Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kontseptsii_primenenia_yacheistykh_setey5.docx
Скачиваний:
10
Добавлен:
20.03.2016
Размер:
48.54 Кб
Скачать

Концепции размещения ячеистых сетей ieee 802.11

Аннотация: последние тенденции в международной стандартизации показывают стремление индустрии выпускать на рынок товары, поддерживающие беспроводные локальные ячеистые сети (WLAN). Новая технология поддерживает прозрачное расширение покрытия сети, не нуждаясь в дорогостоящих и негибких проводах для подключения точки доступа (ТД). Среди предусмотренных вариантов использования, снабжение высокоскоростным беспроводным доступом в Интернет перенаселённых городских районов является одним из самых интересных и в то же время самых сложных. В этой статье мы проанализируем, какие из концепций размещения смогут обеспечить эффективную настройку ячеистой сети в таких случаях. Для этого мы воспользуемся реалистичной моделью системы, которая будет включать в себя сильную затенённость в городских районах. Затем мы представим алгоритм по созданию топологий, который будет размещать ТД в соответствии с различными критериями оптимизации в данном районе. На основе этого алгоритма мы оценим различные концепции размещения, которые включают в себя параметры для используемой полосы частот, мощности передачи и усиления антенны. Наконец, результаты позволят нам обоснованно судить о возможностях и сопутствующей сложности ячеистых сетей WLAN.

  1. Введение

Сеть WLAN стандарта IEEE 802.11 является довольно успешной на рынке. Одно из её основных приложений – возможность подключения мобильных устройств к Интернету: мобильные станции (STA) связываются со стационарной точкой доступа, направляя пакеты данных между проводными и беспроводными сетями. Так как расстояние между STA и ТД ограничено из-за потерь при распространении на канале, полное покрытие большой территории с помощью беспроводного доступа требует нескольких взаимосвязанных точек доступа.

Если проводная структура для соединения ТД не подходит, то беспроводная магистраль для кратного числа ТД становится жизненно необходимой. Таким образом, ТД передают пакеты данных от привязанных к ним STA через другую ТД к проводной сети и назад. Как правило, одна ТД имеет несколько соседних, которые обеспечивают защиту от разрывов соединения. Участвующие в этом ТД образуют ячеистую сеть и называются беспроводными точками доступа (БТД). В настоящее время Исследовательская Группа (ИГ) "S" из IEEE 802.11 прикладывает все усилия на разработку поправки к стандарту, который определяет функциональность таких БТД, включая механизмы для выбора пути, безопасность и усовершенствование управления доступом к среде (MAC).

Один из самых видных прецедентов для будущего ячеистых сетей IEEE 802.11s – открытый доступ к сети для густонаселенных районов. Они сравнимы с понятием «горячих точек», где одна или несколько ТД размещены провайдером и подключены через проводную магистраль. Использование беспроводной ячеистой сети (WMN) для подключения БТД сохраняет стоимость установки проводных сетей, а настройки сети становятся более гибкими. Изменения в структуре сети, топология и плотность БТД могут быть реализованы, чтобы приспособиться к колебаниям поведения пользователей и их требованиям. Таким образом, беспроводные сети общего доступа на основе стандарта IEEE 802.11s могут рассматриваться как естественное улучшение «горячих точек».

Статья преимущественно сфокусирована на топологию ячеистых сетей IEEE 802.11s. В условиях реалистичной модели канала (представлен в разделе II) мы представляем алгоритм, который вычисляет оптимальное размещение БТД в данной области (раздел III). Кроме того, анализируются требования по плотности БТД при минимальном уровне покрытия. Наконец, в разделе IV сравнение различных возможных концепций размещения, в том числе интеллектуальных антенн, увеличения мощности передачи и различных характеристик приемника, покажет стратегии оптимизации.

А. Связанные работы

Проблема, обсуждаемая в этой статье, связана с двумя областями исследований: планирование (как правило, сотовых) беспроводных сетей доступа и дизайн WMN.

Исследование по первому вопросу существует с начала размещения сотовых сетей, многие существует много сложных методов, чтобы настроить параметры системы с учетом различных критериев оптимизации. Широкий обзор проектных параметров для нескольких сотовых типов сетей приведён в сноске [2]. Проблема жёсткости позиционирования базовых станций для сотовых сетей была недавно показана как NP-жёсткая в сноске [3]. Таким образом, применяются методы приближения с имитированной закалкой как самые успешные (пример в сноске [4]).

Хотя проблемы, которые обсуждаются и решаются для беспроводных сетей доступа, похожи на проблемы размещения в WMN, решения не могут быть переданы непосредственно: хотя перекрытия зон покрытия следует избегать в сотовых сетях, оно имеет важное значение для ячеистых сетей.

В отличие от сотовых сетей, исследования по разработке WMN гораздо моложе; широкий обзор текущего состояния приводится в сноске [5]. Проблемы позиционирования базовой станции рассматриваются в сноске [6]. Во-первых, они доказывают (так же, как в сноске [3]) NP-трудность задачи; затем они предлагают и анализируют точный алгоритм для топологий регулярной сетки. Кроме того, как просто жадные, так и алгоритмы локального поиска оцениваются с помощью случайных топологий, и оба с хорошими результатами. Кроме упрощённых моделей канала, главное отличие наших работ это ограничение доступа кандидата с базовых станций на сайты, где размещаются STA.

Благодаря наилучшим знаниям наших авторов, не существует таких работ, которые выходили бы за рамки позиционирующих проблем базовых станций и сравнивали различные возможные концепции размещения WMN. Мы заполним этот пробел и обеспечим руководство, которое установит зависимые настройки параметров и поспособствует экономичному и успешному размещению IEEE 802.11 на основе WMN.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]