Разработка метода маршрутизации для беспроводных децентрализованных сетей с целью снижения влияния релейного характера на трансляцию трафика c учетом важного географического положения линий связи

№ 4’2013
PDF версия
Приведена новая структура метода маршрутизации для беспроводных децентрализованных сетей, с экономным обратным транзитом, который направляет трафик через узлы/линии/участки с естественно важным географическим положением, что ведет к снижению влияния релейной трансляции на сеть. Рассматривается решение проблемы узких мест способом интеллектуального увеличения каналов/мощностей (пропускная способность) в необходимых узлах. Рассмотрена эффективность механизмов маршрутизации, скомбинированных на основе предложенного метода и различных схем назначения канала.

Введение

Одним из наиболее важных отличий беспроводных специализированных сетей является их особый характер, где узлы связи могут действовать как маршрутизаторы, не только выполняя собственные запросы трафика, но и пересылая пакеты других узлов (релейная трансляция). Это свойство помогает узлам связи отправить передаваемые данные к месту назначения, используя релейную трансляцию. Она также устанавливает ограничения на специализированные сети в силу соперничества за выделенные частоты сети между релейной трансляцией и исходным трафиком, а также между трафиком, идущим по релейной трансляции из различных источников. Кроме того, подобная нагрузка на сеть снижает пропускную способность каждого узла связи, как показано в [1], причем пропускная способность узла связи сжимает масштабированную длину до О (1/n). Нагрузка релейной трансляции увеличивается, по мере того как узлы связи выступают в роли маршрутизатора, и перенаправляет данные других узлов связи [2]. Нагрузка релейной трансляции на промежуточные узлы связи рассматривается как одно из основных ограничений пропускной способности в беспроводных специализированных сетях. Следовательно, при выборе маршрута необходимо минимизировать неиспользуемые участки релейной трансляции.

В беспроводных специализированных сетях важно правильно выбрать соответствующие промежуточные узлы связи для релейной трансляции трафика, поскольку это повлияет на будущий трафик. Традиционный метод маршрутизации в беспроводной специализированной сети — кратчайший путь по транзитным участкам (SH), который выбирает маршруты с помощью минимального количества транзитных участков. Это простейший метод маршрутизации, при котором нагрузка релейной трансляции оказывает наименьшее влияние на сеть. Однако маршрут не имеет представления о таких условиях сети, как пропускная способность, энергопотребление и т. д., но имеет тенденцию к созданию проблем перегрузки, направляя потоки трафика в определенные места. Другие методы маршрутизации, такие как DIR (с учетом помех/шумов), BAR (учитывающий узкие места) и CBR (на основе пропускной способности), могут принимать во внимание помехи, узкие места и пропускную способность с целью перемещения трафика с перегруженного участка на более свободный. Тем не менее нагрузка релейной трансляции повышается в силу увеличения количества транзитных участков в сети. Указанные методы маршрутизации снижают пропускную способность сети даже в последующем сценарии, где каналы не соответствуют относительно высокому запросу трафика, так как они генерируют дополнительные транзитные участки. Ненужные участки релейной трансляции создают более жесткую конкуренцию за ограниченные частоты сети и приводят к созданию дополнительных узких мест.

Принимая во внимание тот факт, что создание альтернативного решения проблемы перегрузки релейной трансляции и узких мест очень важно для беспроводных специализированных методов маршрутизации, в данной статье анализируется разработка нескольких уровней с целью свести к минимуму влияние релейной трансляции на сеть без ухудшения конечного качества связи. Многоуровневая схема связана с разработкой нового метода маршрутизации «Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом (CGB)» со схемой назначения канала. Основа данного метода заключается в создании когнитивных линий связи с обратным транзитом, способных снизить нагрузку релейной трансляции и частично решить проблему узких мест. В данном исследовании линии связи с обратным транзитом рассматриваются как линии связи с повышенной пропускной способностью, которые соответствуют высокому уровню трафика в силу их важного географического положения. Иными словами, линии связи с обратным транзитом создаются на участках с интенсивной передачей трафика с повышенной пропускной способностью.

В отличие от других методов маршрутизации, использующих пространственно-временное разнесение, маршрутизация с экономным обратным транзитом вынуждает маршруты проходить через узлы/линии/участки с естественно важным географическим положением, что генерирует относительно низкое влияние релейной трансляции на сеть. Эти загруженные участки обеспечивают дополнительную пропускную способность при применении соответствующей схемы назначения канала. То есть проблему узких мест можно частично решить, если интеллектуальным способом назначить больше каналов/мощностей там, где это необходимо. Вначале применяется пара простых схем назначения канала, чтобы понять, как многоуровневая схема и маршрутизация с экономным обратным транзитом действуют в беспроводных специализированных сетях.

