С. А. Даденков – к.т.н., доцент, кафедра автоматики и телемеханики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

E-mail: dadenkov@rambler.ru

Е. Л. Кон – к.т.н., профессор, кафедра автоматики и телемеханики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Постановка проблемы. В настоящее время случайный доступ к каналу успешно применяется в проводных промышленных, сенсорных и беспроводных децентрализованных самоорганизующихся сетях связи. Передаваемый в анализируемых сетях трафик имеет «взрывной» спорадический характер. Это актуализирует исследование и применение алгоритмов, самоадаптирующихся к изменяющемуся уровню загрузки сетевого канала, в частности, алгоритма с прогнозированием нагрузки predictive p-persistent CSMA.

Цель. Исследовать влияние основных законов распределения слотов соперничества узлов за доступ к каналу на характеристики сетевого обмена при различной загруженности сетевого канала.

Результаты. Изучено влияние распространенных законов распределения (выбора) временных слотов доступа алгоритма predictive p-persistent CSMA на характеристики надежности и быстродействия доставки сетевых сообщений в сенсорной сети LonWorks. Проведены необходимые имитационные эксперименты функционирования сети с сервисами надежной и ненадежной доставки сообщений при трех различных законах выбора слотов соперничества (равномерный, нормальный, экспоненциальный). Выполнен анализ полученных характеристик функционирования сети при различных загруженности сетевого канала и сервисах доставки.

Практическая значимость. Сделаны выводы и предложены рекомендации по выбору закона распределения с учетом предполагаемой загрузки сетевого канала и в целях обеспечения наилучших показателей функционирования сети по надежности и времени доставки.

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учеб. для вузов. Изд. 4-е. СПб.: Питер. 2010.
2. Control network protocol specification ANSI/CTA-709.1-D. United States. 2014 [Электронный ресурс] / URL: https://webstore. ansi.org/standards/cea/cea7092014ansi (дата обращения: 02.12.2018).
3. Дитрих Д., Лой Д., Швайнцер Г.Ю. LON-технология, построение распределенных приложений / Пер. с нем. под ред. О.Б. Низамутдинова. Пермь: Звезда. 1999.
4. Moshe K. Collision resolution simulation for distributed control architectures using LonWorks // IEEE International Conference on Automation Science and Engineering. Edmonton. 2005. Р. 319–326.
5. Miśkowicz M. Analysis of mean access delay in variable-window CSMA // Sensors. 2007. V. 7. № 12. Р. 3535–3559.
6. Miśkowicz M. Access delay in LonTalk MAC protocol // Computer Standards & Interfaces. Nederland: Elsevier Science Publishing Company. 2009. V. 31. № 3. Р. 548–556. DOI: 10.1016/J.CSI.2008.03.025.
7. Miśkowicz M. Average channel utilization of CSMA with geometric distribution under varying workload // IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2009. V. 5. № 2. P. 123–131. DOI: 10.1109/TII.2009.2017524.
8. Buchholz P., Plonnigs J. Analytical analysis of access-schemes of the CSMA type // Proc. of IEEE International Workshop on Factory Communication Systems WFCS. Wien. 2004. Р. 127–136.
9. Dadenkov S.A. The simulation of p-persistent CSMA algorithm of unequal random multiple access // Radio Electronics, Computer Science, Control. 2018. № 2 (45). P. 98–107. DOI: 10.15588/1607-3274-2018-2-11.
10. Даденков С.А., Кон Е.Л., Чмыков В.В. Имитационная модель промышленной сети (на примере технологии LonWorks) // Материалы XV Междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций». Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та. 2014. С. 82–84.