автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Применение технологии АТМ в перспективных системах спутниковой связи

Московский физико-технический институт (Государственный университет)

На правах рукописи

^ #

^ КАМНЕВ Вячеслав Евгеньевич

\

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ATM В ПЕРСПЕКТИВНЫХ СИСТЕМАХ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ.

Специальность; 05.12.13 - СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА РАДИОТЕХНИКИ И СВЯЗИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1998 г.

Работа выполнена в Московском научно-исследовательском радиотехническом институте (МНИРТИ).

Научный руководитель:

Профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ Сухарев Е.М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Князев Рудольф Александрович;

кандидат технических наук Дедоборщ Василий Григорьевич.

Ведущая организация: Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (РНИИ КП), г.Москва.

Защита состоится 25 ноября 1998 г. в 14.00 час в ауд.204 НК на заседании диссертационного совета К 063.91.12 в Московском физико-техническом институте по адресу: 141700, Московская обл., г.Долгопрудный, Институтский пер., д.9.

С диссертацией можно ознакомится в научно-технической библиотеке Московского физико-технического института.

Автореферат разослан 21 октября 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета л

Кандидат технических наук V Е.В.Лимонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. В последнее двадцатилетие на рынке телекоммуникационных услуг наблюдается экспоненциальный рост объемов информационного взаимодействия между пользователями сетей связи, устойчивая тенденция расширения сферы оказываемых услуг и повышения качества информационного обслуживания. Это предъявляет к разрабатываемым и перспективным сетям связи принципиально новые требования:

- совместная передача по общим физическим каналам существенно разнородных информационных потоков (речь, аудио-, видео-, факс, цифровые массивы и т.д.),

- охват сферой информационных услуг всех потенциальных пользователей путем пространственного расширения сетей и создания широкополосных региональных, национальных и глобальных инфраструктур,

- одновременная поддержка интерактивных служб, распределения информации, а также служб с- или без установления соединения,

- совместная передача непрерывного и пакетного трафика,

- повышение эффективности использования сетевых ресурсов,

- снижение затрат на проектирование, строительство и эксплуатацию сетей,

- обеспечение приемлемой совместимости с существующими технологиями передачи информации.

Наиболее полно этим требованиям отвечает технология асинхронного режима переноса - ATM, позволяющая создать единую телекоммуникационную систему - широкополосную цифровую сеть интегрального обслуживания. Эта технология была создана для наземных широкополосных сетей. Ключевыми элементами ATM технологии являются:

- выделение пользователю только необходимых ему сетевых ресурсов,

-эффективное использование сетевых ресурсов путем адаптации сети Kai изменению требований пользователей к качеству обслуживания, так и расширению сферы оказываемых услуг.

Технология ATM с использованием наземных ВОЛС позволяет создать се с пропускной способностью до десятков Гбит/с и высокой достоверное™ передачи (вероятностью ошибки менее 10"9) и в настоящее время широ используется при построении современных телекоммуникационм инфраструктур мегаполисов.

С другой стороны, при объединении локальных, корпоративных региональных сетей экономическая эффективность использования наземн каналов связи снижается и относительно недорогой и гибкой альтернативой этом случае могут стать спутниковые радиоканалы, позволяющие:

- расширить интерфейс между пользователями и сетью, позволяя включит! сеть пользователей, расположенных в отдаленных или труднодоступных район' что актуально для России,

- объединить локальные и региональные сети интегрального обслуживани: национальные, интернациональные и глобальные структуры.

Обязательным условием выполнения этих функций является реализация борту спутника-ретранслятора обработки сигналов - демодуляции декодирования, обработки видеосигналов в соответствии с заданны протоколами канального и сетевого уровней (коммутация ATM ячеек в сочетаь с многоадресной передачей и приоритетным обслуживани! мультиплексирование и демультиплексирование информационных потоков), есть требуется «быстрый» бортовой коммутатор коротких пакетов (А коммутатор). Современный уровень космической технологии в принц| позволяет выполнить это условие.

Таким образом, создание спутниковых сетей связи с применен технологии ATM является актуальной задачей, решение которой позво оперативно и экономно выполнить одно из основных требований к перспективн широкополосным сетям интегрального обслуживания - расширение кр

пользователей и сферы оказываемых информационных услуг. Однако, при этом возникает ряд научных и технических проблем, связанных с различием характеристик спутниковых и наземных каналов связи, решению части которых и посвящена диссертационная работа.

