📄Работа №76192
Тема: Решение задач оптимальной маршрутизации в mesh-сетях
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
информационные системы
Объем:
59 листов
Год:
2017
Просмотров:
436
4940
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
1 Существующие методы оптимизации mesh-сети 6
1.1 Оптимизация частотного ресурса mesh-сети 7
1.1.1 Модель структурной самоорганизации многоканальной mesh-сети
стандарта IEEE 802.11 (Лемешко, Гоголева) [10] 7
1.1.2 Разработка и анализ двух индексной модели распределения
частотных каналов в многоканальной mesh-сети стандарта IEEE 802.11 (Гаркуша) [3] 9
1.1.3 Модель сбалансированного распределения подканалов в mesh-сети,
использующей технологию WiMAX [4] 11
1.1.4 Модель распределения подканалов в беспроводной mesh-сети
стандарта IEEE 802.16, представленной в виде гиперграфа [5] 12
1.1.5 Иерархическо-координационный метод распределения частотных
каналов в mesh-сети 802.11 на основе принципа прогнозирования взаимодействий [6] 13
1.1.6 Анализ результатов распределения частотных каналов в
многоканальных многоинтерфейсных mesh-сетях стандарта 802.11 (Гаркуша) [9] 15
1.1.7 Модель распределения частотных каналов с учетом территориальной
удаленности станций в многоканальных mesh-сетях (Лемешко, Гоголева, Симоненко) [10] 16
1.2 Оптимизация канального ресурса mesh-сети 17
1.2.1 Разработка потоковой модели маршрутизации в многоканальных
многоинeтрфейсных mesh-сетях стандарта 802.11, представленных в виде графа
Кенига [12] 17
1.2.2 Providing throughput guarantees in heterogeneous wireless mesh networks
1.2.3 Модель маршрутизации и распределения канальных ресурсов WiMax
mesh-сети [15] 19
1.2.4 Об одной задаче оптимального построения расписаний в
сверхскоростных mesh-сетях миллиметрового диапазона радиоволн (Вишневский, Ларионов) [17] 21
1.2.5 Выбор периода резервирований канала в самоорганизующихся
беспроводных сетях (Хоров А.А.) [14] 22
1.2.6 Инструментальная система для поддержки разработки и
исследования программно-конфигурируемых сетей подвижных объектов (Соколов, Корсаков, Башкин) [20] 23
1.2.7 Маршрутизация в mesh-сетях на основе хаотических радиоимпульсов
(Аблялимова, Уразалиева) [18] 24
1.2.8 Надежная многоадресная рассылка в меш-сети (Цыганова) [16] 24
1.2.9 Gateway placement for throughput optimization in wireless mesh
networks (Fan Li YuWang) [8] 25
1.2.10 Разработка модели согласованного решения задач распределения частотных каналов и потоковой маршрутизации в многоканальных многоинтерфейсных mesh-сетях стандарта IEEE 802.11 (С.В. Гаркуша) [11] ... 25
1.3 Оптимизация энергоэффективности mesh-сети 25
1.3.1 Энергоэффективная иерархическая маршрутизация в
самоорганизующихся динамических сетях (Кулаков, Воротников) [19] 25
1.4 Патентный поиск 27
1.4.1 Способ надежной рассылки синхрокадров (биконов) в беспроводной
локальной mesh-сети 27
1.4.2 Способ создания сверхскоростных беспроводных широкополосных
ячеистых сетей (mesh-сетей) 27
1.4.3 Способ повышения надежности резервирования канала в
беспроводной локальной mesh-сети 28
2 Разработка метода оптимизации канально-частотного ресурса mesh-сети 29
2.1 Решение задачи оптимизации с помощью MATCHAD 29
2.2 Решение задачи оптимизации с помощью MATLAB 34
2.3 Решение задачи оптимизации контурным методом 41
2.4 Решение задачи частотного планирования 47
Заключение 54
Список использованных источников 55
Приложение
Введение 5
1 Существующие методы оптимизации mesh-сети 6
1.1 Оптимизация частотного ресурса mesh-сети 7
1.1.1 Модель структурной самоорганизации многоканальной mesh-сети
стандарта IEEE 802.11 (Лемешко, Гоголева) [10] 7
