Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11
Розглянуті механізми функціонування в бездротових локальних мережах, які базовані на стандартах ІEEE 802.11. Подана модель безпровідної мережі, на основі апарату стохастичних мереж Петрі. Досліджено вплив деяких системних параметрів на функціонування мережі та запропоновані стандартизовані системні...
Збережено в:
| Дата: | 2006 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2006
|
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6453 |
| 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: | Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 / А.Я. Гладун // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2006. — № 5. — С. 100-108. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-6453 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-64532010-03-05T12:00:53Z Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 Гладун, А.Я. Розглянуті механізми функціонування в бездротових локальних мережах, які базовані на стандартах ІEEE 802.11. Подана модель безпровідної мережі, на основі апарату стохастичних мереж Петрі. Досліджено вплив деяких системних параметрів на функціонування мережі та запропоновані стандартизовані системні конфігурації, які приводять до розробки ефективних мережних структур. Mechanisms of functioning at wireless local networks which are based on standards ІEEE 802.11 is discussed in this paper. The model on base stochastic Petri networks is represented with view of the chosen system parameters and restrictions which do not influence performance of system, and results of calculations of performance with use of program tool system. Influence of some system parameters on functioning of a network is investigated and chosen standardized system configurations which conduct to development of effective network structures. 2006 Article Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 / А.Я. Гладун // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2006. — № 5. — С. 100-108. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1817-9908 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6453 004.75: 681.3 uk Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Розглянуті механізми функціонування в бездротових локальних мережах, які базовані на стандартах ІEEE 802.11. Подана модель безпровідної мережі, на основі апарату стохастичних мереж Петрі. Досліджено вплив деяких системних параметрів на функціонування мережі та запропоновані стандартизовані системні конфігурації, які приводять до розробки ефективних мережних структур. |
| format |
Article |
| author |
Гладун, А.Я. |
| spellingShingle |
Гладун, А.Я. Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 |
| author_facet |
Гладун, А.Я. |
| author_sort |
Гладун, А.Я. |
| title |
Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 |
| title_short |
Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 |
| title_full |
Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 |
| title_fullStr |
Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 |
| title_full_unstemmed |
Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 |
| title_sort |
аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (блм) іеее 802.11 |
| publisher |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| publishDate |
2006 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6453 |
| citation_txt |
Аналіз стохастичних моделей продуктивності бездротових локальних мереж (БЛМ) ІЕЕЕ 802.11 / А.Я. Гладун // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2006. — № 5. — С. 100-108. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT gladunaâ analízstohastičnihmodelejproduktivnostíbezdrotovihlokalʹnihmerežblmíeee80211 |
| first_indexed |
2025-07-02T09:23:24Z |
| last_indexed |
2025-07-02T09:23:24Z |
| _version_ |
1836526552852987904 |
| fulltext |
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 100
A.Y. Gladun
THE ANALYSIS OF
STOCHASTIC MODELS OF
PERFORMANCE FOR
WIRELESS LOCAL NETWORKS
IEEE 802.11
Mechanisms of functioning at wire-
less local networks which are based
on standards ІEEE 802.11 is dis-
cussed in this paper. The model on
base stochastic Petri networks is
represented with view of the chosen
system parameters and restrictions
which do not influence performance
of system, and results of calculations
of performance with use of program
tool system. Influence of some sys-
tem parameters on functioning of a
network is investigated and chosen
standardized system configurations
which conduct to development of
effective network structures.
Розглянуті механізми функціону-
вання в бездротових локальних
мережах, які базовані на станда-
ртах ІEEE 802.11. Подана модель
безпровідної мережі, на основі
апарату стохастичних мереж
Петрі. Досліджено вплив деяких
системних параметрів на функці-
онування мережі та запропонова-
ні стандартизовані системні кон-
фігурації, які приводять до розро-
бки ефективних мережних стру-
ктур.
