RU2783589C1 - Method for functioning of a radio relay network with packet switching - Google Patents
Method for functioning of a radio relay network with packet switching Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783589C1 RU2783589C1 RU2021126474A RU2021126474A RU2783589C1 RU 2783589 C1 RU2783589 C1 RU 2783589C1 RU 2021126474 A RU2021126474 A RU 2021126474A RU 2021126474 A RU2021126474 A RU 2021126474A RU 2783589 C1 RU2783589 C1 RU 2783589C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio relay
- nature
- bandwidth
- throughput
- relay network
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 36
- 230000000903 blocking Effects 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 201000001845 syndromic X-linked intellectual disability Snyder type Diseases 0.000 description 20
- 230000003044 adaptive Effects 0.000 description 4
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 230000001066 destructive Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области сетей связи и может быть использовано при проектировании и построении новых или совершенствовании существующих сетей радиорелейной связи с коммутацией пакетов.The invention relates to the field of communication networks and can be used in the design and construction of new or improvement of existing radio relay communication networks with packet switching.
Известен способ моделирования процессов обеспечения технической готовности сетей связи при технической эксплуатации и система для его реализации (См. Патент РФ №2336566, G06N 1/00, опубл. 20.10.2008, бюл. №29), заключается в определении схемотехнических характеристик элементов сети связи, установлении их взаимосвязи, описании структуры сети связи, разделении всех связей на основные и резервные, задания произвольных комбинаций повреждений элементов сети связи, определении значения показателя аварийности состояния связей между элементами сети связи, моделировании процесса обеспечения технической готовности при эксплуатации сети связи, имитации различных видов отказов, повреждений и сбоев основных элементов сети связи, замещении поврежденных связей резервными, определении значения показателя восстановления работоспособности сети связи, осуществлении сбора статистики, прогноза технического состояния основных элементов сети связи и расчете основных показателей функционирования сетей связи.A known method for modeling the processes of ensuring the technical readiness of communication networks during technical operation and a system for its implementation (See RF Patent No. 2336566,
Недостатком способа является относительно низкая эффективность функционирования сети радиорелейной связи (СРС) с коммутацией пакетов, так как реконфигурацию сети связи выполняют без учета требований к уровню обслуживания и оценивания изменений пропускной способности в маршрутах передачи. Под эффективностью функционирования СРС понимается количество обслуженного пакетного трафика за промежуток времени с требуемым уровнем качества обслуживания.The disadvantage of this method is the relatively low efficiency of the functioning of the radio relay network (CPC) with packet switching, since the reconfiguration of the communication network is performed without taking into account the requirements for the service level and estimating changes in throughput in the transmission routes. The effectiveness of the CPC functioning is understood as the amount of serviced packet traffic over a period of time with the required level of quality of service.
Известен способ обеспечения устойчивости сетей связи в условиях внешних деструктивных воздействий (См. Патент RU 2379753 С1, МПК G06F 21/20, G06N 3/02, опубликовано 20.01.2010, бюл. №2), заключается в контроле внешних деструктивных воздействий, оценивании пропускной способности и, путем распределения доступного ресурса между абонентами, обеспечении своевременности предоставления информационных услуг.A known method for ensuring the stability of communication networks under conditions of external destructive influences (See Patent RU 2379753 C1, IPC
Недостатком указанного способа является относительно низкая эффективность функционирования СРС с коммутацией пакетов, так как оценка пропускной способности осуществляется только с учетом деструктивных воздействий и не позволяет учесть потери пропускной способности, обусловленные перегрузкой в сети.The disadvantage of this method is the relatively low efficiency of the packet-switched CPC, since the throughput is estimated only taking into account destructive influences and does not allow taking into account the throughput losses due to network congestion.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является способ повышения эффективности функционирования системы связи (См. Патент РФ №2729556, С1. кл. H04L 29/02, H04W 28/02, опубл. 07.08.2020 г.). Известный способ заключается в том, что измеряют реальную пропускную способность γ системы связи, устанавливают требуемую пропускную способность γтр, на основе измеренной реальной пропускной способности γ и заданной требуемой пропускной способности γтр вычисляют вероятность блокировки системы связи Рбл, измеряют время простоя и время работы элементов системы связи, на основе которых вычисляют коэффициент готовности системы связи и вероятность связности системы связи Рсв, на основе вероятности блокировки системы связи Рбл, вероятности связности системы связи Рсв, реальной пропускной способности γ и заданной требуемой пропускной способности γтр вычисляют риск потери пропускной способности системы связи R, сравнивают его с установленным допустимым значением Rдоп и при превышении установленного допустимого значения осуществляют реконфигурацию системы связи.The closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is a method for improving the efficiency of the communication system (See RF Patent No. 2729556, C1. class H04L 29/02,
