Підвищення якості обслуговування поєднаних Wi-Fi та LTE мереж на основі технологій когнітивного радіо

Розробка імітаційної моделі мережі, яка оцінює пропускну спроможність станцій абонентів у безпровідній мережі стандарту IEEE 802.11 на основі технології когнітивного радіо. Основні методи підвищення якості обслуговування когнітивних Mesh Wi-Fi.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 28.11.2013
Размер файла 2,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

,

мережа безпровідний когнітивний mesh

де =

У рамках пропонованої моделі в ході рішення задачі розподілу каналів по радіоінтерфейсам mesh-станцій мережі необхідно забезпечити розрахунок булевої змінної

, , , (1)

причому

Загальна кількість змінних (1), які визначають порядок расподілення каналів, залежить від кількості станцій у мережі, радіоінтерфейсів, які використовують канали і, відповідно, визначатиметься вираженням NЧmЧК. Результатом розрахунку змінних(1) має бути розбиття mesh- мережі в цілому і кожної зони стійкого прийому окремо на зв'язані між собою домени колізій, в яких mesh-станции функціонують на одному і тому ж каналі. У зв'язку з цим при розрахунку шуканих змінних в кожній окремо взятій необхідно виповнити ряд важливих умов-обмежень [7, 8]:

1. Умова включення - станції в мережу:

(2)

де 1??- целочисленний параметр, який характеризує мінімально необхідне число радіоінтерфейсів (РІ) на довільно вибраній mesh-станції; - кількість ввімкнених РІ на одній станції. Як правило кількість підтримуємих РІ на станції дорівнює 2ч3 [9,10].

2. Умова виділення -му радіо інтерфейсу -ї станції не більше одного каналу.

?1( ). (3)

3. Умова закріплення -го каналу на - станції не більш ніж за одним радіонтерфейсом:

?1( ). (4)

4. Умова работи двух mesh-станцій друг з другом не більш ніж на одном каналі (для однієї зони стійкого прийому):

(для (i,s)-пари станцій,

), (5)

яке вводиться для усунення небажаної структурної надмірності і носить квадратичний характер.

5. Умова того, що довільна mesh-станція на ввімкненому на ній радіо інтерфейсі каналу працює хоча б з однією станцією свого TR:

, ), (6)

де - число станцій у зоні , які працюють на k-му каналі.

6. Умова відсутності ефекту "прихованої станції", тобто станція, яка належить одночасно до декількох зон стійкого прийому, не повинна працювати на одному і тому ж каналі із станціями різних TR:

(, ) (7)

де - множина зон стійкого прийому, до яких належить s-а станція.

7. Умова зв'язності мережі (зв'язності створюваних доменів колізій mesh - станцій):

p=, (8)

виконання якого спільне з (5) в умовах дефіциту каналів(K < N - 1) гарантує, що число включених радіоінтерфейсів (р) з урахуванням числа mesh- станцій і підтримуваних в технології безпровідного зв'язку каналів забезпечить зв'язність багатоканальної mesh-мережі.

Два домени mesh-мережі зв'язні, якщо існує mesh-станція, яка одночасно працює на каналах цих двох доменів, тобто перший РІ станції працює на одному каналі, а другий її РІ працює на іншому каналі. Дві mesh-станції зв'язні, якщо вони знаходяться в одному домені колізій, тобто працюють на одному каналі.

Доцільно, щоб в процесі структурної самоорганізації мережі mesh - станції були розподілені по доменам колізій рівномірно, тобто збалансовано. Адже продуктивність в створюваному домені прямо пропорційна числу станцій, що входять в нього. З цією метою введемо умову балансування числа mesh -станций по доменах колізій безпровідної ТКС.

8. Умова балансування числа mesh-станцій по доменам колізій в залежності від територіальної віддаленості, активності станцій і кількості зон стійкого прийому матиме декілька інтерпретацій.

8.1. Якщо усі станції знаходяться в одній TR, умова балансування числа mesh - станцій по доменах колізій матиме наступний вигляд:

, (9)

де - число mesh-станцій у мережі, які працюють на k-му каналі; - верхній динамічно керований поріг числа mesh-станцій в довільно вибраному домені колізій у багатоканальній mesh -мережі.

8.2. При обліку територіальної віддаленості станцій, тобто при знаходженні станцій в різних зонах стійкого прийому, умова балансування матиме наступний вигляд:

(для кодної (z,k) -пари, , ), (10)

де в лівій частині нерівності представлено число станцій в z -ої TR.

8.3. Важливим чинником при балансуванні числа станцій по доменах колізій їх активність, під якою в даному випадку будемо розуміти условний коефіцієнт, який залежить від частоти виходу станції в радіоефір, тривалости сеансів зв'язку і інтенсивності трафіку, який передається. У зв'язку з цим умова балансування mesh- станцій по доменах колізій мережі може набути наступної форми:

(для кодної (z,k) -пари, ), (11)

де - коефіцієнт активності - ї станції, який залежить від кількості підключенных користувачів, інтенсивності вхідного і вихідного трафіку, типу трафіку.

8.4. У зв'язку з нерівномірним завантаженням РІ -станції і зважаючи на роботу їх за різними напрямами для отримання точнішої формалізації умови (11) рекомендується також використати нормований коефіцієнт активності mesh-станцій , тоді умова балансування матиме вигляд

(для кодної (z,k) -пари, ). (12)

Розрахунок шуканих змінних(1) і параметра відповідно до умов, формалізованих нерівностями (2)-(12), доцільно здійснити в ході решения оптимізаційного завдання, забезпечуючи мінімум або максимум попередньо вибраного критерію якості рішення задачі структурної самоорганізації. До основних вимог критерію оптимальності варто віднести, з одного боку, відповідність фізики вирішуваної задачі, тобто завдання розподілу каналів в mesh-мережі, а з іншою, можливості отримання на його основі рішень (результатів), що практично реалізовуються [11]. Таким чином, постановка самого завдання не має бути надмірно ускладнена, а для її вирішення має бути відомий або розроблений эфективний метод.

У зв'язку з тим, що кількість станцій в mesh -мережах значно переважає над числом каналів, що не перекриваються, і існує необхідність рішення таких проблем як інтерференція і ефект "прихованої" станції, в якості подібного критерію був вибраний мінімум числа працюючих mesh- станцій в створюваних домінах колізій, що, як відомо [12], сприяє підвищенню загальною продуктивності багатоканальної mesh-мережі. Тоді у рамках запропонованої математичної моделі завдання структурної самоорганізації з точки зору розподілу каналів в mesh- мережі набуває вигляду оптимізаційної, в ході рішення якої необхідно забезпечити виконання наступного критерію:

(13)

при виконанні умов-обмежень(1)-(12).

Сформульоване завдання з точки зору фізики процесів, що протікають у багатоканальних mesh-мережах, відноситься до класу завдань балансування мережевих ресурсів - зваженого числа mesh-станцій в доменах колізій відносно них териториальної віддаленості і активності, а з математичної точки зору - це завдання змішаного цілочисельного нелінійного програмування - MINLP (Mixed - Integer NonLinear Programming) [13]. У моделі шукані змінні (1) є булевими, змінна , що мінімізується, являється або цілочисельною (за умови (7) -(10)), або дійсною (за умов(11) -(12)), а обмеження на шукані змінні носять як лінійний, так і нелінійний характер.

