Data Transmission Method Based on Multiplexing and Taking Into Account Change of Nodes Ratio in MANET Networks

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorOleshchenko, L. M.
dc.contributor.authorMovchan, K. O.
dc.contributor.authorPetrus, V. I.
dc.date.accessioned2021-04-06T20:59:55Z
dc.date.available2021-04-06T20:59:55Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenBackground. The task of building a network with a continuous mode of data transmission for mobile nodes is to build a wireless network and maintain a state of loss of the minimum number of packets during the exchange of information. One of the main problems of MANET (Mobile Ad hoc Networks) network management is their dynamics and the fact that mobile devices are limited in their computing capabilities. There is a problem of traffic routing within MANET networks and the internal hierarchy of transmitters involved in the system. These networks also have problems with bandwidth optimization and power management. Lack of fixed topology introduces new scientific problems, such as network configuration, device search and topology support, as well as special addressing and self-destruction of the network. This task is relevant for data transmission between mobile devices in terms of reconnaissance operations. Objective. The goal of the article is the research of reducing packet delays in nodes during dynamic routing, reducing service traffic and software optimization of data transmission in MANET relative to existing methods. Methods. To achieve this goal, we use computer simulation, statistical and empirical methods. Based on the optimization of dynamic routing using the Ad hoc On-Demand Distance Vector algorithm, four main indicators are identified: speed of path establishment, message delay in one node, occurrence of loops, the amount of service traffic. To test the proposed method, a graph of twelve vertices simulating a wireless peer-to-peer MANET network is simulated. Testing is performed in more than a hundred iterations. At each iteration, the vertices of the network graph are randomly selected and the data transfer between each vertex of the graph is modeled. Results. The use of the created software provides the analysis of the indicators of the quality of continuous data transmission and network routing by the proposed method. The proposed method shows reducing the amount of office traffic by 15 % and the best results by 5–10 % reduction of delay time within the node and when processing messages. Conclusions. A method is proposed to reduce the delay time within a node that changes its position when processing a message, to reduce the amount of service traffic when transmitting data between nodes in the MANET network. Computer simulation is used to study the proposed method.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Задача построения сети с непрерывным режимом передачи данных для подвижных узлов сводится к построению беспроводной сети и поддержания состояния потери минимального количества пакетов при обмене информацией. Одной из главных проблем управления сетями MANET (Mobile Ad hoc Networks) является их динамика и то, что мобильные устройства ограничены в своих вычислительных возможностях. Существует проблема маршрутизации трафика внутри сетей MANET и внутренней иерархии передатчиков, вовлеченных в систему. Также эти сети имеют проблемы оптимизации пропускной способности и управления мощностью. Отсутствие фиксированной топологии вводит новые научные проблемы, такие, как сетевая конфигурация, поиск устройств и поддержка такой топологии, а также специальная адресация и саморазрушения сети. Эта задача актуальна для передачи данных между подвижными устройствами в условиях разведывательных операций. Цель исследования. Исследовать уменьшение задержек пакетов в узлах при динамической маршрутизации, а также уменьшение служебного трафика и программную оптимизацию передачи данных в сетях MANET относительно существующих методов. Методика реализации. Для достижения этой цели используются методы компьютерного моделирования, статистические и эмпирические методы. На основе оптимизации динамической маршрутизации с использованием Ad hoc On-Demand Distance Vector алгоритма выделено четыре основных показателя: скорость установления пути, задержка сообщения в одном узле, возникновение зацикленности, объем служебного трафика. Для тестирования предложенного метода моделируется граф из двенадцати вершин, имитирующий беспроводную одноранговую сеть MANET. Тестирование проводится в количестве более ста итераций. При каждой итерации случайным образом выбираются вершины графа сети и моделируется передача данных между каждой вершиной графа. Результаты исследования. Благодаря использованию созданного программного обеспечения проведен анализ показателей качества непрерывной передачи данных и маршрутизации сети предложенным методом. Предложенный метод показал уменьшение объема служебного трафика на 15 % и лучшие на 5–10 % результаты уменьшения времени задержки в рамках узла и при обработке сообщения. Выводы. Предложенный метод позволяет уменьшить время задержки в рамках узла, который меняет свое положение при обработке сообщения, а также уменьшить объем служебного трафика при передаче данных между узлами в сети MANET. Для исследования предложенного метода использовалось компьютерное моделирование.