Недостатком способа-прототипа является относительно низкая эффективность функционирования СРС с коммутацией пакетов. Это обусловлено тем, что проведение реконфигурации СРС с коммутацией пакетов выполняют без учета требований к уровню обслуживания и оценивании изменений пропускной способности в маршрутах передачи. Реконфигурацию СРС с коммутацией пакетов осуществляют только на основе вычисленного значения риска потери пропускной способности, что не позволяет выбрать оптимальный вариант ее реконфигурации в зависимости от тенденции изменения пропускной способности в одномерных и многомерных маршрутах передачи.The disadvantage of the prototype method is the relatively low efficiency of the packet-switched CPC. This is because packet-switched CPC reconfiguration is performed without considering service level requirements and estimating changes in throughput in transmission paths. The reconfiguration of the packet-switched CPC is carried out only on the basis of the calculated bandwidth loss risk value, which does not allow choosing the optimal variant of its reconfiguration depending on the trend of bandwidth change in one-dimensional and multidimensional transmission routes.
Техническим результатом при использовании заявленного способа функционирования СРС с коммутацией пакетов, является повышение эффективности ее функционирования за счет реконфигурации структуры до появления перегрузки в многомерном маршруте и повышения количества обслуженного пакетного трафика за промежуток времени с требуемым уровнем качества обслуживания.The technical result when using the claimed method of functioning of the SRS with packet switching is to increase the efficiency of its functioning by reconfiguring the structure before the appearance of congestion in a multidimensional route and increasing the amount of packet traffic served over a period of time with the required level of quality of service.
Технический результат достигается тем, что в известном способе функционирования СРС, заключающемся в том, что измеряют реальную пропускную способность γ СРС, устанавливают требуемую пропускную способность γтр. На основе измеренной реальной пропускной способности γ и заданной требуемой пропускной способности γтр, вычисляют вероятность блокировки СРС Рбл. Измеряют время простоя и время работы радиорелейных станций, на основе которых вычисляют коэффициент готовности и вероятность связности СРС Рсв. Дополнительно оценивают уровень качества обслуживания трафика и характер изменения пропускной способности одномерных маршрутов передачи Kо СРС. На основе характера изменения пропускной способности одномерных маршрутов передачи оценивают характер изменения пропускной способности многомерного маршрута передачи Kм СРС. Устанавливают временной интервал определения характера изменения пропускной способности и верхнюю границу пропускной способности каждого одномерного маршрута передачи Kо доп, а также верхнюю границу пропускной способности многомерного маршрута передачи Kм доп. При достижении значения характера изменения пропускной способности одномерного маршрута передачи Kо к граничному значению Kо доп добавляют в многомерный маршрут ближайший менее загруженный одномерный маршрут передачи, в котором обеспечивается требуемый уровень качества обслуживания. При достижении значения характера изменения пропускной способности многомерного маршрута передачи Kм к граничному значению Kм доп вычисляют характер изменения реальной пропускной способности γ СРС. При достижении характера изменения реальной пропускной способности γ заданной требуемой пропускной способности γтр реконфигурируют СРС.The technical result is achieved by the fact that in the known method of functioning of the SRS, which consists in measuring the actual bandwidth γ SRS, set the required bandwidth γ tr . Based on the measured real throughput γ and the given required throughput γ tr calculate the probability of blocking CPC R bl . Downtime and operating time of radio relay stations are measured, on the basis of which the availability factor and the probability of connectivity CPC R St are calculated. Additionally, the level of traffic quality of service and the nature of the change in the capacity of one-dimensional transmission routes K o CPC are evaluated. Based on the nature of the change in the capacity of the one-dimensional transmission routes, the nature of the change in the capacity of the multidimensional transmission route K m CPC is estimated. Set the time interval for determining the nature of changes in throughput and the upper limit of the bandwidth of each one-dimensional transmission route K about ext , as well as the upper limit of the bandwidth of the multidimensional transmission route K m ext . Upon reaching the value of the nature of the change in the capacity of the one-dimensional transmission route K about to the boundary value K about additional add to the multidimensional route the nearest less loaded one-dimensional transmission route, which provides the required level of quality of service. Upon reaching the value of the nature of the change in the throughput of the multidimensional transmission route K m to the boundary value K m additional calculate the nature of the change in the real throughput γ CRS. Upon reaching the nature of the change in the real throughput γ of the specified required throughput γ tr reconfigure the SRS.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в способе реализована возможность реконфигурации СРС с коммутацией пакетов на структуру обеспечивающую требуемый уровень качества обслуживания трафика исходя из характера изменения пропускной способности одномерных и многомерного маршрутов, чем и достигается повышение эффективности функционирования СРС с коммутацией пакетов.Thanks to a new set of essential features, the method implements the possibility of reconfiguring the packet-switched CPC to a structure that provides the required level of quality of service for traffic based on the nature of the change in the throughput of one-dimensional and multidimensional routes, which increases the efficiency of the packet-switched CPC.
Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:The claimed method is illustrated by drawings, which show:
фиг. 1 - общий вид СРС с коммутацией пакетов, реализующий предлагаемый способ;fig. 1 is a general view of a packet-switched CPC that implements the proposed method;
фиг. 2 - нормы для услуг с распределением по классам обслуживания;fig. 2 - norms for services with distribution by service classes;
фиг. 3 - представление СРС в виде ориентированного ациклического графа;fig. 3 - representation of the CPC in the form of a directed acyclic graph;
фиг. 4 - параметры адаптивных режимов модема МД-310Е радиорелейной станции Р-416ГМ;fig. 4 - parameters of the adaptive modes of the MD-310E modem of the R-416GM radio relay station;
фиг. 5 - пример изменения пропускной способности радиорелейных интервалов на временных промежутках t1 t12;fig. 5 - an example of changing the throughput of radio relay intervals at time intervals t 1 t 12 ;
фиг. 6 - пример изменения пропускной способности в одномерных и многомерном маршрутах в СРС на временных промежутках t1 - t12;fig. 6 shows an example of change in throughput in one-dimensional and multidimensional routes in the SRS at time intervals t 1 - t 12 ;
фиг. 7 - пример распределения пропускной способности в СРС на временных промежутках t1, t2;fig. 7 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS at time intervals t 1 , t 2 ;
фиг. 8 - пример распределения пропускной способности в СРС на временном промежутке t4;fig. 8 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS on the time interval t 4 ;
фиг. 9 - пример распределения пропускной способности в СРС на временном промежутке t7;fig. 9 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS on the time interval t 7 ;
фиг. 10 - пример распределения пропускной способности в СРС на временном промежутке t8;fig. 10 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS on the time interval t 8 ;
фиг. 11 - пример распределения пропускной способности в СРС на временном промежутке t9;fig. 11 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS on the time interval t 9 ;
фиг. 12 - пример распределения пропускной способности в СРС на временном промежутке t10;fig. 12 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS on the time interval t 10 ;
фиг. 13 - пример распределения пропускной способности в СРС на временном промежутке t11;fig. 13 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS on the time interval t 11 ;
фиг. 14 - пример распределения пропускной способности в СРС на временном промежутке t12;fig. 14 - an example of the distribution of bandwidth in the SRS on the time interval t 12 ;
фиг. 15 - пример динамики изменения пропускной способности в одномерном маршруте 1-2-3;fig. 15 is an example of capacity dynamics in a 1-2-3 one-dimensional route;
фиг. 16 - пример динамики изменения пропускной способности в одномерном маршруте 4-5-6;fig. 16 is an example of capacity dynamics in a one-dimensional 4-5-6 route;
фиг. 17 - пример динамики изменения пропускной способности в одномерном маршруте 1-5-3;fig. 17 is an example of the dynamics of capacity change in a one-dimensional route 1-5-3;
фиг. 18 - пример динамики изменения пропускной способности в многомерном маршруте.fig. 18 is an example of capacity dynamics in a multidimensional route.
Возможность реализации заявленного способа объясняется следующим. В соответствии с фиг. 1 сеть радиорелейной связи с коммутацией пакетов строится на основе радиорелейных станций с каналообразующим оборудованием в виде маршрутизаторов, обеспечивающих коммутацию пакетов.The possibility of implementing the claimed method is explained as follows. In accordance with FIG. 1, a radio relay network with packet switching is built on the basis of radio relay stations with channel-forming equipment in the form of routers that provide packet switching.