Для вирішення завдань цього класу відомо ряд ефективних методів рішення - округлення(Rounding - off), гілок і меж (Branch - and - bound), послідовної лінеаризації (SLP), штрафних функцій (Penalty function), множників Лагранжа (Lagrangian relaxation), імітації відпалу (Simulated annealing), а також генетичний алгоритм (Genetic algorithm) і різні змішані (гібридні) методи.

Рисунок 2.3 -Топологія Mesh-мережі

Таким чином, реалізується концепція поступового зростання і захоплення нових територій міста за допомогою розподіленої мережі. Розпочавши розвиток мережі в одній точці, в ідеалі можна необмежено збільшувати зону її дії, просто додаючи нові пристрої. Прокладання додаткових комунікацій не потрібно. [13]

Визначення Mesh-мережівизначає принцип побудови мережі, відмітною особливістю якої є самоорганізована архітектура, що реалізує наступні можливості:

- створення зон суцільного інформаційного покриття великої площі;

- масштабованість мережі (збільшення площі зони покриття і щільності інформаційного забезпечення) у режимі самоорганізації;

- використання бездротових транспортних каналів (backhaul) для зв'язку точок доступу в режимі "кожен з кожним";

- стійкість мережі до втрати окремих елементів.[18]

2.6 Розробка моделі інтеграції Wi-Fi mesh мережі в системи мобільного зв'язку четвертого покоління

LTE - це технологія мобільного зв'язку, що швидко розвивається. З моменту розробки цієї технології минуло п'ять років, і вже на кінець четвертого кварталу 2012 р. число абонентів мереж LTE в світі досягло 68.33 млн. За даними GSA (The Global mobile Suppliers Association) на поточний момент в світі запущено в комерційну експлуатацію 163 мережі в 67 країнах. Про свої плани розгортання LTE-мережі заявив 361 оператор в 114 країнах. 54 оператора з 10 країн ведуть тестові випробування мереж в статусі некомерційної експлуатації. Всього 415 провайдерів мобільного зв'язку з 124 країн світу інвестують в LTE. Згідно з аналітичним прогнозом GSA, до кінця 2013 року в світі будуть повноцінно працювати 248 мереж LTE в 87 країнах[14].

Передача інформації в мережі LTE здійснюється тільки за допомогою IP-протоколу, стандарт забезпечує підтримку IPv6-адресації, а також «м'який хендовер». Теоретична пікова швидкість передачі даних LTE становить до 326,4 Мбіт / с від базової станції до користувача і до 172,8 Мбіт / с у зворотному напрямку. LTE підтримує гнучкі варіанти смуги пропускання з несучою частотою від 1,4 МГц до 20 ГГц. Мережа також підтримує дуплексну передачу з поділом як за частотою (FDD), так і за часом (TDD). Третя характеристика - затримка під час передачі даних. У LTE вона менше, ніж в 3G. Ця перевага важливо для багатокористувацьких ігор і обміну великими обсягами даних. Дуже істотну роль також відіграє діапазон кінцевих пристроїв. LTE-модемами планується оснащувати не тільки мобільні телефони та планшети, а й багато комп'ютерні та побутові електронні пристрої: наприклад, ноутбуки, ігрові приставки, відеокамери та інші портативні пристрої. Тому доцільно розробити модель інтеграції Wi Fi mesh мережі саме для мобільного зв'язку технології LTE.

Рисунок 2.4 - інтеграція операторського Wi-Fi в пакетне ядро LTE мережі.

· eNodeB (ENB) - базова станція мережі стандарту LTE. Вона є аналогом NodeB для мережі UMTS і BTS для мережі GSM. Основним завданням eNodeB є перетворення сигналу прийшов від SGW в високочастотний сигнал і передати його через секторні антени (антену). Саме eNodeB відповідає за покриття мережі LTE і є шлюзом між абонентським терміналом і мережею LTE[15].

· PGW - (Пакетний шлюз - Packet Data Network Gateway): Пакетний шлюз забезпечує з'єднання від UE до зовнішніх пакетним мереж даних, будучи точкою входу і виходу трафіку для UE. UE може мати одночасно з'єднання з більш ніж одним PGW для підключення до декількох мереж. PGW виконує функції захисту, фільтрації пакетів для кожного користувача, підтримку білінгу, узаконеного перехоплення і сортування пакетів. Інша важлива роль PGW - бути вузлом управління мобільністю між 3GPP і не-3GPP технологіями;

· MME (Вузол Управління Мобільністю - Mobility Management Entity) - це ключовий контролюючий модуль для мережі доступу LTE. Він відповідає за процедури забезпечення мобільності, хендовера, стеження і пейджингу UE (Користувальницький Пристрої - User Equipment). Він бере участь у процесах активації / дезактивації мережевих ресурсів і так само відповідає за вибір SGW для UE при початковому підключенні і при хендовера всередині LTE зі зміною вузла Ядра Мережі (Core Network - CN). Він відповідає за аутентифікацію користувача (при взаємодії c HSS). Сигналізація Шаруючи Без Доступу (Non-Access Stratum - NAS) закінчується в MME і цей вузол так само відповідає за генерацію і розподіл тимчасових ідентифікаторів для UE. Він перевіряє авторизацію UE для доступу до сервіс-провайдерам мобільних мереж (Public Land Mobile Network - PLMN) і реалізує роумінгові обмеження для UE. MME є заключною точкою мережі для шифрування / захисту цілісності сигналізації NAS і відповідає за управління безпекою. Узаконений перехоплення сигналізації так само забезпечується MME. MME надає площину функцій контролю для забезпечення мобільності між LTE і мережами доступу 2G/3G через інтерфейс S3 встановлений до MME від SGSN. MME так само з'єднаний інтерфейсом S6a з домашнім HSS для роумінгу UE[15].

· SGW (Обслуговуючий Шлюз - Serving Gateway): Призначений для обробки і маршрутизації пакетних даних вступників із / в підсистему базових станцій. SGW маршрутизує і направляє пакети з одними даними, в той же час виконуючи роль вузла управління мобільністю (mobility anchor) для користувача даних при хендовера між базовими станціями (eNodeB), а також як вузол керування мобільністю між мережею LTE і мережами з іншими технологіями 3GPP. Коли UE вільна і не зайнятий викликом, SGW проключается спадний канал даних (Down Link - DL) і виробляє пейджинг, якщо потрібно передати дані по DL в напрямку UE. Він управляє і зберігає стану UE (наприклад вимоги по пропускній здатності для IP-сервісів, внутрішню інформацію з мережевої маршрутизації). Він так само надає копію даних користувача при узаконене перехопленні.

· PCRF (Вузол виставлення рахунків абонентам - Policy and Charging Rules Function (англ.)): Це - загальна назва для пристроїв в рамках SAE EPC, які відстежують потік надаваних послуг, і забезпечують тарифну політику. Для додатків, що вимагають контроль або нарахування плати в режимі реального часу, може використовуватися додатковий мережевий елемент під назвою Applications Function (AF).

