Просмотр статьи


Номер журнала: 2019.4

Заголовок статьи: Модель генерации и обработки трафика IoT параллельными коммутационными системами

Резюме

В статье описываются особенности генерации и обработки трафика IoT параллельными пространственными коммутационными системами. Концепция технологии интернета вещей (IoT) предполагает совмещение функций маршрутизации с функциями обработки трафика. Такое совмещение хорошо прослеживается на технологии «сеть на кристалле» (NoC). Ядром большинства систем NoC являются параллельные пространственные коммутационные системы с матрицами коммутации 5×5. Упрощенная модель коммутатора NoC была нами реализована в виде системы массового обслуживания. Для реализации модели использовался язык программирования Python. В исследовании нами были изучены особенности обработки трафика IoT параллельной пространственной коммутационной системой, имеющей бесконечно большие входные и выходные буферы. В результате работы были получены значения максимальных и средних очередей в выходных буферных устройствах системы.

Авторы

Д. В. Кутузов , А. В. Осовский, О. В. Стукач

Библиография

1. Perry Lea. Internet of Things for architects: architecting IoT solutions by implementing sensors, communication infrastructure, edge computing, analytics, and security. Publicerad: 2018, Birmingham: Packt Publishing Ltd. Copyright: 2018. 505 p. ISBN 9781788470599.
2. Wei-Hung Hsu, Qiuhui Li, Xue-Hai Han, and Chih-Wei Huang. A Hybrid IoT Traffic Generator for Mobile Network Performance Assessment // 2017 13th International Wireless Communica-tions and Mobile Computing Conference (IWCMC).
3. Levakov A. K., Sokolov A. N., Sokolov N. A. Models of incoming traffic in packet networks //
T-Comm. 2015. V. 9, № 5. P. 91–94.
4. Wen-Xiang Li; Jun Xu; Hao Jiang. Queuing States Analysis on a Hybrid Scheduling Strategies for Heterogeneous Traffics in IOT // 2012 International Conference on Computer Science and Service System.
5. Messier G G., Finvers I. G. Traffic Models for Medical Wireless Sensor Networks // IEEE Communications Letters. 2007. V. 11, № 1. P. 13–15. DOI: 10.1109/LCOMM.2007.061291, URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/4114210
6. Starov D., Kutuzov D., Stukach O., Osovskiy A. Measuring complex for studying galvanomag-netic phenomena in multigrafene layers // 2017 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), DOI: 10.1109/SIBCON.2017.7998529, URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/7998529/
7. Vytovtov K., Barabanova E., Zouhdi S. Penetration effect in uniaxial anisotropic metamaterials // Appl. Phys. A. 2018. P. 124–137. https://doi.org/10.1007/s00339-018-1563-z
8. Vytovtov K., Barabanova E. Unusual penetration effect in ferromagnetics. Negative refraction under tangential wave incidence // Journal of Physics: Conf. Series. 2018. 1092 (1), 012164. DOI :10.1088/1742-6596/1092/1/012164
9. Georgakopoulos G. F. Buffered Crossbar Switches, Revisited: Design Steps, Proofs and Simu-lations Towards Optimal Rate and Minimum Buffer Memory // IEEE ACM Transactions on networking. 2008. V. 16, № 6. DOI: 10.1109/TNET.2007.911441. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/4460578/
10. Vytovtov K. A., Barabanova E. A., and Podlazov V. S. Model of Next-Generation Optical Switching System Distributed Computer and Communication Networks // 21st International Conference DCCN 2018, Moscow, Russia, September 17–21, 2018. P. 377–386.
11. Barabanov I. O., Maltseva N. S., Barabanova E. A. Switching cell for information transmission optical systems // 2016 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE 2016). P. 343–347. DOI: 10.1109/APEDE.2016.7879025, URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/7879025
12. Vytovtov K. A., Barabanova E. A., Barabanov I. O. Next-generation switching system based on 8х8 self-turning optical cell // International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE 2018). P. 306–310.
13. Anuja Naik, Tirumale K. Ramesh. Efficient Network on Chip (NoC) using heterogeneous circuit switched routers // 2016 International Conference on VLSI Systems, Architectures, Technology and Applications (VLSI-SATA), Bangalore, India. 10–12 Jan. 2016. DOI: 10.1109/VLSI-SATA.2016.7593043, URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/7593043
14. Wenjie Li, Yiping Gong, Bin Liu. Performance Evaluation of Crossbar Switch Fabrics in Core Routers // 17th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA), Xi'an, China, 29–29 March 2003. DOI: 10.1109/AINA.2003.1192996, URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/1192996
15. Wen-Chung Tsai, Ying-Cherng Lan, Yu-Hen Hu, and Sao-Jie Chen. Networks on Chips: Struc-ture and Design Methodologies // Journal of Electrical and Computer Engineering. 2012. Article ID 509465. URL: https://doi.org/10.1155/2012/509465
16. Kutuzov D. V., Osovsky A. V., Starov D. V., Motorina E. A. Development of parallel switching facilities for 5G communication systems // Radiotekhnika. 2019. V. 83, № 3. 2019. P. 70–79.
17. Kutuzov D., Utesheva A. Switching Element for Parallel Spatial Systems // International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2011), Krasnoyarsk, September 15−16, 2011. P. 60–62. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/6072595/
18. Kutuzov D., Stukach O. Algorithms of Parallel Switching for Multistage Schemes // 2013 Inter-national Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Krasnoyarsk, Sep-tember 12−13, 2013. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/6693642/
19. Kutuzov D., Osovskiy A., Stukach O. Modeling of interconnection process in the parallel spatial switching systems // 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Moscow; 12–14 May 2016. URL: http://ieeexplore.ieee.org/
document/7491852/
20. Kutuzov D., Osovsky A., Stukach O., Starov D. CPN-based model of parallel matrix switchboard // 2018 Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT). Moscow, March 14–16, 2018. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8337180

Ключевые слова

интернет вещей, параллельная коммутация, сеть на кристалле

Скачать полный текст