Разработка методов анализа протоколов управления доступом к среде в централизованных беспроводных сетях

• Автор: Винель, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.13, 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 93 с. : ил.

Введение.
1 Принципы функционирования протоколов подуровня УДС современных беспроводных централизованных сетей передачи данных.

1.1 Вводные замечания

1.2 Протокол подуровня УДС беспроводной сети стандарта I 2.

1.2.1 Общие сведения.

1.2.2 Структура подуровня УДС

1.2.3 Основные режимы работы.

1.2.4 Принципы предоставления канальных ресурсов.

1.3 Обзор исследований систем случайного множественного доступа

1.4 Базовая модель случайного множественного доступа.

1.5 Вспомогательные результаты для базовой модели

1.6 Обзор исследований систем поллинга.
1.7 Постановка задачи исследования.
1.8 Выводы по главе
2 Исследование протокола УДС централизованной беспроводной сети
2.1 Использование СМД при резервировании.
2.2 Модель централизованной сети с резервированием.
2.3 Показатели производительности централизованной сети
2.4 Оценка пропускной способности централизованной сети
2.5 Учет особенностей беспроводной сети протокола I 2.
2.6 Выводы по главе
3 Исследование механизма резервирования посредством СМД в централизованных вычислительных сетях.
3.1 Модель системы для исследования механизма резервирования.
3.2 Описание алгоритма СМД i xi
3.3 Анализ алгоритма i xi в условиях насыщения
3.3.1 Подход с цепью Маркова и биномиальным распределением
3.3.2 Подход с цепыо Маркова и дополнительными состояниями простоя .
3.4 Сравнение результатов аналитического и имитационного моделирования
3.5 Оценка эффективности случайного доступа в I
3.5.1 Оптимизация размера конкурентного окна
3.5.2 Чувствительность задержки к изменению числа станций.
3.5.3 Производительность алгоритма ВЕВ для различного числа абонентов и оптимизированных значений параметров.
3.6 Анализ алгоритма i xi в условиях произвольной
нагрузки
3.7 Выводы по главе
4 Сравнительный анализ методов выполнения резервирования в централизованных вычислительных сетях.
4.1 Вводные замечания
4.2 Модель канала с шумом
4.3 Анализ циклического опроса абонентов.
4.4 Сравнительный анализ эффективности алгоритма ВЕВ и метода
циклического опроса.
4.5 Выводы по главе
Заключение
Приложение. Вычисление станционарного распределения цепи 3.
Список использованных сокращений
ВЕВ i xi
i
I i iii,
i
v
i i i ii vi i i i ii i i i
i i
i
ivii xi
I i i i
I Ii i i i, I
I i
I Ii ii ii
I Ii
iii
i ivii xi
i ivii i
i i
i
ii i ii
iX i Iii iv
СМД случайный множественный доступ
УДС управление доступом к среде
Введение
Актуальность


Производительность алгоритма ВЕВ для различного числа абонентов и оптимизированных значений параметров. Сравнительный анализ методов выполнения резервирования в централизованных вычислительных сетях. Анализ циклического опроса абонентов. Приложение. Вычисление станционарного распределения цепи 3. Актуальность темы. В настоящее время стремительными темпами происходит развитие сетей передачи данных. Это особенно заметно по активным процессам международной стандартизации, производства оборудования и развертывания беспроводных вычислительных сетей. Среди них все большее распространение получают, например, такие технологии как персональные сети I 2. I 2. Интернет. К настоящему моменту также принят международный стандарт универсальных городских сетей I 2. X, в которых беспроводной широкополосный доступ будет использоваться очень широким спектром приложений от традиционного голосового сервиса до современных мультимедиаприложений. Все упомянутые технологии включают в себя специальные протоколы взаимодействия узлов сети для управления передачей пакетов по общему каналу связи. Наличие общего канала связи, коллективно используемого абонентами зачастую очень большим их числом, является общей чертой современных и перспективных беспроводных вычислительных сетей. Вызванная практикой необходимость обеспечения максимально эффективного использования ограниченного ресурса беспроводного канала большим числом абонентов определяет огромный интерес и актуальность исследований в области анализа и разработки соответствующих протоколов множественного доступа. В частности, значительный интерес представляют исследования централизованных вычислительных сетей, в которых имеется центральная станция, координирующая работу остальных абонентов. Эти особенности технологии iX, а также ее новизна, приводят к необходимости разработки методов анализа протоколов УДС для централизованных вычислительных сетей такого типа. Согласно стандарту I 2. СМД, либо упорядоченного опроса поллинга. В первом случае абоненты передают запросы центральной станции в интервале передачи запросов и, если запросы от разных абонентов накладываются друг на друга, то возникает конфликт. Абоненты, попавшие в конфликт, осуществляют повторную передачу в соответствии с определенными правилами. Во втором случае центральная станция по некоторому алгоритму назначает каждое миниокно для передачи запроса в точности одному абоненту и конфликтов не возникает. В обоих случаях, если запрос успешно принимается центральной станцией, то ею осуществляется распределение ресурса канала между абонентами, выполнившими резервирование, на основе метода временного разделения. Разработке методов анализа описанных выше процессов, применительно к сети I 2. Среди трудов по теории СМД можно выделить работы Дж. Месси, Б. С. Цыбакова, Дж. Капетанакиса, И. Рабина и др. I. Клсйнрока, X. Такаги, С. Борста и др. Аналитические методы анализа подуровня УДС современных беспроводных сетей, в частности, применительно к сетям I 2. Дж. Бьянки, Ф. Кали, В. М. Вишневского, А. И. Ляхова и др. Основной целью работы является разработка методов анализа протокола УДС стандарта I 2. Разработка метода построения границ пропускной способности централизованной системы СМД с резервированием. Определение оптимального соотношения длительностей интервала передачи запросов и интервала передачи пакетов в восходящем канале централизованной сети. Методы исследования. Для решения поставленных задач использованы методы теории вероятностей, теории цепей Маркова, теории систем массового обслуживания, комбинаторного анализа, а также имитационное моделирование. Получены верхняя и нижняя границы пропускной способности централизованной системы СМД с резервированием. Найдено оптимальное по пропускной способности соотношение длительностей интервала передачи запросов и интервала передачи пакетов и показано, что оно не зависит от соотношения между длительностями передачи запроса и пакета. Практическая ценность и реализация результатов. Полученные результаты позволяют оценивать характеристики производительности перспективной беспроводной сети I 2.