Исследование механизмов управления и оценка производительности широкополосных беспроводных сетей передачи информации под управлением протокола IEEE 802.11

• Автор: Шпилев, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление

Список условных обозначений и сокращений

Введение

1 Принципы построения и особенности широкополосных беспроводных сетей

1.1 Широкополосные беспроводные сети.

1.2 Семейство протоколов 1ЕЕЕ 2.

1.2.1 Архитектура протокола и основные понятия.

1.2.2 Физический уровень семейства протоколов I 2.

1.2.3 Уровень управления доступом к среде семейства протоколов I 2. .

1.2.4 Функция распределенного управления в протоколе I 2.

1.2.5 Функция централизованного управления в протоколе I 2. . 2

1.2.6 Функция гибридного управления в протоколе
I 2.
1.3 Принципы построения, особенности топологии и характер
ные ситуации использования беспроводных широкополосных сетей
1.3.1 Многокилометровый канал точкаточка
1.3.2 Радиосота
1.3.3 Самоорганизующиеся iсети
1.4 Основные результаты и выводы
2 Оценка производительности канал точкаточка с различными функциями управления
2.1 Канал точкаточка с различными функциями управления,
методы повышения производительности канала точкаточка
2.2 Аналитическая модель капала точкаточка.
2.2.1 Широкополосный беспроводный канал точкаточка в
режиме насыщения
22.2 Матричный метод анализа широкополосной беспро
водной сети с протоколом ЕЕЕ 2. и ограниченными очередями
2.3 Имитационная модель капала точкаточка и численные результаты об
2.3.1 Численные результаты для канала в режиме насыщения
2.3.2 Численные результаты для канала в режиме нормальной нагрузки
2.4 Основные результаты и выводы .
3 Беспроводная широкополосная сеть с топологией точкамноготочка
3.1 Системы поллинга
3.2 Аналитическая модель системы поллинга.
3.2.1 Система поллинга с адаптивным опросом очередей .
3.2.2 Среднее время цикла и вероятность опроса очереди .
3.2.3 Метод средних.
3.3 Имитационная модель систем поллинга.
3.4 Основные результаты и выводы .
4 Беспроводная широкополосная шевЬсеть, стандарт ЕЕЕ 2.Из
4.1 Особенности шезЬсетей ЕЕЕ 2.Не и их топологии
4.2 Маршрутизация в шевЬсетях ЕЕЕ 2.э.
4.2.1 Критерии выбора оптимальных путей в сети
4.22 Гибридный беспроводной тевЬпротокол маршру тизации НШМР
4.2.3 Оптимизированный протокол состояния канала для беспроводной сети ЯАОЬЗГ
4.2.4 Реализованные протоколы маршрутизации для теБсетей.
4.3 Имитационная модель теясети ЕЕЕ 2.Ия.
4.3.1 Обеспечение качества обслуживания для видео потоков в режиме реального времени в тезЬсетях
4.3.2 Протоколы маршрутизации в широкополосных беспроводых теяйсетях стандарта ЕЕЕ 2.в.
4.4 Основные результаты и выводы
5 Программный комплекс исследования широкополосных
беспроводных сетей под управлением протокола ТЕЕЕ
5.1 Описание программного комплекса, его функциональности и структуры
5.2 Список конфигурируемых параметров моделей и принимаемых ими значений.
5.3 Основные результаты и выводы
Заключение
Литература


Широкополосные беспроводные сети. Семейство протоколов 1ЕЕЕ 2. Архитектура протокола и основные понятия. Физический уровень семейства протоколов IEEE 2. Уровень управления доступом к среде семейства протоколов IEEE 2. Функция распределенного управления (DCF) в протоколе IEEE 2. Функция централизованного управления (PCF) в протоколе IEEE 2. IEEE 2. Аналитическая модель капала точка-точка. ЕЕЕ 2. Основные результаты и выводы . Аналитическая модель системы поллинга. Система поллинга с адаптивным опросом очередей . Среднее время цикла и вероятность опроса очереди . Метод средних. Имитационная модель систем поллинга. Основные результаты и выводы . Беспроводная широкополосная шевЬ-сеть, стандарт ІЕЕЕ 2. Особенности шезЬ-сетей ІЕЕЕ 2. Маршрутизация в шевЬ-сетях ІЕЕЕ 2. Реализованные протоколы маршрутизации для теБІї-сетей. Имитационная модель теяіі-сети ІЕЕЕ 2. Ия. Протоколы маршрутизации в широкополосных бес-проводых теяй-сетях стандарта ІЕЕЕ 2. Список конфигурируемых параметров моделей и принимаемых ими значений. OLSR. PHY PHYsica. Объект исследования и актуальность темы. В последние годы все большую популярность завоевывают беспроводные сети передачи информации. Это связано с легкостью и быстротой их развертывания, простотой в обслуживании и другими их преимуществами. При этом, среди беспроводных сетей передачи информации наибольшее распространение получили широкополосные беспроводные сети передачи информации (ШБС) под управлением протокола IEEE 2. Wi-Fi. Успех данного протокола объясняется высокими скоростями передачи данных (до 0 Мбит/с для нового стандарта IEEE 2. In), широким набором сервисов. Так в настоящее время большинство современных ноутбуков, КПК, смартфонов и даже многие модели цифровых фото- и видеокамер, принтеров и цифровых фоторамок используют Wi-Fi сети. В крупных городах мира, таких как Москва, Париж, Мельбурн и др. Wi-Fi доступ к Интернету есть практически повсеместно, а в большинстве аэропортов и многих кафе по всему миру беспроводный доступ к Интернету и вовсе бесплатный. Таким образом, исследование локальных сетей передачи информации иод управлением протокола IEEE 2. Кроме беспроводных локальных сетей передачи информации Wi-Fi может применяться и для развертывания региональных сетей, для чего на его основе могут строиться многокилометровые каналы точка-точка, обеспечивающие связь областей с областными центрами. Такой подход позволит наиболее дешево и эффективно обеспечить отдаленные регионы доступом в Интернет, телефонной связью и телевидением. ШБС, в том числе, помогло в реализации национального проекта “Образование” при обеспечении школ доступом в Интернет (в будущем в данном проекте планируется переход на отечественное оборудование). Такой же подход позволит решить проблему “информационного неравенства”. Новым и наиболее многообещающим направлением развития протокола IEEE 2. IEEE 2. Для вышеперечисленных задач характерно использование сетей с различными топологиями. При каждой топологии используются различные функции управления, предусмотренные в протоколе. Соответственно, для исследования, оптимизации, усовершенствования и проектирования таких сетей используется широкий круг аналитических и имитационных моделей, разработка и комплексное использование которых является ключевым моментом на каждом из перечисленных этапов. Исследованию ШБС и механизмов, используемых при их построении, посвящено значительное количество работ российских и зарубежных ученых: О. М. Брехова, В. А. Васенина, В. М. Вишневского, B. C. Жданова, А. П. Кулешова, А. И. Ляхова, И. А. Мизина, В. В. Рыкова, Е. А. Саксонова, G. Ash, G. Bianchi, S. Borst, О. Boxma. F. Cali, M. Conti, R. G. Gallager, L. Kleinrock, P. Kyasanur, M. Neuts, C. Perkins, E. Royer. H. Takagi и др.