Модель объединенной воздушно-космической сети связи с децентрализованным принципом ретрансляции информационных потоков на основе Mesh-технологий

Анализ развития систем авиационной связи показал, что одним из направлений обеспечения глобальности информационного обеспечения полетов авиации различного назначения является создание объединенных воздушно-космических сетей связи (ВКСС) [1-2]. При этом использование ВКСС в интересах обслуживания абонентов, передающих мультимедийный трафик (речь, видео, изображения), повышает требования к качеству его обслуживания (QoS – Quality of Service). Кроме того, предлагаемые к использованию в настоящее время технологические решения по созданию ВКСС основаны на иерархическом принципе ретрансляции информационных потоков (см. рис. 1).

Вместе с тем в соответствии с перспективными планами развития систем авиационной связи [3-6] предусматривается внедрение Mesh-технологий, которые позволят ретранслировать часть информационных потоков между сетями воздушной радиосвязи (СВРС) в случае, если у этих сетей имеются общие абоненты (см. рис. 2). Рассмотрен вопрос создания модели объединенной ВКСС, построенной на основе Mesh-технологии ретрансляции информационных потоков. Схема такой ВКСС представлена на рис. 2. Данная сеть предназначена для ретрансляции команд управления летательными аппаратами (ЛА), а также их информационного обеспечения в условиях отсутствия наземной инфраструктуры связи. В основу модели ВКСС были положены работы [78], в которых рассматриваются модели СВРС, а именно модель на основе протокола CSMA/CA и модель отдельной сети спутниковой связи (ССС) на основе протокола S-Aloha. На основе модели ВКСС предлагается исследовать QoS трафика и возможности такой сети по количеству одновременно обслуживаемых абонентов.

CSMA/CA CSMA/CA CSMA/CA

Рис. 1. Объединенная воздушно-космическая сеть связи на основе иерархического принципа ретрансляции информационных потоков

CSMA/CA CSMA/CA          CSMA/CA

Рис. 2. Объединенная воздушно-космическая сеть связи с децентрализованным принципом ретрансляции информационных потоков на основе Mesh-технологий

