Анализируются методы и примеры моделирования информационных систем с использованием специализированных пакетов
прикладных программ Matlab, Opnet, Network simulator. <...> Основное отличие сетей FR от сетей X. <...> Другим отличием сетей FR является также то, что на сегодня
практически во всех них реализован только механизм постоянных
Общие принципы построения систем и сетей связи
39
виртуальных соединений (PVC — Permanent Virtual Cercuit). <...> «Замкнутость» виртуальной сети означает, что она полностью недоступна
для других пользователей, работающих в той же сети FR. <...> Интерфейсная сеть FR может быть либо сетью передачи данных с использованием несущей, либо сетью с оборудованием, которое обслуживает
отдельное предприятие. <...> При этом пакеты,
содержащие речевой сигнал, должны передаваться раньше пакетов с
данными, а сетевой трафик состоящий из пакетов переменной длины и приводящий к появлению значительных пауз в восстановленной
речи и низкому качеству ее звучания, должен разбиваться на небольшие пакеты фиксированной длины, чтобы время передачи каждого
пакета составляло 5. <...> Процент
потерянных пакетов должен быть меньше 5 %. <...> Алгоритм моделирования НСП, имеющей статистические характеристики, приведенные в строке № 1 табл. <...> Алгоритм моделирования НСП, имеющей статистические характеристики, приведенные в строке № 2 табл. <...> Алгоритм моделирования НСП имеющей статистические характеристики, приведенные в строке № 3 табл. <...> Пусть, например, корреляционная функция R(τ ) задана
в виде
R(tk − t1 ) = e−ρ(tk −t1 ) ,
где ρ — коэффициент корреляции. <...> Дайте определение биномиального распределения и опишите алгоритм моделирования случайной величины Bn . <...> То есть для стационарных случайных процессов корреляционная функция не зависит от величины аргументов, а зависит
только от их разности. <...> Окончательно корреляционная функция имеет вид
Rg =
Rg (m, N )
.
N −m
При вычислении корреляционной функции по описанному выше
алгоритму требуется запомнить только NR предыдущих значений последовательности <...>
Моделирование_информационных_систем.pdf
Моделирование_информационных_систем_(1).pdf
О. И. Шелухин
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫХ
СИСТЕМ
Рекомендовано УМО по образованию
в области телекоммуникаций
в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по специальностям
«Сети и системы коммутации»,
«Многоканальные телекоммуникационные системы»
Москва
Горячая линия - Телеком
2012
Стр.1
УДК 621.395
ББК 32.882
Ш44
Р е ц е н з е н т ы : Военный университет связи, кафедра №17; доктор техн.
наук, профессор МГТУ им. Н.Э.Баумана
Шелухин О. И.
Ш44 Моделирование информационных систем. Учебное пособие для
вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Горячая линия–Телеком,
2012. – 516 с.: ил.
ISBN 978-5-9912-0193-3.
Рассмотрены алгоритмы моделирования дискретных и непрерывных
случайных величин и процессов. Изложены принципы и алгоритмы
моделирования информационных сигналов, описываемых Марковскими
процессами с дискретным и непрерывным времени Рассмотрены
принципы моделирования систем массового обслуживания. Описаны
особенности описания и использования фрактальных и мультифрактальных
процессов для моделирования телекоммуникационного
трафика. Анализируются методы и примеры моделирования информационных
систем с использованием специализированных пакетов
прикладных программ Matlab, Opnet, Network simulator.
Для студентов, обучающихся по специальностям «Сети и системы
коммутации», «Многоканальные телекоммуникационные системы»,
«Информационные системы и технологии».
ББК 32.882
Учебное издание
Шелухин Олег Иванович
Моделирование информационных систем
Учебное пособие
Редактор Ю. Н. Чернышов
Компьютерная верстка Ю. Н. Чернышова
Обложка художника В. Г. Ситникова
Подписано в печать 28.03.11. Печать офсетная. Формат 60×88/16. Уч. изд. л. 32,25 .