Максимально возможную пропускную способность радиорелейной линии, когда количество различимых состояний информационного параметра сигнала выбрано заранее с учетом возможностей их устойчивого распознавания приемником радиорелейной станции, записывают в виде С=2Δƒл log2 М, где Δƒл - ширина полосы пропускания линии, Гц; М - количество различимых состояний информационного параметра сигнала (Цифровые радиорелейные станции: Учеб. пособие для ввузов связи / С.А. Якушенко, С.А. Бондаренко, С.О. Бурлаков. - СПб.: ВАС, 2011. - 336 с. стр. 39).The maximum possible throughput of the radio-relay line, when the number of distinguishable states of the information parameter of the signal is selected in advance, taking into account the possibilities of their stable recognition by the receiver of the radio-relay station, is written as C=2Δƒ l log 2 M, where Δƒ l is the bandwidth of the line, Hz; M - the number of distinguishable states of the information parameter of the signal (Digital radio relay stations: Textbook for higher educational institutions of communication / S.A. Yakushenko, S.A. Bondarenko, S.O. Burlakov. - St. Petersburg: VAS, 2011. - 336 p. page 39).
В высокоскоростных радиорелейных станциях реализуют адаптивную квадратурную амплитудную манипуляцию M-QAM, где М - число позиций модуляции (М=4, 64, 128), которая позволяет осуществить выбор числа позиций в зависимости от текущего отношения сигнал/шум на радиорелейной линии связи. При уменьшении отношения сигнал/шум на радиорелейной линии связи число позиций модуляции автоматически понижают, при этом уменьшается пропускная способность канала связи. При увеличении отношения сигнал/шум на радиорелейной линии связи кратность модуляции увеличивается, при этом увеличивается пропускная способность канала связи.In high-speed radio relay stations, adaptive quadrature amplitude shift keying M-QAM is implemented, where M is the number of modulation positions (M=4, 64, 128), which allows you to select the number of positions depending on the current signal-to-noise ratio on the radio-relay communication line. With a decrease in the signal-to-noise ratio on a radio relay communication line, the number of modulation positions is automatically reduced, while the throughput of the communication channel decreases. With an increase in the signal-to-noise ratio on the radio-relay communication line, the modulation ratio increases, while the throughput of the communication channel increases.
Одномерным маршрутом передачи в СРС с коммутацией пакетов называют совокупность последовательно соединенных каналов связи в соединении точка-точка между радиорелейной станцией, являющейся источником сообщений, и радиорелейной станцией - получателем сообщений.A one-dimensional transmission path in a packet-switched CPC is a set of serially connected communication channels in a point-to-point connection between the radio relay station, which is the source of messages, and the radio relay station, the recipient of messages.
Многомерным маршрутом передачи сообщения в СРС называют множество параллельно соединенных независимых одномерных маршрутов передачи, по которым передают пакетный трафик, составляющий сообщение. В зависимости от уровня обслуживания одномерного маршрута передачи выбирают информационную нагрузку. В случае ухудшения уровня обслуживания одномерного маршрута передачи число пакетов сообщения, направляемых маршрутизатором радиорелейной станции по одномерному маршруту передачи, уменьшают до величины, обеспечивающей заданный уровень обслуживания сообщений. При улучшении уровня обслуживания одномерного маршрута передачи его загрузка может быть увеличена.A multidimensional message path in the CPC is a plurality of independent one-dimensional transmission paths connected in parallel over which the packet traffic constituting the message is transmitted. Depending on the service level of the one-dimensional transmission path, the information load is selected. In case of degradation of the service level of the one-dimensional transmission path, the number of message packets sent by the router of the radio relay station along the one-dimensional transmission route is reduced to a value that provides a given level of message service. By improving the service level of a one-dimensional transmission path, its load can be increased.