Цель диссертационной работы: разработка концепции построения спутниковых систем связи с использованием ATM технологии для создания единой инфраструктуры национальных и глобальных широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания и исследование основных характеристик таких сетей.

Для достижения цели решены следующие основные задачи:

1. Разработка базовых принципов построения спутниковых сетей связи и их узлов, позволяющих в наибольшей степени адаптировать сеть к ATM технологии.

2. Разработка методов (способов) для исследования показателей качества информационного обслуживания различных видов трафика в различных сечениях (радиолиниях) спутниковой ATM сети.

3. Разработка методов управления перегрузками в спутниковых сетях и оценка их эффективности и практической реализуемости.

4. Определение конфигураций бортового радиотехнического комплекса (БРТК) спутника-ретранслятора для ATM сети, бортового ATM коммутатора, системы информационного обмена БРТК.

На защиту выносятся следующие положения:

- Комбинированные алгоритмы управления перегрузками в различных сечениях спутниковой ATM сети,

- Способы расчета показателей качества обслуживания информационных потоков в различных сечениях спутниковой ATM сети,

- Конфигурация бортового ретрансляционного комплекса спутниковой ATM сети.

Научная новизна работы определяется следующими результатами:

■ Математическими моделями процессов обслуживания информационн потоков в различных сечениях спутниковой ATM сети

м Способами расчета вероятностно-временных характеристик процесс обслуживания информационных потоков в линиях связи «земные станции (ЗС спутник-ретранслятор (CP)» и «СР-ЗС»

■ Алгоритмами перераспределения пропускной способности радиолиний каналах связи «ЗС-СР».

Практическую ценность работы определяют следующие результаты:

■ Методики расчета показателей качества обслуживания информационн потоков в различных сечениях спутниковой ATM сети.

■ Имитационные модели для определения оптимальных параметр алгоритмов перераспределения пропускной способности каналов свя спутниковой ATM сети.

■ Рекомендации по выбору параметров спутниковой ATM сети.

■ Конфигурация БРТК спутниковой ATM сети на базе извести современных технических решений его составляющих.

Достоверность полученных результатов подтверждается результата имитационного моделирования, использованием адекватных математичео моделей, применением известных и апробированных методов решет сопоставлением известных результатов в предельных и аналитически прост ситуациях. Выводы не противоречат известным из литературы тенденциям концепциям построения сложных информационных систем.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной рабо докладывались и получили положительную оценку на 9 научно-техничес! конференциях и семинарах, научно-технических советах МНИРТИ, МНМ НИИАС (г.Москва), ОАО «РТС» (г.Москва), в частности: НТК «Современн инфокоммуникационные технологии в мегаполисах», (Москва, 1998 г.), Фор Международной академии связи 98» (Москва, 1998 г.), НПК «Оптические, сотов

и спутниковые сети и системы связи» (Псков, 1995 г., Пушкино, 1996 г.), НТК «Информационные сети, связь и радиотехника -94» (Москва, 1994 г.).

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 7 статьях.

Реализация полученных результатов. Основные результаты работы использованы в проектах построения спутниковой ATM сети ОАО «Энифком» (г.Москва), в проекте развития интегральной сети связи ЗАО «Системы международной и междугородной связи» (г.Москва) и подтверждены соответствующими актами о внедрении, использованы в 23 научно-технических отчетах, выполненных по хоздоговорной тематике на предприятиях г.Москвы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и содержит 159 страниц, включая 148 страниц текста, 45 рисунков, 5 таблицы, списка литературы из 65 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении показана роль ATM технологии и спутниковых систем связи в современной инфраструктуре телекоммуникаций, определяется актуальность направлений проводимых исследования.

Глава 1 посвящена анализу концепций технологии ATM сетей и возможности адаптации её к использованию в спутниковых системах связи.

Изложены архитектура и базовые принципы технологии ATM, относящиеся к построению ATM сетей с использованием геостационарных спутников-ретрансляторов. Показаны преимущества и недостатки концепции. Установлено соответствие между режимами информационного обслуживания и характеристиками информационных потоков пользователей.

