zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА РАЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ РАЗМЕРОМ КАДРА БеСПРОВОДНОЙ СЕТИ

 

Мазеин А.С., проф. Нестеренко С.А.

Украина, Одесса,

Одесский Национальный Политехнический Университет.

 

Abstract. Distributed frame size management system was developed. System measures the BER level in the network and establishes the optimal frame size for wireless channel to improve system throughput.

An indirect method of wireless channel BER level calculation was developed.

The developed system can be integrated in any wireless network.

 

Вступление

На сегодняшний день беспроводные сети широко используются на различных уровнях информационных систем, так как они существенно уменьшают затраты на внедрение и обеспечивают высокую скорость передачи. Но, к сожалению, эти сети очень чувствительны к помехам в беспроводном канале связи и это существенно уменьшает их пропускную способность [1].

Существует много систем контроля работы сети, в которых есть большой набор функций управления работой сетевых подсистем. Но ни в одной системе нет встроенной подсистемы управления размером кадра, которая является важной функцией увеличения пропускной способности беспроводного канала в условиях действия помех. Так как беспроводные системы слабо защищены от внешних помех, уровень битовых ошибок (bit error rate - BER) может быть высокий (больше чем 1 * 10-6), что приводит к существенному уменьшению пропускной способности беспроводного канала (Рис. 1). Эффективным средством повышения пропускной способности сети является выбор рационального размера кадра, при котором будет уменьшаться влияние помех на передачу данных, и, тем самым, будет увеличиваться пропускная способность сети.

В статье рассматривается структура мультиагентной системы управления размером кадра, которая обеспечивает максимальную пропускную способность беспроводного канала в условиях высокого уровня помех. Приводится описание моделей и методов, положенных в основу работы системы.

 

Рис 1. Зависимость пропускной способности беспроводного канала от уровня BER

 

Модели и методы, используемые в системе управления размером кадра

 

В системе используется метод управления размером кадров «по расписанию». В соответствии с данным методом для каждого часа работы сети определяется средний уровень BER в канале связи и строится соответствующая таблица уровней BER для каждого абонента сети (Таб. 1).

 

Таблица 1. Среднее значение уровня BER в беспроводном канале

Время, час

Среднее значение BER

8.00 – 9.00

BER 1

9.00 – 10.00

BER 2

10.00 – 11.00

BER 3

11.00 – 12.00

BER 4

13.00 – 14.00

BER 5

15.00 – 16.00

BER 6

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

 

На основании данной таблицы для каждого уровня BER рассчитывается рациональное значение размера кадра, которое для данного уровня битовых ошибок обеспечивает максимальное значение пропускной способности беспроводного канала. Строится таблица рациональных размеров информационного поля кадра (PDU) для каждого часа работы абонента (Таб. 2).

 

Таблица 2. Значение рационального размера информационного поля кадра

Время, час

Рациональный размер PDU, байт

8.00 – 9.00

PDU 1

9.00 – 10.00

PDU 2

10.00 – 11.00

PDU 3

11.00 – 12.00

PDU 4

12.00 – 13.00

PDU 5

14.00 – 15.00

PDU 6

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

 

Для реализации данного метода необходимо решить две задачи. Первое, необходимо рассчитать среднее значение BER для каждого часа работы сети. Второе, необходимо определить рациональное значение размера информационного поля кадра, при котором обеспечивается максимальная пропускная способность беспроводного канала.

Для решения первой задачи используется метод экспериментального измерения пропускной способности беспроводного канала. Для практической реализации данного метода применяется утилита Jperf. Jperfклиент-серверная программа, предназначенная для тестирования пропускной способности интернет канала между двумя компьютерами. Iperf – это своего рода «генератор» TCP / UDP трафика.

Измерение осуществляется таким образом, на одном компьютере запускаем Jperf в режиме «сервер», на втором – в режиме «клиент» с указанием ip-адреса «сервера». Через заданное время через графический интерфейс выводится измеренная информация о скорости транзакции.

