Инструментальная система для поддержки разработки и исследования программно-конфигурируемых сетей подвижных объектов


https://doi.org/10.18255/1818-1015-2015-4-546-562

Полный текст:


Аннотация

В данной статье рассмотрены принципы организации беспроводных mesh-сетей  программно-конфигурируемых сетей подвижных объектов. Основное внимание уделяется вопросам построения эффективных алгоритмов маршрутизации для подобных сетей. Математической моделью системы является стандартная транспортная сеть. В качестве ключевого параметра системы маршрутизации рассматривается коэффициент доступности узла  функция, зависящая от ряда основных и дополнительных параметров ((mesh-факторовв), характеризующих маршрут между двумя узлами сети. Каждой паре (дуга, узел) сопоставляется композитный параметр, характеризующий 裂доступностьь узла по маршруту, начинающемуся данной дугой. Лучшим ((кратчайшимм) маршрутом между двумя узлами считается маршрут с наибольшим коэффициентом доступности. Описаны правила построения и обновления таблиц маршрутизации узлами сети. Получая анонс от соседа, узел имеет сведения об энергетике соединения, надежности соединения, времени
получения анонса, отсутствии промежуточных узлов, а также располагаемой пропускной способности. На основании этой информации ко всем маршрутам, проходящим через данного соседа, может быть применена пенализация (наложение штрафа) или поощрение (увеличение коэффициента доступности). Указанная схема пенализации / поощрения складывается из отдельных аспектов:
1. Пенализация за актуальность информации.
2. Пенализация / вознаграждение за надежность узла.
3. Пенализация за энергетику соединения.
4. Пенализация за располагаемую пропускную способность.
На основе предложенных эвристических алгоритмов маршрутизации построен симулятор беспроводной mesh-сети подвижных объектов, описание и характеристики которого приведены в статье. Также рассмотрены особенности программной реализации симулятора.


Об авторах

В. А. Соколов
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Россия

докт. физ.-мат. наук., профессор, заведующий кафедрой теоретической информатики

ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 Россия



С. В. Корсаков
ООО Нетше лабб Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Россия

ул. Белинского, 28-75, г. Ярославль, 150047 Россия ассистент кафедры теоретической информатики

ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 России ассистент кафедры теоретической информатики



А. В. Смирнов
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Россия

канд. физ.-мат. наук., доцент кафедры теоретической информатики

ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 Россия



В. А. Башкин
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Россия

докт. физ.-мат. наук., доцент, доцент кафедры теоретической информатики

ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 Россия



Е. С. Никитин
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Россия

студент

ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 Россия



Список литературы

1. “B.A.T.M.A.N. Advanced Documentation Overview”, 2014, http://www.open-mesh.org/projects/batman-adv/wiki.

2. Conner W. S. et al., “IEEE 802.11s Tutorial”, 2006, http://www.ieee802.org/802 tutorials/06-November/802.11s Tutorial r5.pdf.

3. “Mobile Mesh Networks for Military, Defense and Public Safety”, 2015, http://meshdynamics.com/military-mesh-networks.html.

4. Shen W. L. et al., “Autonomous Mobile Mesh Networks”, IEEE Transactions on Mobile Computing, 13:2 (2014), 364–376.

5. Boukerche A. et al., “Routing protocols in ad hoc networks: A survey”, Computer Networks, 55:13 (2011), 3032–3080.

6. Broch J. et al., “A Performance Comparison of Multi-Hop Wireless Ad Hoc Network Routing Protocols”, Proc. of ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking, 1998, 85–97.

7. Servetto S.D., Barrenechea G., “Constrained Random Walks on Random Graphs: Routing Algorithms for Large Scale Wireless Sensor Networks”, Proc. of 1st ACM International Workshop on Wireless Sensor Networks and Applications, 2002, 12–21.

8. Nelakuditi S. et al., “Adaptive Proportional Routing: A Localized QoS Routing Approach”, IEEE/ACM Transactions on Networking, 10:6 (2002), 790–804.

9. Baumann R. et al., “Routing in Large-Scale Wireless Mesh Networks Using Temperature Fields”, IEEE Network, 2008, 25–31.

10. Cormen T. H. et al., Introduction to Algorithms, MIT Press, 2009.

11. Perkins Ch. E. et al., “Performance Comparison of Two On-demand Routing protocols for Ad Hoc Networks”, IEEE Personal Communications, 2001, 16–28.

12. Awerbuch B. et al., “On the Survivability of Routing Protocols in Ad Hoc Wireless Networks”, CERIAS Tech Report 2005–121, 2005.

13. Nelakuditi S., Zhang Zh.-L., “On Selection of Paths for Multipath Routing”, Proc. of IWQoS, 2001, 170–186.

14. Nguyen Ph. H. et al., “Distributed routing algorithms to manage power flow in agent-based active distribution network”, Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT Europe), IEEE PES, 2010, 1–7.

15. Brunsch T. et al., “Smoothed Analysis of the Successive Shortest Path Algorithm”, 2015, arXiv: 1501.05493v1.

16. Spielman D. A., Teng Sh.-H., “Smoothed analysis of algorithms: Why the simplex algorithm usually takes polynomial time”, Journal of the ACM, 51:3 (2004), 385–463.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Соколов В.А., Корсаков С.В., Смирнов А.В., Башкин В.А., Никитин Е.С. Инструментальная система для поддержки разработки и исследования программно-конфигурируемых сетей подвижных объектов. Моделирование и анализ информационных систем. 2015;22(4):546-562. https://doi.org/10.18255/1818-1015-2015-4-546-562

For citation: Sokolov V.A., Korsakov S.V., Smirnov A.V., Bashkin V.A., Nikitin E.S. Instrumental Supporting System for Developing and Analysis of Software-Defined Networks of Mobile Objects. Modeling and Analysis of Information Systems. 2015;22(4):546-562. (In Russ.) https://doi.org/10.18255/1818-1015-2015-4-546-562

Просмотров: 405

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-1015 (Print)
ISSN 2313-5417 (Online)