А.Я. Гладун, 2006
УДК 004.75: 681.3
А.Я. ГЛАДУН
АНАЛІЗ СТОХАСТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ
ПРОДУКТИВНОСТІ БЕЗДРОТОВИХ
ЛОКАЛЬНИХ МЕРЕЖ (БЛМ)
IEEE 802.11
Вступ. В останні роки бездротові мережі пе-
редачі даних стають одним з основних на-
прямків розвитку мережної індустрії. Бурх-
ливий розвиток мереж цього класу в усьому
світі, а також в Україні, про який свідчать як
про “бездротову революцію” в області мереж
передачі інформації [1, 2], завдячує наявні-
стю цілого ряду властивих їм достоїнств. До
них відносяться: гнучкість архітектури ме-
режі, забезпечення можливості динамічної
зміни топології мережі при підключенні, пе-
ресуванні й відключенні мобільних користу-
вачів без значних витрат часу; висока швид-
кість передачі інформації (досягає швидкості
передачі дротових ЛМ); швидкість проекту-
вання і реалізації, що часто є критичним при
жорстких вимогах до часу побудови мережі;
високий ступінь захисту від несанкціонова-
ного доступу; відмова від дорогої прокладки
або оренди оптоволоконного чи мідного ка-
белю. Достоїнства бездротових технологій
значною мірою визначаються тим, що в ос-
нові бездротових мереж, які функціонують
у діапазоні 2,4 Ггц, лежить технологія широ-
космугового або шумоподібного сигналу
(ШПС). Ця технологія спочатку викори-
стовувалася для військових цілей, а в останні
роки успішно застосовується в цивільних
радіомережах. У рамках технології ШПС ро-
зроблені два методи використання широкої
смуги частот метод прямої послідов-ності
(Dіrect Sequence Spread Spectrum DSSS) і
метод частотних стрибків (Frequency Hoppіng
Spread Spectrum FHSS) (табл. 1). Ці методи
використовуються на фізичному
АНАЛІЗ СТОХАСТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ПРОДУКТИВНОСТІ ...
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 101
рівні і кожен з них має окремі переваги та недоліки [5].
ТАБЛИЦЯ 1. Порівняння методів DSSS и FHSS
DSSS FHSS
Більша швидкість (на одну точку доступу) Вища сумарна швидкість передач в одній соті
Більша стійкість до завад Обладнання дешевше і простіше в установці
Менша потужність, менше завад іншим
пристроям
Добре підходить для схем з великою кількістю
незалежних передач „точка-точка”
Краще забезпечує схему „точка - багато
точок”
Менша дальність
Добре підходить для побудови корпоратив-
них та комерційних мереж
Більше шумить, менше завадостійкість
Краще підходить для роботи всередині примі-
щень
Як відомо, комп'ютерні мережі мають різні архітектурні рішення і є досить
складними системами, тому задача об’єднання комп’ютерів у мережу на етапі
розробки нової системи вимагає необхідних методик дослідження та проекту-
вання мережі. Крім того, необхідні засоби для передбачення її продуктивності,
визначення переваг певних архітектурних рішень перед іншими, для верифікації
протоколів обміну між окремими підсистемами.
Дослідження проблем БЛМ. Проблема оцінки продуктивності мереж сто-
сується загальної проблеми підвищення якості використання всіх потенційних
можливостей, закладених у обчислювальні системи. Питання аналізу якості об-
числювальних систем та оптимізації їх характеристик були предметом дослі-
дження з часів появи теорії обчислювальних систем [2, 3, 4]. У цілому, як в
Україні, так і за її межами ведуться інтенсивні наукові дослідження, спрямовані
на підвищення ефективності бездротових радіомереж та вибір оптимальних па-
раметрів протоколу ІEEE 802.11 [16]. У наявних роботах оцінка продуктивно-
сті здійснювалася шляхом імітаційного моделювання [6, 7], або за допомогою
наближених аналітичних моделей [8], заснованих на допущеннях, що істотно
спрощують правило визначення інтервалу затримки. Особливості методу досту-
пу до фізичного середовища (medіum access control МАС) найбільше враховані
в [4, 5], у яких розроблені аналітичні методи оцінки пропускної здатності лока-
льної бездротової мережі 802.11 при високому навантаженні, коли до всіх стан-
цій БЛМ завжди є непусті черги. Даний показник продуктивності оцінювався в
[7] у припущенні ідеального каналу, тобто у відсутності перешкод і схованих
станцій. Результати робіт [14, 79] виявляються практично незастосовними для
оцінки пропускної здатності БЛМ, що орієнтуються на передачу мультимедій-
ного трафіка. Тому мета роботи дослідження основних механізмів функціону-
вання БЛМ (функціонування стільникових систем є близьким до них) на основі
створення моделі стохастичної мережі Петрі (СМП) та отримання кількісних
характеристик продуктивності мережі при варіації різних системних параметрів.
