The role of fractal dimension in wireless mesh network performance

Scientific Reports, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1038/s41598-025-26148-0
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Wireless mesh networks (WMNs) depend on the spatial distribution of nodes, which directly influences connectivity, routing efficiency, and overall network performance. Conventional models typically assume uniform or random node placement, which inadequately represent the complex, hierarchical spatial patterns observed in practical deployments. In this study, we present a novel algorithm that constructs WMN topologies with tunable fractal dimensions, allowing precise control over spatial self-similarity. By systematically varying the fractal dimension, the algorithm generates network layouts spanning a continuum of spatial complexities, ranging from sparse fragmented clusters to dense, cohesive structures. Through NS-3 simulations, Key performance metrics including throughput, latency, jitter, and packet delivery ratio were evaluated across a range of fractal dimensions. Comparative evaluations against classical random, small-world, scale-free, grid and hierarchical tree networks models reveal that high-dimensional fractal topologies achieve enhanced resilience and throughput under equivalent conditions. These findings demonstrate the potential of fractal geometry as a design paradigm for scalable and efficient WMN architectures.