Постановка задачи

Для формализации процесса информационного обмена в ВКСС с децентрализованным принципом ретрансляции введем следующие обозначения: Mn – количество абонентов n-ой СВРС; Сn – пропускная способность канала множественного доступа n-ой СВРС [бит/с]; СССС – пропускная способность канала множественного доступа ССС [бит/с]; Sn – относительная пропускная способность канала множественного доступа n-ой СВРС, нормированная к Сn; SССС – относительная пропускная способность канала множественного доступа ССС, нормированная к СССС; Сe n – эффективная пропускная способность канала множественного доступа n-ой СВРС [бит/с]; Сe ССС – эффективная пропускная способность канала множественного доступа ССС [бит/с]; Сe ИНС – эффективная пропускная способность информационного направления связи (ИНС) [бит/с]; Dmes n – объем пакета в n-ой СВРС [бит]; Dmes ССС – объем пакета в ССС [бит]; Dmes ССС – объем пакета в ССС [бит]; dmax n – максимальный радиус сети n-ой СВРС [км]; dsot – расстояние до спутника-ретранслятора (СР), образующего ССС [км]. Для низкоорбитальных ССС d sot = 500 ... 1500 км, для геостационарных CCC d sot = 40000 км, для высокоэллиптических CCC d sot > 40000 км; с – скорость распространения электромагнитных волн [км/с]; Кn – настойчивость протокола множественного доступа n-ой СВРС, определяемая как число попыток передачи пакета, в случае если предыдущие попытки оканчиваются неудачей; КCCC – настойчивость протокола множественного доступа S-Aloha, используемого в ССС; λm – интенсивность трафика, поступающего от m-го абонента в n-ой СВРС [бит/с]; kвн n = 0 … 1 – коэффициент внешнего трафика n-ой СВРС, определяется как доля трафика СВРС, передаваемого как через ССС, так и через смежные СВРС, объединенные по Mesh-технологии; kвн n,j = 0 … 1 – коэффициент внешнего трафика, направляемого из n-ой СВРС в j-ю СВРС как через ССС, так и через смежные СВРС, объединенные по Mesh-технологии; kвн ССС n = 0 … 1 – коэффициент, определяющий долю внешнего трафика n-ой СВРС, передаваемого только через ССС; kвн ССС n,j = 0 … 1 – коэффициент, определяющий долю внешнего трафика из n-ой СВРС в j-ю СВРС, передаваемого только через ССС; kкв = 0 … 1 – коэффициент дополнительного трафика квитанций, определяется как доля от основного трафика содержания квитанции об успешном приеме пакета. Значение kкв = 0,1 соответствует случаю, когда на 10 пакетов основного трафика отправляется один пакет квитанции об их успешном приеме; zn – ко- личество исходящих Mesh-каналов из n-ой СВРС в смежные СВРС; kсв n = 0 … 1 – коэффициент связности n-ой СВРС со смежными СВРС, с которыми имеются Mesh-каналы; kсв = 0 … 1 – среднесетевой коэффициент связности СВРС со смежными СВРС по Mesh-каналам; R – среднесетевое количество ретрансляций через СВРС, объединенных на основе Mesh-технологий, при доставке пакета из СВРС-источника в СВРС-получатель; Λn – интенсивность трафика в n-ой СВРС без учета трафика квитанций об успешной доставке и внешнего трафика, поступающего в СВРС [бит/с]; ΛССС – общая интенсивность трафика в ССС с учетом трафика квитанций об успешной доставке [бит/с]; ΛСВРС n – общая интенсивность трафика в n-ой СВРС с учетом внешнего трафика и трафика квитанций об успешной доставке [бит/с]; Тзад n – задержка передачи пакета по n-ой СВРС [с]; Тзад ССС – задержка передачи пакета по ССС [с]; Тзад ИНС – задержка передачи пакета по ИНС [с]; Тm– максимально допустимая задержка передачи пакета по СВРС [с].

Рамки исследования: протокол связи в СВРС – CSMA/CA; протокол связи в ССС – S-Aloha; все СВРС соединены через ССС по принципу «звезды», причем каждая СВРС доступна из другой сети за один шаг ретрансляции через ССС; все СВРС соединены между собой в соответствии с количеством исходящих Mesh-каналов; трафик представляет собой простейший пуассоновский поток событий, состоящих в поступлении отдельных пакетов. Целью разработки модели является оценка временных параметров задержки передачи сообщений и пропускной способности ИНС в ВКСС, использующей децентрализованный принцип ретрансляции информационных потоков на основе Mesh-технологии.

Решение задачи

Для получения начальных условий с целью расчета временных параметров ВКСС и пропускных способностей ИНС сформируем начальные расчетные значения интенсивностей трафика в различных сегментах сети. В произвольной n -ой СВРС от абонентов в сеть поступает поток с интенсивностью пропорциональной интенсивности отдельных абонентов λ _m и их количеству M_n :

М„

К=1Л- (1)

Из n -ой сети СВРС в другие j -ые СВРС как через ССС, так и через смежные СВРС отправляется суммарный поток с интенсивностью, определяемой коэффициентом k _{вн n} :

^л

где ^"ВН П '4 ^ВН Л J , kвн n,j – коэффициент трафика, направляемого из n-ой СВРС в j-ю СВРС, при этом kвн n,n = 0. Данный трафик делится на отправляемый через ССС, доля которого во внешнем трафика определяется коэффициентом kвн ССС n и составляет значение к (к IЛ , вн п \ вн ССС л / п

и трафик, отправляемый через смежные СВРС по Mesh-каналам, значение которого равно

^ш я (^ ^вн ССС я ) Л„ ■            (4)

