ГІБРИДНИЙ ПРОТОКОЛ МАРШРУТИЗАЦІЇ ДЛЯ БЕЗПРОВОДОВИХ MESH-МЕРЕЖ
DOI: 10.31673/2412-4338.2026.019016
Анотація
Ефективність безпроводових mesh-мереж критично залежить від протоколу маршрутизації канального рівня, який працює з MAC-адресами та повинен адаптуватися до змінної топології, інтерференції, характеру трафіку та вимог якості обслуговування. В роботі проаналізовані існуючі методи гібридизації маршрутизації в mesh-мережах, визначено вимоги до L2-протоколурозроблено архітектуру гібридного протоколу, що включає модуль виявлення сусідів, сформулювано оптимізаційну задачу максимізації сумарної корисності маршруту за лінійними обмеженнями QoS, виконано математичний аналіз середньої затримки доставки, контрольного навантаження, часу конвергенції, допустимого навантаження та умов стабільності з використанням експоненційного згладжування метрик для запобігання «мерхтінню» режимів, виявлено слабкі місця протоколу та визначити перспективи вдосконалення. Запропонований протокол обмежує проактивну зону, забезпечуючи лінійне масштабування локального трафіку OGM і квадратичне – лише для періодичних глобальних оновлень. Математичні моделі дозволяють розрахувати середню затримку як зважену суму залежно від ймовірності проактивного режиму, загальне контрольне навантаження, час конвергенції та умови стабільності. Теоретичні розрахунки демонструють зменшення накладних витрат на 50–80% порівняно з BATMAN у великих мережах, швидшу локальну конвергенцію, кращу адаптацію до трафіку та повноцінну підтримку QoS. Порівняння з іншими протоколами підтверджує переваги у мобільних і гетерогенних сценаріях. Можливі тимчасові петлі при перемиканні режимів (ймовірність ~0,1 при високій мобільності), залежність від точності метрик, підвищена складність реалізації, обчислювальні витрати на IoT-пристроях та відсутність вбудованої криптографії (вразливість до атак типу «чорна діра», DoS). Отримані результати свідчать, що HMP є ефективним рішенням для високонавантажених динамічних mesh-мереж.
Ключові слова: mesh-мережа, гібридна маршрутизація, BATMAN, HWMP, протокол L2, QoS.
