Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были получены навыки по поиску и анализу научно-исследовательских работ для дальнейшего моделирования и оценке эффективности воссозданной модели.

Были также изучены различные топологии беспроводных сетей: WDS (Wireless Distribution System), Mesh и Ad Hoc. Проведен их сравнительный анализ по критериям надежности, гибкости, сложности настройки и масштабируемости.

Рассмотрены стандарты IEEE 802.11a/b/g/n/s, их технические характеристики, диапазоны частот, пропускная способность и зона покрытия. Также проведен сравнительный анализ этих стандартов по критериям совместимости, помехоустойчивости и энергоэффективности.

Разработана модель беспроводной сети с использованием стандарта IEEE 802.11s и топологии Mesh. Модель включает пять точек доступа (Access Points), мобильное устройство и реализацию статической и динамической маршрутизации (AODV). Реализованы сценарии моделирования для различных режимов работы сети.

Произведено сравнение трех типов маршрутизации: статическая без подтверждения, статическая с подтверждением и динамическая (AODV). В ходе анализа измерялись такие метрики, как количество отправленных и полученных пакетов, процент потери пакетов. Протокол AODV показал наилучшие результаты по надежности доставки пакетов (99,49%) по сравнению со статическими протоколами

Произведено исследование поведения протокола AODV в различных условиях: Линейное движение клиента - потеря пакетов составила 22,87%, что связано с необходимостью перестройки маршрутов при изменении положения устройства; Отключение точки доступа - потеря пакетов составила 22,42%. Это объясняется временем, необходимым для обнаружения неисправности и перестройки маршрутов; Наличие физических препятствий - потеря пакетов увеличилась до 29,17%, что связано с ухудшением качества сигнала и снижением скорости передачи данных.

Были сформулированы следующие основные выводы по работе:

1. Протокол AODV продемонстрировал высокую устойчивость и адаптивность в условиях изменения топологии сети, наличия помех и физических препятствий. Он обеспечивает более надежную доставку пакетов по сравнению со статической маршрутизацией.

2. Статическая маршрутизация, хотя и проще в настройке, менее устойчива к внешним воздействиям и не позволяет автоматически адаптироваться к изменениям в сети.

3. Физические препятствия и помехи оказывают значительное влияние на качество связи и требуют учета при проектировании беспроводных сетей.

4. OMNeT++ оказался эффективным инструментом для моделирования и исследования беспроводных сетей. Позволяет визуализировать топологию, собирать статистику и тестировать работу сети в различных условиях.

Отчет выполнен согласно требованиям «ОС ТУСУР-01 2021»

Список использованных источников

1. Образовательный стандарт вуза ОС ТУСУР 01-2021. Работы студенческие по направлениям подготовки и специальностям технического профиля. Общие требования и правила оформления – Томск: ТУСУР, 2021. – 57 с.;

2. OMNeT++ - Manual [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://doc.omnetpp.org/omnetpp4/manual/usman.html (дата обращения 10.04.2025);

3. Hongqiang Zhai, Younggoo Kwon, Yuguang Fang: Performance analysis of IEEE 802.11 MAC protocols in wireless LANs [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/wcm.263 (дата обращения 05.03.2025);

4. Sourangsu Banerji, Rahul Singha Chowdhury: On IEEE 802.11: Wireless LAN Technology [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://arxiv.org/abs/1307.2661 (дата обращения 05.03.2025);

5. QoS in IEEE 802.11-based wireless networks: A contemporary review [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1084804515000892 (дата обращения 05.03.2025);

6. Enhanced AODV routing protocol for Ad hoc networks [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4772575 (дата обращения 05.03.2025);

7. Dynamic Source Routing in Ad Hoc Wireless Networks [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-0-585-29603-6_5 (дата обращения 05.03.2025);

8. Performance comparison of AODV/DSR on-demand routing protocols for ad hoc networks in constrained situation [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1431307 (дата обращения 05.03.2025);

9. Path Observation Based Physical Routing Protocol for Wireless Ad Hoc Networks situation [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://link.springer.com/article/10.1007/s11277-017-4565-9 (дата обращения 05.03.2025);

10. Routing security in wireless ad hoc networks [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1039859 (дата обращения 05.03.2025);

11. A Practical Introduction to the OMNeT++ Simulation Framework [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-12842-5_1 (дата обращения 10.04.2025);

12. Simulation and Evaluation of Wired and Wireless Networks with NS2, NS3 and OMNET++ [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://osuva.uwasa.fi/handle/10024/4316 (дата обращения 10.04.2025);

13. An Extension of the OMNeT++ INET Framework for Simulating Real-time Ethernet with High Accuracy [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://core-researchgroup.de/assets/bibliography/eigene/sdkks-eifre-11.pdf (дата обращения 10.04.2025);

14. Modeling and Simulation of IEEE 802.11g using OMNeT++ [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.igi-global.com/chapter/modeling-simulation-ieee-802-11g/38270# (дата обращения 10.04.2025);

15. Wireless Energy Efficiency Evaluation for Buildings Under Design Based on Analysis of Interference Gain [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9057728 (дата обращения 22.04.2025);

16. Interference of 802.11B WLAN and Bluetooth: Analysis and Performance Evaluation [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/43655983_Interference_of_80211B_WLAN_and_Bluetooth_Analysis_and_Performance_Evaluation (дата обращения 22.04.2025);

17. Impact of mobility on the performance of ad hoc wireless networks [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1286179 (дата обращения 22.04.2025);

18. Packet loss analysis in wireless sensor networks routing protocols [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6256248 (дата обращения 22.04.2025);

19. Energy efficiency in wireless sensor networks: A top-down survey [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1389128614001418 (дата обращения 22.04.2025);

20. Energy Efficiency in Wireless Networks via Fractional Programming Theory [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.nowpublishers.com/article/Details/CIT-088 (дата обращения 22.04.2025);

21. Security in wireless ad hoc networks [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://dl.acm.org/doi/abs/10.5555/989711.989742 (дата обращения 10.02.2025);

22. A study of different routing protocols and encryption algorithms in wireless networks [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8391902 (дата обращения 19.02.2025);

23. Common security issues and challenges in wireless sensor networks and IEEE 802.11 wireless mesh networks [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://bura.brunel.ac.uk/handle/2438/3662 (дата обращения 19.02.2025);

24. A Systematic Study of IEEE 802.11 DCF Network Optimization From Theory to Testbed [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9171898 (дата обращения 19.02.2025);

25. Performance evaluation of opportunistic routing protocols: a framework-based approach using OMNeT++ [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2382016.2382022 (дата обращения 22.04.2025);

26. A Basic Guide to Network Simulation Using OMNeT++ [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://koreascience.kr/article/ JAKO202427157745037.page (дата обращения 22.04.2025);

27. Network Simulation with OMNet++ [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.net.in.tum.de/fileadmin/TUM/NET/NET-2020-11-1/NET-2020-11-1_08.pdf (дата обращения 22.04.2025);

28. A Guide to Network Simulation Using the INET Framework for OMNeT++ [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://koreascience.kr/article/JAKO202433772008776.page (дата обращения 22.04.2025);