1.1.2 Разработка и анализ двух индексной модели распределения
частотных каналов в многоканальной mesh-сети стандарта IEEE 802.11 (Гаркуша) [3] 9
1.1.3 Модель сбалансированного распределения подканалов в mesh-сети,
использующей технологию WiMAX [4] 11
1.1.4 Модель распределения подканалов в беспроводной mesh-сети
стандарта IEEE 802.16, представленной в виде гиперграфа [5] 12
1.1.5 Иерархическо-координационный метод распределения частотных
каналов в mesh-сети 802.11 на основе принципа прогнозирования взаимодействий [6] 13
1.1.6 Анализ результатов распределения частотных каналов в
многоканальных многоинтерфейсных mesh-сетях стандарта 802.11 (Гаркуша) [9] 15
1.1.7 Модель распределения частотных каналов с учетом территориальной
удаленности станций в многоканальных mesh-сетях (Лемешко, Гоголева, Симоненко) [10] 16
1.2 Оптимизация канального ресурса mesh-сети 17
1.2.1 Разработка потоковой модели маршрутизации в многоканальных
многоинeтрфейсных mesh-сетях стандарта 802.11, представленных в виде графа
Кенига [12] 17
1.2.2 Providing throughput guarantees in heterogeneous wireless mesh networks
1.2.3 Модель маршрутизации и распределения канальных ресурсов WiMax
mesh-сети [15] 19
1.2.4 Об одной задаче оптимального построения расписаний в
сверхскоростных mesh-сетях миллиметрового диапазона радиоволн (Вишневский, Ларионов) [17] 21
1.2.5 Выбор периода резервирований канала в самоорганизующихся
беспроводных сетях (Хоров А.А.) [14] 22
1.2.6 Инструментальная система для поддержки разработки и
исследования программно-конфигурируемых сетей подвижных объектов (Соколов, Корсаков, Башкин) [20] 23
1.2.7 Маршрутизация в mesh-сетях на основе хаотических радиоимпульсов
(Аблялимова, Уразалиева) [18] 24
1.2.8 Надежная многоадресная рассылка в меш-сети (Цыганова) [16] 24
1.2.9 Gateway placement for throughput optimization in wireless mesh
networks (Fan Li YuWang) [8] 25
1.2.10 Разработка модели согласованного решения задач распределения частотных каналов и потоковой маршрутизации в многоканальных многоинтерфейсных mesh-сетях стандарта IEEE 802.11 (С.В. Гаркуша) [11] ... 25
1.3 Оптимизация энергоэффективности mesh-сети 25
1.3.1 Энергоэффективная иерархическая маршрутизация в
самоорганизующихся динамических сетях (Кулаков, Воротников) [19] 25
1.4 Патентный поиск 27
1.4.1 Способ надежной рассылки синхрокадров (биконов) в беспроводной
локальной mesh-сети 27
1.4.2 Способ создания сверхскоростных беспроводных широкополосных
ячеистых сетей (mesh-сетей) 27
1.4.3 Способ повышения надежности резервирования канала в
беспроводной локальной mesh-сети 28
2 Разработка метода оптимизации канально-частотного ресурса mesh-сети 29
2.1 Решение задачи оптимизации с помощью MATCHAD 29
2.2 Решение задачи оптимизации с помощью MATLAB 34
2.3 Решение задачи оптимизации контурным методом 41
2.4 Решение задачи частотного планирования 47
Заключение 54
Список использованных источников 55
Приложение
📖 Введение
Информационные сети, организованные по топологии Mesh, получили за последние полтора-два года большое признание. Масштабы проектов выросли до тысяч точек доступа и десятков тысяч пользователей. Mesh-сети представляют наиболее интересные решения, интегрирующие различные сетевые и радио технологии, и потому в полной мере отвечают все более растущим требованиям абонентов (мобильность, QoS, безопасность). Возможность организации с помощью Mesh-топологии локальных (LAN) и городских (MAN) сетей, легко интегрируемых в глобальные сети (WAN), является привлекательным фактором для муниципальных и персональных пользователей [1].
