bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2024-22-4-84-91bsuir-3960Research ArticleСтатьиДвухуровневая мобильная самоорганизующаяся сеть с комбинированным режимом работыTwo-Level Mobile Self-Organizing Network with Combined Operation ModeПолуянТ. В.PaluyanT. V.

Полуян Т. В., асс. каф. инфокоммуникационных технологий,

г. Минск.

 

TATSIANA V. PALUYAN, Assistant at the Department of Infoсommunication Technologies,

Minsk.

ЦветковВ. Ю.TsviatkouV. Yu.

Цветков Виктор Юрьевич, д-р техн. наук, проф., зав. каф. инфокоммуникационных технологий,

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6.

Тел.: +375 17 293-84-04.

Tsviatkou Viktar Yur’evich, Dr. of Sci. (Tech.), Professor, Head of the Department of Infoсommunication Technologies,

6, P. Brovki St., Minsk, 220013.

Phone: +375 17 293-84-08.

vtsvet@bsuir.byБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics2024030920242248491Copyright © Полуян Т.В., Цветков В.Ю., 20242024Полуян Т.В., Цветков В.Ю.Paluyan T.V., Tsviatkou V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3960

Предложен комбинированный метод построения и функционирования двухуровневой мобильной самоорганизующейся сети, основанный на распределении узлов по транспортному уровню и уровню доступа с переводом их соответственно в одноранговый и инфраструктурный режимы работы. Метод отличается разделением источников нагрузки каждого транспортного узла на два домена коллизий по частоте, что позволяет повысить вероятность успешного случайного доступа к среде передачи. Это приводит к расширению полосы используемых частот в два раза, но уменьшает вероятность потерь кадров и повышает пропускную способность сети с сохранением возможности самоорганизации и масштабирования. Предложенный метод позволяет организовать двухуровневую мобильную самоорганизующуюся сеть с более высокой пропускной способностью по сравнению с одноуровневой, работающей в одноранговом режиме, при одинаковых полосе используемых частот и площади покрытия. Причем эффективность метода растет с увеличением количества узлов доступа, поскольку приводит к уменьшению числа транспортных узлов в канале передачи и вероятности потерь кадров данных.

A combined method for constructing and operating a two-level mobile self-organizing network is proposed, based on the distribution of nodes across the transport and access levels, transferring them to peer-topeer and infrastructure operating modes, respectively. The method is distinguished by dividing the load sources of each transport node into two frequency collision domains, which increases the probability of successful random access to the transmission medium. This leads to a doubling of the used frequency band, but reduces the likelihood of frame loss and increases network throughput while maintaining the ability to self-organize and scale. The proposed method makes it possible to organize a two-level mobile self-organizing network with higher throughput compared to a single-level one operating in peer-to-peer mode, with the same frequency band and coverage area. Moreover, the effectiveness of the proposed method increases with the increase in the number of access nodes, since it leads to a decrease in the number of transport nodes in the transmission channel and the probability of data frame loss.

мобильная самоорганизующаяся сетьвероятность потерь кадров данныхпропускная способность канала передачи данныхmobile self-organizing networkprobability of data frame lossdata transmission channel capacityReferencesDynamic Channel Selections and Performance Analysis for High-Speed Train WiFi Network / F. Xuming [et al.] // International Workshop on High Mobility Wireless Communications. 2015. DOI: 10.1109/HMWC.2015.7353350.Xuming F., Yawei Z., Yaxiong F., Yu W., Yuxin Z. (2015) Dynamic Channel Selections and Performance Analysis for High-Speed Train WiFi Network. International Workshop on High Mobility Wireless Communications. DOI: 10.1109/HMWC.2015.7353350.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: IEEE Standard for Information Technology 802.11–2020. Date of access: 14.12.2016.IEEE Standard for Information Technology 802.11–2020. 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. Accessed 14 December 2016.Hirioo, S. End-to-End Throughput and Delay Analysis for IEEE 802.11 String Topology Multi-Hop Network Using Markov-Chain Model / S. Hirioo, S. Kosuke, K. Nobuyoshi // IEEE 26th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications. 2015. DOI: 10.1109/PIMRC.2015.7343572.Hirioo S., Kosuke S., Nobuyoshi K. (2015) End-to-End Throughput and Delay Analysis for IEEE 802.11 String Topology Multi-Hop Network Using Markov-Chain Model. IEEE 26th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications. DOI: 10.1109/PIMRC.2015.7343572.Jayalakshmi, V. Study of Clustering Schemes in Mobile Ad hoc Networks / V. Jayalakshmi, R. Sarumathi // 6th International Conference on Intelligent Computing and Control Systems. 2022. DOI: 10.1109/ICICCS53718.2022.9788134.Jayalakshmi V., Sarumathi R. (2022) Study of Clustering Schemes in Mobile Ad hoc Networks. 6th International Conference on Intelligent Computing and Control Systems. DOI: 10.1109/ICICCS53718.2022.9788134.Таненбаум, Э. Компьютерные сети / Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл; 5-е изд. СПб.: Питер, 2012.Tanenbaum E., Weatherall D. (2012) Computer Networks. Saint Petersburg, Peter Publ. (in Russian).Степанов, С. Н. Теория телетрафика: концепции, модели, приложения / С. Н. Степанов. М.: Горячая линия – Телеком, 2015.Stepanov S. N. (2015) Theory of Teletraffic: Concepts, Models, Applications. Moscow, Hotline – Telecom Publ. (in Russian).Клейнрок, Л. Вычислительные системы с очередями / Л. Клейнрок; пер. с англ. Б. С. Цыбакова. М.: Мир, 1979.Kleinrock L. (1979) Computing Systems with Queues. Moscow, Mir Publ. (in Russian).Iversen, V. B. Teletraffic Engineering and Network Planning / V. B. Iversen. Denmark: DTU Fotonik, 2015.Iversen V. B. (2015) Teletraffic Engineering and Network Planning. Denmark, DTU Fotonik Publ.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.