Частотное планирование с двумя частотами, двумя частотными

Частотное планирование с двумя частотами,
двумя частотными выходами и учетом загрузки
в mesh-сетях
Трушина Оксана Вячеславовна
Научный руководитель:
Вишневский В.М.
(научно-производственная
фирма ИНСЕТ)
Москва 2010
Содержание







Введение
Недостатки
Постановка задачи
Разработанный алгоритм
Метрики
Экспериментальные результаты
Выводы
2
Введение
 Mesh-сеть:
• Сценарий использования – транспортная сеть
- Статичность
- Потоковая передача
- Плавное изменение интегральных характеристик трафика
• Доступ к среде - STDMA
• Полный дуплекс, 2 частоты
• Распределение ресурсов – централизованный механизм
3
Недостатки
 Задержки при передаче данных → низкий уровень
качества обслуживания
 Неравномерная загрузка сети → угроза отказа узла
Постановка задачи
 Разработать алгоритм частотного планирования:
• Выделение дополнительных ресурсов “дискриминированному”
потоку
• Балансировка нагрузки по узлам
4
(u , v)
Терминология
 Mesh-сеть:
G=(V, E) и α: V → {0,1},
- (u,v) != (v,u),
- (u,v) \in E α(u) != α(v)
 Поток fsd = ( s, d, r, g ), s – узел-источник,
d – узел-приемник, r – кол-во запрашиваемых ресурсов, g –
кол-во выделенных ресурсов
 Коэффициент насыщения потока q: F→ R, q = g / r
 “Дискриминированный” поток fsd= f c minF( q )
 Виртуальный путь – последовательность
{ v1, v2…vm}: существует k α(vk) = α(vk+1)
5
Структура алгоритма
G1(V,E1)
fsd
Нахождение Usd
Нахождение U’sd
Для каждого элемента U’sd
Обновление внутреннего
хранилища данных
Изменения цвета одной вершины
Выбор оптимальной топологии
Вычисление метрик
G2(V, E2)
Трансформация G1(V,E1)
к G2(V, E2)
6
Метрики
 Уменьшение максимальной задержки
• Параметры: minF (q )
 Балансировка загрузки сети
• Параметры: загрузка узла u(vi)=Σj uj ; интерференция узла
I(vi)=Σj Ij ; коэффициент связности conF(vi ) = количество связей
узла/количество соседей
• Метрика μ(vi ) = u(vi ) + I(vi ) + 10*conF(vi )
- μ(v) < μ(u) → μ( v) “лучше” μ(u)
 Метрика m=avrg(μ(vi )) + maxDisp(μ(vi )) + 100*(1- minF (q ))
• m1 < m2 → m1 “лучше” m2
7
Экспериментальные результаты
улучшение метрики, %
20
15
10
5
0
9
16
25
36
49
64
81
100
количество узлов, шт.
8
Выводы
 В рамках работы над дипломным проектом был
разработан и реализован алгоритм частотного
планирования, который:
• Учитывает реальную загрузку сети
• Не подвержен волновому эффекту
• Позволяет использовать компромисс между временем работы
и качеством, получаемых результатов
 Реализованный алгоритм успешно интегрирован с
алгоритмами, разработанными НПО «Информационные и
сетевые технологии» для реализации протоколов,
использующихся в высокоскоростных mesh-сетях
9