МЕТОД АДАПТИВНОГО КЕРУВАННЯ ТРАФІКОМ У БАГАТОРІВНЕВИХ БЕЗДРОТОВИХ СИСТЕМАХ

Анотація

Актуальність. Сучасні багаторівневі бездротові системи функціонують в умовах стохастичних коливань навантаження, різнорідності потоків та взаємозалежності сенсорного, проміжного MESH- і магістрального рівнів. Традиційні статичні механізми керування трафіком не забезпечують стабільності роботи мережі в пікових режимах, що призводить до локальних перевантажень, зростання затримок, довжин черг і втрат пакетів. Це зумовлює необхідність розроблення адаптивних методів керування, здатних у режимі реального часу реагувати на зміни інтенсивності потоків і забезпечувати гарантовані показники якості обслуговування (QoS). Об’єкт дослідження: процеси керування трафіком у багаторівневих бездротових системах за умов змінного навантаження. Мета статті: розроблення та дослідження методу адаптивного керування трафіком, що забезпечує стабілізацію показників QoS шляхом оптимального перерозподілу потоків між рівнями мережі на основі оцінювання їх поточного стану. Результати дослідження. У роботі запропоновано метод, що ґрунтується на динамічному визначенні ефективних інтенсивностей потоків, оцінюванні завантаження окремих рівнів і формуванні керуючих дій відповідно до цільової функції мінімізації перевантажень. Розроблено математичну модель, яка формалізує взаємодію рівнів мережі та дозволяє аналізувати її поведінку за різних сценаріїв навантаження. Імітаційне моделювання в середовищі OMNeT++ підтвердило здатність методу зменшувати затримку, довжину черг і втрати пакетів у періоди підвищеної інтенсивності. Інтегральний виграш за показниками QoS становив у середньому 20–30 %, а в пікові інтервали досягав 30–32 %, що свідчить про ефективність адаптивного перерозподілу потоків у критичних режимах роботи. Висновки. Показано, що стабільність багаторівневих бездротових систем визначається не лише інтенсивністю трафіку, а й здатністю мережі адаптивно реагувати на його коливання. Запропонований метод забезпечує згладжування пікових навантажень, підвищує структурну стійкість системи та покращує показники QoS, що робить його перспективним для інтеграції в протокольні стеки мереж наступного покоління. Сфера використання отриманих результатів: енсорні мережі, MESH-архітектури, багаторівневі бездротові системи, IoT-платформи, мультисервісні мережі 5G/6G, задачі оптимізації керування трафіком та забезпечення QoS.