С использованием известных соотношений теории массового обслуживания получена оценка эффективности временного статистического мультиплексирования при передаче разнородного трафика. Показано, в частности, что при передаче потоков реального времени целесообразно

использовать предоставление канала по требованию с фиксирован! разделением каналов между активными пользователями.

Представлены перспективы и сформулированы проблемы использова спутниковых каналов связи в сетях ATM. В настоящее время с использован только наземных каналов невозможно создать эффективную инфраструк" национальных и глобальных информационных гибридных сетей связи. Пробл может быть решена с использованием спутников-ретраснляторов (CP), котор обеспечат высокую пропускную способность каналов для болы территориально разнесенных географических регионов, выполнят р космического АТМ-коммутатора (ATM-узла), реализуют функции резерв транспортной среды для наземных магистральных каналов связи региональнь глобальных сетей связи ATM, ускорят внедрение ATM технологии во е регионах мира.

При построении спутниковой ATM сети необходимо учитывать особеннс космических радиолиний, основными из которых являются большое вр распространения радиосигналов и сравнительно невысокая достовернс передачи информации. Вследствие специфики спутниковых каналов се значительно усложняются задачи, связанные с реализацией других базо принципов ATM - статистического мультиплексирования и управле информационными потоками с целью обеспечения требуемых вероятное временных характеристик (ВВХ) обслуживания.

В спутниковых сетях рациональное распределение ресурсов ме пользователями с максимальным использованием априорной и теку| информации о характеристиках их трафика позволяет существенно повыс использование излучаемой мощности и полосы частот. Знание соответст между показателями качества обслуживания и статистическими характеристик пользовательского трафика позволяет разработать конкретные прав распределения связных ресурсов, максимизирующие использование пропуск способности сети и экономическую эффективность. Это делает актуалы решение задачи анализа характеристик качества обслуживания информацион потоков пользователей.

Управление перегрузками является одной из ключевых проблем ATM технологий. Большое время распространения сигналов в спутниковых ATM сетях резко снижает эффективность традиционно используемых для борьбы с перегрузками методов управления потоками на входе сети. Поэтому возникает необходимость поиска альтернативного решения возникающей проблемы.

В заключении главы сформулированы задачи для исследования в данной работе.

Во главе 2 сформулированы основные принципы, определяющие технический облик спутниковой ATM сети, разработаны математические модели процессов обслуживания информационных потоков в различных сечениях сети и исследованы основные показатели качества обслуживания.

Недостатком традиционного использования CP с непосредственной ретрансляцией является низкое использование связных ресурсов. Реально повысить эффективность сети можно, разместив на борту коммутатор ATM. При этом CP начинает выполнять функции не только физического, но и канального и сетевого уровней.

С использованием известных соотношений для расчета энергетических характеристик космических радиолиний связи получены оценки пропускной способности каналов «земная станция (ЗС) - СР» и «СР-ЗС» и параметров приемо-передающей аппаратуры. Показано, что для эффективного использования преимуществ временного статистического мультиплексирования и с учетом современных технических возможностей целесообразно использовать 810 лучевые бортовые приемо-передающие антенны. В этом случае возможно обеспечить суммарную пропускную способность сети в несколько сотен Мбит/с.

Рассмотрены рациональные способы уплотнения сигналов в сечениях спутниковой ATM сети. Показана целесообразность использования временного уплотнения на уровнях пользователей и земных станций, работающих в зоне обслуживания общего для них приемного луча СР. На уровне приемных лучей CP целесообразно использовать частотное уплотнение, позволяющее сократить диапазон радиочастот, занимаемых сетью.

Для эффективного использования мощности бортовых передатчикоЕ реальных условиях нестационарности характеристик обслуживаемого се' трафика необходимо перераспределять излучаемую мощность ме) передающими лучами СР. Такое перераспределение может быть реализован использованием, например, фазированной антенной решетки в качес передающей антенны СР.