Тираж 1000 (2-й завод 200 экз.)
ISBN 978-5-9912-0193-3
© О. И. Шелухин, 2012
© НТИ «Горячая линия–Телеком», 2012
В. И
. Соле
н
о
в
А
д
р
ес и
з
д
а
тел
ь
с
т
ва
в И
н
тер
н
ет
W
W
W
.T
EC
H
B
O
O
K
.R
U
Стр.2
Оглавление
Глава 1. Общие принципы моделирования систем. . . . . . . . .
1.1. Общие понятия модели и моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Классификация моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Структура моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Методологические основы формализации функционирования
сложной системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
3
4
6
8
1.5. Моделирование компонентов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6. Этапы формирования математической модели. . . . . . . . . . . . 12
1.7. Имитационное моделирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Глава 2. Общие принципы построения систем и сетей
связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1. Концепция построения систем и сетей связи . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2. Многоуровневые модели сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.1. Трехуровневая модель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.2. Архитектура протоколов ТСР/IР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.3. Эталонная модель OSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3. Структура сетей связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3.1. Глобальные сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3.2. Локальные вычислительные сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.3. Топологии вычислительной сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.4. Локальные сети Ethernet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.4. Сети Frame Relay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.5. IP-телефония. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Глава 3. Моделирование случайных чисел . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1. Общие сведения о случайных числах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2. Программные методы генерирования равномерно распределенных
случайных чисел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.3. Формирование случайных величин с заданным законом
распределения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3.1. Метод обратных функций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Стр.510
Оглавление
511
3.3.2. Приближенные методы преобразования случайных
чисел. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.3.3. Метод отсеивания (метод генерации Неймана). . . . . . . . . . . 59
3.4. Методы, основанные на центральной предельной теореме 60
3.5. Алгоритмы моделирования часто употребляемых случайных
величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.6. Алгоритмы моделирования коррелированных случайных
величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.7. Формирование реализаций случайных векторов и функций
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.7.1. Моделирование n-мерной случайной точки с независимыми
координатами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.7.2. Формирование случайного вектора (в рамках корреляционной
теории) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.7.3. Формирование реализаций случайных функций . . . . . . . . . 67
Глава 4. Моделирование дискретных распределений . . . . . 69
4.1. Распределение Бернулли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.2. Биномиальное распределение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.3. Распределение Пуассона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.4. Моделирование испытаний в схеме случайных событий. . . 74
4.4.1. Моделирование случайных событий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.4.2. Моделирование противоположных событий. . . . . . . . . . . . . . 74
4.4.3. Моделирование дискретной случайной величины . . . . . . . . 75
4.4.4. Моделирование полной группы событий. . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.5. Потоки событий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.6. Обработка результатов моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.6.1. Точность и количество реализаций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.6.2. Первичная статистическая обработка данных . . . . . . . . . . . 83
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Глава 5. Алгоритмы моделирования стохастических
сигналов и помех в системах связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.1. Алгоритм моделирования нестационарных случайных
процессов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.2. Алгоритмы моделирования стационарных случайных
процессов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.3. Методы моделирования сигналов и помех в виде стохастических
дифференциальных уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.4. Примеры моделей случайных процессов в системах связи 96
5.4.1. Модели информационных процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.4.2. Модели помех. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.4.3. Характеристика основных видов помех . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Стр.511
512
Оглавление
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Глава 6. Марковские случайные процессы и их
моделирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.1. Основные понятия марковского случайного процесса . . . . . 107
6.2. Основные свойства дискретных цепей Маркова. . . . . . . . . . . 109
