Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Теоретико-игровое моделирование передачи данных в беспроводных сетях

Работа №69505

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

информатика

Объем работы32
Год сдачи2016
Стоимость4750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
119
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Постановка задачи 5
Обзор литературы 8
Глава 1. Математическое описание задачи 9
1.1. Модель сети 9
1.2. Биматричная игра передачи данных 11
1.3. Алгоритм Лемке-Хоусона 12
1.4. Расчет характеристик 15
Глава 2. Задача поиска ожидаемого времени завершения передач
данных при равновесных стратегиях 17
2.1. Схема поиска 17
2.2. Пример 18
Глава 3. Реализация алгоритма 24
3.1. Анализ и выбор инструментов реализации 24
3.2. Реализация в среде MATLAB 26
Выводы 29
Заключение 30
Список литературы

Телекоммуникационные технологии имеют особое значение в жизни современного общества, поскольку в настоящее время без применения телекоммуникационных систем ни одна служба и ни одно предприятие не сможет проводить оптимальное управление элементами своей структуры, отсутствие доступа к своевременной информации может приводить к огромным издержкам и упущенным выгодам. Во многих отраслях деятельности человека наличие устойчивой оперативной связи является одним из важнейших факторов развития. Таким образом, благосостояние государства напрямую зависят от уровня качества и эффективности телекоммуникационных и информационных технологий.
Применение беспроводных сетей занимает значимое место в комплексе мер, направленных на автоматизацию производственных процессов, организационной и кадровой работы предприятий, а также в системах обеспечения безопасности, поскольку применение кабельных средств связи не всегда экономически целесообразно [1], а внесение кардинальных изменений в инфраструктуру уже существующих систем иногда совершенно неприемлемо. Беспроводные сети сотовой топологии, реализующие технологии выбора эффективных и надежных маршрутов находят применение в производственных помещениях с наличием радиочастотных помех. С анализом данных сетей можно ознакомиться в работе [2].
Идея отделения уровня управления от уровня передачи данных в программно-конфигурируемых сетях предоставляет возможности создания собственных протоколов маршрутизации, а также систем адаптирующихся к изменяющимся условиям функционирования. Подобные технологии очень востребованы так, как позволяют создавать надежные и легкие в эксплуатации решения. В статье [3] отмечаются такие преимущества подхода, как упрощенная настройка сети, возможность более гибкого решения задач безопасности, маршрутизации, управления полосой пропускания с ориентацией на тонкую настройку систем под задачи каждого конкретного потребителя.
Актуальность теоретико-игрового моделирования передачи данных в беспроводных сетях подтверждается необходимостью разработки и создания систем маршрутизации способных производить оптимальное распределение нагрузки с целью эффективного использования ресурсов сети. Также одной из важных задач является выбор класса систем связи для реализации в различных сферах деятельности общества с учетом требований к качеству обслуживания (QoS) и обеспечению энергоэффективности работы автономных мобильных устройств, простоты, экономичности и скорости создания системы таких устройств.
Теория игр позволяет проводить анализ оптимальных стратегий в процессах с двумя или более сторонами, преследующими свои интересы. Каждый из участников таких процессов, обладая собственной целью, вынужден выбирать стратегию, результат применения которой может зависеть от принятых стратегий остальных участников. Теория игр предоставляет возможность участникам, обладающим информацией о характеристиках сторон, выбирать стратегии, оптимизирующие собственный выигрыш.
Целью данной работы является моделирование передачи данных в беспроводной сети с применением аппарата теории игр и определение требуемых характеристик данной сети. Для достижения поставленной цели решаются задачи построения математической модели передачи данных как неантагонистической игры, реализации алгоритма решения игры с помощью программных средств и задача определения значения заявленных характеристик на основе поведения участников системы.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


В процессе проведенной работы получены следующие результаты:
1. Составлено математическое описание задачи выбора маршрута передачи данных в беспроводных сетях, моделируемой в форме неантагонистической игры.
2. Реализован алгоритм теоретико-игрового моделирования передачи данных в беспроводных сетях для исполнения средствами пакета MATLAB.
3. Рассмотрен метод поиска числовых характеристик сети на основании моделирования равновесного по Нэшу выбора маршрутов передачи данных в системе.
Возможна дальнейшая разработка методов поиска характеристик для подобных систем. В качестве альтернативного направления исследования допустимо рассмотрение координации действий при выборе маршрутов.



