Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів

• Дата: 2022
• Автори: Валуйський, С.В., Лисенко, О.І., Чумаченко, С.М., Гуйда, О.Г., Фуртат, О.В., Сушин, І.О.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Інститут програмних систем НАН України 2022
• Назва видання: Проблеми програмування
• Теми: Прикладне програмне забезпечення
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/188669
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів / С.В. Валуйський, О.І. Лисенко, С.М. Чумаченко, О.Г. Гуйда, О.В. Фуртат, І.О. Сушин // Проблеми програмування. — 2022. — № 3-4. — С. 455-468. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.

В роботі розглянутий метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж (БЕМ) за умови застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Запропоновано виконання оцінки зв’язності пари вузлів методом, який ґрунтується на: оцінці геометричної зв’язності, що обмежується максимальною дальністю радіовидимості на фізичному рівні та інтервалом уразливості заданого протоколу множинного доступу на канальному рівні; оцінці інформаційної зв’язності, що враховує наявність не тільки фізичного з’єднання заданої достовірності, а й наявність вільного канального ресурсу, заданої величини затримки передачі при заданому граничному значенні трафіку; оцінці тривалості зв’язності з урахуванням мобільності вузлів мережі. На основі аналітичних математичних моделей було досліджено тривалість зв’язності мобільних абонентів (вузлів) (МА) БЕМ, що складається із МА та БПЛА в умовах прямої радіо видимості та з урахуванням ретрансляції. Зв’язність пари вузлів визначається характеристиками різних рівнів інформаційної взаємодії OSI, такими як дальність радіозв’язку, пропускна здатність каналів, затримка передачі інформації та ін. Показано, що тривалість зв’язності прямо пропорційна розміру зони покриття та обернено пропорційна швидкості переміщення вузлів. На величину тривалості зв’язності також впливає характер (сценарій) мобільності вузлів. Було виконано моделювання переміщення вузлів за 4-ма сценаріями: «марш», «різнобій», «випадкове блукання в полі» та «випадкове блукання в місті». Найбільші значення тривалості зв’язності відповідають третьому сценарію, а найменші – другому (за умови фіксованого радіусу зони покриття та швидкості переміщення вузлів). Так середня тривалість зв’язності з’єднання «БПЛА-пішохід» на випадок «різнобою» становитиме порядку 36 хвилин, а з’єднання «БПЛА-автомобіль» порядку 5 хвилин. Отримані результати можуть бути використані у методі управління топологією мережі БПЛА.