 

Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом

Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом направлена на создание когнитивных линий связи с обратным транзитом с учетом условий сети, запроса трафика и использования канала. От метода маршрутизации требуется применение информации о среде в узлах таким образом, чтобы они могли адаптировать коэффициенты веса и косвенно воздействовать на комплексную производительность всей сети.

В нашей статье мы будем вместо сценария с одним каналом использовать несколько каналов, а линии связи могут занимать более 1 канала при передаче данных. В данном исследовании необходимое количество каналов определяется количеством исходных потоков трафика, проходящих по линии. Это подтверждает тот факт, что пропускную способность беспроводной специализированной сети можно поддерживать на уровне для узлов/линий связи, отличающихся расположением в важных точках сети и избежать возникновения узких мест при применении соответствующей схемы назначения канала. Например, на рис. 1 показано, что линии связи L требуется 3 канала для передачи данных с исходных узлов связи S1, S2 и S3 без возникновения на их месте узкого места. Таким образом, речь идет о том, что у линии связи L уровень использования канала равен 3, так как по линии связи должны идти три потока трафика различного происхождения (с узлов S1, S2 и S3). Чтобы реализовать возможность одновременной передачи не только между промежуточными линиями связи на этом же пути потока, но и между линиями связи на различных путях прохождения потока, необходимо применить эффективную схему назначения канала с экономным обратным транзитом во избежание помех внутри потока и между ними.

Пример использования канала

Рис. 1. Пример использования канала

Следует отметить, что одним из основных ограничений пропускной способности беспроводных специализированных сетей является перегрузка релейной трансляции. В перспективе беспроводной специализированной маршрутизации дополнительная нагрузка релейной трансляции генерируется при создании лишних релейных транзитных участков. Традиционные беспроводные методы маршрутизации не могут решить эту проблему. Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом выбирает линии связи на основе уровня их использования, который определяется как количество пар «источник – место назначения», необходимых для прохождения по линии связи. Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом передает поток трафика по загруженным линиям связи из-за их важного географического положения. Эти маршруты прокладываются на основе важного географического положения, которое приводит к схеме с минимумом транзитных участков от источника к месту назначения. Применяя надлежащую схему назначения канала, можно распределить дополнительную пропускную способность на такие загруженные линии связи и установить линии связи с обратным транзитом.

На рис. 2 продемонстрировано действие когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом. Вначале когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом выбирает маршрут так же, как и при маршрутизации по кратчайшему пути по транзитным участкам (SH), показанной на рис. 2а. На основе запроса трафика и географического положения можно выделить интенсивно используемые узлы/линии связи. Затем по этим линиям связи отправляется больший поток трафика из-за их меньшего значения веса. Пропускная способность линии связи поддерживается при назначении большего количества каналов для отправки различных потоков трафика, как показано на рис. 2б. В результате все больше поступающих потоков трафика отправляется по линиям связи с экономным обратным транзитом в силу их меньшего значения веса, как показано на рис. 2в. В отличие от этого были предложены некоторые методы маршрутизации для преодоления проблемы узких мест путем обхода интенсивно нагруженных участков, такие как протокол снижения интенсивных участков (UMP) [3] и маршрутизация с учетом узких мест (BAR). Такие маршруты повышают нагрузку релейной трансляции из-за увеличения расстояния/количества транзитных участков, поскольку они прокладывают маршрут вокруг перегруженных участков или узлов/линий связи с узкими местами. Следовательно, в сценарии, где интенсивность трафика относительно высока с учетом пропускной способности канала, данные методы маршрутизации потенциально создают еще больше узких мест и перегруженных участков.

Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом выполняет

Рис. 2. Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом выполняет:
a) первоначальную функцию, как SH при одинаковом значении веса 1;
б) значение веса снижается в силу использования;
в) линии связи с обратным транзитом, установленной благодаря важности географического положения (сплошные стрелки обозначают путь когнитивного маршрута с экономным обратным транзитом, пунктирные стрелки обозначают возможный маршрут при выборе кратчайшего пути)

Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом пересылает трафик по узлам связи с высоким уровнем использования канала (количеством занятых каналов). Здесь вес линии связи при когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом определяется следующим образом:

Формула

где Uij — уровень использования линии связи ij, который равен количеству сквозных потоков трафика по линии связи. Другими словами, значение Uij также равно количеству каналов, необходимых линии связи ij из-за сделанного назначения, где количество каналов, необходимых линии связи, равно количеству различных сквозных потоков трафика по линии связи, чтобы избежать проблемы узких мест узла связи. Следовательно, P и |P| — это множество, содержащее каналы и их количество, которое можно использовать в сети.

Вес линии связи является положительным при подтверждении, что метод маршрутизации монотонный. Кроме того, вес линии связи определяется количеством потоков трафика по линии связи в предыдущих событиях. Соответственно, последующий выбор пути не повлияет на значение веса предыдущего пути, так как количество потоков трафика по данной линии связи уже определено в последнем событии.

Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом предпочитает выбирать узлы/линии связи, имеющие более интенсивную нагрузку каналов. Это означает, что чем выше уровень использования канала узла/линии связи, тем выше вероятность, что когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом выберет его для будущих потоков трафика. Таким образом, устанавливаются когнитивные линии связи с обратным транзитом. Когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом создает когнитивные линии связи с обратным транзитом, используя условия трафика и важность географического положения узлов связи; они могут занимать больше каналов, доставляющих трафик с повышенной пропускной способностью, где требуется высокий уровень трафика. Следовательно, проблема узких мест снижается с помощью обратного транзита, который может при необходимости повысить пропускную способность.

 

Схема назначения канала

Для иллюстрации преимуществ использования когнитивного алгоритма с экономным обратным транзитом сеть должна работать в многоканальной среде. Поэтому сначала применим две простые схемы назначения каналов, чтобы понять, как структура метрики на основе контроля различных уровней может помочь достижению целей в отношении сквозных показателей в беспроводных специализированных сетях.

Когнитивный метод маршрутизации с экономным обратным транзитом способен стимулировать потоки трафика формировать концентрированные обратные линии связи. Чтобы смягчить проблему узких мест, необходимо рассмотреть схему с контролем нескольких уровней и по необходимости назначить больше каналов (большую пропускную способность) обратной линии связи. Поскольку в данной статье внимание сконцентрировано на методе маршрутизации, следует ввести две базовые схемы назначения каналов для иллюстрации проектирования этого инновационного метода маршрутизации. Для упрощения схемы назначения канала этот же канал будет назначен сквозному потоку трафика. Иными словами, если предположить, что применяется соответствующая схема назначения канала и имеется достаточное количество каналов, следует рассматривать скорее внутрипотоковые, нежели межпотоковые помехи и совместное использование ресурсов. В случае если каналов недостаточно, пропускная способность делится поровну между внутри- и межпотоковыми помехами. Цель иллюстрации обеих схем назначения каналов состоит в том, чтобы показать, как когнитивный метод маршрутизации с экономным обратным транзитом может обеспечивать лучшую производительность.

Случайная схема назначения канала случайным образом назначает каналы из спектрального множества новому потоку трафика без рассмотрения повторного использования пространства и равнодоступности. Каждому сквозному потоку трафика назначается случайный канал xj  {1, 2, 3,…, p}, где p — номер доступного канала в сети.

Квазиравнодоступная схема назначения канала определяет каналы из сетки частот, соответствующей текущему использованию канала в сети. Для новых потоков трафика, получаемых в сети, выбираются наименее задействованные каналы (up), а не те, которые уже назначены для других потоков трафика. Каждый исходный узел связи периодически отправляет во все каналы пакеты HELLO с информацией о канале, который он занимает. Узлы связи принимают пакеты HELLO из исходных узлов и могут определить используемые каждым каналом значения и принять решение о назначении канала на канальный уровень. Например, в сети есть 3 доступных канала (xi  {1,2,3}) и 5 одновременных потоков трафика. Если каналы 7, 2 и 3 назначаются потокам дважды (u1 = 2), дважды (u2 = 2) и единожды (u3 = 1) соответственно, то канал 3 будет выделен для 6-го, одновременно идущего потока трафика. Это происходит потому, что u3 — наименьшее применяемое значение по сравнению с другими каналами. Квазиравнодоступная схема является более «умной», чем случайная, поскольку учитывает текущее использование канала. Это централизованная схема назначения каналов, которая противоположна схеме, основанной на распределении. Очевидно, при применении лучшей схемы назначения канала схема с контролем нескольких уровней обеспечивает лучшие результаты.