Если учесть, что на каждые ν пакетов в ВКСС отправляется один пакет квитанции об успешном приеме этих пакетов, то коэффициент дополнительного трафика квитанций будет равен k _кв = 1/ν. С учетом этого выражения (3) и (4) примут окончательный вид:

• -    трафик из СВРС в смежные воздушные сети, отправляемый по Mesh-каналам:

^вии (^впСССи )0 + ^кв )Л„ ’

- трафик из СВРС в другие СВРС, отправляемый через ССС:

^вн я 0 С;- _r lUO J.V. (6)

on \       orl VAA п г \      Ко /fl 'X /

NN где ^внСССя ^^внСССп.у ’ ^внСССя ^^внСССя.у 1

На основе (5) можно определить суммарный трафик, поступающий в ССС от N СВРС:

N

^ССС ~(1 + ^кв)^^вня ^внСССи ^     (7)

С-О(х \ кв у вн л вн ООО п и ^     \ / а из выражения (6) – суммарный внешний трафик, ретранслируемый между всеми СВРС, объединенными по Mesh-технологии (без учета количества повторных ретрансляций):

вн ССС i,j

N                 n где ^BHi ^j^BH/. / ’ ^внССС/ ^L^bh ССС i.j.

7=1                         7=1

Рассмотрим более подробно моделирование применения Mesh-технологии и ретрансляцию трафика между СВРС в воздушном сегменте

ВКСС. Введем коэффициент связности для каждой СВРС как отношение исходящих из n -ой СВРС Mesh-каналов в смежные воздушные сети z_n к максимально возможному их числу при полносвязной топологии ( N – 1):

^_СВ„=^ /(^-1). (9)

В этом случае среднесетевой коэффициент связности k _св воздушного сегмента ВКСС, представляющего собой объединение СВРС на основе Mesh-технологий, будет равен:

1 N ] N кСВ =^ХкСВ. = р^^-^2. . (10)

Введем допущение, что функция R( k cв), определяющая зависимость количества ретрансляций (хопов), обратно пропорциональна связности сети:

R = 1/Св. (11)

Такое допущение является дискуссионным, но обусловлено необходимостью подбора функции, удовлетворяющей следующим условиям. В случае несвязной сети достичь узла назначения невозможно, то есть R ( k _cв = 0) = ∞, а в случае полносвязной сети любой узел достигается за один шаг: R ( k _cв = 1) = 1. С учетом допущения (11) можно оценить среднесетевое количество ретрансляций R , которое необходимо произвести в воздушном сегменте СВРС с учетом его коэффициента связности k _cв (10):

CO, при к_ю<

R = \

1            ,

— , ^ПР^И^'св ^кев

1 ^-l’

Условие k _cв< 1/( N – 1) в данном выражении определяет минимальный уровень связей ( N – 1) между СВРС, после которого воздушный сегмент ВКСС будет распадаться на несвязанные кластеры и отдельные группы узлов окажутся недоступными (что соответствует значению R = ∞). Значение среднесетевого числа ретрансляций R определяет рост уровня транзитного трафика в воздушном сегменте ВКСС, проходящего через отдельные СВРС. Причем с увеличением длины пути R пропорционально растет нагрузка и в воздушном сегменте ВКСС. В связи с этим из выражения (7) получим суммарный внешний трафик, ретранслируемый между всеми СВРС, объединенными по Mesh-технологии, с учетом числа ретрансляций R :

При этом средняя доля транзитного трафика (13), приходящаяся на конкретную СВРС, определяется как

M+^J

N

CCCzj)\ * (14)

Выражения (5)-(6) и (14) позволяют определить общую интенсивность трафика в произвольной n -ой СВРС с учетом внутреннего и внешнего (от ССС и смежных СВРС) трафика:

Рассмотрим передачу сообщений в децентрализованной ВКСС (см. схему на рис. 3). В такой сети для соединения абонентов возможно построить два вида ИНС:

• -    через ССС (см. рис. 4 а );

  - через СВРС, соединенных на основе Mesh-технологий, когда ретрансляция происходит через абонентов, принадлежащих разным сетям, но находящихся в зоне радиовидимости друг друга (см. рис. 4 б ).