· Сесії Wi-Fi обробляються на GGSN - інтеграція з системами управління політиками (GX), тарифікації (Гр, Ga / Gz), послуг (PCEF)

· Збереження IP-адреси при хендоверу - через Home Agent (HA)

· Wi-Fi мережа - розроблена Wi-Fi mesh мережа на основі технології когнітивного радіо[15].

Вибір конкретного рішення для розвантаження трафіку передачі даних на основі мереж Wi-Fi великою мірою залежить від рівня інтеграції з стільниковими мережами. Серед наявних базових моделей реалізації розвантаження через Wi-Fi найбільш затребуваною є модель управління перенесенням навантаження з мережі стільникового зв'язку в мережу Wi-Fi на основі IP-шлюзу, що дозволяє в повній мірі забезпечити нейтральність хот-спотів. Важливо відзначити, що авторизація в операторській Wi-Fi-мережі виконується відразу ж після її виявлення користувальницьким терміналом. Після чого всі дані транспортуються до Wi-Fi-мережі через IР-шлюз, при цьому оператор має можливість контролювати мережеве підключення абонента. У свою чергу неавторизований користувач, що знаходиться в зоні Wi-Fi, не зможе отримати доступ до абонентського контенту від мобільного оператора.

При цьому основною технологічною проблемою розвантаження трафіку ПД через мережі Wi-Fi є необхідність підтримки якості сервісу (QoS), особливо для послуг голосу і відео. У разі, коли заголовки пакету індикації якості стають непрозорими (наприклад, через те, що пакети транспортуються в тунелі IPsec), то підтримка необхідної якості сервісу може не забезпечуватися. Так в викликають довіру мережах доцільно уникати використання тунелю IPsec між мобільним пристроєм і шлюзом оператора з причини неминучості примусу подвійного шифрування (IPsec і безпеку мережевого рівня Wi-Fi).

У мережі MESH вузли пов'язані один з одним. Організація мереж комірчастої структури (MESH) дозволяє маршрутизувати дані, голос і команди між вузлами цієї мережі. Мережа враховує безперервні підключення і зміни конфігурації мережі при виникненні проблем (несправний вузол або блокований шлях), вибираючи оптимальний шлях («стрибаючи» від вузла до вузла, поки не буде досягнута адреса призначення).

Висновок за розділом

Даний розділ присвячений реалізації та архітектурі моделі mesh мережі,яка взята для побудови когнітивної Wi-Fi мережі, що використовується для інтеграції в сиситеми мобільного звязку четвертого покоління.Розглянута схема та використані пристрої для реалізації розвантаження системи мобільного зв'язку LTE за допомогою когнітивної Mesh Wi-Fi мережі.

3. ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ОБСЛУГОВУВАННЯ MESH МЕРЕЖ СТАНДАРТУ IEEE 802.11

3.1 Алгоритм маршрутизації

З мето полегшення доставки та обміну інформацією (слабо зв'язаних) між PHY, MAC і мережевого рівня, ми визначаємо узагальнені утиліти QoS, що дає єдину платформу для розробки поперечного шару, є підходом до досягнення кращої продуктивності. Враховуючи сесії q з трьома вимогами QoS (DT, TT, ET), ETE затримки, пропускну здатність та PER, введемо "QoS відключення відносини", R, який зазнає кожна QoS метрики, яка є мірою вимірюванням на вимогу. Зокрема, ми визначаємо відношення R для кожної вимоги QoS наступним чином:

1.

ETE затримки пакетів для відключення маршруту визначається як фактичний вимір затримки,

, на вимогу затримки QoS ,

2.

Пропускна відключення формулюється як співвідношення між пропускноювимогою , і фактичним пропускним посиланням вузького місця, мінімум пропускної здатності однієї точки по маршруту ,

3.

PER відключення визначається як множення всих хоп помилок , через PER вимоги так як це обмежить мультиплікаційність,

Фактори резервування ресурсів мережі вводяться як , і для затримки, пропускної здатністі та PER відповідно. Іншими словами представляє додаткові ресурси, які ми залишаємо за рамки вимог QoS для того, щоб забезпечити безпечну вартість недосконалості оцінки ресурсів, систем і коливань каналів. Це є вільним параметром, який може бути визначено та змінено оператором мережі /адміністратором на основі вимог до мережі

Оскільки сесія повинна виконати ряд вимог QoS, шлюз буде можливо використати тоді і тільки тоді, коли всі співвідношення відключення визначено менше, ніж на один,

((q),)?1

Тим не менш, деякі обмеження не можуть бути критичним для деяких програм (наприклад, широкосмугові прослуги передачі даних можуть бути не чутливі до затримок). Для того, щоб ефективно справитися з цією проблемою ми введемо функцію вказівки , де p=D,T,E, у вигляді

3.2 QoS Вибір маршруту

Наші мульти-обмежені "QoS КПД" в маршруті можуть бути сформульовані як

Пропоноване рішення багатоцільової функцію маршрутизації необхідно для того щоб прийняти оптимальне рішення евристичності

S()=

Де маршрут , обраний. Іншими словами, ми вибираємо маршрут з мінімальним загальним ймовірність відключенняQoS.

3.3 Підвищення QoS задопомогою МССА

Останнє десятиліття характеризується бурхливим розвитком безпровідних мереж передачі информаціі. Широке поширення на сьогодні отримали багатокрокові безпровідні мережі з розподіленим управлінням - Mesh-мережі. Такі мережі краще масштабуються, адаптивні до змін топології і умов передачі і забезпечують більшу зону покриття в порівнянні з однокроковими мережами. Mesh- мережі передбачається використати як для передачі трафіку не чутливого к затримкам (Web, ftp), так і передачі трафіку реального часу(VoIP, Video). Останні, у свою чергу, накладають обмеження на час передачі пакета по мережі і вірогідність його втрати, тобто предъявляют певні вимоги до якості обслуговування - QoS вимоги. Якщо завдання доставки пакета від одного вузла mesh мережі до іншого якимсь чином вирішена, нехай в деяких випадках і неоптимально, то завдання надання QoS при передачі трафіку реального часу досі залишається відкритою.

Можливість надання QoS в значній мірі визначається механізмом, який використовується для доступу до середовища. Існує два механізми: механізм конкурентного доступу - EDCA, який є базовим для мереж Wi - Fi Mesh, і, опціонально, механізм детермінованого доступу, - МССА.

EDCA надає можливість усім станціям на рівних умовах брати участь у боротьбі за доступ до каналу, використовуючи для цього механізм прослуховування несучої частоти і уникнення коллізий CSMA/CA. Усі типи даних підрозділяються на декілька різних категорій, які відрізняються одина від одної мірою пріоритету відносно доступу до середовища передачі даних. Параметри EDCA налагоджені таким чином, що дані, що належать до категорії з більш високим пріорітетом, мають велику вірогідність отримати доступ до каналу. Це означає, що при використанні EDCA механізм приоритезації працює на імовірнісній основі.

