САМООРГАНІЗОВАНА МАРШРУТИЗАЦІЯ В ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ МЕРЕЖАХ З УРАХУВАННЯМ ВТРАТ ВУЗЛІВ

Анотація

Актуальність. У сучасних телекомунікаційних мережах із динамічною топологією, відсутністю фіксованої інфраструктури та обмеженими ресурсами вузлів особливо актуальним є завдання побудови ефективних децентралізованих методів маршрутизації. Традиційні протоколи, що спираються на глобальну інформацію або централізоване управління, виявляються малостійкими до втрат вузлів і змін мережевої структури, що зумовлює необхідність розробки самоорганізованих моделей із локальним прийняттям рішень. Об’єкт дослідження: процеси маршрутизації трафіку в децентралізованих телекомунікаційних мережах. Мета статті: розробка та дослідження математичної моделі самоорганізованої маршрутизації, що забезпечує формування ефективних маршрутних структур на основі локальної взаємодії вузлів без централізованого управління та зберігає зв’язність мережі за умов динамічної зміни топології. Результати дослідження. У статті запропоновано модель децентралізованої маршрутизації, яка базується на ітеративному оновленні локальних маршрутних ваг у вузлах мережі з урахуванням просторової близькості та напрямкової узгодженості. Проведено аналітичний спектральний аналіз інтегрального рівняння оновлення ваг, що дозволив виявити домінантні просторово-напрямкові моди, які визначають стійкі маршрутизовані структури. Результати імітаційного моделювання підтвердили здатність системи до самоорганізації, адаптації до втрати вузлів і автоматичної перебудови маршрутів без використання глобальної інформації про мережу. Висновки. Запропонована самоорганізована модель маршрутизації характеризується локальністю, адаптивністю та стійкістю до топологічних змін і збоїв. На відміну від традиційних протоколів маршрутизації, вона не потребує централізованого управління або глобального оновлення маршрутних таблиць, що зменшує обчислювальні витрати та підвищує масштабованість. Сфера використання отриманих результатів: безпровідні сенсорні мережі, мобільні Ad-hoc мережі, інфраструктури Інтернету речей та інші децентралізовані телекомунікаційні системи з динамічним навантаженням і обмеженими ресурсами вузлів.