Єременко Олександра Сергіївна, Лебеденко Тетяна Миколаївна, Каплун Сергій Анатолійович, Костенко Віталій Олександрович

Імітаційна модель функціонування інтерфейсів маршрутизаторів телекомунікаційних мереж, побудована з використанням пакета Simulink

В даній статті запропоновано імітаційну модель функціонування інтерфейсів маршрутизаторів телекомунікаційних мереж. Представлена модель побудована за допомогою використання пакета Simulink, інтегрованого в середовище MATLAB. До її основних функціональних можливостей варто віднести можливість зміни кількості потоків пакетів та черг, що формуються; регулювання характеристик потоків, інтерфейсу та черг; моделювання інтерфейсу маршрутизатора різними системами масового обслуговування; моніторинг завантаженості черг інтерфейсу маршрутизатора; аналіз динаміки зміни міжкінцевих показників якості обслуговування. Запропонована імітаційна модель дозволяє перевіряти адекватність відповідних аналітичних моделей, а також порівнювати ефективність рішень щодо управління чергами та маршрутизації з точки зору основних показників якості обслуговування.

Ключові слова: імітаційна модель, телекомунікаційна мережа, інтерфейс маршрутизатора, черга, динамічна модель, система масового обслуговування

Yeremenko Oleksandra Serhiivna, Lebedenko Tetiana Mykolaivna, Kaplun Serhii Anatoliiovych, Kostenko Vitalii Oleksandrovych

Simulation Model of Interfaces of Telecommunication Network Routers, Constructed Using the Simulink Package

In this article, the simulation model of functioning of the interfaces of telecommunication network routers is proposed. One of the key stages in the development and improvement of analytical models and queuing techniques on the interfaces of telecommunication network routers is their experimental verification, which can be carried out both with a wide range of simulation model packages, as well as in full-scale experiment or laboratory research. Such studies are related to the analysis of the adequacy of the proposed solutions – models and methods, and to the assessment of the effectiveness of the results obtained according to these solutions. Along with network simulators, in practice, the Simulink package is actively used, which is a graphical simulation environment that allows the use of block diagrams to construct dynamic models, including discrete, continuous and hybrid, as well as nonlinear systems. The presented model is constructed using the Simulink package integrated into the MATLAB environment. Its main functional capabilities include the change in the number of packet flows and queues to be formed; regulation of the flows characteristics (class, average intensity), interface (bandwidth) and queues (allocated bandwidth of the interface, discipline of service); modeling the router interface by various queuing systems, such as M(t)/M(t)/1, M(t)/D(t)/1, etc.; providing a wide functionality for monitoring the queues utilization of the router interface, depending on the observation time, the operation mode of the interface (stationary/non-stationary), the initial queue utilization, the flow patterns and the discipline of service used; the possibility of analyzing the dynamics of change in the end-to-end Quality of Service parameters, for example, the average end-to-end packet delay. Using the proposed simulation model, the adequacy of corresponding analytical models and comparison of the effectiveness of queuing and routing solutions from the point of view of the key Quality of Service parameters can be performed.

Keywords: Simulation Model, Telecommunication Network, Router Interface, Queue, Dynamic Model, Queuing System

Еременко Александра Сергеевна, Лебеденко Татьяна Николаевна, Каплун Сергей Анатольевич, Костенко Виталий Александрович

Имитационная модель функционирования интерфейсов маршрутизаторов телекоммуникационных сетей, построенная с использованием пакета Simulink

В данной статье предлагается имитационная модель функционирования интерфейсов маршрутизаторов телекоммуникационных сетей. Представленная модель построена с помощью использования пакета Simulink, интегрированного в среду MATLAB. К основным ее функциональным возможностям следует отнести возможность изменения количества потоков пакетов и формируемых очередей; регулирования характеристик потоков, интерфейса и очередей; моделирования интерфейса маршрутизатора различными системами массового обслуживания; мониторинг загруженности очередей интерфейса маршрутизатора; анализ динамики изменения межконцевых показателей качества обслуживания. Предложенная имитационная модель позволяет проверять адекватность соответствующих аналитических моделей, а также сравнивать эффективность решений по управлению очередями и маршрутизации с точки зрения основных показателей качества обслуживания.

Ключевые слова: имитационная модель, телекоммуникационная сеть, интерфейс маршрутизатора, очередь, динамическая модель, система массового обслуживания