Разработаны математические модели процесса обслуживания ATM лото нереального времени в радиолиниях «ЗС-СР» в виде системы массов обслуживания (СМО). В качестве метода исследования характеристик проце обслуживания выбран метод вложенных цепей Маркова, предусматриваюи построение матрицы одношаговых переходных вероятностей вложенной цеп последующим решением системы уравнений, связывающих стационарн вероятности состояния СМО. Основную трудность в рассматриваемом слу> представляет нестационарный характер вывода ATM ячеек в каналы связи, 1 предопределяет неоднородность вложенной цепи. Для использования мете вложенных цепей Маркова рассмотрены состояния системы в моменты време разделенные длительностью кадра (кадр состоит из слотов, предназначенных / передачи информации от ЗС, каждый слот состоит из временных окон). При эй цепь становится однородной, но элементы матрицы одношаговых переходи вероятностей определяются достаточно сложно, исходя из соотношения:

rr 'l h '1

Л = Пу, -Пг "Пъ

где: ТС- матрица переходных вероятностей на интервале времени, равь длительности кадра, ^ - матрица переходных вероятностей на отрезке време равном /, слотам, соответствующем совместной передачи ячеек пото! реального и нереального времени, я-,- матрица переходных вероятностей интервале, равном /2 окнам в слоте, соответствующем передаче ячеек пото1 нереального времени, яу матрица переходных вероятностей на интервг между слотами, равном 13 окнам, предоставляемыми рассматриваемому каналу

С использованием элементов матрицы 7Т, решая систему алгебраичес; уравнений относительно вероятностей состояния СМО, получены иском

характеристики задержки передачи пакетов. Разработан вычислительный алгоритм расчета характеристик в зависимости от структуры кадра и параметров реальновременных потоков, имеющих более высокий приоритет. Данный алгоритм позволяет получить точное решение, но расчет характеристик обслуживания требует громоздких вычислений, объем которых резко увеличивается с ростом емкости используемых запоминающих устройств. Поэтому был разработан инженерный метод расчета в предположении о неограниченности объема буферных запоминающих устройств (БЗУ) ЗС. В результате с использованием метода производящих функций получены явные выражения для среднего времени передачи пакетов т„:

где: я = Уг/(<)1, + /,), Ь = '^г2уг/(д1>+12)2, Х- интенсивность потока

Г-I /--I

пакетов, Т„ - длительность кадра, V, - распределение объема пакетов (в ячейках), q - вероятность того, что окно, предназначенное для передачи ячеек потока реального времени, свободно.

Для каналов связи «СР-ЗС» допущение о неограниченном объеме БЗУ СР несправедливо. Поэтому для этих каналов была разработана математическая модель и получены соотношения, определяющие среднее время передачи пакетов и вероятность потери ячейки из-за переполнения БЗУ. Соотношения получены в виде рекуррентных зависимостей. В частности, на рис.1 представлены зависимости среднего времени ожидания пакетов в очереди от относительной скорости генерации пакетов - Л Т0 (Т0 - размер окна) при числе каналов /,, отведенных ячейкам реального времени, равном от 0 до 64, /, + /2= 64, объеме БЗУ N = 50 ячеек и среднем объеме передаваемых пакетов, равным 5 ячейкам. Очевидна зависимость параметров качества обслуживания потоков нереального времени не только от собственных характеристик (X), но и от активности источников потоков реального времени (/,).

2(1 + —1)(.\-аЛТ„)

2

На рис.2 приведены зависимости требуемого объема бортового БЗУ (,с одного передающего луча) от допустимой вероятности потери ячейки - Ртт при

Л. То

Рис 1 Среднее время задержки

пакетов в очереди

ЛУТо

Рис 2 Требования к обьему буферного накопителя

реальных характеристиках передаваемых пакетов (равновероя™ распределении объема со средним значением 500 ячеек).

Полученные соотношения могут быть использованы при выборе параметров каналов связи (требуемый объем памяти, коэффициент использования пропускной способности, структура кадра), а также для построения регулировочных характеристик при реализации алгоритмов управления ATM сети.

В главе 3 рассмотрены вопросы управления перегрузками в спутниковых ATM сетях. Целью алгоритмов устранения и предотвращения перегрузок является обеспечение заданного качества обслуживания и предотвращения деградации сети связи при нестационарном трафике, сбоях и отказах каналообразующего оборудования. В наземных сетях управление перегрузками традиционно осуществляется путем управления потоками на входе в сеть. Такой подход предотвращает перегрузки ценой снижения производительности сети и увеличения задержек передачи. Простая радиальная топология спутниковой сети позволяет реализовать альтернативный вариант управления перегрузками -перераспределение пропускной способности каналов связи в соответствии с текущими характеристиками обслуживаемого трафика.

