Исследование характеристик передачи информации в локальной информационной системе

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

ВВЕДЕНИЕ

Понятие множественного доступа связано с организацией использования ограниченного участка спектра многими пользователями.

Множественный доступ к процессу доставки информации, основан на совместном использовании несколькими устройствами одного физического канала для одновременной передачи нескольких потоков данных. Существуют различные методы разделения или уплотнения (мультиплексирования) каналов, определяемые физическими характеристиками канала связи и свойствами передаваемых данных.

Пространственное разделение канала ПРК (SDMА - Space Division Multiplexing Access) Применяется в аналоговых телефонных сетях. Метод SDM происходит от технологии коммутации каналов и заключается в том, что для соединения двух узлов создается физический составной канал.

Частотное разделение канала ЧРК (FDMА - Frequency Division Multiplexing Access). Применяется в магистральных линиях связи между аналоговыми телефонными станциями для мультиплексирования (уплотнения) аналоговых каналов. Для различных каналов отводятся непересекающиеся участки частотной шкалы одного физического канала. Каждый сигнал должен иметь спектр, укладывающийся в отведенную ему полосу.

Временное разделение канала (TDMА - Time Division Multiplexing Access). В настоящее время метод временного мультиплексирования (уплотнения) информационных потоков является наиболее распространенным. Он применяется при передаче информации в цифровом виде. Несколько каналов передаются по одному и тому же физическому каналу в разные интервалы времени, причем каждый сигнал получает отдельный "квант времени". Каждый квант времени назначается конкретному каналу. Различным каналам предоставляется поочередно один физический канал.

Волновое разделение каналов WDM (Wavelength Division Multiplexing) - сравнительно новая технология оптического уплотнения была разработана в 1970-1980 годах. Суть её состоит в том, что по одному световоду передается несколько световых потоков (каналов) с разными длинами волн.

Возможно, использование комбинированных методов разделения канала передачи.

События, происходящие в ИСМД доставки и обработки информации (поступление сообщения для передачи, время передачи сообщения, время обработки и т.д.), носят случайный характер. Поэтому, для их изучения наиболее подходящими являются вероятностные математические модели теории массового обслуживания.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

МЕТОД ДОСТУПА - СВД

ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА

Рис. 1

Физическая структура исследуемого объекта - ИСМД к доставке информации представлена на рисунке.

В составе 17 станций. Вероятность поступления кадра на станцию равна qи. Длина информационной части кадра равна 512 бит. Тип ОС - решающая обратная связь с ожиданием. Метод доступа - синхронный временной. Режим передачи - без переспросов (интервал обслуживания заявки (интервал передачи кадра) будет равен интервалу одной (первой) однократной передачи).

ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА

Рис. 2 - Временная диаграмма интервала однократной передачи кадра и временного окна доступа для СВД при использовании алгоритма РОС-ОЖ

ПРИМЕР РАСЧЕТА TОК

nрт = 4*10-6*0,32*2*106 = 2,56 (бит)

тk = 16+4,08+16+512+8+16 = 572 (бит)

r0 = 572+(2*10-3+2*10-3)*2*106 = 8573 (бит)

Cuk = 572+8573 = 9146 (бит)

Tok = Cuk T = CukVc-1 = 9146+(2*106)-1 = 0,046 (с)

где, nрт - время распространения сигнала от узла передатчика до узла приемника;

тk - длина передаваемого кадра, бит;

r0 - время, затрачиваемое на декодирование кадра, передачу и декодирование квитанции, бит;

Cuk - скорость передачи в среде, бит;

Tok - тактовый интервал системы.

Используя выражения задающие математическую модель ИСМД с СВД применю формулы для расчета вероятностно-временных характеристик данной системы, где:

- среднее время задержки информационного пакета;

- вероятность своевременной доставки информационного пакета;

- информационная скорость общего применения;

- информационная скорость реального времени .

Рассчитаю ВВХ для л = лmax/2 (пак./с)

Найду значение интенсивности входного потока про котором ИСМД с СВД теряет эргодичность.

Условие эргодичности:

Значит необходимо найти qu , при котором :

qu = 1/17*9146 = 0,000006 , отсюда

лmax = 0,000006/(2*106)-1 = 12 (пак./с)

Тогда искомые значения:

л = 12 /2 = 6 (пак./с), qu = 0,000006/2 = 0,000003

Среднее время задержки информационного пакета:

тq = 17*9146+0,000003*17*9146(17*9146-1)/2(1-0,000003*17*9146) = 155482

tq = 155482*0,0000001 = 0,016 с

Вероятность своевременной доставки информационного пакета:

Q = 1-0,00000001/1,4 = 0,999

= (1-0,000003*17*9146)(1-(0,999-1)0,999155482 / 1-(1-0,000003)(0,999-1)-0,000003(0,999-1)0,999155482 = 0,5

Информационная скорость общего применения:

Rco = 17*512*6 = 52224 бит/с

Информационная скорость реального времени:

Rcpb = 52224*0,5 = 26112 бит/с

ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТЕЙ

Построю график зависимости приведенных вероятностно-временных характеристик для 3-х значений

Vc: Vc = 2*106, Vc = 9*106, Vc = 15*106

Исследование характеристик ИСМД проведу для следующего диапазона интенсивности входного потока пакетов в станцию: от 0 до значения интенсивности, при котором в системе теряется эргодичность. Для каждого случая система теряет эргодичность при различных значениях л:

Рис. 3

При увеличении интенсивности входных потоков среднее время задержки увеличивается. При увеличении скорости в среде передачи, среднее время задержки возрастает значительно медленнее

ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ Пq (л)

Рис. 4

При увеличении интенсивности входных потоков (л) график зависимости вероятности своевременной доставки (Пq) от интенсивности имеет вид экспоненциальной кривой, и вероятность своевременной доставки уменьшается при росте интенсивности. При увеличении скорости в среде передачи (Vc), вероятность своевременной доставки убывает значительно медленнее.

ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ Rcpb (л)

Рис. 5

По графику видно, что скорость в среде передачи (Vc), не влияет на изменение информационной скорости общего применения ().

ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ Rcpb (л)

Рис. 6

информационный скорость множественный доступ

При увеличении интенсивности входных потоков (л) график зависимости информационной скорости реального времени () от интенсивности, сначала возрастает до своего наибольшего значения, а затем стремительно убывает.

При увеличении скорости в среде передачи (Vc), информационная скорость реального времени возрастает и достигает своего наибольшего значения значительно медленнее.

ВЫВОД

В данной курсовой работе было проведено исследование характеристик передачи информации в локальной информационной системе. Были описаны: математическая модель и вероятностно-временные характеристики исходной системы. Также приведен внешний вид зависимостей этих характеристик от интенсивности входных потоков. Было выяснено, что изменение скорости в среде передачи влияет на среднее время задержки информационного пакета, вероятность своевременной доставки информационного пакета и информационную скорость реального времени, и не влияет на информационную скорость общего применения. Исследованная система лучше работает при более высокой скорости. Чем выше скорость в среде передачи данных, тем хуже характеристики передачи.

Размещено на Allbest.ru