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

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

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 дальніс...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
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
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
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.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-188669
record_format dspace
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Прикладне програмне забезпечення
Прикладне програмне забезпечення
spellingShingle Прикладне програмне забезпечення
Прикладне програмне забезпечення
Валуйський, С.В.
Лисенко, О.І.
Чумаченко, С.М.
Гуйда, О.Г.
Фуртат, О.В.
Сушин, І.О.
Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів
Проблеми програмування
description 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.
format Article
author Валуйський, С.В.
Лисенко, О.І.
Чумаченко, С.М.
Гуйда, О.Г.
Фуртат, О.В.
Сушин, І.О.
author_facet Валуйський, С.В.
Лисенко, О.І.
Чумаченко, С.М.
Гуйда, О.Г.
Фуртат, О.В.
Сушин, І.О.
author_sort Валуйський, С.В.
title Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів
title_short Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів
title_full Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів
title_fullStr Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів
title_full_unstemmed Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів
title_sort метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів
publisher Інститут програмних систем НАН України
publishDate 2022
topic_facet Прикладне програмне забезпечення
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/188669
citation_txt 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.
series Проблеми програмування
work_keys_str_mv AT valujsʹkijsv metodocínkizvâznostívuzlívbezdrotovihepízodičnihmerežzaumovizastosuvannâbezpílotnihlítalʹnihaparatív
AT lisenkooí metodocínkizvâznostívuzlívbezdrotovihepízodičnihmerežzaumovizastosuvannâbezpílotnihlítalʹnihaparatív
AT čumačenkosm metodocínkizvâznostívuzlívbezdrotovihepízodičnihmerežzaumovizastosuvannâbezpílotnihlítalʹnihaparatív
AT gujdaog metodocínkizvâznostívuzlívbezdrotovihepízodičnihmerežzaumovizastosuvannâbezpílotnihlítalʹnihaparatív
AT furtatov metodocínkizvâznostívuzlívbezdrotovihepízodičnihmerežzaumovizastosuvannâbezpílotnihlítalʹnihaparatív
AT sušinío metodocínkizvâznostívuzlívbezdrotovihepízodičnihmerežzaumovizastosuvannâbezpílotnihlítalʹnihaparatív
first_indexed 2023-10-18T23:08:52Z
last_indexed 2023-10-18T23:08:52Z
_version_ 1796157370965950464
spelling irk-123456789-1886692023-03-12T01:27:50Z Метод оцінки зв’язності вузлів бездротових епізодичних мереж за умови застосування безпілотних літальних апаратів Валуйський, С.В. Лисенко, О.І. Чумаченко, С.М. Гуйда, О.Г. Фуртат, О.В. Сушин, І.О. Прикладне програмне забезпечення 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. The paper considers a method for assessing the connectivity of nodes of wireless episodic networks (WEN) under the condition of using unmanned aerial vehicles (UAVs). It is proposed to perform an evaluation of the connectivity of a pair of nodes according to a method, which is based on: an evaluation of geometric connectivity, which is limited to the maximum range of radio visibility at the physical level and the vulnerability interval of a given multiple access protocol at the channel level; assessment of information connectivity, which takes into account the presence of not only a physical connection of a given reliability, but also the presence of a free channel resource, a given amount of transmission delay at a given traffic limit value; assessment of the duration of connectivity taking into account the mobility of network nodes. On the basis of analytical mathematical models, the duration of connectivity of mobile subscribers (nodes) (MS) of the WEN consisting of MS and UAVs in direct radio visibility conditions and taking into account relaying was investigated. The connectivity of a pair of nodes is determined by the characteristics of different levels of OSI information interaction, such as radio range, channel bandwidth, information transmission delay, etc. It is shown that the duration of connectivity is directly proportional to the size of the coverage zone and inversely proportional to the speed of movement of nodes. The nature (scenario) of node mobility also affects the duration of connectivity. The simulation of the movement of nodes was carried out under 4 scenarios: «march», «skirmish», «random wandering in the field» and «random wandering in the city». The largest values of the duration of connectivity correspond to the third scenario, and the smallest to the second (with a fixed radius of the coverage area and the speed of movement of nodes). Thus, the average connection duration of the UAV-pedestrian connection in the event of a «difference» will be of the order of 36 minutes, and the UAV-car connection of the order of 5 minutes. The obtained results can be used in the UAV network topology control method. 2022 Article 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. 1727-4907 DOI: https://doi.org/10.15407/pp2022.03-04.455 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/188669 621.396.4 uk Проблеми програмування Інститут програмних систем НАН України

Схожі ресурси