Детермінований доступ в mesh- мережі (МССА) - це опциональный механізм, який дозволяє станціям надати доступ до середовища в заздалегідь зарезервовані тимчасові інтервали. У відмінності від EDCA, у якому кожна станція самостійно приймає рішення, коли почати передачу, при використанні МССА станції спільно координують доступ до середовища. Тобто, станція, що встановила резервування, дістає безконкурентний доступ до середовища в заздалегідь зарезервовані тимчасові інтервали, при цьому усі інші станції, які можуть конкурувати з передачею цієї станції, повинні утриматися від передачі. Застосування механізму МССА знижує конкуренцію доступу до середовища передачі, що дозволяє істотно збільшити ймовірність своєчасної доставки даних і потенциально може бути використано для передачі трафіку чутливого до затримок. Використання МССА дозволяє значно підвищити сумарну пропускну спроможність мережі за рахунок ефективнішого використання ресурсів каналу і зменшення ймовірності колізій. Проте висока місткість мережі ще не гарантує забезпечення якості обслуговування.

3.3.1 Опис МССА і його обмеження

Як відомо, у багатокрокових мережах, які використовують метод конкурентного доступу, висока ймовірність колізії з прихованою станцією, що, у свою чергу, призводить до різкого падіння ефективності використання ресурсів каналу. У зв'язку з цим на додаток до базового механізму EDCA для збільшення ефективності використання ресурсів каналу був запропонований механізм детермінованийного доступу (МССА). Цей механізм дозволяє станціям жережі резервувати тимчасові інтервали (МССАОР) для одержання бесконкурентного доступу до середовища. МССА-резервування може бути встановлене тільки між станціями, які підтримують цей механізм.

Створення МССА-резервування ініціюється вузлом-джерелом, який також називають власником резервування, а приймається або відхиляється вузлом-адресатом даних. МССА-резервування визначається трьома параметрами: періодичністю (МССАОР Periodicity), тривалістю (МССАОР Duration) і початковим зміщенням (МССАОР Offset). МССАОР Periodicity вказує на те, скільки тимчасових інтервалів тривалістю МССАОР Duration, резервуються усередині DTIM-інтервалу (інтервалу між двома послідовними DTIM- биконами), а величина МССАОР Offset визначає зміщення першого інтервала відносно DTIM- бикона. Величини МССАОР Offset і МССАОР Duration виміріються в інтервалах тривалістю 32 мкс. При встановлення МССА-резервування вузол-джерело вибирає параметри резервування таким чином, щоб резервовані тимчасові інтервали не перетиналися з іншими резервуваннями, про яких йому відомо.

Рисунок 3.1- Приклад резервування з періодичністю 2

Також вузол перевіряє, що при додаванні новостворюваного резервування не буде перевищені величини MAFLimit і MaxTrackStates як у нього самого, так і у його сусідів. Величина MAFLimit визначає максимальну долю часу усередині DTIM-інтервалу, яка може бути використана під час МССА-резервування цим вузлом і його сусідами і дозволяє обмежувати об'єм ресурсів, які використовуються МССА. А величина MaxTrackStates визначає максимальне число резервувань, яке пристрій може зберігати у своїй пам'яті. Якщо усі умови виконані, то вузол-джерело відправляє вузлу-адресатові спеціальний інформаційний елемент МССАОР Setup Request, який містить параметри планованого резервування і унікальний ідентифікатор резервування. Якщо якась з умов не виконана або не знайдені вільні інтервали для резервування, то вузол відмовляється від резервування. Вузол, що отримав інформаційний елемент МССАОР Setup Request, виконує аналогічну процедуру і відповідає на нього інформаційним елементом МССАОР Setup Reply, який містить або підтвердження встановлення резервування, якщо усі умови воконані, або відмову у встановлені резервування з вказівкою причини, або альтернативні параметри резервування. Якщо вузол отримує МССАОР Setup Reply з альтернативними параметрами, він може спробувати встановити резервування з запропонованими параметрами, при цьому уся процедура встановлення має бути виконана наново.

Для розриву МССА-резервування власник або одержувач можуть послати спеціальний інформаційний елемент МССАОР Teardown. Так само власник резервування закриває резервування якщо впродовж проміжку часу MCCAOPTimeout він не отримував кадрів підтвердження від адресата резервування на кадри, які були передані усередині інтервалів резервування. Аналогічно адресат резервування закриває резервування, якщо він впродовж проміжку часу MCCAOPTimeout не отримував кадрів даних всередені інтервалів резервування.

Для того, щоб знов встановлювані резервування не перекривалися із вже існуючими, вузли мережі періодично у біконах або спеціальных службових кадрах поширюють інформаційні елементи, що містять інформацію про вже існуючі резервування (рекламують резервування). Механізм формування информаційних елементів може бути описаний наступним чином. Кожна станція ділить усю інформацію про відомі їй резервування на 3 групи:

· МССАОР TX-RX Advertisement Set містить інформацію про одно адресні резервування, для яких вузол є власником або одержувачем;

· MCCAOP Broadcast Advertisement Set містить інформацію про багатоадресні резервування (у тому числі інформацію про час передачі біконов), для яких вузол є власником або одержувачем;

· MCCAOP Interfering Advertisement Set містить інформацію про резервування, власниками або одержувачами якими є сусіди цього вузла.

Ця інформація розподіляється по спеціальним інформаційним елементам МССАОР Advertisement. При формуванні МССАОР Advertisement інформація про кожне конкретне резервування записується у поле (Report), яке відповідає групі, до якої воно належить (TX - RX, Broadcast, або Interfering). Оскільки кожна станція включає в МССАОР Advertisement елементи інформацію про резервування, власниками або одержувачами яких є її сусіди (Interfering Report), то це означає, що інформація про будь-яке резервування поширюється в двокроковій околиці як від власника, так і від адресата резервування.

Після того, як буде сформований набір інформаційних елементів МССАОР Advertisement, який несе в собі усю інформацію про резервування, відомі на даний момент станції, створюється загальний для цього набору інформаційний елемент МССАОР Advertisement Overview. Цей інформаційний елемент містить у собі: поле з поточним значенням MAF (доля часу усередині DTIM-інтервалу, використовувана для МССА-резервувань цим вузлом і його сусідами), прапор Accept Reservation, який виставлений, якщо станція може приймати нові резервування, і порядковий номер цього набору інформаційних елементів Advertisement Set Sequence Number. Отримані за допомогою описаної вище процедури інформаційні елементи МССАОР Advertisement Overview і МССАОР Advertisement, передаються сусіднім вузлам у біконах або спеціальних служебных кадрах.

Усередині інтервалів резервування (МССАОР) для доступу до середовища використовується конкурентний метод доступу EDCA. При цьому власник резервування для отримання безконкурентного доступу свередині МССАОР використовує спеціальні значення параметрів EDCA (AIFS=PIFS, CWmin=0) для кажної зі своїх черг. Усередині МССАОР власником резервування можуть передаватися кадри з різних черг, якщо ці кадри спрямовані до адресата резервування. Якщо у власника резервування на момент початку МССАОР не виявилося кадрів даних в черзі, то він може завершити МССАОР заздалегідь і повідомити про це сусіднім узлам за допомогою службового кадр CF - END.

Для того, щоб забезпечити власникові резервування безконкурентний доступ до середовища, сусіди власника і адресата резервування утримуються від передачі усередині інтервалів резервування і зводять спеціальний таймер, який називається RAV, на весь час резервування. Таймер RAV аналогічний таймеру NAV, який використовувається в EDCA для визначення віртуальної зайнятості середовища, з тією лише відмінністю, що вузол знає про час візведення таймера RAV заздалегідь. Коли вузол отримує кадр від власника або адресата резервування, то він скидає таймер RAV, і використовує далі стандартні правила роботи EDCA. Також вузли сусіди власника і адресата резервування не мають право починати передачу кадра з використанням EDCA, якщо ця передача перісекается з яким-небудь інтервалом резервування сусіднього вузла.