Под уровнем обслуживания понимают совокупность технических параметров, характеризующих соответствие некоторой группы ресурсов поступающей нагрузке при определенных условиях [Рекомендация Е. 800 «Термины и определения по инженерии трафика»; Лемешко А.В., Модель и метод предотвращения перегрузки с активным управлением очередью на узлах телекоммуникационной сети // Проблемы телекоммуникаций. - 2014. - С. 91-104; Шринивас В., Качество обслуживания в IP: учеб. Пособие / В. Шринивас. - М.: издательский дом «Вильямс», 2003. - 368 с.]. Определение уровня качества обслуживания каждого потока данных производят по своевременности доставки пакета, оцениваемой достижимой максимальной сквозной задержкой пакета i-го потока данных «из конца в конец» s-го класса из множества S классов трафика tдост, не превышающей требуемого значения tтреб, определяемого рекомендацией Y.1541: ∀s ∈ {S}, ∀i ∈ {1,…,n} tдост≤tтреб.The level of service is understood as a set of technical parameters that characterize the compliance of a certain group of resources with the incoming load under certain conditions [Recommendation E. 800 "Terms and definitions for traffic engineering"; Lemeshko AV, Model and method of overload prevention with active queue management at the nodes of a telecommunication network // Problems of telecommunications. - 2014. - S. 91-104; Srinivas V., Quality of service in IP: textbook. Allowance / V. Srinivas. - M.: Williams Publishing House, 2003. - 368 p.]. The quality of service level of each data stream is determined by the timeliness of packet delivery, estimated by the achievable maximum end-to-end packet delay of the i-th end-to-end data stream of the s-th class from the set S of traffic classes t reach , not exceeding the required value t required , determined by recommendation Y.1541: ∀s ∈ {S}, ∀i ∈ {1,…,n} t sat ≤t req .
На фиг. 2 представлены нормы для услуг с распределением по классам качества обслуживания, выраженные через максимально допустимую задержку передачи пакета между радиорелейной станцией, являющейся источником сообщений, и радиорелейной станцией - получателем сообщений tтреб. Гарантированное качество обслуживания предоставляемых мультисервисных услуг достигается путем обеспечения требуемой задержки обработки пакетов i-го потока в маршрутизаторе радиорелейной станции - получателем сообщений.In FIG. 2 presents the norms for services with a distribution by quality of service classes, expressed in terms of the maximum allowable packet transmission delay between the radio relay station, which is the source of messages, and the radio relay station - the recipient of messages t req . The guaranteed quality of service of the provided multiservice services is achieved by providing the required delay in the processing of packets of the i-th stream in the router of the radio relay station - the recipient of messages.
Уровень качества обслуживания трафика оценивают с помощью интегрального показателя для различных категорий и типов трафика, который рассчитывают по формулеThe level of quality of service for traffic is assessed using an integral indicator for various categories and types of traffic, which is calculated by the formula
Qku=(Тku, Рku, Dku),Q ku \u003d (T ku , P ku , D ku ),
где Qku - обобщенный показатель качества обслуживания пакетного трафика, Тku - время задержки, Рku - вероятность своевременной доставки и Dku - вариация задержки для различных категорий трафика k∈[1, K] и типа трафика u∈[1, U].where Q ku is a generalized indicator of the quality of service of packet traffic, T ku is the delay time, P ku is the probability of timely delivery and D ku is the delay variation for various traffic categories k∈[1, K] and traffic type u∈[1, U] .
Показатель Qku рассчитывают как интегральную оценку по трем показателям с учетом весовых коэффициентов g, которые определяют методом экспертных оценок.The indicator Q ku is calculated as an integral assessment of three indicators, taking into account the weight coefficients g, which are determined by the method of expert assessments.
Параметры Tku, Pku, Dku нормируют по формулеParameters T ku , P ku , D ku are normalized according to the formula
где - нормированное значение параметра в диапазоне [0,1]; Xmax Xmin - максимальное и минимальное значение нормируемого параметра соответственно, которые определены на фиг. 2, х - текущее значение нормируемого параметра.where - normalized value of the parameter in the range [0,1]; X max X min - the maximum and minimum values of the normalized parameter, respectively, which are defined in FIG. 2, x - current value of the normalized parameter.
С учетом вышеперечисленного оценку уровня качества обслуживания пакетного трафика производят по формуле:Taking into account the above, the assessment of the level of quality of service of packet traffic is carried out according to the formula:
где g1,g2,g3 - весовые коэффициенты для соответствующих показателей, - нормированные значения задержки, потерь и вариации задержки для соответствующей категории и типа трафика.where g 1 ,g 2 ,g 3 - weight coefficients for the corresponding indicators, - normalized values of delay, loss and delay variation for the corresponding category and type of traffic.
