Томенко В.І.

Черкаський державний технологічний університет

мЕТОД ПОБУДОВИ ТОПОЛОГІЧНОЇ СТРУКТУРИ КОМУНІКАЦІЙНОЇ МЕРЕЖІ НА ОСНОВІ технологій WPAN стандартів

Останнім часом широкого поширення набули бездротові технології передачі даних. Серед важливих|поважних| проблем застосування таких технологій є|з'являються| проблеми вибору типу|типа| бездротової технології і топології мережі|сіті|. Питання вибору типу|типа| технології розглянуті|розглядувати| в роботах [1, 2].

Другим важливим питанням є вирішення задач створення топологічних структур. На сьогоднішній день широко розглянуті теоретичні основи побудови сотових структур. Це також досить складна задача, так як вона складається з декількох важливих і не простих у розв’язку підзадач: маршрутизація у мережі коммутаторів мобільного зв’язку (КМЗ), вибір станції радіодоступу (СРД), перемаршрутизація – зміна структури при русі рухомого об’єкту (РО), зміна стану мережі, врахування пропускної спроможності та інше.

Для знайдення оптимального маршруту використовують графоаналітичні методи. Задача маршрутизації полягає в мінімізації вартісної функції, що має вигляд [3]:

, (1)

де - добутковий потік по всіх шляхах, які містять між вузлами ; - множена кореспондуючих вузлів; - множена інших вузлів; - гілка зв’язку між КМЗ з множини ; - гілка прив’язки до СРД з множини ; - пропускна спроможність гілки ; - затримка через обробку у вузлі , при умові:

, для усіх , (2)

де - інтенсивність вхідного потоку; - кількість кореспондуючих пар, між якими існує сукупність маршрутів , - коефіцієнт зв’язаності -ї кореспондуючої пари; - інтенсивність лінійного потоку -ї кореспондуючої пари, яка проходить за маршрутом .

Тут враховуються кількості елементів мережі: КМЗ, СРД, РО, топологічні структури, довжини шляхів, кількості кореспондуючих пар, совокупності маршрутів, пропускні спроможності гілок, затримки у вузлах, потіки даних, інтенсивності та інше.

Однак вартісна функція нечутлева до довжини шляху та затримкам у гілках та інших важливих параметрів. Крім того, необхідно в вузлах мати інформацію про довжини черг, що є складною задачею для великих мереж. Тому, як правило, вирішують спрощені задачі оптимізації при врахуванні менших параметрів.

Оптимізація функції є дуже складною задачею. При цьому слід враховувати, що на практиці можна отримати не всі необхідні параметри. Крім того, всі залежності отримані для сотових структур, що є неприйнятними для мереж WPAN стандартів.

Таким чином в роботі була поставлена задача не оптимізації, а створення методів побудови топологічних моделей для технологій WPAN стандартів.

В роботі вперше запропоновано метод побудови такої топологічної структури, графічну інтерпретацію якого зображено на рис. 1.

Алгоритм виконання застосування методу наступний.

1. Розподіл місцевості на територіальні ділянки по характеру місцевості (відкритий простір, забудова, висотні будинки, роща та ін.).

2. Визначення коефіцієнту зниження розповсюдження сигналів (за теорією попереднього розділу) кожної ділянки.

3. Побудова шляхів розповсюдження передачі інформації між точками комунікації за принципами:

- будується в напрямку найкоротшого шляху до кінцевої точки;

- будується з метою найшвидшого виходу з ділянки – перпендикулярно лініям відрізкам периметру ділянки або дотичним до лінії периметру

Рис. 1. Графічна інтерпретація методу побудови топологічної структури

4. З кожної нової точки розгляду формується новий шлях за принципом п.3, доки шлях не дістанеться до точки передачі комунікації.

5. Будується граф, де кожна сформована точка утворює точки графа, а шляхи між точками – дуги графа.

6. Виключаються шляхи (дуги), якщо фони сформовані через двійне та більше перпендикулярне заломлення в межах однієї ділянки.

7. Виключається одна з двох точок, якщо відстань між ними менша за задаче число мінімальної відстані.

8. Дугам графів присвоюються ваги, які дорівнюють множенню довжини дуги та коефіцієнту зниження розповсюдження сигналу в ділянці, якій належить дуга.

9. За одним з алгоритмів визначається найкоротший шлях розповсюдження сигналу.

10. На шляху визначаються точки знаходження кореспондентів з урахуванням типу обраної бездротової технології (радіусу розповсюдження та ін.).

Таким чином, застосування запропонованого методу дозволить будувати комунікаційні мережі на основі застосування технологій бездротової передачі даних WPAN стандартів.

Література:

1. Байчаров С. Выбор технологии беспроводного обмена данными // Беспроводные технологии. 2007. – №2. – С. 59-61.

2. Мусиенко М.П. Томенко В.И. Выбор беспроводной технологии в автоматизированных системах передачи данных // «Вісник Черкаського державного технологічного університету». – 2007. – №3-4.

3. Комашинский В.И., Максимов А.В. Системы подвижной радиосвязи с пакетной передачей информации. Основы моделирования. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007. – 176 с.