Новый сетевой протокол для чрезвычайных ситуаций

Исследователи из Мадридского политехнического университета (UPM) и Университета де Лоха (UdL) из Эквадора разработали оптимизирующую модель протокола маршрутизации мобильной специализированной сети для чрезвычайных ситуаций и спасательных операций.

Предлагаемое решение основано на улучшение алгоритма кластеризации и на создании нового протокола маршрутизации, который позволяет пользователям легко найти место эвакуации в случае чрезвычайной ситуации. Моделирование аварийной ситуации было сделано в городе Лоха, Эквадор. Оценка преимуществ предложенной модели протокола подтверждается как математически, так и в реальной обстановке.

Мобильная специализированная сеть (Mobile Ad Hoc Network, MANET) представляет собой набор мобильных узлов, которые могут динамически создавать сеть без необходимости иметь фиксированную инфраструктуру или центральное управление. Сетевая технология MANET может быть интегрирована со смартфонами, обеспечивая гибкую и динамичную сеть, которая может использоваться в случае чрезвычайной ситуации. Эта сеть создается с помощью каналов, образованных мобильными терминалами, которые находятся в том же районе.

Динамичный характер и отсутствие необходимости в инфраструктуре требуют новый набор алгоритмов и стратегий для обеспечения надежной связи. В контексте MANET, маршрутизация выступает как одна из самых интересных областей для передачи информации от источника к получателю со сквозным качеством сервиса.

Из-за присущих мобильным сетям ограничений традиционные модели маршрутизации не применимы к MANET. Тем не менее, это исследование дает решение проблем маршрутизации в сетях мобильной связи. Это решение основано на модели, которая включает в себя оптимизирующий протокол маршрутизации, поддерживаемый механизмом кластеризации.

Улучшенный алгоритм, называемый GMWCA (Group Management Weighted Clustering Algorithm) и базирующийся WCA (Weighted Clustering Algorithm), позволяет оценить наилучшее количество и размеры кластеров в сетях. Это улучшение предотвращает постоянные перегруппировки, и поэтому головной узел кластера имеет более длительный срок жизни внутри кластера, что обеспечивает лучшую стабильность межкластерных коммуникаций.

Предлагаемый протокол маршрутизации, названный QoS Group Cluster Based Routing Protocol (QoSG-CBRP), использует в качестве стратегии иерархические кластеры, поддерживаемые алгоритмом кластеризации. Каждый кластер имеет головной узел, который управляет маршрутной информацией, и она отправляется к получателю, когда нет покрытия.

Для того чтобы избежать постоянной кластеризации и вызовов алгоритмов кластеризации, исследователи включали головной узел поддержки кластера, который выполнял те же функции, что и головной узел кластера, но только тогда, когда этот кластер нарушал связь с другими общими узлами кластеров из-за большого расстояния или разрядки батареи. Исследователи подтвердили преимущество предложенной модели с помощью математики и алгоритмов, которое заключается в совершенствовании алгоритма кластеризации и протокола маршрутизации.

Лоха (вверху) и его узел мобильность в случае чрезвычайной ситуации

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365