Характер изменения пропускной способности одномерных и многомерных маршрутов передачи Kо и Kм сети радиорелейной связи может быть вычислен с помощью различных методов, например, метода экспоненциально взвешенных скользящих средних [Прогнозирование социально-экономических процессов: Учебно-методическое пособие. // Автор-составитель: Капитанова О.В. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2016 - 74 с. стр. 34]The nature of the change in the capacity of one-dimensional and multidimensional transmission routes K o and K m of the radio relay network can be calculated using various methods, for example, the method of exponentially weighted moving averages [Forecasting socio-economic processes: Educational and methodological manual. // Author-compiler: Kapitanova O.V. - Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University, 2016 - 74 p. page 34]
где yt - фактические уровни временного ряда, t - моменты времени, а - вес приписываемый уровню ряда.where y t - the actual levels of the time series, t - points in time, and - the weight attributed to the level of the series.
Значение тенденции определяют совокупностью предыдущих значений влияние которых ослабевает в геометрической прогрессии.The value of the trend is determined by the totality of previous values, the influence of which weakens exponentially.
Требуемую пропускную способность γтр сети радиорелейной связи определяют на основе потребностей пользователей в услугах и видах связи (Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 5-е изд. - СПб.: Питер, 2016. - 992 с.). Измеряют реальную пропускную способность. На основе требуемой пропускной способности γтр и измеренной реальной пропускной способности сети радиорелейной связи γ определяют вероятность блокировки сети радиорелейной связи Рбл (Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: в 2-х ч. Ч. 1. Пер. в англ. - М.: Наука, 1992). Время работы и время простоя радиорелейных станций, измеряют, например, с использованием программно реализованных секундомеров. Вычисляют коэффициент готовности сети радиорелейной связи (ГОСТ Р 53111 - 2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М.: Стандартинформ, 2009 г. - 19 с.). На основе коэффициента готовности определяют вероятность связности информационных направлений Рсв (ГОСТ Р 53111 - 2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М.: Стандартинформ, 2009 г. - 19 с.).The required bandwidth γ tr of a radio relay network is determined based on the needs of users in services and types of communication (Olifer V., Olifer N. Computer networks. Principles, technologies, protocols: Textbook for universities. 5th ed. - St. Petersburg: Peter, 2016. - 992 p.). Measure the actual throughput. Based on the required throughput γ tr and the measured real throughput of the radio relay network γ, the probability of blocking the radio relay network R bl is determined (Schwartz M. Communication networks: protocols, modeling and analysis: in 2 hours.
На фиг. 1 в качестве примера представлена структура СРС, построенная на основе радиорелейных станций Р-416ГМ, в которых реализован режимы работы с адаптивной модуляцией. Радиорелейная сеть связи представлена в виде ориентированного ациклического графа (фиг. 3). На узлах связи расположены радиорелейные станции Р-416ГМ. Узел «А» является источником сообщений, а узел «В» корреспондирующим узлом.In FIG. As an example, Figure 1 shows the structure of the SRS, built on the basis of R-416GM radio relay stations, in which operating modes with adaptive modulation are implemented. The radio relay communication network is presented as a directed acyclic graph (Fig. 3). Radio relay stations R-416GM are located at communication centers. Node "A" is the source of messages, and node "B" is the corresponding node.
На фиг. 4 представлены параметры адаптивных режимов модема МД-310Е из состава Р-416ГМ [Блок модема МД-310Е Руководство по эксплуатации КСЮВ.467762.047-11РЭ].In FIG. 4 shows the parameters of the adaptive modes of the MD-310E modem from the R-416GM composition [MD-310E modem unit Operation manual KSYUV.467762.047-11RE].
На фиг. 5 и фиг. 6 представлено изменение пропускной способности радиорелейных интервалов в СРС, представленной на фиг. 2. На фиг. 5 и фиг. 6 приняты следующие обозначения: СРПС - реальная пропускная способность; СТПС - характер изменения пропускной способности; СОПС - остаточная пропускная способность. В связи с тем, что показатель пропускной способности модема МД-310Е радиорелейной станции Р-416ГМ принимает фиксированные значения (фиг. 4), то за значения характера изменения пропускной способности принимают данные значения, следующие по порядку убывания или возрастания.In FIG. 5 and FIG. 6 shows the change in the throughput of microwave intervals in the SRS shown in FIG. 2. In FIG. 5 and FIG. 6 the following designations are accepted: With RPS - real throughput; C TPN - the nature of the change in throughput; With OPS - residual capacity. Due to the fact that the indicator of the throughput of the modem MD-310E of the radio relay station R-416GM takes fixed values (Fig. 4), then for the values of the nature of the change in throughput, these values are taken, following in descending or increasing order.
