Методи підвищення якості передачі даних в мережах за рахунок алгоритмів динамічної зміни частотного каналу

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЛебедев, Д. Ю.
dc.contributor.authorЄсич, Дмитро В’ячеславович
dc.date.accessioned2025-02-19T11:02:34Z
dc.date.available2025-02-19T11:02:34Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractМагістерська дисертація складається з 92 сторінок, включає 26 рисунки, 16 таблиць та містить 13 джерел. Актуальність. Сучасний розвиток бездротових технологій супроводжується постійним збільшенням кількості пристроїв, що підключаються до мереж. Основою більшості таких мереж є стандарт IEEE 802.11, який забезпечує ефективну роботу локальних мереж і розширює можливості бездротової комунікації. Проте зростання кількості пристроїв і обсягів переданих даних створює значні виклики. Однією з ключових проблем є інтерференція, яка виникає в умовах великої кількості бездротових пристроїв, що працюють одночасно, особливо у середовищі великої дальності. Це включає суміжноканальну та ко-канальну інтерференцію, які суттєво впливають на якість зв’язку, знижуючи пропускну здатність та стабільність роботи мережі. Ще одним викликом є змінні умови середовища, які у мережах великої дальності є надзвичайно динамічними. На якість зв’язку впливають фізичні перешкоди, погодні умови, кривизна земної поверхні та електромагнітні завади. Усі ці фактори потребують адаптивних підходів для підтримки стабільності та ефективності передачі даних. У цьому контексті розробка алгоритмів динамічної зміни каналу передачі даних (DCS) є особливо актуальною. Такі алгоритми дозволяють автоматично адаптувати параметри роботи мережі до змінних умов, знижувати вплив інтерференції та забезпечувати стабільність з’єднання. Застосування DCS, адаптованого до специфіки мереж великої дальності, відкриває нові можливості для оптимізації бездротових мереж стандарту 802.11 та їх адаптації до сучасних викликів і потреб. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась на кафедрі КЕОА в рамках ініціативної НДР. Мета роботи. Підвищення ефективності роботи безпроводових мереж на базі сімейства протокоілв 80211 шляхом розробки алгоритму динамічної зміни каналу передачі даних із використанням методів вагового усереднення та урахування статистики каналу в мережах з асиметричними радіо умовами на вузлах. Для досягнення мети поставлено такі завдання: 1. Аналіз сучасних проблем передачі даних у мережах великої дальності. 2. Розробка алгоритму динамічної зміни каналу передачі даних. 3. Налаштування симуляційного середовища та розробка програмного модуля для оцінки інтерференції. 4. Проведення симуляцій для підтвердження ефективності розробленого алгоритму. Об’єкт дослідження: методи динамічної зміни частотних каналів в рамках мереж на базі сімейства стандартів IEEE 80211. Предмет дослідження: Алгоритм підвищення якості передачі даних в мережах за рахунок динамічної зміни частотного каналу Методи дослідження. У роботі використано аналіз літератури, моделювання алгоритмів у симуляційному середовищі, пропускної здатності та впливу інтерференційних завад. Наукова новизна. Розроблено метод оптимізації частотного каналу на основі вагового усереднення параметрів завад, що враховує специфіку мереж великої дальності. Запропоновані модифікації алгоритму знижують частоту перемикань каналів, що підвищує стабільність роботи мережі. Практичне значення. Розроблений алгоритм може бути впроваджений у реальні мережі для забезпечення ефективного управління спектральними ресурсами, підвищення пропускної здатності та зменшення впливу інтерференції. Апробація результатів. Результати досліджень викладені в статті Єсич Д.В. , Лебедев Д.Ю. “ РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОГРАМНОГО МОДУЛЯ ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ ІНТЕГФЕРЕНЦІЙНИХ ЗАВАД У БЕЗДРОТОВИХ МЕРЕЖАХ НА БАЗІ СТАНДАРТІВ 80211 В РАМКАХ СИМУЛЯТОРА NS3”, яка прийнята до публікації і буде опублікована в журналі “ВЧЕНІ ЗАПИСКИ ТАВРІЙСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ В.І. ВЕРНАДСЬКОГО” у Томі 36 (75) No1, 2025.