3.3.2 Використання МССА для надання QoS

Описаний вище механізм детермінованого доступу МССА, на перший погляд, дуже гарно підходить для передачі періодичного трафіку (наприклад, голосових потоків) : досить для конкретного потоку створити резервування з потрібною періодичністю і тривалістю і передавати кадри цього потоку усередині інтервалів резервування. Але чи забезпечується при цьому гарантована якість передачі? Розглянемо простий приклад: між двома станціями передається голосовий потік. для якого було встановлено резервування. Згідно з правилами EDCA кадри, які відповідні цьому потоку поміщаються в чергу з категорією AC _ VO. Також в цій черзі можуть знаходитися кадри (Management Frames), що управляють. Якщо на момент початку МССАОР на початку черги знаходились кадри, що управляють, спрямовані адреситу резервування, то згідно з правилами описаними вище, усередині цього МССАОР буде переданий кадр, що управляє, а не кадр голосового потоку. Це означає, що при великому завантаженні мережі службовими кадрами вимоги до затримки можуть бути не виконані, а отже, не виконані вимоги до якості передачі. Дане міркування приводить нас до наступного висновку. Для забезпечення якості передачі при використанні механізму детермінованого доступу необхідно створювати резервування під кожен конкретний потік. При цьому усередині зарезервованих інтервалів необхідно передавати спочатку кадри потоку, для якого ці тимчасові інтервали були створені. а потім, якщо залишається вільне місце, інші кадри, спрямовані до адресата резервування. Цей механізм досить просто реализувати, якщо є можливість вибирати кадри з черги.

Також слід зазначити, що в стандарті описана тільки процедура встановлення резервування між вузлами, які є сусідами. Будемо називати таке резервування однокроковим. Проте, у більшості випадків маршрути прямування пакетів є багатокроковими. Тому- потрібний механізм, який для цього потоку поширював би вимоги до якості передачі і встановлював однокрокові резервування уздовж маршруту. Цей механізм відповідно називатимемо механізмом багатокрокового резервування.

3.4 Механізми захисту резервувань

Як було сказано вище, при передачі трафіку реального часу необхідно забезпечити високу ймовірність доставки пакету. Наприклад, для голосовых потоків ймовірність втрати пакету не повинна перевищувати 10%. Тому кадри, що передаються усередині МССАОР, необхідно захищати від інтерференції, пов'язаною з передачею інших вузлів. Інтерференция може бути обумовлена як передачамі з використанням випадкового доступу EDCA так і передачами з використанням детермінованого доступу МССА. Вузли мережі не можуть вибирати для резервування тимчасові інтервали, які вже зарезервировані сусідніми вузлами. Також вузлам забороняється починати передачу кадру за допомогою EDCA чи якщо його передача перетинається з інтервалами резервування сусідньої станції (власника або адресата резервування). Іншими словами однокрокові сусіди власника і адресата резервування не можуть почати передачу кадру даних як з викорисьанням EDCA, так і з використанням МССА, якщо вона перетинається з інтервалами резервування сусідньої станції. Називатимемо такий тип захисту однокроковим захистом (Onohop Protection).

Рисунок 3.2- Приклад непрацездатності однокрокового захисту

Розглянемо мережу, зображену на рисунку 3.2. Узли мережі розташовуються на прямій лінії, причому кожен вузол може чути тільки своїх сусідів. Станції А і В встановили МССА-резервування. Станція D є двокроковим сусідом адресата резервування і може почати передачу з використанням випадкового доступу EDCA, незважаючи на те, що її передача перетинатиме інтервали резервування. Якщо станція С успішно отримала кадр даних від станції D, то через інтервал часу SIFS вона повинна відповісти кадром підтвердження АСК. Передача кадру АСК може накластися на передачу кадру даних між станціями А і В, що приведе до колізії на станції В. Це означає, що в даному випадку механізм захисту, який запропонований, не забезпечується надійна передача кадру даних усередині МССАОР.

Для того, щоб все-таки захистити передачу усередині МССАОР можна запропонувати два способи. Перший і очевидний спосіб, заборонити станції С передавати кадр підтвердження, якщо його передача перетинається з МССАОР сусідньої станції. Цей тип захисту називатимемо однокроковим захистом з пригніченням АСК (Onohop Protection with АСК- suppresion). Проте цей спосіб являється несправедливим по відношенню до станції D : незважаючи на те що передача станції D виявилася успішною, вона не отримає кадр підтвердження, що приведе до того, що вона буде вимушена повторити передачу і при цьому подвоїти конкурентне вікно. Інший спосіб: заборонити станції D передавати кадр даних з використанням випадкового доступу, якщо передача кадру підтвердження від станції С буде перекриватися з інтервалами резервування сусідньої станції. Нагадаємо, що станція D знає про часові інтервали, в яких станція С не може передавати, з її Interfering Report. Цей тип захисту називатимемо спрямованим RAV (Directional RAV), оскільки станція, яка передає кадр даних з використанням EDCA, перед початком передачі повинна перевірити, що адресат передачі зможе відповісти кадром підтвердження.

Рисунок 3.3- Приклад mesh-мережі. Між вузлами S і D встановлюється багатокрокове резервування.

Розглянуті вище типи захисту дозволяють захистити передачу усередині

МССАОР від інтерференції, викликаною передачами однокрокових сусідів передавача і приймача резервування. Однак, як показують дослідження [5], інтерференція від двокрокових сусідів в деяких випадках також може призводити до втрати передаваних кадрів. Для того, щоб уникнути інтерференції від двокрокових сусідів, було запропоновано зміщувати інтервали резервування (міняти Offset для резервування), якщо ймовірність втрати кадра даних усередині інтервалу резервування перевищує заздалегідь заданий поріг. Цей метод эфективен, якщо увесь трафік в мережі передається тільки з використанням детермінованого доступу до середовища і число резервувань в мережі невелике. Однак, цей метод стає неефективним, якщо інтерференція обумовлена передачами двушагових сусідів, що використовують випадковий метод доступу, оскільки вузол, який передає інтенсивний трафік за допомогою випадкового методу доступу, майже повністю використовує усю доступну йому полосу.

Розглянемо МССА-резервування. Оскільки інформація про це резервування поширюється на два кроки, то можна заборонити усім вузлам, що знаходяться в двокроковій навколишньості від передавача і адресата резервування : 1) використати зарезервовані тимчасові інтервали для нових резервувань і 2) починати перудачу кадрів даних і підтвердження при використанні випадкового методу доступу, якщо їх передача перекривається з інтервалами резервування. Цей тип захисту ми називатимемо двошаговим захистом (Twohop Protection).