В ИНС, представленных на рис. 4, время задержки передачи пакета между абонентами n -ой и j -ой СВРС будет являться суммой задержек пакета на всех звеньях ИНС:

• -    при передаче через ССС:

  ЛсвВРл ^— О ⁺ ^kb )^X

  
  
  
  
  
  

  Выражения (7) и (15) позволяют определить интенсивность трафика, циркулирующего в ССС и в отдельной СВРС, и являются исходными для расчета пропускной способности и времени задержки передачи пакетов в ИНС ВКСС.

  
  

  • -    при передаче через СВРС соединенные по Mesh-технологии:

  т =Vt

  ¹ зад ИНС / у ¹ зад i * ieR

  Как показано в [7-8], время задержки пакета при передаче по отдельным звеньям ИНС с учетом выражений для интенсивности трафика Λ_ССС (7) и Λ_{СВРС n} (15) будет определяться следующим образом:

  • -    для СВРС на основе протокола CSMA/CA [7]:

  
  
  
  
  
  

  Рис. 3. Объединенная воздушно-космическая сеть связи с децентрализованным принципом ретрансляции информационных потоков на основе Mesh-технологий

  
  

  зад n

  
  
  

  где

  
  

  mes n

  
  
  

  2Л CBPC n

  
  
  
  
  
  

  (2a_n +K_n +l) + l + zz_n

  
  
  

  ^-cbpc n (^⁺ ^^an)⁺ C_ne

  
  
  
  
  

  cD

  d

  max и

  
  
  

  - для ССС на основе протокола S-Aloha [8]:

  
  

  гр      _ Allies CCC ^sotC_CCC

  ¹ зао CCC                 „

  ^CCC ^C'-'mes CCC

  
  

  + 1 +

  
  

Рис. 4. Общие схемы ИНС в ВКСС: а) через ССС; б) ретрансляция через СВРС, соединенные по Mesh-технологии

Пропускная способность ИНС в ВКСС будет определяться минимальной эффективной пропускной способностью отдельного звена ИНС:

• -    при передаче через ССС:

СеИНС = min{Ce„, СеССС, Се /} ,

• -    при передаче через СВРС, соединенные по Mesh-технологии:

Се ИНС = min {С_е ,■}, i=n ...j.

При этом, как показано в работах [7-8], эффективные пропускные способности для отдельных звеньев с учетом выражений для интенсивности трафика ΛССС (7) и ΛСВРС n (15) будут определяться как

• -    для СВРС на основе протокола CSMA/CA [7]:

  Воздушный сегмент ВКСС объединенный на основе Mesh-технологий

  1 СВРС

  л СВРС

  Исходные данные по n-ой СВРС

  ссс

  Трафик ССС поступающий от всех СВРС

  Количество исходящих каналов связи из л-ой СВРС в другие СВРС

  Коэффициент определяющий долю внешнего трафика л-ого СВРС отправляемого в ССС

  Среднесетевой коэффициент связности СВРС объединенных по Mesh-технологии

  Интенсивность трафика от т-го абонента в п-ой

  Ц^кЛЕ^Л

  

  ■М......(1 + к„ ) ^г» к......=У.к.

  =Е*

  Время задержки при передачи пакетов в n-ои СВРС

  Время передачи пакета по ИНС

  Эффективная пропускная способность ССС

  с.=Е*

  Ш'+м ЕЕ*.....J¹-*.