С использованием утилиты Jperf проводится серия измерений пропускной способности канала для каждого часа работы сети и рассчитывается среднее значение пропускной способности беспроводного канала (CT). Для расчета среднего значения уровня BER используется математическая модель пропускной способности беспроводного канала.

Математическая модель беспроводной сети, для случая с повторной передачей искаженных в канале кадров имеет вид [2,3]:

 


           
T = TDIFS + TFrame + TSIFS + TACK;

 

где: CT - среднее значение пропускной способности беспроводного канала;

Мдлина информационного кадра;

 - вероятность искажения кадра (FER= M·BER)).

TDIFS и TSIFSвремя паузы DIFS и SIFS;

T время полного цикла передачи кадра по беспроводному каналу без учета времени отведенного на паузу Back of period;

TFrameвремя для передачи информационного кадра;

TPRE – время передачи преамбулы;

TSign – время длительности сигнала;

TSym – время передачи одного символа;

Lserv – длина заголовка кадра;

Ltail – длина «хвоста» кадра;

NDBPS размер одного символа (Data bits per OFDM symbol);

TBoPвремя паузы Back of period;

TACK время передачи кадра поттверждения АСК;

LFrame и LACK длина кадра даннях и кадра поттверждения АСК в байтах;

TSLOTвремя паузы Time Slot.

 

Зная среднее значение пропускной способности, с использованием математической модели, находят среднее значение уровня BER для каждого часа работы абонента (Таб.1).

Анализ зависимости пропускной способности беспроводного канала CT при высоком уровне BER от размера информационного кадра М показывает, что он имеет вид, приведенный на рис 2. Следовательно, при уровне BER ≥ 4*10-4 существует размер кадра, при котором пропускная способность канала достигает максимального значения.

Для нахождения рационального размера кадра используется метод однопараметрической оптимизации на основе поразрядного приближения. Метод позволяет за конечное количество шагов определить рациональное значение размера информационного поля кадра PDU для каждого часа работы абонента (Таб. 2).

 

Рис. 2. Графики зависимости CT от размера М при высоком уровне BER

 

Структура мультиагентной системы управления размером кадра

 

Структура системы управления (СУ) представлена на рисунке 3. Система состоит из трех компонентов: менеджера, агентов, которые находятся в каждом абоненте системы и генератора трафика Jperf.

 

 

Рис. 3. Структура системы управления размером трафика

 

Программа «Менеджер» устанавливается на сервере беспроводной сети и имеет доступ ко всем абонентам сети. Сервер должен быть подключен кабелем к точке доступа или по беспроводному соединению, но в этом случае сервер должен находиться очень близко к ТД, для того чтобы уровень BER был незначительным. Программа «Менеджер» получает измеренные данные о пропускной способности от утилиты Jperf. С использованием математической модели беспроводного канала рассчитывает уровень BER. Используя метод однопараметрической оптимизации на основе поразрядного приближения, программа определяет рациональные размеры кадров и заносит их в Таблицу 2. После этого программа «Менеджер» отсылает результаты (таблицы с расписанием рациональных размеров кадров для соответствующих временных интервалов) на FTP сервер.

Программа «Агент» устанавливается на каждом абоненте сети. Она считывает с FTP сервера таблицы рационального размера кадра, и при помощи стандартной утилиты «netsh interface ipv4 set subinterface» устанавливает согласно расписанию (Таб. 2) рациональный размер кадра на каждом абоненте сети.

 

Выводы

Разработана распределительная мультиагентная система управления размером кадра. Система измеряет уровень BER в сети и устанавливает в соответствии с расписанием оптимальный размер кадра для абонентов сети повышая при этом пропускную способность беспроводного канала.

Разработан косвенный метод нахождения уровня BER в сети с использованием утилиты Jperf и математической модели беспроводной сети.

Разработанную систему и метод измерения уровня BER можно интегрировать в любую беспроводную сеть с целью повышения ее пропускной способности.

 

Список литературы:

1.     1.Семенов Ю.А. Сети IEEE 802.11.- Питер, 2010, 340С.

2.     www.thg.ru/network/20030828/print.html - описание стандарта 802.11g.

3.     IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements. Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info