Simulation model of call service in a satellite network with consideration to frequency resource utilization
Authors: Пономарев Д.Ю. , Демичева А.А. , Гаипов К.Э. 
Published: July 2024

В работе рассматривается имитационная модель мультисервисной спутниковой сети. В исследуемой сети предоставляемыми услугами являются передача речи и данных. В зависимости от абонентского оборудования, помеховой обстановки и размещения спутниковых систем изменяются требования к запрашиваемым частотным ресурсам сети, и определяются возможности полезной нагрузки космических аппаратов по выделению заданной полосы пропускания. В данной работе при разработке имитационной модели учитываются процессы частотного предоставления ресурсов для каждого вызова. В связи с высокой сложностью процессов обработки вызовов в спутниковых сетях для оценки их характеристик на различных этапах разработки и проектирования применяются различные виды моделирования. При этом аналитическое представление процессов, происходящих в таких сетях, связано с некоторыми трудностями. В данной работе используется имитационное моделирование в среде GPSS Studio, и основной целью является разработка алгоритмов моделирования процессов установления соединения и передачи информации в спутниковой сети и оценка вероятностно-временных характеристик данной сети с использованием разработанного алгоритма. Программная реализация алгоритма продемонстрировала возможности GPSS Studio и позволила получить результаты для оценки вероятности потерь вызовов на различных участках сети. Полученные результаты могут быть использованы как при анализе существующих спутниковых сетей, так и при проектировании и разработке новых технологий исследуемых сетей.

The paper considers a simulation model of a multiservice satellite network. The network under review provides services for voice and data transmission. Depending on the subscriber equipment, interference environment and location of satellite systems, the requirements for the queried frequency resources of the network are adjusted, and the capabilities of the spacecraft payload to allocate a given bandwidth are determined. This study takes into account the processes of resource frequency allocation for each call when developing a simulation model. Due to the high complexity of call processing in satellite networks, various types of modeling are used to assess their characteristics at various stages of development and design. At the same time, the analytical representation of the processes occurring in such networks is associated with some difficulties. In this paper, simulation modeling is used in the GPSS Studio environment, and the main goal is to develop algorithms for modeling the processes of connection establishing and transmitting information in a satellite network and evaluating the probabilistic and time characteristics of this network using the algorithm developed. The software implementation of the algorithm has demonstrated the capabilities of GPSS Studioand allowed us to obtain results for estimating the probability of call losses in various parts of the network. The findings can be used both in the analysis of existing satellite networks and in the design and development of new technologies of the networks under review.