Модель самоорганизующейся сети радиосвязи, функционирующей в сложной сигнально-помеховой обстановке

Сети радиосвязи, в том числе применяющие адаптацию, предназначены для обмена информацией между отдельными корреспондентами и строятся, как правило, посредством радиотрасс, функционирующих в сложных условиях сигнально-помеховой обстановки. Необходимо учитывать степень влияния значений адаптивных параметров на показатели, описывающие соответствия требований к связи, энергетическую составляющую радиолинии, а также объем ресурсов радиолинии, затрачиваемые на ведение и восстановление связи. Получение оценок границ характеристик обслуживания трафика первичных и вторичных пользователей в самоорганизующейся радиосети, функционирующей в сложной сигнально-помеховой обстановке, является актуальным. Целью исследования является повышение достоверности результатов моделирования за счет получения граничных значений пропускной способности при передаче информации в самоорганизующейся сети радиосвязи. Проведено моделирование процессов, протекающих в сети радиосвязи, определены: граничные параметры задержки и загрузки; параметры выходного потока в сложных условиях сигнально-помеховой обстановки. Представлены выводы о достоинствах метода сетевого исчисления, по результатам серии проведенных вычислений. Получены аналитические оценки качества предоставления услуг в системе радиосвязи с использованием теории сетевого исчисления. Разработанная математическая модель позволяет исследовать показатели задержки, загрузки в самоорганизующейся сети радиосвязи при информационном обмене трафика различного вида в условии воздействия преднамеренных и непреднамеренных помех. Результаты аналитических расчетов, полученных при применении метода сетевого исчисления, могут быть использованы при формировании управляющих воздействий, а также решении задач повышения устойчивости радиолиний.

1. Липатников В.А., Парфиров В.А., Петренко М.И. Общая модель самоорганизующейся радиосвязи с мультиплексированием потоков // Международная научно-практическая конференция «Транспорт России: Проблемы и перспективы ‒ 2022» (09‒10 ноября 2022 г.). СПб.: Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко РАН, 2022. Т. 1. С. 293‒297.

2. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью. М.: Радио и связь, 2003. 640 с.

3. Рабин А.В. Помехоустойчивость систем цифровой связи с ортогональным кодированием и многопозиционной модуляцией. СПб.: ГУАП, 2019. 157 с.

4. Глушанков Е.И., Митянин С.А. Анализ совместной эффективности пространственно-временного кодирования и пространственной обработки сигналов в линиях радиосвязи // Заметки ученого. 2022. № 6. С. 187‒192.

5. Дворников С.В., Манаенко С.С., Пшеничников А.В. Спектрально-эффективные сигналы с непрерывной фазой // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2016. Т. 12. № 2. С. 87‒93.

6. Липатников В.А., Сахаров Д.В., Парфиров В.А., Петренко М.И. Имитационная модель распределенного объекта радиоконтроля, отражающая динамику перемещений и смену режимов работы радиоэлектронных средств // Юбилейная XVIII Санкт-Петербургская международная конференция «Региональная информатика (РИ-2022)», СанктПетербург, Россия, 26‒28 октября 2022 г. СПб: Санкт-Петербургское Общество информатики, вычислительной техники, систем связи и управления, 2022. С. 556‒558.

7. Дворников С.В., Пшеничников А.В., Бурыкин Д.А. Структурно-функциональная модель сигнального созвездия с повышенной помехоустойчивостью // Информация и космос. 2015. № 2. С. 4‒7.

8. Сорокин К.Н. Модель системы управления параметрами линии радиосвязи на основе нечеткой логики // Информация и космос. 2018. № 4. С. 39‒43.

9. Фёдоров И.В., Росляков А.В. Анализ характеристик когнитивной радиосети с использованием сетевого исчисления // XXI Международная научно-техническая конференция «III научный форум телекоммуникации: теория и технологии, ТТТ-2019», Казань, Россия, 18‒22 ноября 2019 г. Казань: Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева, 2019. Т. 1. С. 338‒339.

10. Белов А.В., Липатников В.А., Фёдоров И.В. Модель когнитивной радиосети на основе теории стохастического сетевого исчисления // X Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании (АПИНО 2021)», Санкт-Петербург, Россия, 24–25 февраля 2021 г. СПб.: СПбГУТ, 2021. Т. 1. С. 86‒90.

11. Росляков А.В., Лысиков А.В., Витевский В.Д. Сетевое исчисление (Network Calculus). Часть 1. Теоретические основы // Инфокоммуникационные технологии. 2018. Т. 16. № 1. С. 19‒33. DOI:10.18469/ikt.2018.16.1.02

12. Кудрявцева Е.Н., Росляков А.В. Базовые принципы и перспективы использования теории сетевого исчисления (Network Calculus) // Инфокоммуникационные технологии. 2013. Т. 11. № 3. С. 34‒39.

13. Алекаев А.Е., Белов А.В., Фёдоров И.В. Способ многоступенчатой адаптации низкоэнергетической радиолинии коротковолнового диапазона с учетом прогнозирования сигнально-помеховой обстановки // Международная научнопрактическая конференция «Транспорт России: Проблемы и перспективы – 2021» (Санкт-Петербург, Россия, 09‒10 ноября 2021 г.). Т. 2. СПб.: Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко РАН, 2021. С. 157‒161.

14. Кривулин Н.К. Методы идемпотентной алгебры в задачах моделирования и анализа сложных систем. СПб.: СПбГУТ, 2009. 256 с.

15. Пшеничников А.В. Оценка статистических параметров рабочих частот функциональных моделей радиолиний в конфликтной ситуации // Информация и космос. 2018. № 1. С.46‒50.