С целью повышения производительности и улучшения основных показателей качества обслуживания современные телекоммуникационные сети (ТКС) должны строиться на принципах структурной и функциональной самоорганизации. Реализация идей самоорганизации позволяет адаптивно, оперативно, а главное эффективно реагировать на всевозможные изменения состояния и условий функционирования ТКС, продиктованные, например, выходом из строя или перегрузкой элементов сети, колебаниями поступающего в сеть трафика, динамикой изменения сигнально-помеховой обстановки и т.д. Высокий уровень самоорганизации может быть обеспечен за счет усовершенствования соответствующих сетевых протоколов и механизмов, отвечающих за распределение доступных сетевых ресурсов. К подобного рода ресурсам, прежде всего, относятся сетевой трафик (информационный ресурс), пропускные способности каналов связи (канальный ресурс), очереди (буферный ресурс), а также частоты или частотные каналы (частотный ресурс), что особенно важно для беспроводных сетей [2]. В результате анализа решений по распределению частотных каналов, маршрутизации и энергоёмкости установлено, что все они привязаны к какой-то одной технологии и не решают задачу согласованного распределения частотных и канальных ресурсов гетерогенной сети. Поэтому актуальной задачей становится разработка оптимального метода, который учитывает не только частотный ресурс, но и канальный ресурс сети.
С целью повышения производительности и улучшения основных показателей качества обслуживания современные телекоммуникационные сети (ТКС) должны строиться на принципах структурной и функциональной самоорганизации. Реализация идей самоорганизации позволяет адаптивно, оперативно, а главное эффективно реагировать на всевозможные изменения состояния и условий функционирования ТКС, продиктованные, например, выходом из строя или перегрузкой элементов сети, колебаниями поступающего в сеть трафика, динамикой изменения сигнально-помеховой обстановки и т.д. Высокий уровень самоорганизации может быть обеспечен за счет усовершенствования соответствующих сетевых протоколов и механизмов, отвечающих за распределение доступных сетевых ресурсов. К подобного рода ресурсам, прежде всего, относятся сетевой трафик (информационный ресурс), пропускные способности каналов связи (канальный ресурс), очереди (буферный ресурс), а также частоты или частотные каналы (частотный ресурс), что особенно важно для беспроводных сетей [2]. В результате анализа решений по распределению частотных каналов, маршрутизации и энергоёмкости установлено, что все они привязаны к какой-то одной технологии и не решают задачу согласованного распределения частотных и канальных ресурсов гетерогенной сети. Поэтому актуальной задачей становится разработка оптимального метода, который учитывает не только частотный ресурс, но и канальный ресурс сети.
✅ Заключение
В данной работе предлагается подход к синтезу mesh-сетей, позволяющий при заданном частотном диапазоне определить интенсивность поступления трафика между базовыми станциями, а также их ширину канала, обеспечивая при этом минимальное время задержки передачи данных.
Представлены два метода реализации данного подхода методом наикратчайших маршрутов и контурным методом. Преимущества первого метода заключается в наглядности, то есть рассчитываются маршруты от источника до приемника, в отличии от контурного метода, где определяется суммарная нагрузка в радиоканалах. Недостатком же является сложность реализации в алгоритмическом виде и большее количество итераций.
Стоит отметить также отметить алгоритм частотного планирования, который максимально полно находит количество сигналов, которые могут находиться на одних и тех же частотах, тем самым это дает наиболее рациональное использование выделенного диапазона частот, тем самым обеспечиваем большую скорость передачи данных. В процессе работы алгоритма осуществляется оптимизация матрицы приема передачи, это дает возможность исключения изолированных радиостанций, что влечет к уменьшенью времени работы алгоритма, также в ходе работы производится оптимизация матрицы взаимных сигналов, что также дает сокращение времени работы алгоритма. Дальнейшее усовершенствование, предлагаемого алгоритма будет основываться на решение задачи кластеризации, в которой необходимо решить проблему выбора кластеров, в которых используются одинаковые диапазоны частот.
Представлены два метода реализации данного подхода методом наикратчайших маршрутов и контурным методом. Преимущества первого метода заключается в наглядности, то есть рассчитываются маршруты от источника до приемника, в отличии от контурного метода, где определяется суммарная нагрузка в радиоканалах. Недостатком же является сложность реализации в алгоритмическом виде и большее количество итераций.
Стоит отметить также отметить алгоритм частотного планирования, который максимально полно находит количество сигналов, которые могут находиться на одних и тех же частотах, тем самым это дает наиболее рациональное использование выделенного диапазона частот, тем самым обеспечиваем большую скорость передачи данных. В процессе работы алгоритма осуществляется оптимизация матрицы приема передачи, это дает возможность исключения изолированных радиостанций, что влечет к уменьшенью времени работы алгоритма, также в ходе работы производится оптимизация матрицы взаимных сигналов, что также дает сокращение времени работы алгоритма. Дальнейшее усовершенствование, предлагаемого алгоритма будет основываться на решение задачи кластеризации, в которой необходимо решить проблему выбора кластеров, в которых используются одинаковые диапазоны частот.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.