CC BY
16Системы управления, космическая навигация и связь
УДК 621.391
А. С. Назаров, Я. А. Омельчук, С. Н. Назаров Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации, Россия, Ульяновск
МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИБРИДНОЙ СЕТИ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Рассматриваются методы расчета основных характеристик гибридной сети беспроводной передачи информации.
Одно из основных направлений развития телекоммуникационных сетей связано с внедрением гибридных сетей беспроводной передачи информации (ГСБПИ) [1-3]. Такие сети являются сетями коммутации пакетов, которые наиболее адекватно моделируются сетямии массового обслуживания (МО) [4].
Согласно [5], среднее значение задержки пакета в сети определяется выражением
1 м
Т=1Е
Л ¿-I
к
л £ ъс, -1, '
(1)
где 1, - интенсивность поступления пакетов в 1-й канал связи; С, - пропускная способность; 1/Ъ - длина передаваемого пакета в байтах.
Выражение (1) позволяет решать такие задачи оптимизации ГСБПИ, как определение оптимальной пропускной способности каналов, выбор маршрутов доставки, синтез топологической структуры сети.
В рамках статической маршрутизации выбор маршрута состоит в оптимальном распределении потоков в каналах сети Х2, ..., 1М, удовлетворяющих входному трафику и минимизирующих (1) при ограниче-А,
ниях 0 < — < С 1, где С, - заданная пропускная спо-
собность г-го канала. Согласно
дТ
д^ т
С
Л (С, )
> 0,
д 2т
д( ^ )2 т
> о,
(2)
целевая функция (1) является выпуклой функцией переменных ^, Х2, ..., ХМ, а ограничения - выпуклым многоугольником, что позволяет для поиска глобального минимума использовать различные методы поиска локального минимума [4].
Решение задачи выбора пропускной способности каналов осуществляется при заданных топологической структуре сети и интенсивностях входных потоков Х2, ..., ХМ в предположении, что С, могут принимать любые неотрицательные значения, Б1 (С) = 4С (, = 1, ..., М). Согласно сделанным предположениям, задача выбора С состоит в отыскании вектора С = {С1,..., СМ}, где М- число каналов в
сети, минимизирующего (1), при ограничении на суммарную стоимость каналов
б=е ¿с.
(3)
Решение задачи можно получить методом множителей Лагранжа. Для этого необходимо составить функцию Лагранжа
где в =
^ = т + р
б
ЕаС - б
(4)
[ТРЛЪ ]
м 14,
здесь Б1 = Б -Е =
,=1 ъ
определить ее частотную производную по С,:
1 Ъ -Р4 = 0,
дС,. Л (ЪС,, -1)
(5)
приравнять полученное выражение к нулю и решить систему уравнений. Искомое значение вектора пропускных способностей каналов С * = {С*,..., С*} может быть представлено в виде выражения
,= 1,..., М.
(6)
Минимальная средняя задержка пакета в сети, пропускные способности каналов в которой выбраны оптимально, определяется посредством подстановки (6) в (1) [4].
Решение описанных выше задач выбора маршрутов и определения оптимальных пропускных способностей каналов осуществлялось в предположении, что топологическая структура сети известна. Однако при проектировании ГСБПИ она будет неизвестна и потребуется осуществлять выбор из различных вариантов. Поэтому возникает сложная комбинаторная проблема совместного решения задач синтеза топологической структуры сети, выбора маршрутов и пропускной способности [4]. Для разрешения этой проблемы могут применяться методы, рассмотренные
в [6].
Библиографические ссылки
1. Назаров С. Н. Оценка характеристик гибридной беспроводной сети передачи информации с использованием методов теории очередей //Автоматизация процессов управления. 2009. № 3. С. 60-64.
2. Назаров С. Н. Основные положения методики определения места расположения сети удаленных
1
Решетневские чтения
взаимосвязанных радиоцентров-ретрансляторов // Инфокоммуникац. технологии. 2009. Т. 7. № 2. С. 79-82.
3. Назаров С. Н. Применение динамического программирования при распределении пространственного ресурса радиосвязи декаметрового диапазона // Инфокоммуникац. технологии. 2007. Т. 5. № 2. С. 70-74.
4. Вишневский В. М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М. : Техносфера, 2003.
5. Клейнрок Л. Вычислительные сети с очередями : пер. с англ. М. : Мир, 1979.
6. Зайченко Ю. П., Гонта Ю. В. Структурная оптимизация сетей ЭВМ. Киев : Техника, 1986.
A. S. Nazarov, Ya. A. Omelchuk, S. N. Nazarov Ulyanovsk Higher Aviation School of Civil Aviation, Russia, Ulyanovsk
METHODS OF CALCULATION OF BASIC CHARACTERISTICS OF HYBRID FIBER OF WIRELESS INFORMATION TRANSFER
Methods of calculations of basic characteristics of a hybrid fiber of wireless information transfer are considered.
© Назаров А. С., Омельчук Я. А., Назаров С. Н., 2010
УДК 001.891:004.94
П. Е. Орлов, Е. С. Долганов
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА В ПЕЧАТНЫХ ПРОВОДНИКАХ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ
Рассматривается применение квазистатического и электродинамического подходов к моделированию распространения импульсного сигнала в печатных проводниках. Продемонстрировано модальное разложение импульса. Показано, что методология моделирования должна быть гибкой и соответствовать специфике задачи.
Для решения практических задач все шире применяются системы электродинамического и квазистатического моделирования. Каждый из этих подходов к моделированию имеет свои сильные и слабые стороны и, соответственно, оптимальные области применения. К сожалению, пользователи систем моделирования не всегда это учитывают и часто работают лишь с одной системой, не соотнося методологию моделирования со спецификой задачи.
Цель данной работы - на примере результатов моделирования распространения импульсного сигнала в связанных линиях показать важность учета их особенностей для бортовой аппаратуры (БА) при проведении вычислительных экспериментов.
Моделирование проводилось в системах квазистатического анализа ТАЬвАТ и электродинамического анализа С8Т MWS. Подавался трапециевидный сигнал (фронты - 100 пс, плоская вершина - 300 пс, амплитуда - 1 В) между опорным и активным проводниками линии длиной 1,25 м и параметрами:
h = 0,29 мм; h1 = 0,105 мм; м> = 0,3 мм; 5 = 0,4 мм; £г подложки - 5 (см. рисунок). Потери не учитывались. Сопротивления между опорным и активным, опорным и пассивным проводниками на обоих концах равны 100 Ом. Результаты моделирования приведены в таблице.
Изучение процесса распространения сигнала, в силу его особенностей, представляет особый интерес. Так, формы сигнала на рисунке показывают, что в начале активной линии подается один импульс, а к концу приходят два импульса. Появление второго импульса объясняется модальным разложением по теории связанных линий передачи. Подобного рода явления уже нашли широкое практическое применение [1-3].
С точки зрения моделирования данная структура имеет геометрическую особенность: относительно большое отношение длины структуры (1,25 м) к ширине (1,6 мм).
Значения погонных задержек мод ТАЬСАТ и времени появления импульсов С8Т MWS
Номер моды i ть нс/м Тх1,25 м, нс Время появления импульсов в CST MWS и относительная разность TALGAT и CST MWS ((tcsT - tTALGAT)/tTALGAT, %)
Редкая сегментация Частая сегментация
1 4,91 6,14 6,90 (12,3 %) 6,33 (3,1 %)
2 5,92 7,40 8,10 (9,4 %) 7,68 (3,8 %)