При перераспределении пропускной способности между каналами возможно использование двух критериев :

С,=СгЯ'/Я/ (1) и Crl! + (Сz -Л/J/n (2)

где Сг и С, - соответственно суммарная пропускная способность и пропускная способность /-го канала, Л/ и X' - оценки суммарной интенсивности поступления пакетов в сеть и интенсивности поступления в /-ый канал, п - число каналов.

Использование критерия (1) позволяет выровнять загрузки каналов, средние длины очередей в БЗУ, вероятности потери ячеек, но средние задержки пакетов в каналах оказываются разными. При использовании критерия (2), наоборот, выравниваются средние задержки, но загрузки каналов оказываются разными. Поэтому при перераспределении пропускной способности каналов «СР-ЗС» целесообразно использовать критерий (1) (наиболее критичный параметр -вероятность потери ячеек), а каналов «ЗС-СР» - критерий (2).

С целью выявления основных закономерностей поведения сети с различными алгоритмами определены характеристики статистической модели

идеализированной 16-узловой сети радиальной топологии при разных способа предупреждения и устранения перегрузок:

1. Управление перегрузками отсутствует, пропускные способности всех канале выбираются, исходя из максимально возможной интенсивности поступлени •потоков.

2. Управление перегрузками отсутствует, пропускные способности всех канале выбираются, исходя из возможности статистического осреднения трафик разных узлов.

3. Управление перегрузками осуществляется путем сброса избыточных пакете на входах каналов «вверх» без использования информации о состояни каналов «вниз».

4. Управление перегрузками осуществляется путем сброса избыточных пакете на входах каналов «вверх» с использованием информации о состоянии канале «вниз».

5. Управление перегрузками осуществляется путем перераспределени пропускных способностей с использованием критерия (1) во всех каналах.

6. Управление перегрузками осуществляется путем перераспределени пропускной способности с использованием критерия (1) в каналах «вниз» и (2) в каналах «вверх».

Результаты расчета характеристик приведены в таблице, данные которо показали преимущества перераспределения пропускной способности с точк зрения задержки передачи пакетов и производительности сети.

С целью исследования влияния задержки управляющей информации (из-з большого времени распространения сигналов) на эффективное! функционирования спутниковой ATM сети и выбора оптимальных параметре интервалов анализа характеристик обслуживаемого трафика и управления работе проведено имитационное моделирование алгоритмов управлени перегрузками путем перераспределения пропускной способности каналов связи.

Номер Пропускная Вероятность Средняя Производительность

варианта способность информационной задержка

перегрузки пакетов

1 1 0 0.28 1

2 0.31 0.76 1.96 0.24

3 0.31 0.55 4.63 0.43

4 0.31 0 7.25 0.95

5 0.31 0 2.39 1

6 0.31 0 2.11 1

Для этого разработана имитационная модель (содержательное описание, концептуальная модель, формальное описание сети, описание имитационной модели, программирование модели, исследование и анализ полученных результатов). Получены зависимости средней задержки пакетов в каналах «ЗС-СР» и «СР-ЗС» от времени анализа статистических характеристик трафика - Тг в случае стационарных и нестационарных информационных потоков. Исследованы переходные процессы, возникающие при скачкообразном изменении трафика. На рис.3 представлено изменение средней задержки в канале «ЗС-СР» при скачкообразном входном воздействии. На графиках параметром является величина сдвига между моментом изменения трафика и ближайшим моментом принятия решения о перераспределении пропускной способности. На переходной диаграмме наблюдается всплеск задержек на первых двух интервалах анализа, следующих за моментами смены характеристик трафика, что свидетельствует о том, что время реакции алгоритма управления составляет 2Та, вне зависимости от временного сдвига (в пределах одного интервала Та ) между возмущающим и управляющим воздействиями. В целом результаты имитационного моделирования показали, что рассмотренные в работе алгоритмы управления информационными перегрузками в спутниковых ATM сетях обеспечивают эффективное управление перегрузками, устойчивы, обладают малой инерционностью, имеют оптимальные параметры, при которых максимизируется производительность сети и снижается вероятность потери информации.

