Инструментальная система для поддержки разработки и исследования программно-конфигурируемых сетей подвижных объектов

В данной статье рассмотрены принципы организации беспроводных mesh-сетей — программно-конфигурируемых сетей подвижных объектов. Основное внимание уделяется вопросам построения эффективных алгоритмов маршрутизации для подобных сетей.
Математической моделью системы является стандартная транспортная сеть. В качестве ключевого параметра системы маршрутизации рассматривается коэффициент доступности узла — функция, зависящая от ряда основных и дополнительных параметров («mesh-факторов»), характеризующих маршрут между двумя узлами сети. Каждой паре (дуга, узел) сопоставляется композитный параметр, характеризующий «доступность» узла по маршруту, начинающемуся данной дугой. Лучшим («кратчайшим») маршрутом между двумя узлами считается маршрут с наибольшим коэффициентом доступности.
Описаны правила построения и обновления таблиц маршрутизации узлами сети. Получая анонс от соседа, узел имеет сведения об энергетике соединения, надежности соединения, времени получения анонса, отсутствии промежуточных узлов, а также располагаемой пропускной способности. На основании этой информации ко всем маршрутам, проходящим через данного соседа, может быть применена пенализация (наложение штрафа) или поощрение (увеличение коэффициента доступности). Указанная схема пенализации / поощрения складывается из отдельных аспектов:

• Пенализация за актуальность информации.
• Пенализация / вознаграждение за надежность узла.
• Пенализация за энергетику соединения.
• Пенализация за располагаемую пропускную способность.

На основе предложенных эвристических алгоритмов маршрутизации построен симулятор беспроводной mesh-сети подвижных объектов, описание и характеристики которого приведены в статье. Также рассмотрены особенности программной реализации симулятора.