Разработка и исследование моделей и методов повышения эффективности сетей беспроводного доступа стандарта IEEE 802.11

Объект. Беспроводные локальные вычислительные сети стандарта IEEE 802.11. Предмет. Модели и методы организации сетей стандарта IEEE 802.11. Цель. Повышение эффективности планирования и функционирования сетей стандарта IEEE 802.11 за счет разработки моделей оценки пропускной способности и методов оптимизации использования канального ресурса, а также методов повышения эффективности функционирования сети стандарта IEEE 802.11n/ac. Научная новизна: 1. Разработана модель канала сети стандарта IEEE 802.11 отличающаяся от известных моделей тем, что в ней предлагается аппроксимация дискретной зависимости скорости передачи от отношения сигнал/шум непрерывной монотонной функцией. 2. Разработана модель, в отличие от известных моделей, позволяющая учесть влияние межканальных помех с учетом распределения узлов и их режимов работы. 3. Предложен метод расчета, использующий две оригинальные модели, позволяющие количественно учесть эффект влияния межканальных помех на пропускную способность канала стандарта IEEE 802.11. 4. Предложена модель, позволяющая количественно оценить эффективность использования канального ресурса в ячейке сети IEEE 802.11ac, и отличающаяся от известных моделей тем, что она учитывает, как размер кадра, так и вероятность битовой ошибки. Методы. При получении основных результатов работы использовались общие методы теории вероятностей и математической статистики, математического анализа и методы математической оптимизации. Численная проверка полученных аналитических решений осуществлялась методами имитационного моделирования. Теоретическая значимость. Доказана возможность описания зависимости скорости передачи в канале IEEE 802.11 от отношения сигнал/шум непрерывной монотонной функцией. Установлена зависимость между характеристиками межканальных помех и значением отношения сигнал/шум в канале стандарта IEEE 802.11. Расширен класс методов оценки пропускной способности каналов стандарта IEEE 802.11 за счет учета взаимных влияний как узлов планируемой сети между собой, так и между узлами сторонних сетей этого стандарта. Решена задача поиска оптимального числа кадров в блоке A-MSDU. Практическая значимость. Модель может быть использована в задачах анализа функционирования и планирования сетей стандарта IEEE 802.11, а также для решения задачи оптимизации. Модель позволяет производить количественную оценку влияния межканальных помех на функционирование канала стандарта IEEE 802.11n/ac. Применение данного метода позволяет решать задачи анализа и планирования сетей стандарта IEEE 802.11n/ac с количественным учетом влияния межканальных помех. Разработанный метод позволяет управлять числом кадров в блоке A-MSDU для обеспечения повышения эффективности использования канального ресурса сети стандарта IEEE 802.11.