га

I 1200 ' • V*-'''*^'

I 1000

S ,___ \ ¿>. „ .,v к rib \ " *

0.00

123456789 10 Номер интервала анализа Рис.3. Диаграмма переходного процесса изменения задержки передачи пакетов в перегруженном канале.

Глава 4 посвящена практическим вопросам построения БРТК спутник ретранслятора ATM сети. С точки зрения построения системы информационно взаимодействия основными элементами БРТК CP являются: аппарату, разделения и уплотнения каналов связи, ATM коммутатор, система управлен (включая систему информационного обмена между подсистемами космическс аппарата (КА)) и многолучевая антенна.

В начале главы представлены и описаны основные блок-схемы А1 коммутаторов (с коллективной памятью, с общей средой, с пространственнь разделением) и их модификации. Указаны пути построения перспективн коммутаторов: иерархическое мультиплексирование, наращиваемая архитекту и др. Отдельный раздел посвящен построению бортовых коммутаторов AT приведена схемная реализация коммутатора, разработанного по КМО технологии и прошедшего успешные испытания для по проекту NASA. Приведе! блок-схемы и описаны алгоритмы его функционирования.

Одним из системных требований при построении БРТК являет использование единой информационной среды для множества подсистем КА. качестве такой платформы целесообразно использовать стандарт д гетерогенных соединений IEEE 1355, построенный на базе шины PCI. Эт стандарт удовлетворяет большинству требований к бортовой аппарату (включая ATM коммутатор) по производительности, массогабаритт

характеристикам, гибкости и надежности. Высокая производительность может быть обеспечена с применением транспьютеров, например Т9000, с использованием интерфейса Data-Strobe Link, асинхронного коммутатора ST С104 SGC-THOMSON (неблокирующаяся коммутационная матрица), выпускаемых ведущими мировыми производителями телекоммуникационного оборудования.

На основании проведенного анализа перспектив и проблем использования спутниковых каналов связи в сетях ATM; сформулированных в разделе 2 принципов, определяющих технический облик спутниковой ATM сети; анализа схем построения бортовых ATM коммутаторов и системы информационного взаимодействия БРТК предложена конфигурация БРТК спутника-ретранслятора ATM сети. Особенностью БРТК является использование многолучевой приемопередающей антенной системы, что позволяет осуществлять перераспределение пропускной способности ретранслятора на линиях связи «СР-ЗС». В качестве ATM коммутатора целесообразно использовать схему коммутатора с раздельной памятью к каждому выходному лучу. В качестве базового элемента системы информационного обмена БРТК целесообразно использовать стандарт IEEE 1355. Внутри каждого луча используется временное уплотнение, а между смежными приемными лучами - частотное. Принятые приемниками каждого луча радиосигналы демодулируются и поступают в разделители трафика, в которых общий информационный поток разделяется на два: поток реапьновременных ячеек и поток ячеек, допускающих задержку. После коммутатора ячейки реапьновременных потоков направляются через перемежители/мультиплексоры трафика к выходным модулям каждого луча (приоритетное обслуживание), а ячейки второго потока - в буферный накопитель и из него через перемежители/мультиплексоры к выходным модулям.

В разделе также приведена инженерная методика для расчета задержки передачи пакетов в каналах связи «ЗС-СР».

В заключении приведены основные результаты работы и выводы:

1. Спутниковые ATM сети являются необходимым элементом построения единой инфраструктуры национальных и глобальных широкополосных цифровых сетей связи интегрального обслуживания.

2. Спутники-ретрансляторы ATM сетей способны обеспечить высок пропускную способность для больших территориально разнесень географических регионов, а также исполнение функций космического А1 коммутатора (ATM-узла), исполнение функций резервной транспортной среды / наземных магистральных каналов связи региональных и глобальных сетей св: ATM, и тем самым создать предпосылки для ускоренного внедрения А технологии во всех регионах мира.

3. Необходима адаптация стандартов ATM, разработанных для наземь каналов, к особенностям характеристик спутниковых каналов связи.

