Vyörymäinen reititys usean yhteysvälin toistinverkossa
Sankari, Juhani (2022)
Sankari, Juhani
2022
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-05-23
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202205175040
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202205175040
Tiivistelmä
BRN (engl. Barrage Relay Network) -teknologia on yksi MANET (engl. Mobile Ad hoc Network) -verkkojen toteutustapa. Monien muiden MANET-verkkojen tapaan BRN-verkoille asetetut tavoitteet ja käytetyt ratkaisut eroavat huomattavasti tavanomaisemmista langattomista tiedonsiirtoverkoista. Työn tavoite on selvittää BRN-teknologian toiminta erityisesti reitityksen kannalta ja selvittää sen vahvuuksia muihin verkkoihin verrattuna.
Työ jakaantuu kahteen osaan. Kirjallisuustutkimusosa esittelee BRN-verkon toimintaa sekä aiheen ymmärtämistä tukevaa teoriaa tietoverkkoihin ja langattomaan tiedonsiirtoon liittyen. Työssä havaittiin, että BRN-teknologiaa käsittelevää kirjallisuutta on saatavilla melko niukasti ja etenkin usean samanaikaisen lähetyksen tilanteita on tutkittu vain vähän. BRN-verkkojen ominaisuuksia mitataan työtä varten tehdyn simulaattorin avulla. Simuloitavia asioita ovat muun muassa solmutiheyden ja käytettävien aikaviipaleiden vaikutus verkon kattavuuteen sekä usean samanaikaisen broadcast-lähetyksen kattavuus eri solmutiheyksillä ja viiveillä.
Työssä käy ilmi, että BRN-teknologian avulla voidaan muodostaa erittäin nopeasti muovautuva verkko hyvinkin yksinkertaisella reititysmenettelyllä. Reititysmenettelystä johtuen myös verkon luotettavuus paranee solmujen yhteistoiminnan ansiosta. BRN-verkon etuja ovat hyvä luotettavuus, lyhyet latenssit sekä hyvä skaalautuvuus broadcast-lähetyksillä. Vaikka broadcast-lähetykset ovat tyypillisin lähetystyyppi BRN-verkoissa, onnistuu unicast -ja multicast-lähetysten välittäminen hallittujen solmuryhmien avulla. Kirjallisuustutkimuksen ja simulaatioiden perusteella usean samanaikaisen broadcast-lähetyksen välittäminen on yksi BRN-teknologian merkittävimmistä haasteista. Simuloinneissa käy ilmi, että ilman vuoronhallintaa kaksi samanaikaista lähetystä voi laskea lähetyksen kattavuutta merkittävästi. Työssä käy myös ilmi, että verkon koolla ja etenkin rakenteella on valtava vaikutus sen ominaisuuksiin. BRN-verkot ovatkin parhaimmillaan juuri niissä olosuhteissa ja sovellutuksissa, joita ajatellen se on kehitetty ja verkon suorituskyky voi jäädä vaatimattomaksi muissa tilanteissa tai eri mittareilla arvioituna.
Työ jakaantuu kahteen osaan. Kirjallisuustutkimusosa esittelee BRN-verkon toimintaa sekä aiheen ymmärtämistä tukevaa teoriaa tietoverkkoihin ja langattomaan tiedonsiirtoon liittyen. Työssä havaittiin, että BRN-teknologiaa käsittelevää kirjallisuutta on saatavilla melko niukasti ja etenkin usean samanaikaisen lähetyksen tilanteita on tutkittu vain vähän. BRN-verkkojen ominaisuuksia mitataan työtä varten tehdyn simulaattorin avulla. Simuloitavia asioita ovat muun muassa solmutiheyden ja käytettävien aikaviipaleiden vaikutus verkon kattavuuteen sekä usean samanaikaisen broadcast-lähetyksen kattavuus eri solmutiheyksillä ja viiveillä.
Työssä käy ilmi, että BRN-teknologian avulla voidaan muodostaa erittäin nopeasti muovautuva verkko hyvinkin yksinkertaisella reititysmenettelyllä. Reititysmenettelystä johtuen myös verkon luotettavuus paranee solmujen yhteistoiminnan ansiosta. BRN-verkon etuja ovat hyvä luotettavuus, lyhyet latenssit sekä hyvä skaalautuvuus broadcast-lähetyksillä. Vaikka broadcast-lähetykset ovat tyypillisin lähetystyyppi BRN-verkoissa, onnistuu unicast -ja multicast-lähetysten välittäminen hallittujen solmuryhmien avulla. Kirjallisuustutkimuksen ja simulaatioiden perusteella usean samanaikaisen broadcast-lähetyksen välittäminen on yksi BRN-teknologian merkittävimmistä haasteista. Simuloinneissa käy ilmi, että ilman vuoronhallintaa kaksi samanaikaista lähetystä voi laskea lähetyksen kattavuutta merkittävästi. Työssä käy myös ilmi, että verkon koolla ja etenkin rakenteella on valtava vaikutus sen ominaisuuksiin. BRN-verkot ovatkin parhaimmillaan juuri niissä olosuhteissa ja sovellutuksissa, joita ajatellen se on kehitetty ja verkon suorituskyky voi jäädä vaatimattomaksi muissa tilanteissa tai eri mittareilla arvioituna.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8354]