ПР4
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра ИС
Отчет по практической работе №4
по дисциплине «ИКСиС»
Тема: Математическое моделирование и расчет ВВХ систем множественного доступа
|
Вариант №24 |
||
Студент гр. 1371 |
|
|
Татанов С.М. |
|
|
|
Воробьев А.И. |
|
|
|
|
Преподаватель |
|
|
Верзун Н.А. |
|
|
|
|
Санкт-Петербург
2023
Цель работы:
Исследовать влияние заданного параметра на ВВХ сети, построить графики всех ВВХ для нескольких значений заданного параметра.
Исходные данные:
rпр [бит] – длина преамбулы = 16 rф [бит] – длина флага = 8
rу [бит] – длина поля управления = 16
rкр [бит] – число контрольных разрядов = 16 k [бит] – длина пакета = 256
nкв [бит] – длина квитанции = 16 N – число станций в сети = 28
Vc [бит/c] – скорость передачи в сети = 2,3*109 D [км] – длина канала = 2,6
p – вероятность ошибки в канале = 0
кг – коэффициент готовности канала данных = 1 qб – вероятность отсутствия блокировок = 1
tдкк [мс] – время декодирования кадра = 0,5
tдккв [мс].– время декодирования квитанции = 0,06 Tдоп [с] – среднее допустимое время старения = 4,5
Заданный параметр для оценки влияния на систему - длина информационной части кадра k
rа [бит] = 2*log2N
nк [бит] = rпр+rф+rу+rа+k+rкр tк [c] = nк / Vc
tкв [c] = nкв / Vc tрij [c] = D / 0,7 / c
Tок [c]= tк + tрij + tдкк + tкв + tрij + tдккв = 585 мкс
Изменение длины информационной части кадра k влияет на длительность временного окна Tок. Рассчитаем его для нескольких значений k. Max k = 65515 байт
k[бит] |
256 |
100000 |
250000 |
524120 |
|
|
|
|
|
rа[бит] |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
|
|
|
|
nк[c] |
322 |
100066 |
250066 |
524186 |
|
|
|
|
|
tк[c] |
1,40E-07 |
4,35E-05 |
1,09E-04 |
2,28E-04 |
|
|
|
|
|
tкв[c] |
6,96E-09 |
6,96E-09 |
6,96E-09 |
6,96E-09 |
|
|
|
|
|
tрij[c] |
1,24E-05 |
1,24E-05 |
1,24E-05 |
1,24E-05 |
|
|
|
|
|
Tок[c] |
5,85E-04 |
6,28E-04 |
6,93E-04 |
8,13E-04 |
|
|
|
|
|
Рис. Временная диаграмма СВД РОС-ОЖ
Формулы для расчёта ВВХ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
= |
1− ок − ок |
= доп1 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
− + −ок |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
= |
ок 2 −2 ок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2 |
−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сРВ |
|
|
|
ок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= с · |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
1ок |
|
|
|
|
|
= 0,01638 |
с |
|
||||||
ок= 28 5,85 -110−4 |
|
|||||||||||||||
Пример расчёта ВВХ для k = 256 бит |
|
|||||||||||||||
= 1/4,5 = 0,22 |
с |
|
|
|
= 0,99637 |
|
||||||||||
|
|
= − ок= −0,22·0,01638 |
|
|||||||||||||
|
= |
0,22 1− 0,01638 |
0,99637 |
= |
0,22 1− 0,01638 |
% |
||||||||||
|
0,22− + 0,99637 |
|
0,22+ 0,004 |
|||||||||||||
|
|
= |
0,00027 · −0,03275 |
с |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
0,03275· −2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
с |
= = 256 28 = 7168 бит/с |
|
||||||||||||||
РВ |
|
= с · |
= 7168 |
0,22 1− 0,01638 |
бит/с |
|||||||||||
с |
|
|
0,22− 0,004 |
|||||||||||||
= |
0,22 1− 0,01638 |
|
= 0,0993 = 9,9% |
|
||||||||||||
0,22+ 0,004 |
|
|
|
|||||||||||||
Интенсивность поступающего в сеть потока пакетов = 50 пак/с. |
||||||||||||||||
= |
0,00027 · −0,03275 |
= 0,0534 с= 53 мс |
|
|||||||||||||
|
|
|
0,03275· −2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
с= 7168·50 = 358000 бит/с= 43,75 Кбайт/с |
|
|||||||||||||||
сРВ= с = 35600 бит/с= 4,34 Кбайт/с |
|
|||||||||||||||
k бит |
256 |
100000 |
250000 |
524120 |
|
|
|
|
|
|
0,99637 |
0,99610 |
0,99569 |
0,99496 |
ок |
0,01638 |
0,01759 |
0,01942 |
0,02275 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
50 |
50 |
50 |
50 |
|
|
|
|
|
% |
9,93E-02 |
6,39E-02 |
1,47E-02 |
-6,42E-02 |
|
|
|
|
|
|
5,34E-02 |
8,18E-02 |
3,43E-01 |
-7,12E-02 |
|
|
|
|
|
бит с |
|
|
|
|
с / |
3,58E+05 |
1,40E+08 |
3,50E+08 |
7,34E+08 |
бит с |
|
|
|
|
с / |
3,56E+04 |
8,94E+06 |
5,15E+06 |
-4,71E+07 |
/ |
61,06 |
56,84 |
51,50 |
43,95 |
|
|
|
|
|
Графики ВВХ
Вывод
Было исследовано влияние длины информационной части кадра на ВВХ сети.
С увеличением k возрастает длительность временного окна , уменьшается максимальное значение эргодичности, увеличивается информационная скорость сети по отношению к интенсивности передачи пакетов, графики информационной скорости сети реального времени становятся менее пологими.
По графику 1 видно, что с изменением длины кадра уменьшается вероятности доставки при одинаковой интенсивности,
По графику 2 видно, что с увеличением k среднее время задержки передачи кадра раньше достигает своего максимального значения при увеличении интенсивности передачи пакетов.
По графику 3 и 4 видно, что с увеличением k увеличивается максимальное значение информационной скорости сети реального времени, и точка максимума становится ближе к математическому ожиданию для случайной величины .