Модель сети

 В данной статье мы рассказываем о многоканальной модели, чтобы проверить, как экономный метод маршрутизации может сработать в многоканальном сценарии. Доступная пропускная способность (Ca) определяется путем суммирования остаточной пропускной способности (Cr) каждого канала. Если у узлов связи одинаковая мощность передачи, следовательно, остаточная пропускная способность (Cr) канала К для данного узла связи определяется только на основе помех внутри потока и между потоками на канале К в пределах диапазона помех узла связи, а максимальная пропускная способность канала (Ck_m) равна:

Формула

где V и P — количество узлов связи и каналов в сети соответственно. Ck_m — максимальная пропускная способность, которой может достичь канал К, для всех каналов мы примем равной 20 Мбит/с. CLj_k — уровень перегрузки узла связи j на канале k. Уровень перегрузки узла связи на канале k определяется следующим образом:

Формула

где NIj — количество узлов связи в пределах диапазона помех узла связи j, а Ri_j — количество маршрутов, проходящих через узел связи i_j, создающий помехи для узла связи 7 при использовании канала k. R0_j — количество маршрутов, проходящих через интересующий узел связи. Например, на рис. 3 показано, что уровень перегрузки данного узла связи N0 при задействовании канала 3 составляет 6 активных линий связи, которые включают все помехи внутри потока и между потоками. Значит, каждая активированная линия связи, использующая тот же канал, делит это же количество ширины полосы для осуществления передачи.

Пример прохождения потоков трафика в сети

Рис. 3. Пример прохождения потоков трафика в сети

Доступная пропускная способность узла связи определяется следующим образом:

Формула

где |P| — количество каналов, назначенных под нагрузку в сети, Cr_j — остаточная пропускная способность узла связи j при использовании канала r_j, который является одним из каналов сети. На рис. 3 показаны три канала в сети. Остаточная мощность узла связи N0 для каналов 7, 2 и 3 — 5, 4 и 2,5 Мбит/с соответственно. Таким образом, доступная пропускная способность узла связи N0 составляет 1,5 Мбит/с. Это значит, что маршрут должен делить ширину полосы не только с маршрутами, проходящими через интересующий узел связи, но и с маршрутами, проходящими через узлы, создающие ему помехи.

В статье будем рассматривать маршрутизацию со знанием доступной пропускной способности (AC) в сценарии с несколькими каналами. Алгоритм маршрутизации со знанием доступной пропускной способности построен на основе максимизации аккумулированного влияния доступной пропускной способности на релейную связь. Вес линии связи AC определяется следующим образом:

Формула

Пропускная способность узла связи определяется:

Формула

где h обозначает MAC-фактор производительности; NC — количество каналов, используемых узлом связи j; Cch_k,m — максимальную пропускную способность канала ch_k, а CLch_k — уровень перегрузки узла связи на канале ch_k.

Оценка сквозной пропускной способности узких мест является основным методом оценки производительности комбинированных методов маршрутизации и схем назначения каналов, применяемых в данном исследовании. Он ограничен значением минимальной пропускной способности по ходу движения, которое происходит, когда узел связи выше по потоку узла связи с узким местом отправляет в линию связи больше пакетов, чем узел связи с узким местом способен переслать. Сквозная задержка увеличивается, так как пакеты застревают в узком месте и пропускная способность снижается, поскольку эти пакеты, в конце концов, блокируются перегруженным узлом связи.

Мы принимаем, что в беспроводной специализированной сети узлы связи находятся в стационарном положении, без мобильности. Вышеупомянутые методы маршрутизации исследуются в среде случайно расположенных узлов связи. В сети случайно расположены 99 исходных узлов связи и 1 узел стока. Ключевые параметры показаны в таблице. Данный сценарий является полностью подключенным. В нашем исследовании принимается, что маршруты не изменяются во время срока их существования с момента их установления. Узлам связи удобно чувствовать состояние сети и снижать проблему отклонения маршрута [4].

Весь трафик берет начало в исходных узлах связи. Каждый исходный узел связи генерирует 5 подключений маршрута. Эта модель трафика основана на вызове, так как получение (ON) и отправка (OFF) сквозного потока трафика следуют за экспоненциальным распределением. Методы маршрутизации исследуются на основе события-времени. Событие происходит при возникновении сквозного потока или его деактивации в сети.