Распределение пропускной способности в СРС на временных промежутках t1, t2 представлено на фиг. 7.The throughput distribution in the SRS at time intervals t 1 , t 2 is shown in FIG. 7.
На временном промежутке t3 происходит уменьшение пропускной способности радиорелейного интервала 1-2, входящего в одномерный маршрут передачи трафика 1-2-3, в связи с чем часть трафика на временном промежутке t4 перераспределяется на другой ближайший менее загруженный одномерный маршрут 4-5-6 (фиг. 8).At the time interval t 3 , the throughput of the radio relay interval 1-2, which is included in the one-dimensional traffic transmission route 1-2-3, decreases, and therefore part of the traffic at the time interval t 4 is redistributed to another nearest less loaded one-dimensional route 4-5- 6 (FIG. 8).
На временном промежутке t7 продолжается уменьшение пропускной способности одномерного маршрута 1-2-3, в связи с чем происходит дальнейшее перераспределения трафика на одномерный маршрут 4-5-6 (фиг. 9).At the time interval t 7 , the capacity of the one-dimensional route 1-2-3 continues to decrease, in connection with which there is a further redistribution of traffic to the one-dimensional route 4-5-6 (Fig. 9).
На временном промежутке t8 продолжается уменьшение пропускной способности одномерных маршрутов 1-2-3 и 4-5-6 вследствие чего происходит перераспределение трафика на одномерный маршрут 1-5-3. Суммарная пропускная способность многомерного маршрута между узлами А и В в СРС уменьшается (фиг. 10).At the time interval t 8 , the capacity of one-dimensional routes 1-2-3 and 4-5-6 continues to decrease, as a result of which traffic is redistributed to the one-dimensional route 1-5-3. The total throughput of the multidimensional route between nodes A and B in the CPC is reduced (FIG. 10).
На временном промежутке t9 пропускная способность одномерных маршрутов 1-2-3 и 4-5-6 продолжает уменьшаться, вследствие чего продолжается перераспределение трафика на одномерный маршрут 1-5-3. Суммарная пропускная способность многомерного маршрута между узлами А и В близка к пороговому значению (фиг. 11).At the time interval t 9 , the throughput of one-dimensional routes 1-2-3 and 4-5-6 continues to decrease, as a result of which the redistribution of traffic to the one-dimensional route 1-5-3 continues. The total capacity of the multidimensional route between nodes A and B is close to the threshold value (Fig. 11).
На временном промежутке t10 пропускная способность одномерных маршрутов 1-2-3 и 4-5-6 продолжает уменьшаться. Началось уменьшение пропускной способности одномерного маршрута 1-5-3. Суммарная пропускная способность многомерного маршрута между узлами А и В приблизилась к пороговому значению (фиг. 12). В данный момент времени СРС необходимо реконфигурировать. Если СРС не реконфигурировать, то на временном промежутке t11 продолжится уменьшение пропускных способностей всех задействованных одномерных маршрутов. Значение суммарной пропускной способности многомерного маршрута в СРС примет значение ниже порогового, минимально необходимого, вследствие чего на следующем временном интервале будет перегрузка СРС (фиг. 13). На временном промежутке t12 сеть радиорелейной связи перегружена, пропускная способность многомерного маршрута меньше необходимой (фиг. 14).On the time interval t 10 the capacity of one-dimensional routes 1-2-3 and 4-5-6 continues to decrease. The decrease in the capacity of the one-dimensional route 1-5-3 has begun. The total throughput of the multidimensional route between nodes A and B has approached the threshold value (Fig. 12). At this point in time, the CPC needs to be reconfigured. If the SRS is not reconfigured, then on the time interval t 11 the decrease in the capacity of all involved one-dimensional routes will continue. The value of the total throughput of the multidimensional route in the SRS will take a value below the threshold, the minimum required, as a result of which there will be an overload of the SRS in the next time interval (Fig. 13). At the time interval t 12 , the radio relay network is overloaded, the bandwidth of the multidimensional route is less than necessary (Fig. 14).
