The satellite network modeling in GPSS World

Abstract

В работе рассматривается модель комбинированной спутниковой сети, т. е. сети, использующей разновысотные орбиты. Актуальность использования разных высот обусловлена необходимостью предоставления разного вида услуг с учетом расширения зоны обслуживания в верхние широты. Для реализации такого подхода используются спутники как на геостационарной орбите, так и на высокоэллиптической. В связи с высокой сложностью спутниковых сетей для оценки и анализа их характеристик на этапе разработки и проектирования привлекаются различные виды моделирования. При этом аналитическое моделирование таких сетей связано со значительными трудностями. В данной работе используется имитационное моделирование в среде GPSS World и основной целью является разработка алгоритма обслуживания запросов пользователей для имитационной модели комбинированной спутниковой сети и оценка вероятностно-временных характеристик данной сети с использованием разработанного алгоритма. Программная реализация алгоритма продемонстрировала возможности GPSS World и позволила получить результаты для оценки таких характеристик, как среднее время задержки и вероятность потерь. Полученные результаты могут быть использованы как при анализе существующих спутниковых сетей, так и при проектировании и разработке новых технологий исследуемых сетей. The study regards the combined satellite network model, which is a network using different altitude orbits. The relevance of employing different altitudes is due to the necessity to provide different types of service, taking into account the expansion of the service area to higher latitudes. To implement this approach, satellites are applied both in geostationary and highly elliptical orbits. Owing to the considerable complexity of satellite network estimation and analysis at the stage of design and construction, various modeling methods are involved. At the same time, analytical modeling of these networks is associated with significant difficulties. In this article, simulation in GPSS World is utilized and the main objective is to develop the user request serving algorithm for combined satellite network simulation model and to evaluate probabilistic and temporal characteristics of the network, exploiting the designed algorithm. Software implementation of the algorithm has demonstrated GPSS World capabilities and made it possible to obtain results for the evaluation characteristics such as average delay time and loss probability. The findings can be used both in the analysis of existing technologies for satellite networks under review and in the design and development of new ones.