АКТИВНЕ УПРАВЛІННЯ ЧЕРГОЮ В ТАКТИЧНИХ РАДІОМЕРЕЖАХ З ВИКОРИСТАННЯМ НЕЧІТКОЇ ЛОГІКИ

Микола Масесов; Вадим Кротов; Павло Опенько

doi:10.33099/2311-7249/2021-40-1-37-46

Автор(и)

Микола Масесов Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Україна https://orcid.org/0000-0002-5590-6075
Вадим Кротов Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Україна https://orcid.org/0000-0001-5696-3496
Павло Опенько Національний університет оборони України імені Івана Черняховського, Україна https://orcid.org/0000-0001-7777-5101

DOI:

https://doi.org/10.33099/2311-7249/2021-40-1-37-46

Ключові слова:

Ad-Hoc мережі, MATLAB, AQM-система, кількість сесій TCP

Анотація

Діяльність Збройних Сил характеризується специфічними вимогами до інформації, до засобів зв’язку та передачі даних. Аналіз сучасного світового досвіду показує, що успішне проведення військових операцій вимагає своєчасного комплексного інформаційного забезпечення бойових дій, що вже неможливе без впровадження сучасних інформаційних технологій.

Для забезпечення зв’язку в умовах впливу деструктивних зовнішніх чинників і відсутності традиційної телекомунікаційної інфраструктури потрібні мережі передачі інформації, що мають швидке розгортання, автономність електроживлення кожного вузла, високу живучість, здатність передачі інформації при випадкових процесах переміщення, знищення, включення і виключення вузлів. Все це можливо завдяки використання мобільних Ad-Hoc мереж з децентралізованої структурою (Mobile Ad-Hoc Networks, MANET) [1, 2]. Основними перевагами побудови MANET є: реалізація децентралізованого управління компонентами мережі; відсутність фіксованих вузлів; здатність кожного вузла виконувати функції маршрутизатора. Завдяки вказаним перевагам мережі MANET мають перспективи застосування для забезпечення зв’язку в тактичній ланці управління, та забезпечать мобільним абонентам можливість безперервного і стійкого обміну інформацією під час знаходження в рухомих об’єктах (КШМ, бронетехніці, автомобілях) або переміщенні пішим порядком.

Проблема забезпечення якості обслуговування в Ad-Hoc мережах, була і залишається актуальною для розробників протоколів, мережевого устаткування і кінцевих користувачів. На всіх рівнях мережі активно використовуються механізми буферизації і управління чергою пакетів, в тому числі і адаптивні, покликані, з одного боку, обслуговувати сплески трафіку з мінімальними втратами пакетів, а з іншого, – забезпечити достатню смугу пропускання і прийнятні тимчасові затримки.

В статті досліджені процеси в тактичній радіомережі з розробленим нечітким регулятором на основі інтерактивної системи MATLAB. Мережа представлена замкненою системою автоматичного керування (системою з активним управлінням чергою) зі змінними параметрами (змінною кількістю комунікаційних каналів чи кількістю сесій TCP N(t) та часом проходження пакетів туди й назад R(t)). Застосування розробленого нечіткого регулятора в тактичній радіомережі є ефективним, дозволяє утримувати поточну довжину черги, близькою до бажаної та ефективну швидкість передачі даних достатню для практичного використання.

Посилання

Mohit K., Rashmi M. An overview of MANET: History, Challenges and Applications. Indian Journal of Computer Science and Engineering (IJCSE). 2012. Vol. 3, No 1. pp. 121–125.

Basagni S., Conti M., Giordano S., Stojmenovic I. Mobile ad hoc networking. Wiley-IEEE Press, 2004. 461 p.

Разгуляев Л. Перспективные мобильные адаптивные сети передачи информации для СВ США. Зарубежное военное обозрение. 2008. № 1. С. 35–39. URL: http://pentagonus.ru/publ/11-1-0-567

Кучерявый Е. Управление трафиком и качество обслуживания в сети Интернет. Наука и техника. 2004. – 336 с.

Devaraj S.A., Anita R.H.V., Christa J.J. Comparative analysis of random based mobility models using TCP variant in MANETs. Proceeding of the Sivakasi International Conference Communication and Network Technologies (ICCNT-2014). 2014. P. 324–329.

Tseng Y., Li Y., Chang Y. On Route Lifetime in Multihop Mobile Ad-Hoc Networks. IEEE Transactions on Mobile Computing. 2003. vol. 2, No 4, pp. 366-376.

Ying Ge, Thomas Kunz and Louise Lamont Quality of Service Routing in Ad-Hoc Networks Using OLSR. Proceeding of the 36th Hawaii International Conference on System Science (HICSS'03).

Liao W.H. A Multi-Path QoS Routing Protocol in a Wireless Mobile Ad Hoc Network. IEEE ICN. 2001.

Hollot C., Misra V., Towsley D., Gong W. A Control Theoretic Analysis of RED. Proceedings of IEEE INFOCOM 2001. 2001. vol. 3. pp. 1510-1519.

Hollot C., Misra V., Towsley D., Gong W. Analysis and design of controllers for AQM routers supporting TCP flows. IEEE/ACM Transactions on Automatic Control. 2002. vol. 47, No 6. pp. 945–959.

Hollot C., Misra V., Towsley D., Gong W. On Designing Improved Controllers for Routers Supporting TCP Flows. Proceedings of IEEE INFOCOM’2001. 2001. pp. 1726–1734.

Natsheh E., Jantan A.B., Khatun S., Subramaniam S. Fuzzy Active Queue Management for Congestion Control in Wireless Ad-Hoc. The International Arab Journal of Information Technology. 2007, Vol. 4, No. 1, pp. 50-59.

Гостев В. І. Проектування нечітких регуляторів для систем автоматичного управління. БХВ-Петербург, 2011. 416 с.

Гостев В.І., Кротов В.Д. Порівняльний аналіз алгоритмів управління чергою при змінних параметрах ТСР/IP мереж. Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони. 2015. № 3. С. 31-37. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/sitsbo_2015_3_7