  WCBPC

  ^^(2«„ + a; + i

  Рис. 5. Общая схема аналитических вычислений для модели ВКСС с децентрализованным принципом ретрансляции информационных потов на основе Mesh-технологий

  
  
  
  

  Среднесетевое количество ретрансляции через СВРС объединенных по Mesh-технологии, при доставке пакета

  
  

  Весь внешний трафик ретранслируемый между всеми СВРС объединенных по Mesh-технологии, без учета количества , ретрансляций

  
  

  Весь внешний трафик ретранслируемый между всеми СВРС объединенных по Mesh-технологии с учетом числа его ретрансляций

  
  
  
  
  

  абонентов л-ой СВРС

  
  

  Коэффициент дополнительного трафика квитанций

  
  

  Коэффициенты внешнего трафика из n-ой СВРС в другие СВРС

  
  

  Коэффициент связности л-о. СВРС с другими

  
  

  Общая интенсивность трафика n-ой СВРС от внутренних абонентов

  
  

  Внешним трафик л-ои СВРС от внутренних абонентов в другие /-ые

  
  

  Внешним трафик n-ои свис от внутренних абонентов в другие j-ые сети через Mesh-ретрансляцию по СВРС

  
  

  Средняя доля внешнего, ретранслируемого через воздушные сети, трафика приходящаяся на л-ую

  
  

  ЕЕ*......,(>-*.

  
  

  I

  
  

  внешний трафик n-ои свис от внутренних абонентов в другие /-ые сети через ССС

  
  

  Показатели QoS ССС на основе S-Aloha Время задержки при передачи пакетов в ССС С.

  
  

  №.

  
  

  Общая интенсивность трафика в л-ой СВРС с учетом внутреннего и внешнего трафика поступающего от воздушных сетей и ССС, а также трафика квитанций

  
  

  Трафик л-ой Средняя оценка внешнего транзитного СВРС трафика между всеми i-ми и j-ми СВРС приходящего через п-ю СВРС

  
  

  I

  
  

  Внешний трафик в n-ую СВРС от 7-ых сетей поступающий через ССС

  
  

  Показатели QoS л-ой СВРС на основе CSMA/CA

  
  

  Эффективная пропускная способность л-ой СВРС

  
  
  
  

  Показатели QoS информационного направления связи в ВКСС из л-ой в j-ую СВРС через ССС

  
  

  пропускная способность ИНС

  
  

  Время передачи пакета по ИНС Т;ш)ИН< ⁼ Т^нД Т_шд (■■(■<■+ Т

  
  

  Показатели QoS информационного направления связи в ВКСС из л-ой вj-ую СВРС через воздушную сеть объединенную на основе Mesh-технологий

  
  

  Пропускная способность ИНС

  
  
  
  
  
  
  

где показатели S_n , С_n определяются так же, как и в выражении для времени задержки передачи пакета.

• -    для ССС на основе протокола S-Aloha [8]:

  с =

  ^еССС

  
  

  ^ССС

  
  

  ^ССС

  
  

  -1>

  
  

  ^лссс

  К_ссс - ^{е Сссс}

  
  

Показатели T _{зад ИНС} и С _{e ИНС} формируют показатели качества обслуживания ВКСС. Общая схема аналитических вычислений для модели ВКСС на основе децентрализованного принципа ретрансляции информационных потоков на основе Mesh-технологий представлена на рис. 5.

Моделирование

Для численной оценки показателей качества функционирования ВКСС проведем предварительное упрощение модели ВКСС на основе де- централизованного принципа ретрансляции информационных потоков. Дополнительно введем следующие допущения:

• -    информационный трафик, циркулирующий во всех СВРС, имеет равную интенсивность Λ₁;

• -    все СВРС имеют одинаковые параметры объема пакета, радиуса сети, настойчивости протокола CSMA/CA, равные, соответственно, D_mes , d_max , К ;

• -    коэффициент внешнего трафика у всех СВРС одинаков и равен k _вн, причем внешний трафик равномерно распределен по СВРС и коэффициенты трафика по всем межсетевым направлениям СВРС _i → СВРС _J имеют равные значения: k _{вн i,j} = k _вн/( N – 1);

• -    коэффициент доли внешнего трафика, направляемого в ССС, у всех СВРС одинаков и равен k _{вн ССС} , при этом трафик через ССС так же равномерно распределен по всем межсетевым направлениям СВРС _i → СВРС _J ;