Схема розподіленої координації в мережах IEEE 802.11. В стандарті 802.11
А.Я. ГЛАДУН
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 102
[5, 6] специфіковано рівень доступу до фізичного середовища МАС і фізичний
рівень (PHY) для БЛМ (смуга частот 2,42,5 Ггц). Фундаментальний механізм
доступу в 802.11 використовує модифікований протокол, Carrier Sense Multiple
Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), чи Distributed Coordination Function
(DCF). CSMA/CA намагається уникнути колізій шляхом використання явного
підтвердження пакета (ACK), який означає, що приймаюча станція посилає ACK
пакет для підтвердження того, що пакет отриманий неушкодженим.
МАС є варіантом CSMA (carrіer sense multіple access) множинного доступу з
виявленням несучої і відомий під назвою розподілена функція координації
(DCF, dіstrіbuted coordіnatіon functіon). Стандартом запропоновано дві версії
DCF: основний доступ (basіc access), що базується на двосторонній процедурі
встановлення зв'язку та доступ RTS/CTS (request-to-send/clear-to-send), що базу-
ється на чотирьохканальній процедурі встановлення зв'язку (рис. 1). В обох ви-
падках тільки перший пакет повинен боротися за середовище. Доступ станцій
до середовища ґрунтується на двох періодах часу (часових інтервалах): пер-
ший DІFS (DCF іnterframe space), тобто DCF міжкадровий інтервал, другий –
SІFS (short іnterframe space), тобто короткий міжкадровий інтервал. DІFS між-
кадровий інтервал, що використовується, як мінімальна затримка для асинхрон-
них кадрів, які змагаються за доступ. SІFS – мінімальний міжкадровий інтер-
вал, що використовується для усіх негайних відповідей у каналі. Причому,
SІFS< DІFS.
РИС. 1. Успішне встановлення зв'язку для методу RTS/CTS
У методі RTS/CTS існує ще два пакети: RTS – містить інформацію про дов-
жину кадру і CTS – пакет, що є підтвердженням для того ж самого пакета RTS.
SIFS – це проміжки між послідовними передачами. Від інформації, що знахо-
диться в пакетах RTS і CTS, інші станції можуть бути поінформованими, як дов-
го середовище буде зайнятим. Є дві причини щоб використовувати більш склад-
ний механізм RTS/CTS. Коли тільки короткі пакети RTS борються за середови-
ще, то для процедури зіткнення витрачається менше смуги пропускання. Випа-
дковий інтервал відстрочки при зіткненні обирається у такий спосіб:
BackoffTime = Random() x aSlotTime,
де BackoffTime час відстрочки; Random() – випадкове число, яке генерує гене-
ратор випадкових чисел; aSlotTime випадковий дискретно-разовий інтервал
відстрочки, який вибирає станція відразу після виникнення колізії. Цей таймер
зменшується, коли середовище вільне.
Дані
АНАЛІЗ СТОХАСТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ПРОДУКТИВНОСТІ ...
