Моделирование поведения и разработка математического и программного обеспечения для сетей с быстро изменяющейся топологией, построенных на основе беспроводных технологий

В работе произведен обзор текущего состояния рассматриваемой области, изучены существующие беспроводные технологии цифровой передачи информации и соответствующих им протоколы взаимодействия.
Была предложена модификация алгоритма маршрутизации на основе статистики отказов линий связи. Предлагаемая нами модификация классического алгоритма статической табличной маршрутизации как раз и предназначена для использования в таких сетях с непостоянной, быстроизменяющейся топологией размером до нескольких десятков узлов. Однако, модифицированный алгоритм является достаточно универсальным и может быть применён (возможно с некоторыми незначительными модификациями) совместно с любым другим известным алгоритмом маршрутизации. Был дополнительно предложен альтернативный вариант для замены лавинной рассылки при маршрутизации в сети с переменной топологией. В свете ограничений на область применимости лавинной рассылки, мы предлагаем алгоритм маршрутизации – ветвящиеся случайные блуждания, способный в ряде случаев заменить лавинную рассылку, обладающий значительно меньшей нагрузкой на сеть и пригодный для использования в сетях с высокой степенью связности, где применение лавинной рассылки практически невозможно.
Создана программная имитация сетевой среды с динамической топологией и исследованы эффективности различных методов маршрутизации в ней.
В качестве инструментария использовались Java 2 Framework (JDK 1.5) и библиотека PeerSim 1.0.1 (http://sourceforge.net/projects/PeerSim). PeerSim включает в себя набор классов с открытым исходным кодом для построения симуляторов одноранговых сетей. Инфраструктура PeerSim предоставляет простые средства генерации и манипулирования графами, создания модульного стека протоколов, управления имитационным процессом, конфигурирования и вывода результатов. Благодаря этому можно сосредоточиться на реализации исследуемых сетевых алгоритмов.

В работе произведен обзор текущего состояния рассматриваемой области, изучены существующие беспроводные технологии цифровой передачи информации и соответствующих им протоколы взаимодействия.
Была предложена модификация алгоритма маршрутизации на основе статистики отказов линий связи. Предлагаемая нами модификация классического алгоритма статической табличной маршрутизации как раз и предназначена для использования в таких сетях с непостоянной, быстроизменяющейся топологией размером до нескольких десятков узлов. Однако, модифицированный алгоритм является достаточно универсальным и может быть применён (возможно с некоторыми незначительными модификациями) совместно с любым другим известным алгоритмом маршрутизации.
Был дополнительно предложен альтернативный вариант для замены лавинной рассылки при маршрутизации в сети с переменной топологией.
В свете ограничений на область применимости лавинной рассылки, мы предлагаем алгоритм маршрутизации – ветвящиеся случайные блуждания, способный в ряде случаев заменить лавинную рассылку, обладающий значительно меньшей нагрузкой на сеть и пригодный для использования в сетях с высокой степенью связности, где применение лавинной рассылки практически невозможно.
Создана программная имитация сетевой среды с динамической топологией и исследованы эффективности различных методов маршрутизации в ней.Было разработано программное обеспечение, реализующее предлагаемый интерфейс взаимодействия для систем Windows XP/Vista.
Программное обеспечение было создано на базе платформы Java 2 SE (JDK 1.6). В качестве низкоуровневого интерфейса доступа к стеку Bluetooth использовалась Open-source библиотека bluecove 2.0 (http://code.google.com/p/bluecove/). Для управления Wi-Fi устройствами была создана собственная JNI библиотека.
В ходе выполнения работ, на этапе отладки и тестирования программного обеспечения, был проведен ряд экспериментов. Суть этих экспериментов заключалась в апробации предлагаемых подходов организации быстро меняющейся беспроводной сети в лабораторных условиях, на специально разработанном макете.