Выбор оптимального протокола маршрутизации в беспроводных сенсорных сетях передачи данных

В связи с бурным развитием беспроводных технологий, оптимальный выбор типов сетей и протоколов маршрутизации является актуальной задачей. Рассматривается современное состояние моделей трафика с точки зрения протоколов маршрутизации в беспроводных сенсорных сетях (БСС). Класс соответствующих сетей с низким энергопотреблением (LLN) обеспечивает эффективную маршрутизацию при передаче пакетов данных в небольших локальных сетях. Протокол динамической маршрутизации AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector) в БСС минимизирует длину маршрута трафика. Моделирование трафика в БСС рассмотрено на примере передачи цветных изображений. Для агрегированных разнородных потоков трафика в сети применен критерий Колмогорова, и получены зависимости позволяющие рассчитать коэффициент Хёрста с помощью анализа вариации дисперсии H = 0,768 . Этот же параметр рассчитан как оптимальный для пакета изображений на сенсорном поле 2 50 50  ì в зависимости от количества передающих узлов и равен H = 0,845 . Для БСС рассмотрены различные варианты подключений с различными вариантами подключения клиента и оператора при наличии или отсутствии базовой станции. Также для беспроводных сенсорных сетей выполнено сравнение протоколов RPL и AODV путем моделирования. Показано, первый является оптимальным. С точки зрения перспектив сетей 5-го поколения возможно применение D2D (device-to-device) подключения. В этом варианте из двух протоколов (AODV, DSDV) AODV более предпочтителен как по минимуму времени общей задержки, так и по минимуму количества шагов при передаче данных. Развитие беспроводных сетей 5-го поколения выведет трафик на уровень широкополосного проводного Интернета и обеспечит качественно новый уровень возможностей для клиентов этих сетей.

1. Гольдштейн Б.С., Кучерявый А.Е., Гольдштейн Б.С. Сети связи пост-NGN. С. Петербург: БХВ, 2013:160

2. Тан С. Аналитическая модель потока трафика для кластерных беспроводных сенсорных сетей. 1-й Международный симпозиум по распространенным беспроводным вычислениям, 2006 г.

3. Шелухин О.И. Мультифракталы. Информационные приложения. М: Горячая линия - Телеком, 2011:314.

4. Выборнова А.И. Модели беспроводных сенсорных сетей для различных применений. Электросвязь. 2013;1:24-27.

5. Перкинс К. Ad hoc Вектор расстояния по запросу AODV, Маршрутизация. RFC 3561, июль 2003 г.

6. Мутанна А., Кучерявый А., Прокопьев А. Трафик повсеместных сенсорных сетей Модели для графических приложений. Интернет вещей и его факторы. Состояние конференции Университет связи, Санкт-Петербург, Россия, 3-4 июня 2013 : 124-132.

7. Андреев С. Разгрузка сотового трафика на сетевые соединения устройств и устройств. Журнал IEEE Communications, 2014; 52 (4): 20–31.

8. Winter T. RPL: ​​Протокол маршрутизации IPv6 для сетей с низким энергопотреблением и потерями. draft-ietf-rollrpl-19, март 2011 г.

9. Оссейран А. Сценарии мобильной и беспроводной связи 5G: видение Проект МЕТИС. Журнал IEEE Communications, 2014; 52 (5): 26–35.

10. Мохсен Надер Тегерани, Мурат Уйсал, Халим Яникомероглу. От устройства к устройству Коммуникация в сотовых сетях 5G: проблемы, решения и будущие направления. Журнал IEEE Communications, май 2014 г.