Разработка беспроводной многоканальной системы передачи больших потоков данных реального времени

Выбор беспроводной технологии передачи данных. Механизмы управления качеством передачи потоков. Программное обеспечение приемной и передающей станции. Эксперименты, направленные на изучение неравномерности передаваемого потока данных при доступе к среде.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 18.05.2012
Размер файла 1,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2 абонент - 11,1 (неравномерность потока 54%)

3 абонент - 10,8 (неравномерность потока 64%)

Увеличилась неравномерность потоков, появились перебои в передаче

Эксперимент 3

Рис. 13 - Эксперимент 3

В этом эксперименте участвовало три передающих станции с ПО, включенным в режим генерации потока информации фиксированной величины. Три графика слева показывают ситуацию трех передающих абонентов, которые генерируют потоки 8 Мбит/с. Другие три графика показывают ситуацию с потоками 10, 30, 20 Мбит/с

Выводы:

Принимаемые потоки все так же неравномерны

При загруженности сети приближенной к полной, передаваемые потоки информации становятся еще более неравномерными, к тому же появляются промежутки времени, в течение которых резко снижается пропускная способность.

Эксперимент 4

Рис. 14 - Эксперимент 4

В этом эксперименте участвовало три передающих 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:

1 абонент - 0,85 (неравномерность потока 10,7%)

2 абонент - 1,8 (неравномерность потока 22,9%)

3 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 с целью 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 с целью 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. -http://minsvyaz.ru/common/upload/pr124-10.pdf (дата обращения 20.03.2011).

3. IEEE 802.11n // Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE Standard for Information technology. Wireless local area networks - 502 с.

4. 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.

5. Broadband Mobile Multimedia. Techniques and Application / Yan Zhang [и др]; Auerbach Publications, 2008. - 566 с. - ISBN 978-1-4200-5184-1.

6. Олифер, В.Г. Компьютерные сети, принципы, технологии, протоколы / В.Г Олифер, Н.А. Олифер. - 3-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 958 с. - ISBN 5-469-00504-6.

7. IEEE 802.5 // Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE Standard for Information technology. Wireless local area networks - 452 с.

8. Microsoft Developer Network [Электронный ресурс]: библиотека официальной технической документации для разработчиков под ОС Microsoft Windows. - http://msdn.microsoft.com.

9. Пролетарский А.В. Беспроводные сети Wi-Fi / А.В Пролетарский, И.В. Баскаков, Д.Н. Чирков. - БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007 - 178 с. - ISBN 978-5-94774-737-9.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Понятие стандартов беспроводной передачи данных. Оборудование для работы в стандарте Wi-Fi - клиенты и точки доступа. Основные способы организации беспроводной сети – клиент-сервер и точка-точка. Конструкция и порядок изготовления Wi-Fi антенны.

    реферат [8,1 M], добавлен 03.05.2010

  • Особенности организации передачи данных в компьютерной сети. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Методы передачи данных на нижнем уровне, доступа к передающей среде. Анализ протоколов передачи данных нижнего уровня на примере стека TCP/IP.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.08.2011

  • Технология построения сетей передачи данных. Правила алгоритма CSMA/CD для передающей станции. Анализ существующей сети передачи данных предприятия "Минские тепловые сети". Построение сети на основе технологии Fast Ethernet для административного здания.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 15.02.2013

  • Анализ цели проектирования сети. Разработка топологической модели компьютерной сети. Тестирование коммутационного оборудования. Особенности клиентских устройств. Требования к покрытию и скорости передачи данных. Виды угроз безопасности беспроводных сетей.

    дипломная работа [3,3 M], добавлен 22.03.2017

  • Периоды развития и основные стандарты современных беспроводных сетей. История появления и области применения технологии Bluetooth. Технология и принцип работы технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi. WiMAX - стандарт городской беспроводной сети.

    презентация [1,9 M], добавлен 22.01.2014

  • Беспроводный метод передачи данных bluetooth, выделение его основных свойств, преимуществ и принципов работы. Технические аспекты и набор базовых протоколов технологии bluetooth, основные направления применения технологии и характеристика конкурентов.

    реферат [1,3 M], добавлен 19.11.2014

  • Понятие и классификация систем передачи данных. Характеристика беспроводных систем передачи данных. Особенности проводных систем передачи данных: оптико-волоконных и волоконно-коаксиальных систем, витой пары, проводов. Оценка производителей аппаратуры.

    курсовая работа [993,0 K], добавлен 04.03.2010

  • Беспроводные и проводные системы передачи данных. Методы обеспечения безошибочности передачи данных в сетях. Оценка зависимости показателей эффективности. Снижение вероятности появления ошибки сбора данных в соответствии с предъявленными требованиями.

    дипломная работа [309,0 K], добавлен 14.10.2014

  • Система сбора данных. Скорость передачи данных. Ячеистая структура сети ZigBee. Основные технические характеристики для ZigBee-модемов компании Telegesis. Изменение состояния цифровых выводов модема. Удаленные маршрутизаторы и конечные устройства.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 05.06.2011

  • Структура аппаратуры передачи информации. Разработка передающей и приемной части в соответствии с заданными параметрами. Разработка функциональной схемы устройства преобразования сигналов и устройства защиты от ошибок, алгоритм его функционирования.

    курсовая работа [754,8 K], добавлен 12.03.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.