dc.description.abstractotherThe master's thesis consists of 92 pages, includes 26 figures, 16 tables, and references 13 sources. Relevance. The modern development of wireless technologies is accompanied by a constant increase in the number of devices connected to networks. The IEEE 802.11 standard underpins most such networks, ensuring the efficient operation of local networks and expanding the capabilities of wireless communication. However, the growing number of devices and the volume of transmitted data present significant challenges. One of the key problems is interference, which arises in environments with a large number of wireless devices operating simultaneously, especially in long-distance networks. This includes adjacent-channel and co-channel interference, which significantly affect connection quality, reducing network throughput and stability. Another challenge is the dynamic environmental conditions that are extremely variable in long-distance networks. Factors such as physical obstacles, weather conditions, Earth's curvature, and electromagnetic interference all impact connection quality. These factors require adaptive approaches to maintain the stability and efficiency of data transmission. In this context, the development of dynamic channel selection (DCS) algorithms is particularly relevant. Such algorithms allow automatic adaptation of network parameters to changing conditions, reduce the impact of interference, and ensure connection stability. The application of DCS, adapted to the specifics of long-distance networks, opens up new opportunities for optimizing wireless IEEE 802.11 networks and adapting them to modern challenges and needs. Connection to scientific programs, plans, and themes. The dissertation work was carried out at the KEOA Department as part of an initiative research project. Objective.To improve the efficiency of long-distance wireless networks based on the IEEE 802.11 family of standards by developing a dynamic channel selection algorithm using methods of weighted averaging, reduced reactivity, and interference evaluation techniques in networks with asymmetric radio conditions at nodes. To achieve this objective, the following tasks were set: 1. Analyze modern challenges in data transmission in long-distance networks. 2. Develop a dynamic channel selection algorithm. 3. Configure the simulation environment and develop a software module for interference assessment. 4. Conduct simulations to confirm the efficiency of the developed algorithm. Object of study: Methods of dynamic frequency channel selection in networks based on the IEEE 802.11 family of standards. Subject of study: Weighted averaging methods, reduced reactivity, and interference evaluation techniques in networks with asymmetric radio conditions at nodes. Research methods. The work employs literature analysis, algorithm modeling in a simulation environment, and evaluation of throughput and interference impact. Scientific novelty. A method for optimizing frequency channels based on weighted averaging of interference parameters, taking into account the specifics of long-distance networks, was developed. The proposed algorithm modifications reduce channel switching frequency, thereby improving network stability and enabling effective adaptation. Practical significance. The developed algorithm can be implemented in real networks to ensure efficient management of spectral resources, increase throughput, and reduce interference impact. Testing of results. The research results are presented in the article by Yesich D.V. and Lebedev D.Y., titled "Implementation of a Software Module for Simulating Interference in Wireless Networks Based on the IEEE 802.11 Standards in the NS-3 Simulator," which has been accepted for publication and will appear in the journal "Scientific Notes of the Tavria National University named after V.I. Vernadsky," Volume 36 (75), No. 1, 2025.
dc.format.extent143 с.
dc.identifier.citationЄсич, Д. В. Методи підвищення якості передачі даних в мережах за рахунок алгоритмів динамічної зміни частотного каналу : магістерська дис. : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Єсич Дмитро В’ячеславович. - Київ, 2024. - 143 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/72614
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectбезпроводові мережі
dc.subject802.11
dc.subjectдинамічна зміна каналу
dc.subjectінтерференція
dc.subjectмережі великої дальності
dc.subjectWireless networks
dc.subjectdynamic channel selection
dc.subjectweighted averaging
dc.subjectinterference
dc.subjectlong-distance networks
dc.subject.udc621.396
dc.titleМетоди підвищення якості передачі даних в мережах за рахунок алгоритмів динамічної зміни частотного каналу
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Yesych_magistr.pdf
Розмір:
3.08 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (КЕОА)