  Воздушный сегмент ВКСС объединенный на основе Mesh-технологий

  ссс

  л СВРС

  Исходные данные по n-ой СВРС

  Интенсивность трафика от абонента в СВРС

  Коэффициент определяющий долю внешнего трафика л-ого СВРС отправляемого в ССС

  Среднесетевой коэффициент связности СВРС объединенных по

  Mesh-технологии

  Трафик ССС поступающий от всех СВРС

  I

  

  (X. -щ

  ±

  Время задержки при передачи пакетов в n-ои СВРС

  Время задержки при передачи пакетов в ССС

  Пропускная способность ИНС

  (2п + Л' + 1

  Показатели QoS информационного направления связи в ВКСС через воздушную сеть объединенную на основе Mesh-технологий

  Время передачи пакета по ИНС Тзиднпс^ 2Г_Ю() + Т_!11(И;сс

  Время передачи пакета

  Рис. 6. Упрошенная схема аналитических вычислений для модели ВКСС с децентрализованным принципом ретрансляции информационных потов на основе Mesh-технологий

  
  

  Среднесетевое количество ретрансляций через СВРС объединенных по Mesh-технологии, при доставке пакета

  
  

  Весь внешний трафик ретранслируемый между всеми СВРС объединенных по Mesh-технологии, без учета количества ретрансляций

  
  

  Весь внешний трафик ретранслируемый между всеми СВРС объединенных по Mesh-технологии с учетом числа его ретрансляций

  
  

  Количество исходящих каналов связи из СВРС я другие СВРС

  
  

  -N<\ ₊ k_K>„.k_i

  
  

  Кол-во абонентов

  
  

  Коэффициент дополнительного трафика квитанций

  
  

  Общая интенсивность трафика n-ой СВРС от внутренних абонентов

  Л, = Мл

  
  

  коэффициент внеш неге трафика изданной СВРС в другие СВРС

  
  

  внешний трафик данной СВРС от внутренних абонентов в другие сети

  
  

  Внешний трафик n-ой СВРС от внутренних абонентов в другие /-ые сети через Mesh-ретрансляцию по СВРС

  
  

  Средняя доля внешнего, ретранслируемого через воздушные сети, трафика приходящаяся на п-ую

  
  

  Показатели QoS ССС на основе S-Aloha

  
  
  
  

  Эффективная пропускная способность ССС

  
  

  Внешним трафик данной СВРС от внутренних абонентов в другие СВРС через ССС

  
  

  Показатели QoS информационного направления связи в ВКСС через ССС

  
  

  Общая интенсивность трафика в л-ой СВРС с учетом внутреннего и внешнего трафика поступающего от воздушных сетей и ССС, а также трафика квитанций

  
  

  Показатели QoS СВРС на основе CSMA/CA

  
  

  Эффективная пропускная способность n-ой СВРС

  
  

  Пропускная способность ИНС

  
  
  
  

• -    количество исходящих внешних Mesh-каналов связи из СВРС одинаково и равно z , соответственно связность всех СВРС так же одинакова и равна k _св.

В результате данных упрощений схема аналитических вычислений для модели ВКСС на основе иерархического принципа ретрансляции информационных потоков примет вид, представленный на рис. 6.

Проведем исследование возможностей по обслуживанию абонентов для ВКСС с децентрализованным принципом ретрансляции информационных потоков при ограничениях, которые соответствуют техническим характеристикам реальных средств связи [1; 7- 8]:

• -    базовая интенсивность информационного потока в СВРС составляет λ = 1,2 кбит/с;

• -    количество абонентов СВРС M = 20, при этом каждый из абонентов генерирует трафик λ;

• -    количество сетей СВРС: N = 5;

• -    пропускная способность каналов множественного доступа для СВРС равна C = 48 кбит/с, для ССС - 13,3 кбит/с;

• -    объемы пакетов в СВРС ( D_mes ) и ССС ( D_{mes CCC}) имеют равные значения: 256 бит;

• -    коэффициенты настойчивости протокола множественного доступа в СВРС и ССС равны и имеют значения K = K _CCC=16;

• -    радиус СВРС равен d _max=250 км;

• -    коэффициент дополнительного трафика квитанций k =0,1;

• -    коэффи ^кв циент связности воздушного сегмента ВКСС по умолчанию k _св=0,5.