Таблица. Значения параметров, используемых в примере сценария

Ключевые параметры

Значение

Размеры сети, м

40×40

Количество узлов связи

100

Количество исходных узлов связи

99

Количество узлов стока

1

Количество каналов

10

Диапазон передачи узла связи, м

7

Диапазон помех узла связи, м

14

Максимальная пропускная способность канала, Мбит/с

20

Средняя продолжительность каждого подключения на исходный узел связи, с

0,2

Распределение диапазона между получением на исходный узел связи, получений/с

0,25–6

 

Результаты

Рассмотрим эффективность различных предложенных механизмов маршрутизации и возьмем идеальный MAC, у которого есть фактор производительности 1 в уравнении (6). На рис. 4 показана функция кумулятивного распределения среднего максимального количества каналов на поток при интенсивности трафика в 20 потоков с применением различных методов маршрутизации и схем назначения канала. В сети доступны 10 каналов. По рис. 2 видно, что кратчайший путь по транзитным участкам (SHQF) и маршрутизация со знанием доступной пропускной способности (ACqf) с помощью квазиравнодоступной схемы назначения канала составляют 45% общего трафика с 9 каналами (максимальным количеством каналов на поток). Такое количество трафика собирается в перегруженных линиях связи в силу важности их положения. При сравнении SHqf и ACqf, становится понятно, что имеется примерно 72% общих потоков, которые идут по максимальному количеству каналов больше 9 на сквозной основе при использовании когнитивного метода маршрутизации с экономным обратным транзитом, связанного с квазиравнодоступным назначением канала (CGBqf). Эти дополнительные 27% общего потока трафика отправляются через когнитивные линии связи с обратным транзитом при использовании когнитивного метода маршрутизации с экономным обратным транзитом, связанного с квазиравнодоступным назначением канала (CGBqf). Как уже было отмечено ранее, вес линии связи при когнитивном методе маршрутизации с экономным обратным транзитом определяется назначенным ей количеством каналов. Чем больше каналов распределено на линии связи, тем ниже вес, связанный с ней. Преимущество когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом состоит в принудительной отправке локального трафика через близлежащие линии связи с экономным обратным транзитом скорее концентрированным, чем распределенным способом, который может снизить общие помехи и нагрузку релейной трансляции, появляющиеся при увеличении количества транзитных участков в сети. Кроме того, когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом отправляет трафик посредством меньшего количества узлов связи, так как поступающий трафик предпочитает выбирать узел связи с более высоким уровнем использования канала. Это ведет к энергосбережению в сети при отправке трафика с помощью релейной трансляции через узлы связи, которые уже активны, а не через узлы связи, находящиеся в режиме ожидания.

Кумулятивная функция распределения среднего максимального количества каналов на поток

Рис. 4. Кумулятивная функция распределения среднего максимального количества каналов на поток

Рисунки 5 и 6 иллюстрируют сквозную пропускную способность узких мест относительно потоков трафика различной интенсивности и количества каналов соответственно. На рис. 5 в сети доступно 3 канала, и становится заметно, что схема назначения канала играет значительную роль в сквозной пропускной способности узких мест при низком уровне нагрузки трафика. Из-за помех внутри потока и между потоками и ограниченного количества каналов, доступных в сети, значение пропускной способности узких мест остается малым. На рис. 5, где интенсивность трафика довольно низкая, методы когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом со знанием доступной пропускной способности (AC) и кратчайшего пути по транзитным участкам обеспечивают аналогичную сквозную пропускную способность при использовании одной и той же схемы назначения канала. Это происходит в силу того, что мощности канала адекватно соответствуют требованиям трафика без создания слишком большого количества узких мест на линиях связи. Недостаток случайной схемы назначения канала при методах маршрутизации AC и SH (связанных с ACrand и SHrand соответственно) состоит в том, что нет никаких сведений о текущих условиях сети. Этот же канал можно назначить для маршрутов в пределах близкого расстояния, на котором помехи влияют друг на друга (межпотоковые помехи). Сквозная пропускная способность в узких местах не имеет больших преимуществ, если применяются различные методы маршрутизации, из-за ограниченного количества каналов, доступных в сети при повышении уровня интенсивности трафика. Тем не менее когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом CGBQF повышает сквозную пропускную способность узких мест примерно на 25% по сравнению с SHrand при интенсивности трафика в 4 потока. Хотя проект MAC-уровня является основным фактором повышения производительности сети (например, пропускной способности), он дает возможность использовать улучшенный метод маршрутизации с MAC-уровнем для максимального повышения производительности сети.

