IMPLEMENTATION OF A DUAL-MODE COMMUNICATION SYSTEM MODEL INCLUDING ELEMENTS OF PSEUDO-RANDOM EVENTS

V doktorski disertaciji je predstavljeno reševanje problema načrtovanja in verifikacije dvorežimskega komunikacijskega sistema, ki podpira dva nekompatibilna režima ko-munikacije. Pri tem se omejimo na vpliv preklopa med različnimi režimi delovanja in s tem povezanimi posledicami. Osnovni problem, ki nastane v takšnem sistemu, je kako zagotoviti optimalno delovanje v vsakem komunikacijskem režimu. Skladno z reševa-njem omenjenega problema se na višjem nivoju rešuje tudi problem dinamične aloka-cije kapacitet in samih komunikacijskih modulov. Primarni cilj raziskovalnega dela se navezuje na iskanje optimalnega delovanje komunikacijske naprave, ki podpira več nekompatibilnih režimov delovanja, s pomočjo tehnike modeliranja in razvoja simula-cijske/emulacijske lupine. Z iskanjem optimalne rešitve za specifičen scenarij lahko nato načrtujemo postavitev in obravnavo delovanja takšnega sistema, hkrati pa rezul-tati pripomorejo k optimizaciji že obstoječih sistemov. Izhodišče za izpeljavo modela in podmodelov takšnega komunikacijskega sistema predstavljajo realni podatki, ki opisujejo obnašanje v pravem (realnem) sistemu. Na podlagi teh podatkov in s pomočjo metod modeliranja je razvito simulacij-sko/emulacijsko orodje, ki omogoča preverjanje oz. napovedovanje obnašanja takšne-ga komunikacijskega sistema. Z rezultati napovedi ciljamo na izboljšanje delovanja samega sistema, hkrati pa omogočamo načrtovalcem, ki dimenzionirajo takšen sistem, optimizacijo sistema in s tem posledično manjše stroške postavitve in vzdrževanja sistema. Validacija metode je bila izvedena skladno z realnimi podatki, pridobljenimi iz re-alnega sistema. Sam realni komunikacijski sistem je bil opremljen dodatno s sekun-darnimi komunikacijskimi členi, ki natančno spremljajo delovanje. Podatki s sekun-darnih komunikacijskih členov omogočajo natančno generiranje vhodnih podatkov, ki jih lahko nato uporabimo pri sami emulaciji obremenitve komunikacijskega sistema. V praksi se pojavljajo robni scenariji, kot so prevelika obremenitev v enem izmed komunikacijskih režimov, kar lahko vodi do nezadovoljstva uporabnikov in v nekaterih primerih padca nivoja storitve pod kritično mejo. S predlagano metodo in razvitim orodjem (simulatorjem/emulatorjem), ki predstavlja pripomoček za analizo različnih scenarijev, se dvigne nivo in kvaliteta storitev ter hkrati iz ekonomskega stališča redu-cira in optimira tako stroške investicij v nadgradnjo strojne opreme, kot tudi zakupa komunikacijskih modulov.This PhD thesis presents the solution to the problem of the design and verification of a communication system operating in two incompatible modes of communication. This work is limited to the study of the consequences of communication mode switching. The basic problem with such a communication system is how to ensure optimum op-eration in both communication modes. Solving the problem of optimum operation of such a system also addresses higher level problems, such as capacity planning and dynamic allocation of communication nodes. The primary aim of this research work is to ensure optimum operation of a dual-mode communication system with the use of modelling technique and the development of a simulation/emulation shell for such a system. Searching for the solution for a specific scenario also provides a solution to (procedure for solving) the problem of reduction and simplification of the communica-tion system at design time and optimisation of already deployed systems. The models of the communication system were derived from the results describing each model captured on a real system. Based on the captured results, the modelling technique was then used to develop a simulation/emulation tool which enabled verifi-cation and prediction of the operation of such a communication system. The results of simulation and emulation enable developers to develop or deploy such system optimi-zation, and consequently enable reduced costs of deployment and operation of such a communication system. The study validated the new method with data captured on the real system. To achieve this, the real system was equipped with special secondary communication nodes which could precisely control the operation of the real system. The data from secondary nodes was then used to precisely generate the input data for the purpose of verification of the communication system’s shell (model). Certain borderline scenarios occurring with communication systems, such as overload of one communication mode, can lead to poor user experience or in extreme cases even entire system failure. The purpose of the proposed method and the developed shell as a tool for analysis of different scenarios is twofold: improved quality of ser-vice, and optimisation of investment costs for system deployment and upgrade