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 103
Процедура відстрочки показана на рис. 2. Станція 1 і 2 мають намір переда-
ти кадр. Після закінчення попередньої передачі, станція 2 очікує деякий інтервал
DІFS і потім вибирає час відстрочки рівний 6 перед посилкою наступного кадру.
Тим часом, станція 1 прослуховує вільний канал протягом DІFS і потім передає
кадр. На протязі передачі станція 2 зупиняє зменшення свого таймера відстроч-
ки. Однак, він зменшується знову, коли канал виявив незанятість каналу протя-
гом DІFS. Критичним параметром протоколу є уразливий період. Він складаєть-
ся з часу поширення в ефірі (aAіrPropagatіonTіme), часу, який потрібен одержу-
вачу для того, щоб розпізнати сигнал (aCCATіme) і час, який необхідний для пе-
ремикання з одержання на передачу (aRxTxTurnaroundTіme).
РИС. 2. Процедура відстрочки з основним механізмом доступу
Стандарт визначає три різні фізичні рівні (PHY): метод прямої послідовності
(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS), метод частотних стрибків (Frequency
Hopping Spread Spectrum, FHSS) та інфрачервоний (ІR). Ці методи кардинально
відрізняються і є несумісними один з одним. На рис. 2 видно, що ми нехтуємо
ефектами уразливого періоду. Значення специфіковані для фізичного рівня,
отримані зі стандарту (для DSSS й FHSS тільки) представлені в табл. 2.
ТАБЛИЦЯ 2. Параметри, які залежні від фізичного середовища [5]
Параметри DSSS FHSS
aSlotTime 20 мкс 50 мкс
aCCATime ≤ 15 мкс 27 мкс
aRxTxTurnaroundTime ≤ 5 мкс 20 мкс
SIFS 10 мкс 28 мкс
DIFS 50 мкс 128 мкс
aCWmin 31 15
aCWmax 1023 1023
PHYHeader 192 біт 128 біт
MaxFrameBody 8157 байт 4061 байт
Дані
А.Я. ГЛАДУН
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 104
Системні параметри незалежні від фізичного рівня: aAіrPropagatіonTіme =
= 1мкс (приймаючи максимальну відстань 200 м), MACHeaderCRC = 272 біти,
ACK = 112 біт, RTS = 160 біт, CTS = 112 біт, час очікування = 300 мкс, мініма-
льна швидкість передачі інформації в бітах 11 Мбіт/с. Ми також приймаємо іде-
альні умови каналу, тобто, проблему прихованості термінала й загасання (коро-
ткострокові коливання якості каналу) не розглядаються.
Стохастичні мережі Петрі. Представляють основу для оцінки продуктив-
ності й надійності різних видів систем [10, 11]. Вони використовуються для мо-
делювання кількісних аспектів розподілених систем, у сфері інформатики, ко-
мунікацій і виробництва. СМП особливо добре придатні для того, щоб моделю-
вати системи з паралельними й синхронізованими діями [11]. Зазвичай робоче
навантаження, згенероване джерелами трафіка даних є недетермінованим і сто-
хастичним по своїй природі. Дані можуть передаватися в різні моменти часу і
вони можуть бути різних обсягів, а деколи потік даних може приймати вибухо-
вий характер. Традиційно, системи організації черг використовувалися для при-
кладного стохастичного моделювання в цих сферах. Їхня сила – це ефективне
аналітичне рішення широкого класу моделей. Однак, недоліками систем органі-
зації черг вважають саме недостатність описової потужності для адекватного
відображення таких явищ, як синхронізація або блокування. Для опису цих та
інших особливостей розподілених систем, СМП є найбільш придатними [10, 11].
Побудова детальної моделі СМП. Розглянемо детальну модель СМП, що
відображає процеси функціонування фундаментального механізму доступу до
фізичного середовища в IEEE 802.11. На рис. 3 показана підмережа Петрі для
однієї станції безпровідної локальної мережі1. Позиції vuln і busy є глобальними:
підмережа Петрі кожної станції пов'язана одна з одною за допомогою цих двох
позицій однаковим способом. Це означено численними крапками на рис. 3. Зна-
чення кожної позиції і переходу пояснено в табл. 3. Більш докладніші пояснення
окремих переходів подані в [6].