3.4.1 Механізм багатокрокового резервування

У багатокрокових мережах джерело і кінцевий одержувач пакетів часто не є сусідами, і пакети передаються по ланцюжку вузлів ретрансляторів. Для того, щоб гарантувати якість обслуговування при передачі пакетів уподовж багатокрокових маршрутів, необхідно встановити однокрокові резервування на усіх ланках маршруту. У даному пункті описується механізм, задачою якого являється встановлення, підтримка і вилучення, однокрокових резервувань уподовж багатокрокового маршруту, знайденого для потоку із задими вимогами до якості передачі. Даний механізм називатимемо механізмом багатокрокового резервування. Механізм багатокрокового резервування складається з трьох основних функциональных блоків: процедури встановлення, восстановлення і вилучення багатокрокового резервування. Розглянемо кожного з них окремо.

3.4.2 Процедура встановлення багатокрокового резервування

Розглянемо mesh-мережу, зображену на малюнку. Припустимо нам необхідно встановити багатокрокове резервування між вузлами S і D для потоку із заданими параметрами і вимогами до якості передачі. При отриманні запиту з верхнього рівня вузол S формує два інформаційні елементи TSPEC і TCLASS. Перший елемент містить ідентификатор потоку TsId, який йому привласнює вузол S, параметри потоку і вимоги до якості передачі (наприклад, інтервал прямування пакетів, розмір пакету, максимальна затримка і так далі). Другий елемент містить адресу джерела Src і кынцевого одержувача Dst повідомлень, відповідно адреси вузлів S і D. Відмітимо, що трійка (Src, Dst, TsId) далі буде унікально визначати потік в мережі.

Після того, як будуть сформовані інформаційні елементи TSPEC і TCLASS, вузол S запитує у протоколу маршрутизації адресу наступного ретранслятора. Припустимо це вузол А. З параметрів вказаних у інформаційному елементі TSPEC вузол S обчислює параметри однокрокового резервування (Duration і Periodicity) і встановлює однокрокове резервування з отриманими параметрами з вузлом А. Далі вузол S передає інформаційні элементи TSPEC і TCLASS вузлу А в спеціальному служебном кадрі ADDTS Request, який передається з використанням випадкового методу доступу до середовища. Вузол А, отримавши кадр ADDTS Request, виконує аналогічну процедуру: визначає адресу наступного ретранслятора (вузол В), встановлює з нею однокрокове резервування і ретранслює йому інформаційні елементи TSPEC і TCLASS. Цей ланцюжок кроків повторюється до тих пір, поки кадр ADDTS Request не буде отриманий вузлом D.

Вузол D, отримавши кадр ADDTS Request, формує кадр у відповідь ADDTS Response, котрий містить інформаційні елементи TSPEC і TCLASS (вони потрібні для того, щоб визначати, до якого потоку відноситься цей кадр), а також спеціальне поле StatusCode. У полі StatusCode в даному випадку міститься ідентифікатор події, що відповідає тому, що процедура встановлення багатокрокового резервування виконана успішно (SUCCESSFUL). Кадр ADDTS Response потім крок за кроком передається до вузла S по тому ж маршруту, по якому слідував кадр ADDTS Request, але у зворотному напрямку. Якщо вузол S отримує кадр ADDTS Response, в якому полі StatusCode містить ідентифікатор події SUCCESSFUL, то вважається, що процедура встановлення багатокрокового резервування успішно завершено і вузол S може почати передачу інформаційних пакетів, використовуючи встановлені резервування.

У розглянутому вище випадку передбачалося, що на усіх ланках маршруту від вузла S до вузла D вдалося встановити однокрокові резервування і усі передачі службових кадрів ADDTS Request і ADDTS Response були успішними. Проте, це не завжди так. Якщо при встановленні багатокрокового резервування на одному з вузлів ретрансляторів не вдалося встановити однокрокове резервування унаслідок нестачі ресурсів або з інших причин, то вузол ретранслятор формує кадр ADDTS Response і в полі StatusCode вказує причину помилки. Цей кадр потім передається вузлу S. Вузол S, отримавши кадр ADDTS Response, в якому в полі StatusCode вказаний ідентифікатор помилки, через деякий інтервал часу може повторити процедуру встановлення багатокрокового резервування.

Службові кадри ADDTS Request і ADDTS Response передаються з використанням випадкового методу доступу, тому можливі ситуації, коли при передачі ці кадри можуть бути втрачені (будуть вичерпані усі спроби передачі і кадр буде відкинутий). Якщо якийсь із службових кадрів втрачен, то процедура встановлення не буде завершена. Щоб уникнути таких ситуацій, вузол-джерело після передачі кадру ADDTS Request зводить таймер на отримання кадру ADDTS Response. Якщо по закінченню цього таймера кадр ADDTS Response не буде отриманий, то вузол-джерело, вважає, що на якомусь кроці службовий кадр був втрачений, і повторює процедуру встановлення наново.

3.4.3 Процедура відновлення багатокрокового резервування

Як відомо, в mesh-мережах з течією часу умови передачі можуть мінятися, тому можливі ситуації, коли на одному з вузлів ретрансляторів однокрокове резервування виявиться непрацездатним (наприклад, з огляду на те, що було закрито з'єднання до наступного вузла), або змінилася адреса наступного ретранслятора. У цих випадках запускається процедура відновлення резервування. Вузол-ретранслятор, що знайшов, що однокрокове резервування закрите або змінилася адреса наступного ретранслятора, відправляє вузлу-джерелу повідомлень кадр ADDTS Response, в полі StatusCode якого поміщає ідентифікатор події, що відповідає тому, що сталася поломка багатокрокового резервування (BROKEN _ RESERVATION). Вузол-джерело, отримавши цей кадр, призупиняє передачу інформаційних кадрів і знову запускає процедуру встановлення багатокрокового резервування. Однак, в даному випадку, якщо вузол ретранслятор отримує кадр ADDTS Request і на нім вже встановлено однокрокове резервування для даного потоку, а також не змінилася адреса наступного ретранслятора, то вузол ретранслятор лише передає кадр ADDTS Request наступному вузлу ретранслятору.

3.4.4 Процедура видалення багатокрокового резервування

Коли передача потоку завершена, ресурси, зарезервовані під цей потік, необхідно звільнити. Для цього вузол-джерело формує спеціальний службовий кадр DELTS, у якому міститься унікальний ідентифікатор потоку. Цей кадр потім передається по маршруту прямування потока. Кожен вузол, що отримав кадр DELTS, закриває одношагове резервування, яке було встановлене для цього потоку, і передає цей кадр наступному вузлу. Відмітимо, що кадр DELTS передаєтся з використанням випадкового методу доступу. Якщо з якихось причин кадр DELTS був втрачений, то одношагове резервування на частині маршруту, що залишилася, будуть закриті по закінченню таймауту на отримання інформаційних кадрів.

Висновок за розділом

У цьому розділі досліджувалася можливість використування механізму МССА для надання та підвищення якості обслуговування. При використанні тільки стандартних правил роботи МССА неможливо гарантировати необхідну якість обслуговування з наступних причин:(1) не в усіх випадках виконується обмеження на затримку передачі пакету через те, що в інтервалах МССА-резервування передаються будь-які кадри власника резервування; (2) механізм захисту резервувань, не гарантує надійну передачу кадрів усередині інтервалів резервування. У розділі запропоновані зміни в правила роботи МССА і додаткові механізми, зокрема, правило резервування ресурсів під потік, механізм багатокрокового резервування і нові типи захисту резервування від інтерференції, за допомогою яких все ж можливо добитися гарантованого забезпечення QoS.

4. ІМІТАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ

4.1 Імітаційне моделювання систем безпровідного доступу на основі технології когнітивного радіо

4.1.1 Моделювання мережі

Для моделювання систем безпровідного доступу на основі технології когнітивного радіо скористаємосьCognitiveRadioCognitiveNetwork. Як показано на рисунку 4.1 та рисунку 4.2 в Сognitiveradiowirelessnetworksimulationsetting у розділахMainта Topology/TrafficGeneratorможемо виставити усінеобхідні параметри мережі.

У розділі Main обираються основні параметри мережі: протокол маршрутизаці, channel selection decision maker (вибір каналу, який приймає рішення), interfacequeuetype, interfacegueuelength. Показники обрані з рекомендацій до моделювання мережі.

AODV - ( англ. AdhocOn-DemandDistanceVector ) протокол динамічної маршрутизації для ad-hoc мереж (MANET) та інших бездротових мереж. AODV придатний для маршрутизації як unicast, так multicast пакетів. Є реактивним протоколом маршрутизації, тобто встановлює маршрут до адресата на вимогу. На відміну від класичних протоколів маршрутизації Інтернету є превентивними, тобто знаходить шляхи маршрутизації незалежно від використання маршрутів. Як випливає з назви, для обчислення маршрутів використовується дистанційно-векторний алгоритм маршрутизації. У AODV за допомогою застосування порядкових номерів при оновленнях маршруту виключена можливість виникнення проблеми «рахунки до нескінченності », притаманна іншим протоколам, що використовують цей алгоритм маршрутизації. У згенерованій мережі буде 10 nodeнумерація яких розпочинається з node 0 по node 9, MACSettingобираємо 802.11 для моделювання систем безпровідного доступу.IEEE 802.11 - набір стандартів зв'язку, для комунікації в бездротовій локальнії мережевій зоні.

Рисунок 4.1 - Параметри мережірозділуMain

У розділі Topology/TrafficGenerator підтверджується налаштування топології (ConfirmTopologySetting) та підтверджується налаштування трафіку. Після чого проводиться моделювання мережі.

Рисунок 4.2 - параметримережі розділуTopology/TrafficGenerator

4.1.2 Результати моделювання

Під час моделювання мережі на основі технології когнітивного радіо програма CRCNрозраховує середню пропускну спроможність кожного з nod.

Рисунок 4.3 - середня пропускна спроможність nod0

Рисунок 4.4 - середня пропускна спроможність nod1

Рисунок 4.5 - середня пропускна спроможність nod 2

Рисунок 4.6 - середня пропускна спроможність nod 3

Рисунок 4.7 - середня пропускна спроможність nod 4

Рисунок 4.8 - середня пропускна спроможність nod 5

Рисунок 4.9 - середня пропускна спроможність nod 6

Рисунок 4.10 - середня пропускна спроможність nod 7

Рисунок 4.11 - середня пропускна спроможність nod 8

Рисунок 4.12 - середня пропускна спроможність nod 9

4.2 Імітаційне моделювання систем безпровідного доступу на основі технології когнітивного радіо

В результаті побудови імітаціонної моделі зібрані статистичні дані про різні тимчасові характеристики функціонування мережі. На підставі зібранных даних можна побачити наявність перевантажених ділянок мережі, які являються критичною ланкою у функціюванні усього мережевого сегменту. Також були проведені експерименти по модернізації окремих підсегментів мережі з метою збільшення загальної пропускної спроможності і відмовостійкості усієї мережі в цілому. По результатам цих експериментів були зроблені пропозиції по реальній модернізації мережі шляхом заміни активного устаткування або перетворення топології мережі. Обидва варіанти є прийнятними і здатні розв'язати поставлену проблему.

Постановка завдання симуляціі

Безпровдні мережі сьогодні характеризуються фіксованою політикою призначення спектра. Тим не менш, велика частина поставленого спектру використовується від випадку до випадку від 15% до 85% з високою дисперсією за часом. Обмежений доступний спектр і неефективність у використанні спектра є необхідністю для створення нової парадигми зв'язку, щоб використовувати існуючий спектр безпровідних опортуністичних систем. Цю нову парадигму мереж називають Next Generation мереж. Когнітивне радіо основане на визначенні радіо спектру (SDR) було створено для підвищення ефективністі використання спектру та FCC. Це, перш за все, зв'язок рівня технологій, що використовуються для динамічного доступу радіочастотного спектра для рівня фізичної радіопередачі. Тим не менш, за допомогою когнітивного радіо дозволяється досягти не тільки спектральних переваг, але також "макромасштабо різноманітності" мережі вище канального рівня.

Когнітивне радіо це інтелектуальна система безпровідного зв'язку, що усвідомлює своє навколишнє середовище (зовнішній світ), і використовує методологію розуміння, щоб дізнатися з навколишньо госередовища і адаптувати свої внутрішні стани статистичної варіації входячих радіочастот , зробивши відповідні зміни в деякі параметри роботи (наприклад, передачі сили, що несе частоті і модуляційні стратегії) в режимі реального часу.

Доступ і спільне використання спектра, є близькою схожістю з класичною проблемою доступу до середовища. Певною мірою ситуацію можна розглядати і як спектр обміну між декількома мережами. Ций розділ є аналізом даних про охоплення здатності систем когнітивного радіо для наступного покоління мереж. Таким чином, різні види передач, використовуючи File Transfer Protocol (FTP) і HyperText Transfer Protocol (HTTP) показують відмінності продуктивності мережі. Результати отримані за допомогою моделювання Opnet показують переваги панування FTP передач в порівнянні з іншими типами протоколів.

Трансляція послуг для кінцевих користувачів залежить від доступних безпровідних ресурсів. Це суттєво впливає на зростання числа користувачів і типів переваг мобільного зв'язку. Це скорочення безкоштовних каналів і часу вплине на деякі з пропонованих послуг мобільної компанії. Таким чином, пріоритет доступу до спектру можуть бути надані послуги стільникового зв'язку, які забезпечують зв'язок між кінцевими користувачами. Незважаючи на те, CRN була розроблена для тимчасового доступу користувачів до спектру, функціональність динамічного доступу до спектру і раніше застосовувалося до різних видів послуг мобільного зв'язку. Інтернет-браузер використовується в якості основного середовища для комунікації, особливо для систем наступного покоління. Таким чином, передачу HyperText Transfer Protocol(HTTP) і File Transfer Protocol (FTP) порівнюються з розвиненим когнітивним моделювання радіо. Ці тести націлені чітке визначення продуктивності майбутніх CRN як для передачі даних.

4.2 Перевірка мережі когнітивного радіо

Мета симулювання полягає в тому, щоб гарантувати, передачу данних плавно між постачальниками даних і кінцевими користувачами. Wimax 802,16 використовується для імітації високого навантаження FTP і використання програм HTTP, використовуючи симулятор Opnet. Wimax 802,16 вузли були запущені по різним окремим каналам для створення навколишнього середовища CR. Це припущення ґрунтується на абсолютному зондуванні та скасуванні будь-якої можливості перешкод, створюваних первинним користувачем. Моделювання сценаріїв організовано для перевірки мережі CR, як показано на рисунку 4.13.

