Разработка беспроводной многоканальной системы передачи больших потоков данных реального времени
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?х станции с ПО, включенным в режим опроса. Точка доступа использует ПО, включенное в режим опроса передающих станций с учетом требуемых величин потоков данных для каждой из них.
Итоги:
Среднеквадратичные отклонения:
абонент - 0,85 (неравномерность потока 10,7%)
абонент - 1,8 (неравномерность потока 22,9%)
абонент - 1,3 (неравномерность потока 16,3%)
Неравномерность потоков уменьшилась, сравнима с неравномерностью передачи одного абонента сети.
Разброс величин передаваемых потоков гораздо меньше, чем в эксперименте 2
Все равно есть области снижения пропускной способности
Выводы после проведения этой серии экспериментов:
Реализация алгоритма опроса привела к снижению неравномерности потоков до уровня неравномерности передачи одного потока одним абонентам.
Неравномерность потока составляет около 15%, что означает, что необходимо настроить глубину буферизации ПО передающей станции таким образом, чтобы покрывать возникающие задержки.
Эксперименты, направленные на изучения работы механизмов адаптивного опроса
Эта серия экспериментов состояла из следующих экспериментов:
Ухудшение условий передачи конкретного абонента в режиме опроса без использования механизмов адаптивного опроса (Эксперимент 1)
Ухудшение условий передачи конкретного абонента в режиме опроса с использованием механизмов адаптивного опроса (Эксперимент 2)
Эксперимент 1
В этом эксперименте участвовало три передающих станции с ПО, включенным в режим опроса.
Дистанцию между принимающей станцией и одной и передающих станций постепенно увеличивали, что вызывало ухудшение условий передачи.
График без использования механизмов адаптивного опроса
Выводы:
При ухудшении условий передачи конкрентой передающей станции ее пропускная способность уменьшается в сравнении с другими абонентами сети
Эксперимент 2
В этом эксперименте участвовало три передающих станции с ПО, включенным в режим адаптивного опроса.
График 2
Выводы:
Применение механизмов адаптивного опроса позволило сохранить пропускную способность станции в худших условиях передачи для конкретной станции.
Заключение
В дипломной работе решалась задача разработки и реализации сетевой архитектуры, пригодной для беспроводной передачи потоковых данных реального времени от нескольких источников данных на единый приёмный узел.
На основе анализа требований, предъявляемых к системе, была разработана архитектура, обеспечивающая равномерную передачу потоков данных в условиях максимальной загрузки сети.
На основе этой архитектуры был разработан экспериментальный программный комплекс, и проведен ряд модельных экспериментов iелью исследования эффективности механизма работы системы.
Результаты проведенных экспериментов подтверждают преимущества предложенных реализаций механизмов адаптивного опроса в сравнении с обычным для стандарта IEEE 802.11n механизмом доступа к среде.
В процессе выполнения работы:
Проведен анализ беспроводных сетевых технологий, изучен протокол IEEE 802.11n
Проведены измерения пропускных способностей в режиме произвольного доступа к среде
Реализован алгоритм доступа к среде с помощью опроса, проведены измерения пропускных способностей в режиме опроса
Предложены схемы повышения надежности работы системы
Реализован ряд механизмов адаптивного опроса
Приобретен опыт работы с сетевым стеком операционной системы Microsoft Windows XP и конкретно библиотекой для работы с сетью платформы Microsoft .NET
Также в ходе работы был проведен статистический анализ работы механизмов адаптивного опроса iелью дальнейшего повышения надежности работы системы.
Задача решалась в предположении, что тип передаваемых данных неизвестен, поэтому предложенная архитектура может использоваться в широком классе задач, связанных с передачей потоков данных реального времени. Возможно дальнейшее усовершенствование системы в применении к конкретным прикладным задачам. Например, в области мультимедиа технологий - в задаче передачи видеопотока, возникающей при создании видеорепортажей, ведения прямого эфира и так далее, могут использоваться механизмы, описанные в главе 2 раздел 4. Реализация этих механизмов запланирована на ближайшее будущее.
Также в ближайшем будущем планируется:
Оптимизировать работу сети на канальном уровне (MAC уровень)
Реализовать поддержку роуминга - принципа работы сети, при котором в сети существуют несколько точек доступа и абонент осуществляет автоматическое переключение между ними, основываясь на уровне сигналов.
Список литературы
1.IEEE 802.11g // Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE Standard for Information technology. Wireless local area networks - 634 с.
2.Приказ Министерства связи и массовых коммуникаций России от 14 сентября 2010 г. № 124 Об утверждении Правил применения оборудования радиодоступа. Часть I. Правила применения оборудования радиодоступа для беспроводной передачи данных в диапазоне от 30 МГц до 66 ГГц [Электронный ресурс] - 88 с. -
.IEEE 802.11n // Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE Standard for Information technology. Wireless local area networks - 502 с.
.A Guide to the Wireless Engineering Body of Knowledge / G. Giannattasio [и др.]; John Wiley & Sons Ltd, 2009. - 252 c. - ISBN 978-0470-43366-9.
.Broadband Mobile Multimedia. Techniques and Application / Yan Zhang [и др]; Auerbach Publications, 2008. - 566 с. - ISBN 978-1-4200-5184-1.
.Олифер, В.Г. Компьютерные сети, принципы, технологии, протоколы / В.Г Олифер, Н.А. Олифер. - 3-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 95