Дослідження алгоритмів формування множин маршрутів даних у мережах широкосмугового радіодоступу
Автор: Макаруха Дмитро Зиновійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне адміністрування телекомунікаційних мереж
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Одним з найпоширеніших видів бездротових мереж зв’язку є мережі широкосмугового радіодоступу (ШРД), що дозволяють передавати великі обсяги інформації за помірних витрат на інфраструктуру. Зростання попиту послуги зв’язку вимагає збільшення пропускної спроможності цих мереж, що досягається використанням більшої кількості каналів зв’язку з більшою смугою пропускання, що у умовах обмеженості частотного ресурсу призводить до виникнення взаємного впливу каналів зв’язку, використовуваних передачі інформації. Цей вплив, обумовлений неможливістю забезпечення у цих умовах ортогональності сигналів, використовуваних при передачі інформації, призводить до виникнення внутрішньосистемних перешкод, які знижують пропускну спроможність мереж ШРД до 30% . Оскільки сам факт наявності внутрішньосистемних перешкод і рівень їх впливу залежить від того, які канали зв’язку задіяні передачі інформації у певний час, то потік внутрішньосистемних перешкод залежить від розподілу інформації з мережі зв’язку. Отже, оптимізація розподілу інформації може використовуватися для зниження потоку внутрішньосистемних перешкод. Так як оптимізація розподілу інформації повинна здійснюватися в реальному часі, то складність алгоритмів повинно бути обмежено обчислювальними можливостями існуючого обладнання [1- 3]. Процес передачі даних у мережі складається з наступних етапів : формування множини маршрутів, визначення найкращого маршруту по певному критерію, здійснення передачі даних [4,5]. Відповідно початковим етапом є формування множини маршрутів. Чим швидше та точніше цей етап буде здійснюватись, тим більш ефективно буде працювати алгоритм маршрутизації. Таким чином, актуальним є дослідження алгоритмів формування множин маршрутів даних у мережах широкосмугового радіодоступу. Об’єктом дослідження є мережі широкосмугового радіодоступу. Предметом дослідження є алгоритми формування множини маршрутів даних. Метою роботи є підвищення ефективності формування множин маршрутів даних у мережах широкосмугового радіодоступу в умовах обмеженості обчислювальних ресурсів. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання: 1) здійснити огляд особливостей передачі даних у мережах широкосмугового радіодоступу, зокрема причини виникнення внутрішньосистемних перешкод та їх вплив на швидкість передачі даних у мереж широкосмугового радіодоступу; процедури отримання доступу до середовища передачі даних та службової інформації у мережах широкосмугового радіодоступу; 2) проаналізувати алгоритми формування множин маршрутів даних; 3) здійснити дослідження ефективності використання розглянутих алгоритмів; 4) модифікувати алгоритм Брона-Кербоша для підвищення ефективності формування множин маршрутів даних в умовах обмеженості обчислювальних ресурсів. Методи дослідження. У роботі використовуються стандарти серії 802.11, 802.16 Інституту інженерів електротехніки та електроніки (IEEE), апарат обчислювальної математики, апарат дискретної математики, методи математичної статистики та математичного моделювання, середовище програмування MATLAB. Наукова новизна отриманих результатів полягає у модифікації алгоритму Брона-Кербоша на основі внесення ряду змін у процедуру формування множини маршрутів , що дозволило зменшити його обчислювальну складність . Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості їх використання у мережах широкосмугового радіодоступу для оптимізації маршрутизації даних завдяки зменшуванню обчислювальної складності процедури формування множини маршрутів даних.