Диссертация (1155078)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВНа правах рукописиВихрова Ольга ГеннадиевнаМОДЕЛЬ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВБЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ КАК СИСТЕМАМАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С ТРЕБОВАНИЯМИСЛУЧАЙНОГО ОБЪЕМАСпециальность 05.13.17 – «Теоретические основы информатики»(по физико–математическим наукам)Диссертацияна соискание ученой степени кандидатафизико–математических наукНаучный руководительдоктор технических наукпрофессорСамуйлов Константин ЕвгеньевичМосква – 20172ОГЛАВЛЕНИЕСПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ............................................................................ 3ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................................... 6ГЛАВА 1.

АНАЛИЗ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ СТРЕБОВАНИЯМИ СЛУЧАЙНОГО ОБЪЕМА ............................................. 161.1 Обзор ресурсных моделей с требованиями случайного объема ................... 161.2 Метод анализа СМО с дискретным требованием к ресурсу .......................... 251.3 Показатели эффективности модели разделение ресурсовбеспроводной сети .............................................................................................. 311.4 Постановка задачи исследования ..................................................................... 39ГЛАВА 2.

МЕТОДЫ АНАЛИЗА МОДЕЛИ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕСУРСАБЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ................................................................................... 402.1Метод анализа многолинейной СМО с заявками нескольких классов ислучайными требованиями к ресурсам .......................................................... 402.2Метод анализа упрощенной СМО с суммарными требованиямислучайного объема ........................................................................................... 512.3Рекуррентный алгоритм вычисления вероятностных характеристикупрощенной СМО ............................................................................................

56ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕЛИРАЗДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ............................... 603.1Анализ вероятностных характеристик СМО с дискретным требованием . 603.2Алгоритм вычисления функции распределения требований к ресурсамбеспроводной сети ...........................................................................................

673.3Анализ показателей эффективности модели разделения ресурсовбеспроводной сети ........................................................................................... 70ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................................... 77СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................................................

793СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙN– число приборовm– тип ресурсаR– объем системы с ресурсами M типовrk– СВ-ы требований к ресурсам k-ой заявкиF ( x)– функция распределения требований к ресурсамf ( x)– плотность распределения требований к ресурсам (t )– количество заявок в системе в момент времени tα(t )– времена поступления заявок в системуβ(t )– остаточные времена обслуживания заявокΓ(t )– объем занятых ресурсов системыX (t )– СП обобщенной многолинейной СМО сослучайными требованиями к ресурсамX– пространство состояний СП X (t )δ(t )– суммарный объем занятых ресурсов системыX  (t )– СП обобщенной многолинейной СМО ссуммарным объемом требований к ресурсамXνk– пространство состояний СП X  (t )– СВ-ы освобождаемых ресурсов по завершениеобслуживания k-ой заявкиFk (x | y)– функция распределения СВ ν i при условии, что kзаявок занимают y ресурсовf k (x | y )– плотность распределения СВ ν if ( k ) ( x)– k-кратная свертка плотности f k (x | y )L– количество входящих потоков заявокl– класс заявкиl– интенсивность потока заявок класса l4l– интенсивность обслуживания заявок класса ll– нагрузка, создаваемая заявками класса lFl (x)– функция распределений заявок класса lFl( k ) (x)– k-кратная свертка функции Fl (x)θ(t )– классы принятых к обслуживанию заявокY (t )– СП экспоненциальной СМО со случайнымитребованиями к ресурсамY– пространство состояний СП Y (t ) ji (l1,.., lk )– вероятность поступления в систему заявки классаj, которая займет i место на обслуживание– стационарная вероятность того, что система пустаq0qlk1 ,,lk (x1,, xk )– стационарные вероятности непустойэкспоненциальной многолинейной СМО сослучайными требованиями к ресурсам– объем системы с дискретным требованием кRресурсуri– СВ требования i-ой заявки к ресурсуi– СВ ресурса, освобождаемого по завершениеобслуживания i-ой заявкиFk ( x | y)– функция распределения СВ  i при условии, что kзаявок занимают y ресурсовpj– вероятность того, что заявка занимает j ресурса.pr( k )– k-кратная свертка вероятностей p j (t )– суммарный объем занятных ресурсовY  (t )– СП экспоненциальной СМО с суммарнымтребованием к ресурсуY– пространство состояний случайного процессаY  (t )5q0,0– стационарная вероятность пустой системыqk ,r– стационарная вероятность нахождения СП Y  (t ) всостоянии (k , r )A– блочная-трехдиагональная матрицаинтенсивностей переходов СП Y  (t )Ψn– диагональный n-ый блок матрицы АΛn– наддиагнональные n-ый блок матрицы АΜn– Поддиагнональные n-ый блок матрицы А n (i, j )– n-ый элемент матрицы Ψ nn (i, j )–(i, j ) -ый элемент матрицы Λ nn (i, j )–(i, j ) -ый элемент матрицы Μ nUi– над-диагональные блоки разложения матрицы АDi– диагональные блоки разложения матрицы АLi– под-диагональные блоки разложения матрицы Аqi– вектор стационарных вероятностей СП Y  (t )B– вероятностью блокировкиBl– вероятностью блокировки заявок класса lN– среднее число заявокbk– среднее число занятых ресурсов k заявкамиb– среднее число занятых ресурсовqk (r)– стационарная вероятность СП Y  (t ) сагрегированным входящим потокомсредневзвешенных требований к ресурсамG N,R– нормировочная константаb– средний объем занятых ресурсов нескольких типовb(2)– второй момент объема занятых ресурсовнескольких типов6ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования.