6.3. Непрерывные марковские цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.3.1. Основные понятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.3.2. Полумарковские процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.3.3. Процессы гибели и размножения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6.4. Модели непрерывнозначных марковских случайных процессов
на основе стохастических дифференциальных
уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.5. Моделирование марковских случайных процессов . . . . . . . . 124
6.5.1. Моделирование дискретных процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
6.5.2. Моделирование скалярных непрерывнозначных
процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
6.5.3. Моделирование непрерывнозначных векторных
процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.5.4. Моделирование гаусcовского процесса с дробно-рациональной
спектральной плотностью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
6.5.5. Моделирование многосвязных последовательностей . . . . . . 131
6.5.6. Моделирование марковских процессов с помощью формирующих
фильтров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.5.7. Алгоритм статистического моделирования марковских
цепей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Глава 7. Примеры марковских моделей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.1. Марковские модели речевого диалога абонентов . . . . . . . . . . 140
7.1.1. Состояния речевого сигнала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.1.2. Модели диалога . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.2. Марковские модели речевого монолога . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
7.3. Пуассоновский процесс, управляемый марковским в моделях
речи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
7.4. Марковские модели цифровых последовательностей на выходе
кодека G.728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
7.5. Статистическое уплотнение источника речевых пакетов с
учетом марковской модели телефонного диалога . . . . . . . . . 166
7.6. Марковская модель беспроводного канала с механизмом
ARQ/FEC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
7.7. Пакетирование ошибок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Стр.512
Оглавление
513
7.8. Расчёт характеристик потока ошибок по параметрам
модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.8.1. Оценка параметров потока ошибок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.8.2. Оценка адекватности модели потока ошибок . . . . . . . . . . . . 188
7.9. Марковские модели оценки QoS мультимедийных сервисов
реального времени в Интернете . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
7.9.1. Понятие мультимедийных сервисов реального времени . . . 189
7.9.2. Анализ и моделирование задержек и потерь . . . . . . . . . . . . . 191
7.10. Модели потоков мультимедийного трафика. . . . . . . . . . . . . . . 195
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Глава 8. Системы массового обслуживания и их
моделирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
8.1. Общая характеристика систем массового обслуживания. . 200
8.2. Структура системы массового обслуживания . . . . . . . . . . . . . 208
8.3. Системы массового обслуживания с ожиданием . . . . . . . . . . 210
8.3.1. Система обслуживания M/M/1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
8.3.2. Система обслуживания M/G/1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
8.3.3. Сети с большим числом узлов, соединенных каналами
связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
8.3.4. Приоритетное обслуживание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
8.3.5. Система обслуживания M/M/N/m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
8.4. Системы массового обслуживания с отказами . . . . . . . . . . . . 223
8.5. Общие принципы моделирования систем массового обслуживания
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
8.5.1. Метод статистических испытаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
8.5.2. Блочные модели процессов функционирования систем . . . 228
8.5.3. Особенности моделирования с использованием Q-схем . . . 228
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Глава 9. Моделирование информационных систем
с использованием типовых технических средств . . . . . . . . . . 231
9.1. Моделирование систем и языки программирования. . . . . . . 231
9.2. Основные сведения о языке GPSS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
9.2.1. Динамические объекты GPSS. Транзактно-ориентированные
блоки (операторы) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
9.2.2. Аппаратно-ориентированные блоки (операторы) . . . . . . . . . 241
9.2.3. Многоканальное обслуживание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
9.2.4. Статистические блоки GPSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
9.2.5. Операционные блоки GPSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
9.2.6. Другие блоки GPSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.3. Имитационное моделирование сети Ethernet в среде GPSS 260
Стр.513
514
Оглавление
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Глава 10. Моделирование систем передачи информации . 273
10.1. Типовая система передачи данных. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
10.2. Помехоустойчивость передачи дискретных сигналов. Оптимальный
прием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
10.3. Оценка вероятности ошибочного приема дискретных сигналов
с полностью известными параметрами . . . . . . . . . . . . . 280
10.4. Помехоустойчивость дискретных сигналов со случайными
параметрами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
10.5. Помехоустойчивость дискретных сигналов при некогерентном
приеме. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
10.6. Помехоустойчивость дискретных сигналов со случайными