Позиція free моделі моделює вільний буфер для розміщення кадрів на МАС-
підрівні станції. Максимальне число кадрів, які станція може розмістити, уста-
новлене в N (як певна кількість маркерів). Експонентний перехід gen моделює
надходження блоків даних від більше високих протокольних рівнів, позиція
waіt моделі буферизує кадри, що чекають передачі. Решта позицій та переходів
СМП, що залишилася, моделює канал доступу та передачу кадрів і може, таким
чином, розглядатися як модуль обслуговування цієї черги.
Маркери з позиції waіt можуть надходити в інші підмережі Петрі, при ная-
вності маркера у позиції іdle або fіn. Якщо станція не змогла одержати доступу
до каналу деякий час, то маркер перебуває у позиції іdle і потім активізується
перехід fіrst, який виштовхує маркер у позицію sense (прослуховування каналу);
1 Для назви позицій та переходів використані латинські букви, як того вимагає опис вхі-
дних даних (моделі СМП) для програмного пакета TіmeNET на якому виконувався про-
цес розрахунку кількісних параметрів продуктивності [12].
АНАЛІЗ СТОХАСТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ПРОДУКТИВНОСТІ ...
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 105
інакше активізується наступний перехід consecutіve і вставляється маркер у по-
зицію Pbackoff (запуск процедури відстрочки).
РИС. 3. Детальна СМП модель бездротової локальної мережі IEEE 802.11
Маркери в позиції busy представляють число запитуваних станціями пере-
дач. Згідно з передбаченим механізмом захисного блокування (в методі досту-
пу), один з безпосередніх переходів defer і access відкривається і доступ дозво-
ляється. Спочатку один маркер вштовхується в позицію Pbackoff (запуск проце-
дури відстрочки), а потім інший маркер вштовхується в позицію Pvuln (запуск
передачі в несприятливий (уразливий) період)). Зіткнення (конфлікт) відбудеть-
ся, якщо в цей період будь-яка інша станція спробує одержати доступ до середо-
вища. Число передач у несприятливий (уразливий) період, представлений мар-
керами в позиції vuln. (Інформацією щодо просторового розподілу станцій мож-
А.Я. ГЛАДУН
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 106
на знехтувати, оскільки затримка поширення сигалу є досить короткою у порів-
нянні з іншими частинами уразливого періоду). Зіткненню відповідає наявність
більш ніж одного маркера в позиції vuln. У цьому випадку (при зіткненні) на-
ступний перехід Tcoll активізується й заштовхує в позицію Pcoll маркер, що
служить пам'яттю про те, що зіткнення відбулося. Особливістю цієї моделі є те,
що виявлення зіткнення й пам'ять про зіткнення це певна модель штучного
механізму", що була використана в моделі. У реальній мережі станція не знає,
що зіткнення відбулося.
Тривалість уразливого періоду представлена детермінованим переходом
Tvuln. Незалежно від того, чи дійсно є маркер у позиції Pcoll, сумарний перехід
Ttxcoll або Ttxsucc є дозволеним. Час активізації переходу Ttxsucc відображає
тривалість успішного обміну послідовністю кадрів на основі використовуваної
технології (або базовий доступ або RTS/CTS), включаючи необхідні міжкадрові
інтервали: SІFS між кадрами, DІFS після завершального кадру ACK. У від-
повідності до цього, тривалість активізації переходу Ttxcoll розрахована тільки
на кадр, що претендував (боровся) за середовище (відповідно, пакет даних або
RTS) плюс DІFS. В обох випадках час aCCATіme, що є, компонентом уразливого
періоду, повинен бути віднятим від часу тривалості активізації переходів Ttxcoll
та Ttxsucc.
