Разработка метода маршрутизации для беспроводной ячеистой сети с учетом качества обслуживания

• Автор: Иванов, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Анализ предметной области и определение целей исследования

1.1 Особенности работы беспроводных ячеистых сетей .

1.2 Анализ среды функционирования беспроводных ячеистых сетей с учетом качества обслуживания
1.2.1 Факторы, влияющие на обеспечение качества обслуживания в беспроводных ячеистых сетях
1.2.2 Параметры состояния узлов и каналов связи с точки зрения качества обслуживания.

1.2.3 Показатели качества обслуживания

1.2.4 Факторы, влияющие на эффективность метода маршрутизации с учетом качества обслуживания.

1.2.5 Ресурсы сети, необходимые для обеспечения качества обслуживания

1.2.6 Компромиссы построения методов маршрутизации .

1.3 Анализ существующих методов маршрутизации в беспроводных ячеистых сетях с учетом качества обслуживания
1.3.1 Протокол .
1.3.2 Протокол V.
1.3.3 Протокол
1.3.4 Протокол .
1.3.5 Протокол ii i
1.3.6 Протокол .
1.3.7 Протокол .
1.3.8 Недостатки существующих методов маршрутизации для беспроводных ячеистых сетей .
1.4 Выводы
2 Разработка метода маршрутизации на основе аппарата нечеткой логики
2.1 Разработка протокола маршрутизации для беспроводной ячеистой сети.
2.2 Аппарат нечеткой логики.
2.3 Разработка блока принятия решения для метода маршрутизации на основе контроллера нечеткой логики.
2.3.1 Входные параметры контроллера и блок фаззификации
2.3.2 Блок нечеткого вывода и блок дефаззификации
2.4 Выводы
3 Разработка метода оптимизации параметров метода маршрутизации на основе генетического алгоритма
3.1 Постановка задачи оптимизации.
3.2 Классический генетический алгоритм как метод оптимизации .
3.3 Анализ задачи многокритериальной оптимизации
3.3.1 Традиционные подходы к нахождению Паретооптимальиых
решений.
3.4 Разработка генетического алгоритма для оптимизации контроллера .маршрутизации на основе нечеткой логики.
3.4.1 Кодирование параметров задачи
3.4.2 Селекция
3.4.3 Оператор скрещивания.
3.4.4 Противодействие преждевременной сходимости алгоритма .
3.5 Выводы.
4 Постановка и проведение модельного эксперимента
4.1 Разработка модели предложенного метода маршрутизации для
беспроводной ячеистой сети
4.1.1 Выбор среды моделирования.
4.1.2 Разработка модели предложенного метода маршрутизации для среды моделирования ОМКеТЫ
4.1.3 Выбор и реализация модели распространения сигнала .
4.1.4 Выбор и реализация модели генератора трафика
4.2 Проведение модельного эксперимента
4.2.1 Сравнение эффективности разработанного метода с протоколами
ОЬБИ., ООЬЗЛ, АООУ, АССЖ с точки зрения качества
обслуживания
Шаблон опорная сеть
Шаблон мобильная сеть
4.2.2 Оценка влияния оптимизации на эффективность работы метода маршрутизации.
4.3 Пример практической реализации
4.4 Выводы
Заключение
Список литературы


Необходимо отметить одно важное преимущество таких опорных сетей по сравнению с традиционными опорными беспроводными сетями. При использовании традиционной технологии беспроводного доступа оператор связи размещает на территории несколько мощных точек доступа, покрывающих эту территорию. Сами точки доступа связаны между собой проводными стационарными сегями. Широта покрытия при этом обеспечивается за счет мощности передатчиков. При расширении сети подключаются устанавливаются дополнительные точки доступа, которые подключаются к существующей сети через проводные каналы связи. Рис. При использовании беспроводных ячеистых сетей масштабирование и широта покрытия достигаются за счет размещения дополнительных маршрутизаторов, а не за счет увеличения мощности передатчиков. Все узлы связываются между собой по беспроводной связи, поэтому наличие существующей проводной инфраструктуры не требуется. Инфраструктурная/опорная сеть на основе беспроводной ячеистой сети является самым широко используемым типом архитектуры. К примеру, в основе сетей масштаба района города или жилого комплекса лежат именно опорные ячеистые сети. Беспроводные маршрутизаторы обычно размещаются на стенах домов и служат точками доступа для внутренних и внешних пользователей сети. Клиентская ячеистая сеть. Клиентские ячеистые сети предоставляют одноранговые сервисы клиентским устройствам. Пример такой архитектуры показан на рисунке 1. Рис. Клиентские беспроводные ячеистые сети обычно состоят из одного типа оборудования, в них нет специализированных шлюзов для подключения к другим сетям доступа. Типичным примером такой организации сети являются спонтанные временные беспроводные ячеистые сети, формируемые мобильными пользователями, когда они собираются в одно и тоже время в одном и том же месте, например, на конференциях. Требования к клиентским устройствам при этом возрастают, поскольку им теперь необходимо обеспечивать маршрутизацию, то есть исполнять протокол маршрутизации, на поддержание работы которого затрачиваются ресурсы. Гибридные сети. Эта архитектура является комбинацией опорной и клиентской ячеистых сетей. Клиенты могут получить доступ к сети напрямую через беспроводные маршрутизаторы, а также через другие клиентские узлы. Ожидается, что гибридная архитектура в будущем станет основной архитектурой построения беспроводных ячеистых сетей. Быстрое развертывание сети. Беспроводные ячеистые маршрутизаторы позволяют очень быстро создавать сеть и устанавливать связи между узлами, не требуя какой-либо существующей инфраструктуры. Поэтому процесс управления ячеистой сетыо относительно прост и не требует крупных вложений от телекоммуникационных операторов но сравнению с традиционными инфраструктурными беспроводными сетями. Возможность самоорганизации и самонастройки. Беспроводные ячеистые сети могут сохранить работоспособность даже при высокой мобильности узлов. Ячеистая сеть может расти постепенно, узлы могут покидать сеть без нарушения работы остальных узлов, узлы могут присоединяться к уже существующей сети. Самовосстановление. Ячеистая топология предоставляет возможность протоколам маршрутизации обходить сбойные каналы связи или выбирать другие маршруты, если узел вовсе выходит из состава сети. Кроме того, протокол маршрутизации может повысить. Покрытие большой территории. Беспроводная ячеистая сеть позволяет покрывать большие площади по сравнению с традиционными беспроводными сетями за счет того, что передача данных осуществляется через „переходы” (hops) по нескольким промежуточным узлам, а не за счет прямой передачи сигнала. Кроме того, решается главная проблема традиционных беспроводных инфраструктурных сетей - масштабируемость. Для покрытия территории такого же размера понадобилось бы устанавливать множество точек доступа и соединять их между собой широкополосными каналами связи. Меньшая требуемая мощность передатчика. Поскольку в ячеистых сетях каждому узлу требуется общаться только с соседними узлами, мощность передатчика может быть снижена по сравнению с традиционными беспроводными сетями, в которых достижимые узлы лежат только в пределах радиуса действия беспроводной связи.