существенными параметрами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
10.7. Алгоритмы формирования дискретных сигналов . . . . . . . . . 288
10.8. Алгоритм формирования помехи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
10.9. Алгоритм демодуляции дискретных сигналов. . . . . . . . . . . . . 290
10.10. Структура имитационного комплекса и его подпрограмм. 293
10.11. Программная среда Mathworks Matlab и пакет визуального
моделирования Simulink. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
10.11.1. Техническое описание и интерфейс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
10.11.2. Пакет визуального моделирования Simulink . . . . . . . . . . . . . 298
10.11.3. Создание и маскирование подсистем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
10.11.4. Пакет расширений Communications Toolbox . . . . . . . . . . . . . 303
10.12. Моделирование блоков системы передачи данных стандарта
WiMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
10.12.1. Моделирование передатчика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
10.12.2. Моделирование канала передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
10.12.3. Моделирование приемника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
10.12.4. Реализация модели в системе Mathlab . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
10.13. Результаты имитационного моделирования системы
WiMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
Глава 11. Самоподобные процессы и их применение
в телекоммуникациях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
11.1. Основы теории фрактальных процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
11.2. Мультифрактальные процессы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
11.3. Оценка показателя Херста . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
11.4. Мультифрактальный анализ с использованием программного
обеспечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
11.4.1. Описание программного обеспечения «Вейвлет-анализ» . . 360
11.4.2. Примеры оценки степени самоподобия . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
Стр.514
Оглавление
515
11.5. Алгоритмы и программное обеспечение для мультифрактального
анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
11.6. Влияние самоподобия трафика на характеристики системы
обслуживания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
11.7. Методы моделирования самоподобных процессов в телетрафике
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
11.8. Исследование самоподобной структуры трафика Ethernet 383
11.9. Перегрузочное управление самоподобным трафиком . . . . . 387
11.10. Фрактальное броуновское движение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
11.10.1. RMD-алгоритм генерации ФБД . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
11.10.2. SRA-алгоритм генерации ФБД . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
11.11. Фрактальный гауссовский шум . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
11.11.1. БПФ-алгоритм синтеза ФГШ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
11.11.2. Оценка результатов моделирования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
Глава 12. Моделирование узла телекоммуникационной
сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
12.1. Основные положения протокола Frame Relay . . . . . . . . . . . . . 406
12.2. Проектирование узла сети Frame Relay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
12.3. Результаты имитационного моделирования маршрутизатора
FR с кодеками G.728 на входе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416
12.4. Влияние самоподобия трафика на QoS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
Глава 13. Специализированные системы имитационного
моделирования вычислительных сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
13.1. Общая характеристика специализированных пакетов прикладных
программ сетевого моделирования . . . . . . . . . . . . . . 435
13.2. Общие принципы моделирования в среде OPNET Modeler 438
13.3. Примеры применения OPNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
13.3.1. Модель для оценки качества обслуживания . . . . . . . . . . . . . 451
13.3.2. Реализация модели локальной сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
Глава 14. Имитационное моделирование с помощью
сетевого имитатора Network simulator 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
14.1. История создания и архитектура пакета NS2 . . . . . . . . . . . . . 466
14.2. Создание объекта имитатора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
14.3. Создание топологии сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
14.4. Задание параметров генераторов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
14.4.1. Exponential On/Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
14.4.2. Pareto On/Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
Стр.515
516
Оглавление
14.5. Два основных алгоритма организации очереди . . . . . . . . . . . 481
14.6. Запуск программы сценария в NS2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
14.7. Процедура обработки результатов моделирования . . . . . . . . 483
14.8. Пример моделирования беспроводной сети. . . . . . . . . . . . . . . . 484
14.9. Пример имитационного моделирования качества передачи
потокового видео . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
14.9.1. Структура программно-аппаратного комплекса для
оценки качества потокового видео . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
14.9.2. Функциональные модули ПАК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
14.9.3. Оценка качества видео. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
Стр.516