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Задача побудови мережі з безперервним режимом передачі даних для рухомих вузлів зводиться до побудови безпроводової мережі та підтримання стану втрати мінімальної кількості пакетів під час обміну інформацією. Однією з головних проблем управління мережами MANET (Mobile Ad hoc Networks) є їх динаміка та те, що мобільні пристрої обмежені у своїх обчислювальних можливостях. Існує проблема маршрутизації трафіка всередині мереж MANET і внутрішньої ієрархії передавачів, залучених до системи. До того ж ці мережі мають проблеми оптимізації пропускної спроможності та управління потужністю. Брак фіксованої топології вводить нові наукові проблеми, зокрема мережеву конфігурацію, пошук пристроїв і підтримки такої топології, а також спеціальну адресацію та саморуйнування мережі. Ця задача є актуальною для передачі даних між рухомими пристроями в умовах розвідувальних операцій. Мета дослідження. Дослідити зменшення затримок пакетів у вузлах під час динамічної маршрутизації, зменшення службового трафіка та програмну оптимізацію передачі даних у мережах MANET відносно наявних методів. Методика реалізації. Для досягнення цієї мети використовуються методи комп’ютерного моделювання, статистичні та емпіричні методи. На основі оптимізації динамічної маршрутизації з використанням Ad hoc On-Demand Distance Vector алгоритму виділено чотири основні показники: швидкість встановлення шляху, затримка повідомлення в одному вузлі, виникнення зациклень, обсяг службового трафіка. Для тестування запропонованого методу моделюється граф із дванадцяти вершин, що імітує безпроводову однорангову мережу MANET. Тестування проводиться в кількості понад сто ітерацій. За кожної ітерації випадковим чином вибираються вершини графа мережі та моделюється передача даних між кожною вершиною графа. Результати дослідження. За використання створеного програмного забезпечення було проведено аналіз показників якості безперервної передачі даних і маршрутизації мережі запропонованим методом. Запропонований метод показав зменшення обсягу службового трафіка на 15 % і на 5–10 % кращі результати зменшення часу затримки в межах вузла та при обробці повідомлення. Висновки. Запропонований метод дає змогу зменшити час затримки в межах вузла, який змінює своє положення при обробці повідомлення, а також зменшити об’єм службового трафіка при передачі даних між вузлами в мережі MANET. Для дослідження запропонованого методу використано комп’ютерне моделювання.uk
dc.format.pagerangePp. 42-51uk
dc.identifier.citationOleshchenko, L. M. Data Transmission Method Based on Multiplexing and Taking Into Account Change of Nodes Ratio in MANET Networks / L. M. Oleshchenko, K. O. Movchan, V. I. Petrus // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2020. – № 4(131). – С. 42–51. – Бібліогр.: 10 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpisn.2020.4.226993
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40457
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofНаукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал, 2020, № 4(131)uk
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/uk
dc.subjectwireless networksuk
dc.subjectdynamic routinguk
dc.subjectpeer-to-peeruk
dc.subjectad-hoc networksuk
dc.subjectMANETuk
dc.subjectAd hoc On-Demand Distance Vector algorithmuk
dc.subjectбезпроводові мережіuk
dc.subjectдинамічна маршрутизаціяuk
dc.subjectАd-hoc мережіuk
dc.subjectалгоритм Ad hoc On-Demand Distance Vectoruk
dc.subjectбеспроводные сетиuk
dc.subjectдинамическая маршрутизацияuk
dc.subjectАd-hoc сетиuk
dc.subject.udc004.415.2uk
dc.titleData Transmission Method Based on Multiplexing and Taking Into Account Change of Nodes Ratio in MANET Networksuk
dc.title.alternativeМетод передачі даних на основі мультиплексування та врахування зміни відношення вузлів у мережах MANETuk
dc.title.alternativeМетод передачи данных на основе мультиплексирования и учета изменения отношения узлов в сетях MANETuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NVKPI2020-4_05.pdf
Розмір:
791.97 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 4(131)