Безпровідний сервер виступає в якості основного постачальника даних для різних базових станцій. Маршрути і передача траєкторії формуються по всій мережі, оскільки кожна базова станція повинна розглянути сусідні клітини при передачі запитів. Протокол маршрутизації наступного покоління RIPng був використаний в якості протоколу маршрутизації в мережі. Цей протокол використовується в IPv6 для мереж наступного покоління. Режим роботи встановлюється в порт (замовлення), де додатки запускаються один після одного в послідовній формі.

Рисунок 4.13- Створення CR мережі через Wimax

Рисунок 4.14? Середне значення SNR у висхідному трафіку

Циклічний порядок для передачі був обраний, щоб було рівномірне розташування. Моделювання проводилося протягом 90 хвилин, а результати були прийняті для 5 стільників, позначені на рис.4.14.

...

Подобные документы

  • Техніко-економічне обґрунтування побудови мережі LTE. Розрахунок кількості потенційних абонентів, вибір оптичного кабелю та обладнання транспортної мережі. Аналіз радіо покриття. Частотно-територіальний поділ і ситуаційне розташування ENB на території.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 05.12.2013

  • Вибір розміру мережі та її структури. Огляд і аналіз комп’ютерних мереж, використаних в курсовій роботі. Побудова мережі і розрахунок вартості. Недоліки мережі, побудованої на основі заданої модифікації мережної технології, рекомендації по їх усуненню.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.09.2012

  • Способи проектування мереж абонентського доступу (МАД) на основі технології VDSL. Розрахунок варіантів розміщення ONU. Розрахунок пропускної здатності розглянутої топології VDSL. Аналіз основних характеристик МАД, розробка засобів їхнього підвищення.

    курсовая работа [772,2 K], добавлен 29.08.2010

  • Загальна характеристика синхронного цифрового обладнання, основні методи перетворення та інформаційна структура, короткий опис апаратури мереж та основні аспекти архітектури. План побудови транспортної мережі на основі синхронного цифрового обладнання.

    курсовая работа [677,0 K], добавлен 07.05.2009

  • Опис роботи цифрової безпровідної технології CDMA. Переваги і недоліки стандарту. Розрахунок кількості АТС в телекомунікаційній мережі та чисельності користувачів. Розробка схеми інформаційних потоків мережі і визначення їх величини у кожному її елементі.

    курсовая работа [146,2 K], добавлен 15.04.2014

  • Управління процесами передавання повідомлень із оптимальними показниками якості. Визначення моделі мережі зв'язку математичним описом її структури та процесів надходження заявок до кінцевих пунктів. Мережний аналіз і обслуговування схем потоків звернень.

    контрольная работа [32,8 K], добавлен 13.02.2011

  • Основні напрямки використання і впровадження CDMA як наземних фіксованих бездротових телефонних мереж, стільникових мобільних систем зв'язку. Основні параметри та значення даного стандарту. Формування складного сигналу. Структура стільникового зв’язку.

    курсовая работа [794,1 K], добавлен 30.07.2015

  • Дослідження відкритих марковских і полумарковских мереж масового обслуговування із трьома вузлами й циклічною маршрутизацією. Рівняння глобальної рівноваги. Відшукання стаціонарних ймовірностей. Достатня умова ергодичності. Вид стаціонарного розподілу.

    дипломная работа [405,2 K], добавлен 26.12.2010

  • Вимоги до транспортної мережі NGN. Порівняльний аналіз технологій транспортних мереж: принцип комутації, встановлення з'єднання, підтримка технології QoS, можливості масштабування мережі. Поняття про Traffic Engineering. Оптимізація характеристик мереж.

    дипломная работа [4,6 M], добавлен 22.09.2011

  • Загальні поняття та визначення щодо якості обслуговування. Класифікація показників якості обслуговування в телекомунікаційних системах. Поняття номінальної пропускної здатності середовища передачі інформації. Складові затримки під час передачі пакетів.

    реферат [84,8 K], добавлен 27.03.2011

  • Загальні основи побудови мережі Інтернет і протоколу IP. Принципи пакетної передачі мови. Види з'єднань і організація вузла зв’язку у мережі IP-телефонії. Забезпечення якості IP-телефонії на базі протоколів RSVP та MPLS. Протокол встановлення сесії (SIP).

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 05.06.2019

  • Характеристика RadioEthernet IEEE 802.11 - першого промислового стандарту для бездротових локальних мереж. Застосування методу FHSS для зміни несучої частоти сигналу при передачі інформації. Схеми з'єднання комп'ютерів у мережі. Захист Wi-Fi покриття.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 06.09.2011

  • Аспекти формування інструментарію для рішення проблеми з підвищення ефективності сучасних транспортних мереж. Визначення концепції розбудови оптичних транспортних мереж. Формалізація моделі транспортної мережі. Інтеграція ланки в мережеву структуру.

    реферат [4,8 M], добавлен 19.02.2011

  • Перший досвід передачі мови і музики по радіо методом амплітудної модуляції. Умови розповсюдження волневого діапазону і характер зміни цих умов від дня до ночі. Найбільш використовуваний діапазон у випадках аварії, терміновості та забезпечення безпеки.

    презентация [4,1 M], добавлен 13.05.2014

  • Аналіз апаратних і програмних засобів комп'ютерних мереж. Основні характеристики технології ТokenRing. Принцип маркерного доступу. Колізії у TokenRing. Проектування локальної обчислювальної мережі. Розподіл мережного обладнання. Оцінка локальної мережі.

    курсовая работа [859,8 K], добавлен 05.12.2012

  • Варіанти організації доступу абонентів до послуг інтелектуальної мережі IN каналами базової телефонної мережі через вузли комутації послуг – SSP. Оптимальний вибір рівня розміщення та кількості SSP. Основні критерії вибору точки та способу доступу.

    контрольная работа [217,6 K], добавлен 16.01.2011

  • Методи побудови мультисервісних локальних територіально розподілених мереж. Обґрунтування вибору технології побудови корпоративних мереж MPLS L2 VPN. Імітаційне моделювання у пакеті "OPNET modeler 14.5" та аналіз характеристики переданого трафіку.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.09.2016

  • Вибір топології проектованої первинної мережі та типу оптичного волокна. Розрахунок довжини ділянок регенерації й кількості регенераторів. Синхронізація мережі SDH з чарунковою топологією. Дослідження режимів її роботи в нормальному і в аварійному станах.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.07.2015

  • Аналіз процесу функціонування радіорелейних ліній (РРЛ) у складі мережі SDH. Розробка резервної РРЛ SDH на базі обладнання ALCOMA за допомогою відкритого програмного забезпечення "Radio Mobile". Розрахунок параметрів РРЛ. Техніко-економічне обґрунтування.

    дипломная работа [7,4 M], добавлен 06.11.2016

  • Базові принципи, що лежать в основі технології ATM. Мережі з встановленням з'єднання. Рівень адаптації ATM і якість сервісу. Типи віртуальних каналів. Стандарти моделі АТМ, архітектура, фізичний рівень. Функції передачі сигналів і управління трафіком.

    реферат [395,7 K], добавлен 05.02.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.