Model of Transmission Rate Allocation WiMAX with Taking Into Account the Defined Priorities

The results of development a mathematical model for transmission rate allocation downlink technology WiMAX are presented. The novelty of the proposed model is possibility to prevent a limit transmission rate allocated to the service flows of the user stations in the downlink by using the WiMAX technology linear or linearquadratic objective function. Using the mathematical model is directed to allocation between subscriber stations of a time-frequency resource of the downlink, which in turn improves the conditions in the electromagnetic frequency range used. The influence of the priority request rate used in the model is the nature of the possible failure

Математична модель розподілу ресурсів в безпроводових mesh-мережах на основі tdma

Wireless mesh-networks that are based on Time Division Multiple Access (TDMA) are preferable from viewpoint of quality of service especially for delay sensitive-traffic such as voice and video.Since the mechanisms for the guaranteed quality service provision are not defined by standards, the mathematical dynamic model of the mesh-networks is offered in this paper. The model provides an optimal solution for joint routing and link resource allocation problem within the selected class of service. The model takes into account the user’s quality requirements, limited amount of link and buffer resources, the interference phenomenon and allows reusing slots on the link layer in order to improve effectiveness of network in general. Because time slot is unit of link layer resource the article introduces effect that order of allocated slots within the route has on end-to-end delay. It was shown that each slot reusing along a route causes endto- end delay growing in it. In this regard, the objective function of formulated optimization problem has been modified by the insertion of an additional component that is related to sequence order of slots along the path.Представлена динамическая математическая модель беспроводной mesh-сети, реализующей принцип временного доступа к общему радиоресурсу. Модель ориентирована на совместное решение задач распределения слотов и маршрутизации с обеспечением при этом гарантий по скоростным и временным показателям качества обслуживания. Проведен анализ межконцевых задержек с точки зрения порядка распределения слотов вдоль маршрута. Представлена динамічна математична модель безпроводової mesh-мережі, що реалізує принцип часового доступу до загального радіоресурсу. Модель орієнтована на спільне розв’язання задач розподілу слотів і маршрутизації із забезпеченням при цьому гарантій щодо швидкісних і часових показників якості обслуговування. Проведено аналіз міжкінцевих затримок з точки зору порядку розподілу слотів уздовж маршруту

Математична модель розподілу ресурсів в безпроводових mesh-мережах на основі tdma

Wireless mesh-networks that are based on Time Division Multiple Access (TDMA) are preferable from viewpoint of quality of service especially for delay sensitive-traffic such as voice and video.Since the mechanisms for the guaranteed quality service provision are not defined by standards, the mathematical dynamic model of the mesh-networks is offered in this paper. The model provides an optimal solution for joint routing and link resource allocation problem within the selected class of service. The model takes into account the user’s quality requirements, limited amount of link and buffer resources, the interference phenomenon and allows reusing slots on the link layer in order to improve effectiveness of network in general. Because time slot is unit of link layer resource the article introduces effect that order of allocated slots within the route has on end-to-end delay. It was shown that each slot reusing along a route causes endto- end delay growing in it. In this regard, the objective function of formulated optimization problem has been modified by the insertion of an additional component that is related to sequence order of slots along the path.Представлена динамическая математическая модель беспроводной mesh-сети, реализующей принцип временного доступа к общему радиоресурсу. Модель ориентирована на совместное решение задач распределения слотов и маршрутизации с обеспечением при этом гарантий по скоростным и временным показателям качества обслуживания. Проведен анализ межконцевых задержек с точки зрения порядка распределения слотов вдоль маршрута. Представлена динамічна математична модель безпроводової mesh-мережі, що реалізує принцип часового доступу до загального радіоресурсу. Модель орієнтована на спільне розв’язання задач розподілу слотів і маршрутизації із забезпеченням при цьому гарантій щодо швидкісних і часових показників якості обслуговування. Проведено аналіз міжкінцевих затримок з точки зору порядку розподілу слотів уздовж маршруту

PERFORMANCE ANALYSIS OF ROUTING IN WIRELESS MESH-NETWORKS BASED ON MODEL IN SPACE OF STATES

Аналіз ефективності маршрутизації в безпроводових MESH-мережах на основі моделі в просторі станів Запропонована авторами математична модель безпроводової mesh-мережі з часовим багатостанційним доступом в просторі станів забезпечує оптимальне розв’язання задачі динамічної маршрутизації, яка трактується як задача розподілу канальних ресурсів, тобто слотів. В роботі показано, що модель за рахунок контролю порядку використання слотів здатна забезпечити мінімальну затримку доставки. За рахунок реалізації багатошляхового способу маршрутизації досягається збільшення швидкості передачі трафіка на величину від 20 до 100 % в залежності від типу трафіка та відстані між кінцевими станціями

ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ И ИЕРАРХИЧЕСКАЯ КРОСС-УРОВНЕВАЯ МАРШРУТИЗАЦИЯ В WIMAX MESH-СЕТЯХ: АНАЛИЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

WiMax mesh-networks are based on time division multiple access to common frequency resource. Success of traffic delivery in the case depends on availability of appropriate number of slots at every link along path from source to destination. It gives rise to cross-layer routing problem, which interprets routing as optimal slot allocation between mesh-stations. Using mathematical model in space of states can solve the problem. In order to improve scalability the basic model were modified and hierarchical cross-layer approach were offered. Simulation results shows that the models provide multipath routing strategies, minimization of number allocated slots, balanced utilization of both link and buffer resources, but offered hierarchical approach allows to reduce size of the optimization task in the tens or hundreds of times.WiMax mesh-мережі побудовані на основі часового розділення множинного доступу до загального частотного ресурсу. Успіх доставки трафіку у такому випадку залежить від наявності відповідної кількості часових слотів у кожному каналі уздовж всього маршруту доведення. Це обумовлює проблему крос-рівневої маршрутизації як задачі оптимального розподілу слотів між mesh-станціями, яка може бути розв'язана за допомогою математичної моделі в просторі станів. З метою підвищення масштабованості базова модель була вдосконалена й її ієрархічний модіфікація запропонована. Результати моделювання продемонстрували багатошляховий характер доведення з мінімальною кількістю використаних слотів, збалансоване використання буферних та канальних ресурсів, можливість зменьшення розмірності задачі в десяткі або сотні разів за умові ієрархічного підходу.WiMax mesh-сети построены на основе временного разделения множественного доступа к общему частотному ресурсу. Успешность доставки трафика в таком случае зависит от наличия соответствующего количества временных слотов в каждом канале вдоль всего маршрута доведения. Это нацеливает на рассмотрение проблемы кроссуровневой маршрутизации как задачи оптимального распределения слотов между mesh-станциями, которая может быть решена с помощью математической модели в пространстве состояний. С целью повышения масштабируемости базовая модель была усовершенствована и ее иерархическая модификация предложена. Результаты моделирования показали многопутевой характер доведения с минимальным количеством использованных слотов, сбалансированное использование буферных и канальных ресурсов, возможность уменьшения размерности задачи в десятки или сотни раз при условии иерархического подхода