Результаты моделирования пропускной способности ИНС, проходящих через ССС и через воздушный сегмент ВКСС, объединенный на основе Mesh-технологий, в зависимости от параметров k _св, k _{вн ССС} для значений k _вн = 0,2; 0,5; 0,8 представлены на рис. 7.

Коэффициент связности СВРС в ВКСС [kce]

а)

Рис. 7. Зависимость эффективной пропускной способности ИНС через ССС и через Mesh-сеть от параметров k _вн , k _{вн ССС} и k _св

Результаты моделирования времени задержки пакета при передаче в этих же ИНС в зависимости от этих же параметров представлены на рис. 8. Анализ результатов моделирования позволяет сделать вывод о более низкой пропускной способности спутникового сегмента ВКСС. Это ведет к большей задержке сообщений в ССС, чем в воздушном Mesh-сегменте. Существенными факторами, определяющими качество обслуживания в ВКСС, являются коэффициенты k _вн, k _{вн ССС} и k _св.

б)

Рис. 8. Зависимость времени задержки при передаче по ИНС через ССС и через Mesh-сеть от параметров k _вн , k _{вн ССС} и k _св

Интересным результатом является инвариантность уровня пропускной способности и времени передачи в воздушном Mesh-сегменте от числа сетей N (см. рис. 7а). Это связано с тем, что в качестве параметра моделирования используется значение связности k _св. Для сохранения того же значения k _св при увеличении сетей N нужно пропорционально нарастить и количество связей в графе Mesh-сегмента ВКСС.

Анализ временных задержек, представленных на рис. 8, показывает, что ССС и СВРС, построенные на современном оборудовании, не способны обеспечить ретрансляцию мультимедийного трафика (речь, видео, изображения, передаваемые в реальном масштабе времени), так как требуемое время задержки при его передаче не должно превышать 0,5 … 0,6 с. Таким образом, решение задачи глобальной передачи мультимедийного трафика требует не только внедрения Mesh-технологий в средства авиационной радиосвязи, но и существенного увеличения пропускной способности каналов, а также разработки протоколов гибкой балансировки нагрузки в ВКСС между ее спутниковым и воздушным Mesh-сегментом [9].

Выводы

Предложенная модель ВКСС позволяет исследовать качество обслуживания данной сети, а также оценить предельные возможности ВКСС по количеству обслуживаемых абонентов и подсетей СВРС при заданных ограничениях на пропускные способности каналов. Результаты, представленные в статье, предлагается использовать для развития подсистемы маршрутизации и ретрансляции информационных потоков управления авиацией, представленных в работах [5-7; 10-12]. К элементам новизны полученной модели относится рассмотрение сложной многоуровневой сети связи, ядро которой составляет ССС, а нижний уровень образован СВРС, объединенными на основе Mesh-технологии. В отличие от известных моделей многоуровневых сетей связи на основе ССС, например представленных в работах [1316], представленная модель учитывает специфику Mesh-технологии в СВРС управления авиацией. Результаты моделирования, представленные в работе, позволяют сделать вывод о преимуществах децентрализованного принципа информационного обмена перед иерархическим, а также о необходимости разработки методики балансировки информационной нагрузки для ВКСС. Данная методика, основанная на представленной модели, позволит на основе известных значений интен- сивностей трафика абонентов (λ), их количества (M), количества сетей (N), коэффициента их связности (kсв) и коэффициента внешнего трафика (kвн) обеспечить выбор коэффициента трафика, поступающего в ССС (kвн ССС), с учетом ограничения на требуемое время доставки информации.