Разработка архитектуры сети широкополосного доступа на круизном судне

1. РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ СЕТИ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА НА КРУИЗНОМ СУДНЕ

МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ СЕТИ
ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА НА
КРУИЗНОМ СУДНЕ
Докладчик: курсант группы ТРОс11о Мартяхина Я. И.
Руководитель: профессор кафедры Р и РТКС Жарких А. А.

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ:

Цель - Разработка системы с использованием как спутниковых, так и
наземных технологий для обеспечения связи широкополосного доступа на
судне, вне зависимости от района плавания.
Задачи:
• Разработка алгоритма обслуживания, обеспечивающая доступность
важнейших услуг связи на море.
• Сформировать техническое решение, предлагающее архитектуру гибридной
сети широкополосного доступа.
• Оптимизация протоколов в гибридной сети широкополосного доступа.
• Проработать технические решения по созданию технологии «плавающей
соты».

3. АКТУАЛЬНОСТЬ

В связи с развитием морского туризма, актуальной является задача
обеспечения высококачественной связи и доступа в интернет на круизных
судах. Отметим, что данный вид связи является очень дорогим и не
всегда доступным по географическим критериям.
Известно, что на круизных судах, по определенному тарифу,
примерно от 20 до 170 долларов за интернет-карточку, вам могут
предоставить услуги мобильного интернета, а за 20 долларов за 70 минут,
услуги сотовой связи. Однако, данные услуги не всегда доступны по
ценовой политике, и имеют весьма среднее качество обслуживания.

4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТАНДАРТА СОТОВОЙ СВЯЗИ

1G
2G
Только речевой сигнал
Аналоговый сотовый телефон
NMT, AMPS
• Речевые сигналы и сигналы данных
• Цифровые сотовые телефоны
• GSM, CDMA, DAMPS
3G
4G
Речевые сигналы, сигналы данных и видео сигналы
Видеотелефония, интернет-серфинг
3G, UMTS
• Улучшенная 3G, совместимые протоколы
• Высокая скорость передачи данных
• Мобильный IP, LTE

5. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТАНДАРТА СПУТНИКОВОГО СЕГМЕНТА

INMARSAT
IRIDIUM

6. ОСНОВНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ В СИСТЕМЕ «ПЛАВАЮЩЕЙ СОТЫ»

7. ЗОНЫ РАБОТЫ СИСТЕМЫ «ПЛАВАЮЩЕЙ СОТЫ»

0
1
2
3
4
ЗОНА ДЕЙСТВИЯ СОТОВОЙ СВЯЗИ
ЗОНА КОММУТАЦИИ
ЗОНА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ «ПЛАВАЮЩЕЙ СОТЫ»
ЗОНА КОММУТАЦИИ
ЗОНА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ
ГРАНИЦА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ СУДНА

8. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

Матрица и граф переходных состояний
00
10
20
30
40
01
11
21
31
41
02
12
22
32
42
03
13
23
33
43
04
14
24
34
44

9. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

Упрощение матрицы и графа системы
0
0
00 01 0
0
0
11
12
10
0 21 22 23 0
0
0
32
33
34
0
0
0 43 44
0
0
0
00 01
1 / 2 0 1 / 2 0
0
0 21 22 23 0
0
0
1
/
2
0
1
/
2
0
0
0 43 44

10. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

Моделирование матрицы переходных процессов
2
1.8
1.6
1.4
Номер зоны
0
0
0.9 0.1 0
1 / 2 0 1 / 2 0
0
0 0.8 0.1 0.1 0
0
0
1
/
2
0
1
/
2
0
0
0
0.9
0.1
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
20
40
60
t
80
100

11. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

0
0
0.3 0.7 0
1 / 2 0 1 / 2 0
0
0 0.1 0.8 0.1 0
0 1/ 2 0 1/ 2
0
0
0
0 0.7 0.3
0
0
0.9 0.1 0
1 / 2 0 1 / 2 0
0
0 0.1 0.1 0.8 0
0
0
1
/
2
0
1
/
2
0
0
0 0.1 0.9
Моделирование матрицы переходных процессов
Моделирование матрицы переходных процессов
4
4
3.5
3.5
3
Номер зоны
Номер зоны
3
2.5
2
2.5
2
1.5
1
1.5
0.5
1
0
20
40
60
t
80
100
0
0
20
40
60
t
80
100

12. ВЫВОДЫ

• В данной работе была проведена разработка алгоритма обслуживания,
обеспечивающая доступность важнейших услуг связи на море.
• Сформировано
техническое решение, предлагающее
гибридной сети широкополосного доступа.
архитектуру
• Предложена математическая модель для будущей системы.
• Проведено моделирование для будущих технических разработок.

13. Спасибо за внимание!