Средняя сквозная пропускная способность узких мест относительно интенсивности трафика

Рис. 5. Средняя сквозная пропускная способность узких мест относительно интенсивности трафика

На рис. 6 показаны отличия между схемами назначения канала как функциями количества каналов. ACqf выбирает маршруты для максимального увеличения значения общей сквозной пропускной способности. При передвижении с участка на участок в поиске линий/узлов связи с высокой пропускной способностью может увеличиться нагрузка релейной трансляции. Ввиду отсутствия когнитивной осведомленности о сетевой среде SHQF выбирает маршруты в зависимости от их положения и может потенциально создать узкие места. CGBQF снижает нагрузку релейной трансляции при маршрутизации потоков трафика через общие когнитивные линии связи с обратным транзитом, и поскольку трафик принудительно идет именно через эти линии, помехи ограничены участками с обратным транзитом. Остальные узлы связи в сети могут последовательно выполнять будущие запросы трафика путем сведения к минимуму помех вокруг них. Хотя в данной статье внимание сконцентрировано скорее на сетевом уровне, а не на MAC-уровне, в силу проектирования концепции многоуровневого метода когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом, он выигрывает от соответствующей схемы назначения канала. Основная концепция когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом состоит в том, чтобы занять как можно больше каналов для линий связи, у которых есть потенциальная возможность превратиться в узкие места из-за своей географической важности, и создать линии связи с обратным транзитом. На рис. 6 видно, что когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом стремится улучшить сквозную пропускную способность узких мест по сравнению с другими, так как количество каналов увеличивается. Сквозная пропускная способность узких мест возрастает примерно на 30% при использовании когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом (CGBqf) по сравнению с SHrand. Это происходит потому, что линии связи с обратным транзитом генерируются при получении доступных каналов в сети, так как количество доступных каналов повышается и пропускная способность линий связи с обратным транзитом увеличивается. Причина связывания когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом с соответствующей схемой назначения канала, превосходящей другие схемы, состоит в поведении метода когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом, который генерирует относительно низкое влияние нагрузки релейной трансляции из-за применения кратчайшего пути, а также схемы назначения канала, обеспечивающей требуемую ширину полосы для загруженных линий связи, задействованных методом когнитивной маршрутизации с экономным обратным транзитом во избежание ухудшения сквозных узких мест узлов связи.

Средняя сквозная пропускная способность узких мест относительно максимального количества каналов на линию связи

Рис. 6. Средняя сквозная пропускная способность узких мест относительно максимального количества каналов на линию связи

Имея надлежащую схему назначения канала, когнитивная маршрутизация с экономным обратным транзитом функционирует намного лучше, так как пропускная способность канала обеспечивается с помощью линий связи с обратным транзитом без создания межпотоковых помех и помех внутри потока. Квазиравнодоступная схема назначения канала не является идеальной, поскольку схема не может решить проблему помех внутри потока. Следовательно, необходимо обеспечить расширенную схему назначения канала и более практическую среду сети.

 

Выводы

В данной статье нами предложен когнитивный метод маршрутизации с экономным обратным транзитом (CGB), который принудительно направляет локальный трафик через узлы связи с высоким уровнем использования канала в силу их важного географического положения. Эти маршруты создают относительно низкое влияние нагрузки релейной трансляции на сеть. Комбинируя их с различными схемами назначения канала, можно обеспечить и дополнительную пропускную способность для загруженных линий связи, чтобы избежать проблемы узких мест. Данный многоуровневый подход решает проблему узких мест без уменьшения пропускной способности беспроводной специализированной сети.

Литература
  1. Gupta and P. R. Kumar, «The Capacity of Wireless Networks», Information Theory, IEEE Transactions, 2000.
  2. Sharma, E. Frazzoli, and P. G. Voulgaris, «Delay in Mobility&Assisted Constant&Throughput Wireless Networks», presented at 44th IEEE onference on CDC&ECC, 2005.
  3. &B. Lee and A. T. Campbell, «HMP: Hotspot Mitigation Protocol for Mobile Ad hoc Networks», presented at Ad Hoc Networks, 2003.
  4. Triantafyllidou and K. Agah, «The Impact of Path&Delay Routing on TCP in Ad Hoc Networks», presented at International Conference on Communications and Mobile Computing, 2009.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.