Графы ограниченной видимости и моделирование препятствий сетевому взаимодействию

Резюме: Рассматриваются задачи построения математических и имитационных моделей беспроводных компьютерных и сенсорных сетей, развернутых в областях местности, содержащей многочисленные препятствия, мешающие распространению высокочастотного радиосигнала. В качестве математической модели структуры сети предложены графы ограниченной видимости. Представлен алгоритм генерации имитационных моделей областей местности. Введены характеристики местности: коэффициент формы препятствия, эффективная площадь, длина свободного пути, предложены методы их вычисления. Показано влияние коэффициента формы на связность графа ограниченной видимости. Получены зависимости эффективной площади и длины свободного пути от ранга и количества препятствий в области.

Ключевые слова: граф ограниченной видимости, коэффициент формы, эффективная площадь, беспроводная сеть, случайный граф, имитационное моделирование

A.I. Mikov, A.A. Mikov

limited visibility graphs and modeling obstacles to network interaction

Summary: The problems of constructing mathematical and simulation models of wireless computer and sensor networks deployed in areas of terrain containing numerous obstacles that prevent the propagation of a high-frequency radio signal are considered. Graphs of limited visibility are proposed as a mathematical model of the network structure. An algorithm for generating simulation models of terrain areas is presented. The characteristics of the terrain are introduced: the coefficient of the obstacle shape, the effective area, the length of the free path, methods for their calculation are proposed. The influence of the shape factor on the connectivity of a limited visibility graph is shown. The dependences of the effective area and length of the free path from the rank and number of obstacles in the region are obtained.

Keywords: Limited visibility graph, shape factor, effective area, wireless network, random graph, simulation.

DOI:10.34219/2078-8320-2022–13-3-101-106