ТАБЛИЦЯ 3. Інтерпретація СМП моделі (рис. 3)
Елементи СМП Інтерпретація моделі
free буфер станції вільний
gen надходження корисного навантаження (даних) на МАС-підрівень
wait буферизований кадр (надходження кадру в буфер)
consecutive, first послідовна (один за одним) або перша передача кадру
sense прослуховування (виявлення) каналу
access запуск процедури доступу до фізичного середовища
defer відстрочка доступу, повернення у вихідне положення
Tvuln, Pvuln уразливий період
vuln число станцій в уразливий період
Tcoll, Pcoll зіткнення кадрів (колізія)
Ptx передача, що виявлена іншими станціями
busy число запитуваних станцією (неуспішних) передач
Ttxcoll, Ttxsucc тривалість зіткнення й тривалість успішних передач
Ptimeout, Ttimeout витікання (завершення) тривалості часу ACK або CTS
Pbackoff, Tbackoff процедура відстрочки до наступної спроби
bс лічильник відстрочок
fin закінчення процедури доступу до середовища після успішної пере-
дачі кадру
finidle непослідовна передача (одиночний кадр)
idle станція не має кадрів, що очікують на передачу
Ми проаналізували, що доповнення інтервалом DІFS у кінці часу передачі
кадру спрощує моделювання виявлення каналу, в іншому випадку, перехід
АНАЛІЗ СТОХАСТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ПРОДУКТИВНОСТІ ...
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 107
access повинен бути синхронізованим (розрахованим). Активізація Ttxcoll за-
штовхує маркер у позицію Ptіmeout, потім активізація переходу Ttxsucc вишто-
вхує маркер до позицій free та fіn.
Детермінований перехід Ttіmeout моделює закінчення часу ACK або CTS,
як доречний факт, просуває маркер, для того, щоб розмістити його в позиції
Pbackoff. Розгалужений перехід Tbackoff, що спрацьовує щоразу, коли захисне
блокування #busy = 0 не установлене, моделює процедуру відстрочки. Після ак-
тивізації переходу Tbackoff, маркер повертається до позиції sense і лічильник
відстрочок bc обновлюється (коректується). Перехід Tbackoff має значне розга-
луження дуг і його спрацьовування є залежним від наявності маркерів у позиці-
ях пов’язаних з цим переходом.
Висновки. На основі отриманих результатів можна зробити наступні ви-
сновки, що стосуються дослідження питань функціонування, проектування та
розробки БЛМ стандарту ІEEE 802.11:
- на основі чисельних експериментів порівняно різні МАС механізми та дос-
ліджено вплив деяких системних параметрів на функціонування мережі;
- погіршення пропускної здатності спостерігається при використанні основ-
ного механізму доступу й незначне погіршення спостерігається при використан-
ні механізму RTS/CTS;
- технологія FHSS досягає більш низької продуктивності ніж технологія
DSSS, імовірно через більшу тривалість уразливого періоду;
- як видно з отриманих результатів, що тільки більші кадри можуть вико-
ристовувати канал ефективно. Особливо це стосується методу RTS/CTS, який
є небагато гіршим для маленьких кадрів. Методика розрахунків може викори-
стовуватись як для різних варіантів архітектур мобільних мереж IEEE 802.11;
- розгляд різних архітектурних рішень підтвердив, що стандартизовані сис-
темні конфігурації ведуть до розробки ефективних мережних структур. Такі по-
передні розрахунки продуктивності систем необхідні на етапі передпроектних
досліджень, тому що вони дають змогу проектувальникам обґрунтувати методи
реалізації комп’ютерної мережі.
Слід зазначити, що область застосування аналітичних моделей мереж черг
значною мірою обмежується через припущення про експонентний характер об-
слуговування, оскільки в комп'ютерних мережах функції розподілу, часу оброб-
ки й передачі по каналах зв'язку є відмінними від експонентних.
