Система имитационного моделирования распространения мгновенных сообщений в сетях с движущимися объектами

Назначение    Создание имитационных моделей для анализа прохождения данных в сетях с узлами, установленными на движущихся объектах (например, на транспортных средствах) с целью повышения безопасности на транспорте.
Область применения   Современные и перспективные  сети передачи данных, например, VANET.
Используемый алгоритм  Cети передачи данных с узлами на подвижных объектах имеют свою специфику:

- постоянно меняющееся в пространстве местоположение приемопередающих устройств;

- изменение характеристик передачи радиосигнала из-за условий на местности;

Протоколы передачи данных в этих сетях также очень специальные, например:

- ретрансляция сигнала может зависеть от стороны, с которой был принят сигнал (например, ретранслировать сигнал, если он пришел от машины впереди по ходу движения и не передавать его, если он пришел сзади);

- узлы сети на подвижных носителях не могут образовывать устойчивую сеть с узлами, представленными друг другу (как это бывает в стационарных сетях)

- используемые частоты не предполагают большого расстояния между источником и приемником.

Для моделирования передачи информации в таких сетях была использована система имитационного моделирования MTSS (Manufacturing and Transportation Simulation System, зарегистрирована в ФАП СО РАН, PR11050).

Система MTSS позволяет создавать имитационные модели посредством визуальной компоновки из заранее созданных элементарных моделей (ЭМ), объединенных в библиотеки. Исполнение имитационной модели визуализируется, позволяя контролировать корректность исполнения имитационной модели.

С помощью системы имитационного моделирования MTSS создана библиотека Элементарных Моделей (ЭМ), с помощью которых можно строить имитационные модели сетей VANET. Библиотека, сформированная средствами MTSS в систему имитационного моделирования распространения мгновенных сообщений в сетях с движущимися ретрансляторами, позволяет решать задачу моделирования передачи сообщений между узлами, расположенными на движущихся объектах:

1. все или некоторые транспортные средства в этой модели имеют приемопередающие радиоустройства с заданными характеристиками частоты, мощности передатчика, чувствительности, количества каналов;
2. данные, которые передаются между радиоустройствами, обрабатываются, и это может привести к изменениям в ее движении (замедление вплоть до полной остановки, ускорение до максимально разрешенной для данной машины);

Для моделирования использованы данные сервиса Open Street Map. Сервис является свободно доступным, постоянно пополняется, содержит избыточное количество сведений о дорогах.

Передача радиосигнала имитируется с использованием формулы затухания радиосигнала в децибелах Lp=Xlog(4πdf/с),

где X – коэффициент ослабления, принятый равным 20 (для открытых пространств), d – расстояние от точки передачи, f – частота сигнала, c – скорость света.

Инструментальные средства создания – язык программирования Java ver. 1.7, среда программирования Eclipse Indigo. Для создания библиотеки использовалась система имитационного моделирования MTSS.