Динамика передачи трафика в одномерном маршруте 1-2-3 представлена на фиг. 15. Динамика передачи трафика в одномерном маршруте 4-5-6 представлена на фиг. 16. Динамика передачи трафика в одномерном маршруте 1-5-3 представлена на фиг. 17, а многомерного маршрута между узлами связи А и В на фиг. 18.The dynamics of traffic transmission in the one-dimensional route 1-2-3 is shown in Fig. 15. The dynamics of traffic transmission in the one-dimensional route 4-5-6 is shown in FIG. 16. The dynamics of traffic transmission in the one-dimensional route 1-5-3 is shown in FIG. 17, while the multidimensional route between communication nodes A and B in FIG. eighteen.
Реконфигурацию СРС с коммутацией пакетов осуществляют путем переключения линий связи между радиорелейными станциями и перераспределения трафика между ними.The reconfiguration of the SRS with packet switching is carried out by switching communication lines between radio relay stations and redistributing traffic between them.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783589C1 true RU2783589C1 (en) | 2022-11-15 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003318968A (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Wireless packet repeater, satellite packet communication system, and wireless packet repeating method |
RU2506723C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-02-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "27 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Complex communication and radio access equipment |
RU2601124C1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Mobile equipment room for mobile communication system |
JP6334655B2 (en) * | 2015-11-24 | 2018-05-30 | 聚積科技股▲ふん▼有限公司 | Power semiconductor devices |
RU2729556C1 (en) * | 2019-04-18 | 2020-08-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of increasing efficiency of communication system |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003318968A (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Wireless packet repeater, satellite packet communication system, and wireless packet repeating method |
RU2506723C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-02-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "27 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Complex communication and radio access equipment |
RU2601124C1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Mobile equipment room for mobile communication system |
JP6334655B2 (en) * | 2015-11-24 | 2018-05-30 | 聚積科技股▲ふん▼有限公司 | Power semiconductor devices |
RU2729556C1 (en) * | 2019-04-18 | 2020-08-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of increasing efficiency of communication system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111835639B (en) | SD-WAN network intelligent link selection method based on cloud computing | |
Jamin et al. | A measurement-based admission control algorithm for integrated services packet networks | |
JP3016811B2 (en) | Predictive access control and routing system for integrated services telecommunications networks | |
CN102498696B (en) | Usage policing in data networks | |
KR100235689B1 (en) | The improved dynamic bandwidth predicting and adapting apparatus and method in high speed packet switch | |
EP2656548B1 (en) | Communications network management | |
US8089877B2 (en) | Method, system, program, and readable storage medium for providing service quality guarantee to network service | |
US20240064105A1 (en) | Management of traffic over a communication channel | |
CN103493433A (en) | Method and apparatus for quality of service monitoring of services in a communication network | |
CN103327542B (en) | A kind of QoS support method and device that is applied to MANET network | |
US20220104127A1 (en) | Method and apparatus for power management in a wireless communication system | |
US7333434B2 (en) | Dynamic optimization process of quality service in a data transmission network | |
CN104010315A (en) | Cell selection scheme based on user experience quality | |
Al-Jawad et al. | Policy-based QoS management framework for software-defined networks | |
WO2014008915A1 (en) | Network management systems for controlling performance of a communication network | |
RU2783589C1 (en) | Method for functioning of a radio relay network with packet switching | |
Liotou et al. | Quality of Experience-centric management in LTE-A mobile networks: The Device-to-Device communication paradigm | |
Georgoulas et al. | Heterogeneous real-time traffic admission control in differentiated services domains | |
CN107889126A (en) | Recognition methods, DPI monitoring analytical equipments and the network system of network state | |
CN104137478B (en) | For the method and system for the stream for controlling the notice in communication network | |
KR20220143124A (en) | Method for providing multisite orchestration in public networks for factory automation, orchestrator and communication system | |
CN109996292B (en) | Path optimization method of mobile backhaul network | |
Samrah et al. | Improving quality of service for internet protocol television and voice over internet protocol over long-term evolution networks | |
CN109548083A (en) | Management-control method, device, equipment and the medium of Target cell | |
Georgoulas et al. | Admission control placement in differentiated services networks |