1. Пятибратов А. П., Гудыно Л. П., Кириченко А. А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / Под ред. А. П. Пятибратова. М.: КНОРУС, 2013. С. 273-309.
2. Байчаров С. Выбор технологии беспроводного обмена данными для
решения задач автоматизации систем жизнеобеспечения офисно-производственных помещений // Беспроводные технологии. Электрон. журн. 2007. № 2. URL: http://www.wireless-
e.ru/articles/technologies/2007_2_58.php (дата обращения 20.04.2016).
3. Коломеец А. Е., Сурков Л. В. Моделирование сетей SDN в среде Nicira //
Инженерный вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн., 2014. № 6. URL: http://engbul.bmstu.ru/doc/708106.html (дата обращения
17.03.2016).
4. Aiache H., Conan V., Lebrun L., Rousseau S. A load dependent metric for balancing Internet traffic in Wireless Mesh Networks // 5th IEEE International Conference on Mobile Ad Hoc and Sensor Systems, 2008. P. 629-634.
5. Esposito P. M., Campista M. E. M., Moraes I. M., Costa L. H. M. K., Duarte O. C. M. B., Rubinstein M. G. Implementing the Expected Transmission Time Metric for OLSR Wireless Mesh Networks // 1st IFIP Wireless Days, 2008. P. 1-5.
6. Сурков Л. В., Коломеец А. Е. Автоматизированная программная система
моделирования SDN-сетей // Инженерный вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн., 2015. № 3. URL:
http://engbul.bmstu.ru/doc/708106.html (дата обращения 17.03.2016).
7. Лемешко А. В., Вавенко Т. В. Разработка и исследование потоковой модели адаптивной маршрутизации в программно-конфигурируемых сетях с балансировкой нагрузки // Доклады ТУСУР, 2013. №3 (29) С. 100¬108.
8. Датьев И. О. Маршрутные метрики многошаговых беспроводных самоорганизующихся сетей // Труды Кольского научного центра РАН,
2015. №3 (29) С. 115-136.
9. Дибров М. В. Маршрутизаторы. Красноярск: СФУ, 2008. 389 с.
10. Blocq G., Orda A. How good is bargained routing? // INFOCOM, 2012 Proceedings IEEE, 2012. P. 2453-2461.
11. Easley D., Kleinberg J. Networks, Crowds, and Markets: Reasoning about a Highly Connected World. Cambridge University Press, 2010. 833 p.
12. Новожилова Л. М. Конечные графы и их приложения. СПб: Издательство СПбГУ, 2008. 234 с.
13. Петросян Л. А., Зенкевич Н. А., Шевкопляс Е. В. Теория игр. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург, 2012. С. 129-134.
14. Бородакий Ю.В., Загребаев А.М., Крицына Н.А., Кулябичев Ю.П., Шумилов Ю.Ю. Нелинейное программирование в современных задачах оптимизации. М.: НИЯУ МИФИ, 2011. С. 105-125.
15. B. von Stengel Equilibrium computation for two-player games in strategic and extensive form // Algorithmic Game Theory, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2007. P. 53-78.
16. Иглин С. П. Теория вероятностей и математическая статистика на базе MATLAB. Харьков: НТУ "ХПИ", 2006. 612 c.
17. Алексеев Е. Р., Чеснокова О. В. Введение в Octave для инженеров и математиков. М.: ALT Linux, 2012. 368 с.
18. Тропин И. С., Михайлова О. И., Михайлов А. В. Численные и технические расчеты в среде Scilab. М.: 2008. 65 c.
19. Очков. В.Ф. Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская версия. СПб.: BHV, 2009. 512 c.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


© 2008-2022 Cервис помощи студентам в выполнении работ