Математична модель бездротового сегменту комп'ютерної системи критичного застосування

Abstract

У статті описана розробка математичної моделі сегмента комп'ютерної системи критичного застосування для аналізу процесу передачі мультимедійних даних з використанням мережі 4G. Наведено опис архітектури сегмента комп'ютерної системи критичного застосування, а також особливості передачі мультимедійних даних та керуючих повідомлень по фізичним висхідним і низхідним каналах мережі 4G. При розробці математичної моделі бездротового сегмента був застосований принцип декомпозиції, використання якого дозволило проаналізувати характеристики системи і підвищити точність результатів моделювання. Також були застосовані системи масового обслуговування, як математичний апарат, що найчастіше використовується при визначенні пропускної здатності мережі. У роботі був проведений аналіз залежності ймовірності виникнення помилок при передаванні мультимедіа даних в залежності від інтенсивності даних, що передаються, при заданій кількості одночасно підключених мобільних станцій до базової станції.

The article describes the developing of a mathematical model of a mission-critical computer system segment for analyzing the process of multimedia data transferring using 4G network. The architecture of the mission-critical computer system segment is described, as well as the features of multimedia data and control messages transmitting over the physical uplink and downlink channels of the 4G network. When developing the mathematical model of a wireless segment, the decomposition principle was applied. Using of the principle allows to analyze the characteristics of the system and improve the accuracy of simulation results. Also, queuing systems were used, as the most using mathematical device, to determine the network capacity. The paper analyzed the errors probability in the multimedia data transmission, depending on the size of the transmitted frame and the number of simultaneously connected mobile stations to the base station.