Метрика маршрутизации и протокол для беспроводной ячеистой сети, основанные на теории информационной энтропии

Авторы

  • Д.А. Турлыкожаева
  • Н.М. Усіпов
  • А.Н. Байгалиева
  • С.А. Темешева
  • А.Т. Болысбай
  • Г.А. Абрахматова
  • С.Т. Ахтанов

DOI:

https://doi.org/10.31489/2023No4/90-98

Ключевые слова:

маршрутизация, энтропия, информация, беспроводная ячеистая сеть

Аннотация

В представленной статье представлен алгоритм маршрутизации, основанный на теории информационной энтропии, для вычисления показателя, учитывающего вероятность потери пакета. Теория информационной энтропии служит надежной основой для оценки неопределенности и беспорядка при передаче данных, облегчая разработку более устойчивой и интеллектуальной стратегии маршрутизации. В отличие от существующих алгоритмов, предлагаемый подход позволяет более точно оценивать качество передачи данных внутри сети, оптимизируя процесс маршрутизации для достижения максимальной эффективности. Результаты эксперимента демонстрируют значительное повышение качества обслуживания сети при сохранении высокой производительности. Для проверки эффективности алгоритма была проведена серия экспериментов, оценивающих ключевые показатели производительности, такие как пропускная способность, задержка и потеря пакетов. Также был проведен сравнительный анализ с установленными алгоритмами маршрутизации, позволивший оценить преимущества и недостатки по отношению к хорошо известным алгоритмам. Полученные результаты свидетельствуют о том, что предложенный алгоритм превосходит традиционные методы маршрутизации в оптимизации качества передачи данных и общей эффективности сети.

Библиографические ссылки

Akyildiz I. F., Wang X., Wang W. Wireless mesh networks: a survey. Computer networks, 2005, pp.445 – 487. doi:10.1016/j.comnet.2004.12.001

Benyamina D., Hafid A., Gendreau M. Wireless mesh networks design. A survey IEEE Communications surveys & tutorials, 2011, pp. 299 – 310. doi:10.1109/SURV.2011.042711.00007

Akyildiz I.F., Wang X. A survey on wireless mesh networks. IEEE Communications magazine, 2005, Vol. 43. – №. 9. – pp. S23-S30. doi:10.1109/MCOM.2005.1509968

Parvin J.R. An overview of wireless mesh networks. Wireless mesh networks-security, architectures, and protocols, 2019, pp. 120-154. doi:10.5772/intechopen.83414

Eslami M., Karimi O., Khodadadi T. A survey on wireless mesh networks: Architecture, specifications, and challenges. Proceeding of the 2014 IEEE 5th Control and System Graduate Research Colloquiu, 2014, pp. 219 – 222. doi:10.1109/ICSGRC.2014.6908725

Benyamina D., Hafid A., Gendreau M. Wireless mesh networks design. IEEE Communications surveys & tutorials, 2011, Vol. 14. – №. 2. – pp. 299-310. doi: 10.1109/SURV.2011.042711.00007

Waharte S., et al. Routing protocols in wireless mesh networks: challenges and design considerations. Multimedia tools and Applications, 2006, pp. 285 – 303. doi:10.1007/s11042-006-0012-8

Jun J., Sichitiu M.L. MRP: Wireless mesh networks routing protocol. Computer Communications, 2008, pp. 1413 – 1435. doi:10.1016/j.comcom.2008.01.038

Akhtanov S.N., Turlykozhayeva D.A., Ussipov N.M., Ibraimov M.K., Zhanabaev Z.Zh. Centre including eccentricity algorithm for complex networks. Electronics Letters, 2022, pp. 283 – 285. doi:10.1049/ell2.12424

Sharma B., Singh A. Routing protocol for wireless mesh network-a survey. Adv. Appl. Math. Sci., 2019, Vol. 18. – №. 8. – pp. 1-12. doi:10.26438/ijcse/v7i2.896901

Campista M.E.M. et al. Routing metrics and protocols for wireless mesh networks. Proceeding of the IEEE network, 2008, pp. 6 – 12. doi: 10.1109/MNET.2008.4435897

Hennebert C., Hossayni H., Lauradoux C. The entropy of wireless statistics. Proceeding of the European Conference on Networks and Communications (EuCNC), 2014, pp. 1 – 5. doi:10.1109/EuCNC.2014.6882689

Zhanabaev Z., Akhtanov S., Turlykozhayeva D., Ussipov N., Ibraimo M. Cluster router based on eccentricity. Eurasian phys. tech. j., 2022, Vol.19. No.3(41), 84–90. doi:10.31489/2022No3/84-90