4. Определены и сформулированы основные принципы, определяюи технический облик спутниковой ATM сети, в которой на спутнике-ретранслят< обеспечивается выполнение функций не только физического, но и канальног сетевого уровней.

5. Разработанные математические модели процесса обслужива! информационных потоков и методы исследования их характеристик позвол; определить основные показатели качества обслуживания, выбрать cиcтeм^ параметры сети, определяющие её технический облик, оценить требовани техническим средствам, обеспечивающим её функционирование.

В Приложении представлены программные реализации имитациож моделей на языке GPSS, с использованием которых проведено исследова! предложенных алгоритмов управления перегрузками.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ И НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦW

1. В.Е.Камнев. Перспективы использования спутников связи для ускоре внедрения услуг глобальных ATM сетей. -В кн.: Тезисы докладов на форуме М, 98 «Глобализация и персонализация инфокоммуникационных услуг технологий», г.Москва, 14-16 апреля 1998 г., с.18-22.

2. В.Е. Камнев и др. Мультимедийная транспортная сеть для мегаполисоЕ базе использования радиорелейных линий миллиметрового диапазона и Р коммутаторов. - В кн.: Труды НТК «Современные инфокоммутацион!

технологии в мегаполисах», Москва, 1998 г. с.46-51. Лично соискателем разработана конфигурация ATM коммутатора.

3. В.Е. Камнев. Основные принципы, определяющие технический облик спутниковой ATM сети. - В кн.: Труды НТК «Современные инфокоммутационные технологии в мегаполисах», Москва, 1998 г. с.56-62.

4. В.Е. Камнев. Методика расчета основных показателей качества ATM сетей, реализованных с использованием специализированных спутниковых сетей связи. В кн.: Труды НТК «Современные инфокоммутационные технологии в мегаполисах», Москва, 1998 г. с.63-71.

5. В.Е. Камнев. Способы управления информационными перегрузками в ATM сети с использованием спутниковых систем связи. - В кн.: Труды НТК «Современные инфокоммутационные технологии в мегаполисах», Москва, 1998 г. с.86-94.

6. В.Е. Камнев. Некоторые вопросы применения спутниковых систем ретрансляции данных для повышения устойчивости систем управления. - В кн.: Тезисы докладов НТК ВИКИ им.Можайского. - Санкт-Петербург, 1989. с.39.

7. В.Е. Камнев. Современные алгоритмы обработки командно-программной информации в спутниковых системах ретрансляции данных. В кн.: Тезисы докладов НТК ВИКИ им.Можайского. - Санкт-Петербург, 1989. с.65.

8. В.Е. Камнев и др. Разработка системного проекта и технико-экономического обоснования спутниковой системы внутризоновой (областной) ведомственной связи, а также для удаленных и труднодоступных районов на базе космических аппаратов «Горизонт» и «Экспресс». Проект № 3-0403-1684/3. Шифр «Регион-2». Книга 1. «Спутниковые системы передачи». -М.: МНИИС, 1992 г. Соискателем лично получена оценка энергетических характеристик космических радиолиний.

9. В.Е. Камнев и др. Системы спутниковой «деловой» связи на территории России и стран СНГ. Проект № 3.507-01/2-93, шифр «Интегра». -М.: МНИИС, 1994 г. Соискателем лично получена оценка потребности связных ресурсов спутниковой системы деловой связи.

10. В.Е. Камнев и др. Разработка многолучевых бортовых антенн и многоканальных ретрансляторов в диапазоне 20-30 ГГц с пропускной

способностью до 100 тыс. дуплексных цифровых каналов со скоростью 64 Кби с образованием 500-700 телепортов с использованием земных станций и чисг каналов 120-480 каждый. -М.: МНИИС, 1996 г. Соискателем лично получ( оценка пропускной способности спутника-ретранслятора, использующ многолучевые приемо-передающие антенны.

11. В. Е. Камнев и др. Разработка аппаратно-программного комплексг использованием технологии ATM для спутниковой системы связи с коммутац сигналов на борту ИСЗ. ~М.: МНИИС, 1997 г. Соискателем лично разработ; математическая модель процессов информационного обслужива! пользователей в ATM сети с использованием спутников-ретранслятороЕ обработкой на борту.