вид услуг имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при построении функциональных и математических моделей, используемых для оценки характеристик обслуживания трафика сервисов передачи данных. В пособии пересылка данных рассматривается на уровне поступления отдельных сообщений (результаты Эрланга, Поллачека-Хинчина, характеристики открытых и замкнутых сетей) и на уровне обслуживания отдельных информационных потоков с динамически изменяемой скоростью передачи (модели, использующие дисциплину разделения процессора). Особое внимание обращается на интерпретацию параметров и характеристик моделей, позволяющую использовать полученные результаты для решения задач анализа и планирования сетей связи. Расчётные формулы и процедуры оптимизированы для последующей реализации на средствах вычислительной техники с целью создания программно-аналитических комплексов. Рассмотрено большое количество примеров и численных результатов, иллюстрирующих особенности применения построенных моделей и алгоритмов.

Для студентов вузов, обучающихся но направлению подготовки 11.04.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (магистратура).

Оглавление

Введение

1 Моделирование сетей и систем связи
1.1. Объект исследования
1.1.1. Особенности передачи данных в сетях связи
1.1.2. Телекоммуникационный ресурс
1.1.3. Модели использования ресурса
1.1.4. Трафик
1.1.5. Качество обслуживания
1.2. Математическая модель
1.2.1. Экспоненциальное распределение
1.2.2. Марковский процесс
1.2.3. Система уравнений равновесия
1.2.4. Определение характеристик обслуживания заявок
1.2.5. Методы решения СУР
1.2.6. Итерационный алгоритм Гаусса–Зейделя
1.3. Фундаментальные результаты
1.3.1. Пуассоновская модель входного потока
1.3.2. Вероятности состояний модели
1.3.3. Формула Литтла
Упражнения к разделу 1

2 Моделирование систем связи с ожиданием
2.1. Модели Эрланга с ожиданием
2.1.1. Передача данных: анализ на уровне пакетов
2.1.2. Функциональная характеристика систем с ожиданием
2.1.3. Примеры практического использования моделей с ожиданием
2.1.4. Обозначения моделей с ожиданием
2.1.5. Модель Эрланга с ожиданием M/M/v
2.1.6. Примеры практического использования M/M/v
2.1.7. Одно обслуживающее устройство
2.1.8. Модель Эрланга с конечной очередью
2.2. Модель M/G/1
2.2.1. Формула Поллачека–Хинчина
2.2.2. Характеристики периода занятости M/G/1
2.3. Групповое поступление данных и ожидание
2.3.1. Необходимость учета группового поступления заявок
2.3.2. Математический анализ модели
2.3.3. Характеристики качества передачи файлов
2.3.4. Система уравнений равновесия
2.3.5. Рекурсивный алгоритм оценки вероятностей состояний
2.3.6. Особенности планирования ресурса передачи информации
2.4. Открытые сети передачи данных
2.4.1. Функциональная модель
2.4.2. Математическое описание модели
2.4.3. Теорема Джексона
2.4.4. Оценка характеристик сети
2.4.5. Использование результатов теоремы Джексона
2.4.6. Следствия теоремы Джексона
2.4.7. Оптимальное распределение ресурса
2.5. Замкнутые сети передачи данных
2.5.1. Математическое описание замкнутых сетей
2.5.2. Оценка характеристик
2.5.3. Алгоритм MVA
2.5.4. Циклическое обслуживание сообщений
Упражнения к разделу 2

3 Модели обслуживания эластичного трафика
3.1. Особенности обслуживания эластичных данных
3.1.1. Динамическое распределение ресурса
3.1.2. Распределение ресурса при передаче эластичных данных
3.2. Основная модель
3.2.1. Математическое описание M/M/1 − PS
3.2.2. Примеры практического использования M/M/1 − PS
3.2.3. Анализ дисциплин выбора заявок из очереди
3.3. Ограничение доступа по числу абонентов
3.3.1. Математическое описание модели
3.3.2. Показатели обслуживания файлов
3.3.3. Примеры практического использования модели
3.4. Ограничение скорости доступа
3.4.1. Математическое описание модели
3.4.2. Показатели обслуживания файлов
3.4.3. Примеры практического использования модели
3.5. Групповое поступление эластичных данных
3.5.1. Функциональная модель
3.5.2. Математическое описание модели
3.5.3. Показатели обслуживания файлов
3.5.4. Система уравнений статистического равновесия
3.5.5. Рекурсивный алгоритм оценки вероятностей состояний
3.5.6. Оценка ресурса передачи трафика IoT
3.6. Обслуживание трафика реального времени и эластичных данных
3.6.1. Функциональная модель
3.6.2. Математическая модель
3.6.3. Система уравнений равновесия
3.6.4. Характеристики совместного обслуживания заявок
3.6.5. Частные случаи исследуемой модели
3.6.6. Приближенный расчет характеристик модели
3.6.7. Примеры практического использования модели
Упражнения к разделу 3

Литература

Рекомендуем

Книга

Модели и методы оценки характеристик передачи данных