Coon J.P., Smith P.J. Topological entropy in wireless networks subject to composite fading. 2017 IEEE International Conference on Communications (ICC), 2017, pp. 1 – 7. doi:10.1109/ICC.2017.7996566

Boushaba M., Hafid A., Gendreau M. Node stability-based routing in wireless mesh networks. Journal of Network and Computer Applications, 2017, pp. 1 – 12. doi:10.1016/j.jnca.2017.02.010

Parissidis G., et al. Routing metrics for wireless mesh networks. Guide to wireless mesh networks, 2009, pp. 199 – 230. doi:10.1007/978-1-84800-909-7_8

Waharte S., Ishibashi B., Boutaba R., Meddour D. Performance study of wireless mesh networks routing metrics. Proceeding of the IEEE/ACS International Conference on Computer Systems and Applications, 2008, pp. 1100 – 1106. doi: 10.1109/AICCSA.2008.4493685

Zhou X.,Wang X. H. A comprehensive comparison of routing metrics for wireless mesh networks. Proceeding of the IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, 2008, pp. 955 – 960. doi: 0.1109/ICNSC.2008.4525354

Gilani, S. S. A., Qayyum, A., Rais, R. N. B., & Bano, M. SDNMesh: An SDN based routing architecture for wireless mesh networks. IEEE Access, 2020, pp. 136769 – 136781. doi:10.1109/ACCESS.2020.3011651

Liu J., Huang T. A performance improvement of OLSR for wireless mesh networks. Proceeding of the IEEE Conference Anthology. 2013, pp. 1 – 4. doi:10.1109/ANTHOLOGY.2013.6784728

Kas M., Korpeoglu I., Karasan E. OLSR-aware distributed channel access scheduling for wireless mesh networks. Proceeding of the IEEE Wireless Communications and Networking Conference, 2009, pp. 1 – 6. doi:10.1109/WCNC.2009.4917841

Jacquet P., et al. Optimized link state routing protocol for ad hoc networks. Proceedings. IEEE International Multi Topic Conference, IEEE INMIC, 2001. Technology for the 21st Century. – IEEE, 2001. – pp. 62-68. doi: 10.1109/INMIC.2001.995315

Seither D., König A., Hollick M. Routing performance of Wireless Mesh Networks: A practical evaluation of BATMAN advanced. Proceeding of the IEEE 36th Conference on Local Computer Networks, 2011, pp. 897 – 904. doi: 10.1109/LCN.2011.6115569

Mozumder A.H., Acharjee T., Roy S. Scalability performance analysis of BATMAN and HWMP protocols in wireless mesh networks using NS-3. Proceeding of the International Conference on Green Computing Communication and Electrical Engineering (ICGCCEE), 2014, pp. 1 – 5. doi: 10.1109/ICGCCEE.2014.6921389

Detti A., et al. Wireless mesh software defined networks (wmSDN). Proceeding of the IEEE 9th international conference on wireless and mobile computing, networking, and communications (WiMob), 2013, pp. 89 – 95. doi: 10.1109/WiMOB.2013.6673345

Ullah M.M., Khan I.A., Shah S.A.A. Delay-Efficient Forwarding in SDN Assisted Mesh Networks: An Application of Shapley Value. Proceeding of the 13th International Conference on Mathematics, Actuarial Science, Computer Science and Statistics (MACS), 2019, pp. 1 – 4. doi: 10.1109/MACS48846.2019.9024804

Fan D.K., Shi P. Improvement of Dijkstra's algorithm and its application in route planning. Proceeding of the 2010 seventh international conference on fuzzy systems and knowledge discovery, 2010, pp. 1901 – 1904. doi: 10.1109/FSKD.2010.5569452

Javaid A. Understanding Dijkstra's algorithm SSRN Electronic Journal 2340905, 2013, pp. 11. doi:10.2139/ssrn.2340905

Zheng Y., et al. Performance analysis of IEEE 802.11 DCF in binary symmetric channels. GLOBECOM'05. IEEE Global Telecommunications Conference, 2005, Vol. 5, pp.-3148. doi: 10.1109/TWC.2008.060530

Загрузки

Опубликован

2024-01-04

Как цитировать

Турлыкожаева D., Усіпов N., Байгалиева A., Темешева S., Болысбай A., Абрахматова G., & Ахтанов S. (2024). Метрика маршрутизации и протокол для беспроводной ячеистой сети, основанные на теории информационной энтропии. Eurasian Physical Technical Journal, 20(4(46), 90–98. https://doi.org/10.31489/2023No4/90-98

Выпуск

Раздел

Инженерия (техническая физика)

Похожие статьи

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)