И.В. Карташевский1

1 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (г. Самара, Россия)

1 ivk@psuti.ru

Постановка проблемы. При решении задач, связанных с когнитивным радио (распределение ресурсов, протоколы управления доступом к среде, переключение спектра, время переключения сеанса связи и др.), для моделирования занятости канала первичного пользователя часто используется ON-OFF-процесс, причем интервалы времени ON- и OFF-периодов не коррелированы. В более реалистичных моделях активности первичного пользователя кроме корреляции между последовательными периодами необходимо учитывать корреляцию между занятостью канала и другими величинами, интерпретируемыми как время обслуживания в моделях, основанных на системах массового обслуживания (СМО).

Цель. Получить соотношения для анализа среднего времени ожидания заявки в очереди при коррелированном времени поступления и обслуживания.

Результаты работы. Предложен вариант построения функции плотности вероятностей случайной величины - разности времени обслуживания i-й заявки и промежутка времени между моментами поступления i-й и (i-1)-й заявки при коррелированности процессов поступления и обслуживания. Получено аналитическое выражение для определения среднего времени ожидания заявки в очереди в СМО с гиперэкпоненциальным распределением интервалов времени между поступлением заявок и интервалов обслуживания.

Практическая значимость. Представленные результаты могут быть использованы при создании реалистичных моделей активности первичных пользователей в системах когнитивного радио.

Карташевский И.В. Анализ средних задержек в устройствах управления доступом к среде в системах когнитивного радио при корреляции временных интервалов в обрабатываемых потоках заявок // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 9. С. 142-149. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202409-13

1. Bassoo V., Khedun N. Improving the quality of service for users in cognitive radio network using priority queueing analysis // IET Communications. 2016. V. 10. № 9. P. 1063–1070.
2. Wang L.-C., Wang C.-W., Adachi F. Load-balancing spectrum decision for cognitive radio networks // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2011. V. 29. № 4. P. 757–769.
3. Doost-Mohammady R., Naderi M.Y., Chowdhury K.R. Spectrum allocation and QoS provisioning framework for cognitive radio with heterogeneous service classes // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2014. V. 13. № 7. P. 3938–3950.
4. Zhang X., Su H. CREAM-MAC: Cognitive Radio-EnAbled multichannel MAC protocol over dynamic spectrum access networks // IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing. 2011. V. 5. № 1. P. 110–123.
5. Wang S., Zhang J., Tong L. A characterization of delay performance of cognitive medium access // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2012. V. 11. № 2. P. 800–809.
6. Wang C.-W., Wang L.-C. Analysis of reactive spectrum handoff in cognitive radio networks // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2012. V. 30. № 10. P. 2016–2028.
7. Гребешков А.Ю., Гайдамака Ю.В., Вихрова О.Г., Зарипова Э.Р. Анализ времени переключения сеанса связи в гетеро-генных беспроводных сетях при вертикальном хэндовере // Информатика и ее применения. 2017. Т. 11. № 4. С. 70-78.
8. Wang J., Huang A., Cai L., Wang W. On the queue dynamics of multiuser multichannel cognitive radio networks // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2013. V. 62. № 3. P. 1314–1328.
9. Saleem Y., Rehmani M.H. Primary radio user activity models for cognitive radio networks: A survey // Journal of Network and Computer Applications. 2014. V. 43. P. 1–16.
10. Alfa S., Pla V., Martinez-Bauset J., Casares-Giner V. Discrete time analysis of cognitive radio networks with imperfect sensing and saturated source of secondary users // Computer Communications. 2016. V. 79. P. 53–65.
11. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение. 1979. 432 с.
12. Карташевский И.В. Обработка коррелированного трафика в сетях инфокоммуникаций. М.: Горячая линия – Телеком. 2023. 200 с.
13. Малахов А.Н. Кумулянтный анализ случайных негауссовых процессов и их преобразований. М.: Советское радио. 1978. 376 с.
14. Манжиров А.В., Полянин А.Д. Методы решения интегральных уравнений: Справочник. М.: Факториал. 1999. 272 с.
15. Свешников А.Г., Тихонов А.Н. Теория функций комплексной переменной. М.: Физматлит. 2010. 336 с.
16. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений М.: Наука. 1971. 1108 с.