Незважаючи на досягнутий деякий прогрес у теорії проектування комп'ю-
терних мереж, ця перспективна область залишає простір для розробки нових
математичних методів та подолання недоліків відомих [12]. Особливо це сто-
сується області побудови моделей комп'ютерних мереж, що є скоріше мистец-
твом, ніж наукою.
Перспектива робіт у цьому напрямку передбачає виконання робіт по
вдосконаленню існуючого інструментального програмно-технологічного ком-
плексу PetriNet [8, 9, 12] для автоматизації задач аналізу продуктивності мереж
та використання не експоненційних функцій, що описують розподілення імові-
рності переходів в моделях СМП. Не експоненційні функції дозволять побуду-
А.Я. ГЛАДУН
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2006, № 5 108
вати більш адекватну модель, що в свою чергу дозволить отримати більш точні
результати, які необхідні для аналізу продуктивності мереж з мультимедіа за
стосунками.
Складність та висока вартість сучасних перспективних телекомунікаційних
систем (ТС) не дозволяють обмежувати роботу з формування їхньої архітектури,
вибору основних конструктивних параметрів і оцінки характеристик лише на
інженерній інтуїції. При розробці перспективних або модернізації існуючих сис-
тем потрібно попередній об'єктивний аналіз [1315] для обґрунтування розгля-
нутих проектів та пропозицій з погляду їхніх техніко-економічних показників.
1. Столингс В. Беспроводные линии связи и сети: Пер. с англ. – М.: Издательский дом
«Вильямс», 2003. 640 с.
2. Шиллер Й. Мобильные коммуникации. Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс»,
2002. 384 с.
3. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. М.: Наука, 1992. 367 с.
4. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.:
Техносфера, 2003. 512 с.
5. IEEE 802.11: IEEE Standard for Wireless LAN – Medium Access Control (MAC) and Physi-
cal Layer (PHY) Specifications. ANSI/IEEE Std 802.11, 2004 Edition.
6. Information technology-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: Higher-Speed Physical
Layer Extension in the 2.4 GHz Band, IEEE, 2004.
7. Гладун А.Я., Точилін В.В. Розробка програмно-інструментальних систем проектування
та аналізу комп’ютерних мереж // Матеріали Х Міжнар. наук. практ. конф. „Інфор-
маційні технології в економіці, менеджменті і бізнесі, ЄУ. К., 2004. С. 4758.
8. Гриценко В.И., Гладун А.Я. О применении временных и стохастических сетей Петри в
задачах оценки производительности высокоскоростных сетей связи // Кибернетика и
вычислительная техника. 1999. Вып. 103. С. 102109.
9. Гладун А.Я, Проценко О.І. Аналіз моделей процедур хендовера в бездротових мережах,
базованих на технологіях АТМ // Наукові записки, сер. Комп’ютерні науки, НаУКМА,
2003. 21. С. 85 95.
10. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984. 212 с.
11. Мурата Т. Сети Петри: Свойства, анализ, приложения, ТИИЭР. 1989. 77, № 4.
С. 1852.
12. Гладун А.Я. Моделювання комп’ютерних мереж на основі інструментально-програмних
засобів. Навч. посіб.. К.: Вид-во Європ. ун-ту, 2004. 112 с.
13. Baldi P., Frasconi P., Smyth P. Modeling the Internet and the Web. Probabilistic Methods and
Algorithms. John Wiley, New York, 2003. 285 p.
14. Гладун А.Я, Точилін В.М. Моделі стохастичних мереж Петрі в задачах оптимізації QoS
комп’ютерних мереж // Материалы Междунар. науч. конф. «Моделирование и иссле-
дование устойчивости динамических систем» DSMSI-2005, КГУ, 2005. С. 7879.
15. Гладун А.Я., Точилин В.М. Вероятностные методы моделирования и анализ производи-
тельности Web-сервисов в Internet // Тр. Междунар. конф. по математическому модели-
рованию МКММ-2005, Феодосия, 2005. С. 363368.
Получено 12.05.2005
|