С каждым днем в мире увеличиваетсяколичество пользователей мобильных устройств беспроводных сетей связи.По оценкам экспертов [25, 31], в 2016 году в мире насчитывалось около 8миллиардов мобильных устройства, в том числе устройств межмашинноговзаимодействия (Machine–to–machine, M2M), в то время как к 2021 году такихустройств будет в 1,5 раза больше устройств и их количество достигнет 12миллиардов. Ожидается, что через 5 лет общее число пользователеймобильными устройствами составит 5,5 миллиарда людей и превыситколичествожителейпланеты,пользующихсяцентрализованнымводоснабжением и имеющих банковские счета. Требования бизнеса иобычных пользователей к современным мобильным приложениям запоследние годы также претерпели изменения. Популярностью пользуютсяприложения для видеотрансляций и игр в режиме реального времени содновременнойподдержкойбольшогочислапользователей,видеоконференции, мобильные офисы, разнообразные бизнес–приложения иоблачные сервисы, которые генерируют большой объем трафика вбеспроводных сетях передачи данных [13, 17, 18, 22, 29].С 2016 годаглобальный объем данных, передаваемых посредством мобильных сетей,вырос до 587 эксабайт в год, что эквивалентно передаче 131 триллионамультимедийных сообщений.На фоне стремительного роста мобильного трафика данных ипопулярности мультимедийных приложений, растет число подключений ксетям стандарта 4–го поколения (Long term evolution, LTE) и уже к 2018 годуоно превзойдет количество мобильных соединений стандартов 3–го и 2–гопоколений.

Тем не менее темпы роста трафика данных в беспроводных сетяхLTE опережают темпы развития технологий, так полномасштабный переход ксетям связи 5–го поколения ожидается только к 2021 году [15, 21, 61, 63].7Ограничения ширины полосы пропускания и количества одновременноподключенных устройств к базовой станции LTE eNodeB (eNB) [97] приводятк насущной проблеме нехватки частотных ресурсов для обслуживания новыхпользователей [8, 11, 12, 21, 22, 81, 82, 83]. Перед научным сообществом ииндустриейбылапоставленазадачапоискаоптимальныхметодовраспределения и использования ресурсов. Самым простым в реализации иэкономически оправданным способом разгрузки eNB стала установка награницах макросот дополнительных станций малой мощности [17, 29, 62, 71,73, 76, 83].

При слабом уровне сигнала от eNB устройство сможет установитсоединение со станцией так называемой малой соты [1, 10, 15]. Зона действиятаких сот зависит от мощности передающей антенны и подразделяется нафемтосоты, пикосоты и микросоты. Таким образом изменению подвергать исамаструктурасовременныхмобильныхсетей,характеризующаясянеоднородностью покрытия [19, 30, 61].В работах [16, 34, 35, 36, 56, 51, 75] с помощью методов стохастическойгеометрии анализировались максимально допустимая скорость передачиотношение сигнал–шум (ОСШ) в беспроводных каналах передачи данных вгетерогенной среде. В [21, 33, 36, 75, 83] авторы анализируют концепциюразделения восходящего (UL) и нисходящего (DL) каналов (Downlink Uplinkdecoupling, DUDe).

Традиционно ассоциация каналов в обоих направленияпроисходила с одной и той же станцией на основании обеспечениянаилучшего качества передачи в DL. С помощью аналитических методов иимитационного моделирования было показано, что ассоциация DL и UL сразными станциями позволит улучшить ОСШ в UL, оптимально распределитьнагрузку в гетерогенной сети LTE и снизить уровень потребление зарядабатареи на мобильных устройствах [33, 75].

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации