автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Информационный обмен многопакетными сообщениями в соединениях "точка-точка" по многомерному виртуальному маршруту на сети передачи данных общего назначения

На правах рукописи

ИСАЕВА ТАТЬЯНА АЛЕКСЕЕВНА

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБМЕН МНОГОПАКЕТНЫМИ СООБЩЕНИЯМИ В СОЕДИНЕНИЯХ «ТОЧКА-ТОЧКА» ПО МНОГОМЕРНОМУ ВИРТУАЛЬНОМУ МАРШРУТУ НА СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность: 05.12.13 Системы, сети и устройства

телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□3489Э84

Владимир - 2009

003489984

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Серпуховской военный институт РВ»

Научный руководитель Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Цимбал Владимир Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Жигалов Илья Евгеньевич

кандидат технических наук, доцент Ковальков Денис Анатольевич

Ведущая организация: ФГУП «Калужский НИИ телемеханических

устройств», г. Калуга.

Защита состоится 2010 года в ч && мин на

заседании диссертационного совета ДС 212.025.04 при Владимирском государственном университете по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д.87, ВлГУ, к.3(301)

Отзыв, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д.87, ВлГУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета

Автореферат разослан « ^ » 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 212.025.04

доктор технических наук, профессор

А.Г. Самойлов

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность: Современный этан научно-технического прогресса характеризуется возрастанием объема информации, циркулирующей в интересах экономики, оборонных задач и других спектров деятельности государства Для решения различных задач информационного обмена во всех развитых государствах создается общая сеть передачи данных(СПД), базирующеюся на первичных сетях различных операторов связи. Такую СОД как правило называют сетью передачи данн ых общего назначения(СПД ОН).

Информационный обмен в СПД ОН осущесгатяетея транспортной сетью обмена информацией (ТСОИ), создаваемой на базе транспортных станций (маршрутизаторов). При этом, как правило, в ТСОИ реализуется один базовый стек протоколов, использующий коммутацию пакетов и основным типом соединений является виртуальное соединение в конфигурации «точка-точка».

Основными типами протоколов, реализующими в ТСОИ доставку одно- и многопакетных сообщений, являются протоколы, построенные согласно рекомендаций ISO, и в частности, протокол TCP/IP. Эффективное доведение сообщений по ТСОИ требует реализации в транспортной станции таких версий протоколов, которые бы гибко реагировали на изменение информационной нагрузки на сети и качество предоставленных при этом доя обмена каналов связи.

Отметим, что в настоящге время все сети с протоколом типа TCP/IP, как правило, используют один проключенный виртуальный маршрут между отправителем и получателем (одномерный маршрут). Отметим также, что к настоящему времени накоплен богатый теоретический и практический опыт по выбору в СПД оптимальных одномерных виртуальных маршрутов.

Альтернативой одномерному маршруту на СПД с коммутацией пакетов является многомерный маршрут. Многомерным маршрутом на СПД называется соединение между отравителем и получателем, состоящее из совокупности одномерных виртуальных маршрутов (ОВМ).

В шетоящее время многомерные маршруты уже используются в СПД с протоколом типа TCP/IP. В частности, известна процедура транспортного уровня RIP (Routing Internet Protocol), обеспечивающая реализацию проключения нескольких статических (не изменяющихся) виртуальных маршрутов между двумя корреспондирующими узлами коммутации (УК) на СПД, имеющими между собой нагрузку, существенно превышающую их нагрузку по другим направлениям. Известна также динамическая процедура транспортного уровня OSPF, обеспечивающая в случае перегрузки между двумя корреспондирующими УК реализацию проключения нескольких динамических виртуальных маршрутов на СПД При этом, парщальные одномерные маршруты должны быть одшиковыми по пропускной способности (пакет/с) и информационный трафик делится на равные части между маршрутами.

Однако данные процедуры не способны обеспечивать параллельную передачу многопакетных сообщений (МПС) между двумя корреспондирующими

абонентами в целях оперативной доставки МГ1С по многомерному маршруту с разными по пропускной способности (пакет/с) одномерными маршрутами на СПД.

В настоящее время при реализации СПД ОН на основе транспортной станции со стеком протоколов типа ТСРДР открытой является задача оперативного формирования оптимального многомерного маршрута из совокупности одномерных для доставки МПС, обеспечивающего заданные требования по среднему времени (минимально достаточному) доведения передаваемого сообщения.

Оперативное (динамическое) формирование многомерных маршрутов на СПД для своевременности передачи МПС из разных по производительности (пакет/с) одномерных соединениях требует дополнительного служебного обмена между корреспондирующими УК, что увеличивает информационную нагрузку на сеть.

Вопросам построения сетей с коммутацией пакетов большое внимание уделено в школах таких ученых какЯкубайтис Э.А., ЦыбаковБ.С., Лазарев В.Г., Бугрименко А.И., Глушков В.М., Мизин И.А., Самойленко С.И., Олифер В.Г., Присяжнюк С.П., Цимбал В.А., Шиманов С.Н., Клейнрок Л., Дэвис Д., Барбер Д. и другие. Однако вопрос обоснования минимально числа одновременно проключаемых виртуальных каналов в соединении «точка-точка», достаточного для своевременного доведения МПС является открытым.

В связи с изложенным, возникагт следующее противоречие: с одной стороны, увеличение числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД (формирование многомерного маршрута) уменьшает среднее время доведения МПС, с другой стороны - приводит к увеличению среднего времени доведения МПС за счёт увеличения служебной нагрузки на СПД

Исходя из налаженного, аюуальной является тема диссертации «Информационный обмен многопакетными сообщениями в соединениях «точка-точка» по многомерному виртуальному маршруту ш сети передачи данных общего назначения».

Целью диссертационных исследований является повышение оперативности доставки МПС в СПД ОН за счёт проключения в соединении «точка-точка» дополнительных непересекающихся виртуальных каналов.

Объектом исследования является перспективная СПД ОН. Предметом исследований является научно-методический аппарат исследования характеристик передачи МПС по виртуальным маршрутам в СПД.

Научной задачей яаляется оперативное формирование минимального числа одновременно проключаемых виртуальных каналов, достаточного для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН, обеспечивающего требуемое среднее время их доведения при разном качестве и скорости каналов связи и снижении нагрузки на сеть

В ходе исследований были получены следующие научные результаты, представляемые к защите:

1. Математическая модель доставки многопакегных сообщений в соединении «точка-точка» на сети передачи данных с процедурой «скользящее окно».

2. Математическая модель процесса обработки многопакегных сегментов в многоканальном узле коммутации с общей очередью.

3. Методика определения минимального числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка», достаточного для

своевременного доведения многопакегных сообщений в СПД ОН.

Научная новизна полученных в диссертационной работе результатов заключается в том, что:

разработанные математическая модель доставки MIIC в соединении «точка-точка» на СПД с процедурой «скользящее окно» и математическая модель процесса обработки миогопакетных сегментов в многоканатьном УК с общей очередью, в отличие от известных, учитывают разнородность направлений связи (неординарность входного и выходного потоков в У К и разное качество транзитных каналов в направлении связи);

методика определения минимально достаточного чиста виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка» для своевременного доведения МПС в СПД ОН, в отличие от известных, во-первых, конструктивна как при наличии априорной, так и апостериорной информации о параметрах каналов и УК направлений связи и, во-вторых, базируется на достаточно простых аналитических соотношениях для определения времени передачи пакетов по всем транзитным участкам маршрута, wo допускает несложную её реачизацию в маршрутизаторах.

Достоверность результатов подтверждается корректностью и логической обоснованностью разработанных вопросов, принятых допущений и ограничений, использованием апробированного математического аппарата теории конечных марковских цепей, теории оптимизации, теории исследования операций и, кроме того, подтверждается получением при определенных условиях и допущениях частных решений, являющихся результатом применения ранее известных методик

Практическая значимость научных результатов диссертационных исследований заклинается в том, что они доведены до уровня методики, алгоритмов и машинных продуктов и позволяют на стадии эксплуатации закладывать в сетевое программное обеспечение транспортной станции СПД ОН процедуру установки оптимального числа виртуальных каналов в соединении «точка-точка», при передаче МПС. Использование данных результатов позволяет снизил, среднее время доведения МПС в СПД ОН от 40% до 5% при существенном снижении информационной нагрузки на сети от номинальной.

Результаты работы реализованы:

1. В ФГУП НПО «ИМПУЛЬС» (г. Санкт-Петербург) при обосновании ТГГ к маршрутизатору сети передачи данных специального назначения (акт о реализации ФГУП НПО «ИМПУЛЬС» от 22.10.2009 г.).

2. В ФГУП Калужский НИИ ТМУ (г. Калуга) при обосновании i l l и разработке специализированного программного обеспечения транспортной станции СПД изделия «Бризань» в части доведения приоритетных сообщений (акт о реализации КНИИ ТМУ от 10.09.2009 г.).

3. В учебном процгссе СВИ РВ (i: Серпухов) при изучении дисциплины «Информационные сети и телекоммуникации» (акт о реализации СВИ РВ от 29.09.2009 г.).

Апробация работы н публикации. Основные результаты работы докладывались, обсуждались и были одобрены на: пяти Сессиях Российского НТОРЭС им A.C. Попова; двенадцати НТК различного уровня. Работа выполнена лично автором и является результатом исследований, в которых автор принимат непосредственное участие в течение последних 5 лет. За это время непосредственно по теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе: 21 научная статья (одна статья в журнате из Перечня ВАК), тезисы 11-ти докладов

на НТК, 3 отчета о НИР.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения и приложения, изложена на 157 страницах машинописного текста В список литературы внесено 107 научных источников.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель и задача исследования, изложены научные результаты, представляемые к защите, приведены аннотация и структура работы.

В первом разделе проведён анализ особенностей информационного обмена СПД ОН. Эффективное доведение сообщений в СПД общего назначения требует реализации таких версий протоколов доставки, которые бы гибко реагировали на изменение качества предоставленных для обмена каналов связи (по вероятности ошибки на элементарный символ) и на изменение величины информационной нагрузки на сеть. Известно, что все современные средства обмена дискретной информацией строятся на основе эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМЮС-OSI), при этом транспортную сеть обслуживают протоколы четырех нижних уровней: физический, канальный, сетевой и транспортный.

Протокол TCP эффективно решает задачу определения и проключения оптимального маршрута передачи или транзита МПС в соединении «точка-точка» на транспортном уровне стека протоколов СПД. При этом, однако, при существенном снижении общей информационной нагрузки на СПД время передачи МПС уменьшится незначительно, так как всё передаваемое сообщение по прежнему будет доставляться по одномерному маршруту. Поэтому остаётся открытым вопрос об оптимальном использовании ресурсов СПД при снижении уровня информационной нагрузки.

Для автоматического построения таблиц маршрутизации маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии сети в соответствии со специальным служебным протоколом. Протоколы этого типа называются протоколами маршрутизации (или маршрутизирующими протоколами, например, RIP, OSPF, IS-IS).

На рисунке 1 представлен типичный сегмент ТСОИ СПД ОН.

При передаче МПС в соединении «точка-точка» от абонентов первого УК до абонентов УК13, будет сформировано семейство маршрутов, один из которых является оптимальным по совокупности показателей, остальные -субоптимальные. При этом, всё МПС в соответствии с процедурой,

реализованной на транспортном и сетевом уровнях, будет разбито на стандартные IP пакеты и целиком передано по оптимальному маршруту.

Время передачи сообщения т, в этом случае рассчитывается, исходя из длины сообщения Lc и пропускной способности каналов связи и УК на данном маршруте С; (j =\п)- При этом, в случае снижения общей информационной

нагрузки на транспортной сети, время передачи МПС по одномерному (оптимальному) виртуальному маршруту останется прежним (либо уменьшится несущественно). Отсюда следует, что пропускная способность сети используется нерационально.

Если известно среднее время передачи одного пакета по каждому из маршрутов от УК 1 до УК 13 гЦ', то можно разделить всё передаваемое МПС на части I' в такой пропорции, чтобы при передаче этих частей по различным маршрутам, включая оптимальный, время на передачу было бы одинаково.

Тогда, при

передаче всех частей исходного МГ1С одно временно по всем одномерным маршрутам (по многомерному виртуальному маршруту), время доведения всего сообщения существенно уменьшится, т.к. время передачи всего сообщения по оптимальному маршруту т'п больше времени передачи любой его части. Tn-Ln>x^-l\'\ С другой стороны, процедура проключения каждого виртуального канала предполагает обмен корреспондирующими сторонами совокупностью служебных пакетов. При увеличении числа одновременно проключаемых в соединении «точка-точка» виртуальных соединений в разы возрастёт объём передаваемого при этом служебного трафика, что в свою очередь, создаст дополнительную нагрузку на СПД и, в конечном итоге, приведёт к увеличению времени доведения МПС. Поэтому необходим рациональный подход к определению количества проключаемых виртуальных каналов в соединении «точка-точка», обеспечивающий выполнение заданных требований по оперативности доставки МПС по СПД ОН.

Формальная постановка задачи оперативного нахождения минимально достаточного числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС в соединении <сгочка-точка» на СПД ОН имеет следующий вид.

Пусть задана СПД, где: U- число узлов коммутации наСПД В„ - ёмкость буфера и-го УК, и = \,U; !,, - интенсивность входного потока пакетов в м-м УК; L„ - длина пакета; LM - длина квитанции; V - множество скоростей передачи информации в направлениях связи, V = {v}, i,j = \,U\ >ф j; Р - множество вероятностей

ошибки в приёме единичного символа P=jp0J, i,j=\,U, T*Z -максимально допустимое среднее время доведения МПС по СПД; А', - число непересекающихся ОВМ из ¡'-го в j-ii УК; R,, - множество всех возможных непересекающихся ОВМ из ;-го в j- й УК, fy ^'fk = \,Kt, ij = 1 ,u, i* j\ A'n

- число пакетов МПС; TCP - протокол транспортного уровня СПД «скользящее окно» - процедура передачи пакетов на канальном уров не.

Введём:

• множество с; = 4, иDt, где Д, -мн-во всех УК на к-м ОВМ из /в/; Д, -мн-во всех транзитных каналов связи на к-м ОВМ из i в у;

• множество j^'j, где г"' - среднее время доставки одного пакета МПС по к -му ОВМ из i'-го ву'-й УК,

ч =Х?»+5Ж, (1)

■К о,

П t репе wi и в пая ЦСИО (СПД) с MBMI1

Рисунок 1 - Сегмент ТСОИ СПД ОН

Av

= (3)

где - вероятность потери гакега в УК, //„ - интенсивность выходного потока пакетов УК (находимая (искомая) величина).

Тогда Г*», к=Щ, (4)

Требуется найти к' такое, что к' = arg (г*,., <T*Z\, где к' = (5)

¡ж,' '

Решать задачу (5) при условиях (1) - (4) необходимо в следующей последовательности:

1. Выделить совокупность непересекающихся ОВМ (каналов) между двумя УКСПД.

2. Найти среднее время доведения пакета по каждому ОВМ из их совокупности и упорядочить маршруты в порядке возрастания этого времени.

3. Найти вероятность потери пакета по каждому из этих ОВМ

4. Найти зависимость среднего времени передачи МПС по ОВМ от числа пакетов в сообщении.

5. Последовательно формируя многомерный маршрут из ОВМ путём их агрегирования в возрастающем по рангу порядке и обеспечивая при этом параллельность передачи МПС, найти минимальное число ОВМ обеспечивающее выполнение требования по оперативности доведения сообщений.

Всё это, в свою очередь, требует решения следующих подзадач:

- построить математическую модель доставки МПС в соединении «точка-точка» на СПД с процедурой «скользящее окно»;

- построить математическую модель процесса обработки многопакетных сегментов в многоканальном УК с общей очередью;

Протокол типа «скользящее окно» называется также протоколом доставки МПС с «адресным переспросом». Временная диаграмма его работы представлена на рисунке 2. Согласно данному протоколу любое сколь угодно большое сообщение разбивается на сегменты из w пакетов. Величина w и есть длит «скользящего окна». С передающей стороны (ТС1) на приемную (ТС2) выдаются все w пакетов, и ожидается на них кумулятивная (общая) квитанция. При успешном доведении w пакетов и верном доведении квитанции осуществляется передача следующего сегмента сообщения из w пакетов. При недоведении всех w пакетов

.'ШЛШЫ-Н'

Л ТЕПЫ ^

"1

Рисунок 2 - Временная диаграмма протокола типа «скользящее окно»

Рисунок 3 - Граф переходов ПКМЦ доведения трехпакетного сегмента

сегмента или недоведении квитанции передача сегмента повторяется фиксированное

количество раз.

При недоведешш части пакетов сегмента повторяются только недоведенные, при этом контроль доведения осуществляется по квитанции.

Физику процесса доведения трехпакетного сегмента по протоколу «скользящее окно» поясняет граф переходов состояний поглощающей конечной марковской цепи (ПКМЦ), представленный на рисунке 3. Состояния указанной ПКМЦ пронумерованы по следующему правилу: «состояния процесса нумеруются слева-направо и снизу-вверх по радам с оставлением последнего номера за поглощающим состоянием». Тогда в ПКМЦ имеем такие состояния: SO - TCI выдача трехпакетное сообщение, ни один из пакетов до станции ТС2 не дошел; SI - какой-то один из трех пакетов дошея до станции ТС2; она выдала квитанцию (кв-цию) о приеме этого пакета (неприеме двух других пакетов); S2 -ТС1 от ТС2 данную кв-цию получила; выдает повтор двух пакетов; S3 - какой-то один из двух пакетов дошел до станции ТС2; она выдача кв-цию о приеме этого пакета (неприеме другого пакета); S4 - ТС 1 от ТС2 данную кв-цию получила; выдает повтор оставшегося не доведешюго пакета; S5 - третий пакет дошел до станщш ТС2; она выдала кв-цию о приеме этого пакета; S6 - какие-то два из трех пакетов дошли до станции ТС2; от выдала кв-цию о приеме этих пакетов (неприеме одного оставшегося пакета); S7 - оба переданные пакеты дошли от ТС1 кТС2;ТС2 выдает кв-цию об этом; S8-все три пакета дошли от ТС1 кТС2; • ТС2 выдает кв-цию об этом; S9 - третий пакет не дошёл до станции ТС2, ТС 1 ожидает кв-цию от ТС2; SlO-второй и третий пакеты не дошли до станции ТС2, ТС1 ожидает кв-цию от ТС2; SI 1 - три пакета не дошли до станции ТС2, ТС1

ожидает кв-цию от ТС2; S12 квитанция от ТС1 к ТС2 о приеме трех пакетов дошла.

Матрица переходных вероятностей (МПВ) для (6) процесса доведения

трехпакетного сегмента имеет вид (6). Переходные вероятности в МПВ находятся из физики исследуемого процесса. Анализ рассмотренного варианта информационного обмена показывает, что с увеличением количества пакетов в сегменте любой последующий граф переходов ПКМЦ поглощает предыдущий. Кроме того, существует ряд закономерностей, позволяющих машинным способом найти все элементы МПВ. В диссертации сформированы правила, позволяющие автоматизировать синтез МПВ при любом числе w пакетов в сегменте. Они таковы:

0 К, 0 0 0 0 0 рт 0 0 с 0

ч, 0 Ги 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 Л, 0 0 0 Р., 0 0 Л„ 0 0

0 0 рг 0 р„ 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 Л, 0 0 0 р» 0 0 0

0 0 0 0 Л. 0 0 0 0 0 0 0 Л,:

¡До 0 0 0 Л. 0 0 0 0 0 0 0 0

¡0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 р„.

Л. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 hi

: 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 и 0 0

0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

; 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

I. Изменяем i от 0 до w-2 и по ниже приведенным правилам (П) 1-5 П1: />2,,2,ч| ■ П2: Ргмл, =</„ ; ПЗ: = qV; \ П4: Р„..2Ч,Ъ =1; П5: Ргм^г = Рт ; при 0?;?W-y J (?)

вычисляем ненулевые элементы пфвых 2w строк МГ1В. Остальные элементы этих строк равны 0.

II. Изменяемj at 2 до w, i or 0 до w-j и по П6-П10

П8: Р , = />„;П9: Я , =рт [ (8)

вычисляем ненулевые элементы следующих w(w-l)/2 строк МПВ. Остальные элементы этих строк равны нулю.

III. Ненулевой элемент последней строки МПВ с номером (w+l)(w+2)/2+w-1 стоит в последнем столбце с таким же номером (vtf+l)(w+2)/2+w-l и равен 1. Остальные элементы последней строки равны 0.

Из МПВ формируются фундаментальная матрица, по которой находится значение среднего времени доведения w пакетов по каналу связи и дисперсионная матрица для определения СКО времени доведения сегмента Данные величины характеризуют ВХ исследуемого процеоса информационного обмена

В диссертационной работе получено выражение для среднего времени и СКО времени доведения w - пакетного сегмента (П11-12) между двумя смежными УК.

ПП: М[,] = А.£(*-<)«„_„+_{2ltl)+'f «„,..,], (9)

ГЦЦ ¿-о УПИ\М <-0 J

I '„„ - скорость передачи информации; ащ - элементы последней строки фундаментальной матрицы N; dmj - элементы последней строки дисперсионной матрицы Ы/, m = (w+l)(w+2)/2 + ii<-l - номер последней строки матрицы N.

Для определения среднего времени доведения сообщений по виртуальному каналу необходимо знать среднее приведённое ш один пакет время передачи по каждому транзитному участку маршрута, которое

определяется по следующей формуле: г , , п,

-г г ^ m[t\-M[t\lw (11)

Определение временных и вероятностных характеристик процесса обработки многопакетных сегментов в УК СПД с учётом разнородности направлений связи базируется на следующем.

В общем виде УК СПД с разнородными направлениями связи можно представить в виде полнодосгупной коммутационной схемы (ПКС) с ограниченной очередью и неординарным входным и выходным потоками заявок.

=>

=>

Ком-мута-цион-ный блок

Общая очередь

Такая ИКС (УК) математически С> описывается в виде системы

--массового обслуживания (рисунок

4).

Граф переходов процесса изменения состояний УК для '- "■ общего случая показан на

Рисунок 4 - Схема обработки пакетов в УК

рисунке 5. Пусть вероятности состояний Тогда,

учитывая стационарность исследуемого процесса и условие нормировки Ра(')+ Р,{')+-+Р„(') = !, система уравнений Колмогорова для вероятностей состояний УК примет вид системы линейных алгебраических уравнений (12).

\

Рисунок 5 - Граф состояний процесса обслуживания пакетов в УК

(12)

дед-"•Ч'М'НЛ +- + «К(0 *гАЛ<)+/<-ЛЛ')+-г ГгА, (') =0

Решая данную систему, получим /•=(/£(/) /}(/) --• Рт(1))! Тогда задача нахождения стационарных вероятностей состояний УК выливается в задачу нахождения (синтеза) матрицы интенсивностей переходов, которая имеет вид (13). Элементы матрицы (13) для общего случая определяются по следующим правилам (14).

-а -ъ -н - -А, -Л'

-Д Д + Л+"-+Д,|+А -М

-д -л, 4+Д+--+-Д,: ^

-И:

-ц -д

(13)

-Д ■■■ -Д -й

I 1 ]

г, 11+1-1 '-1 _

П13: ¿2,, = , где г = 1.; Г114: аи = £ Я,. . где < = 2,я:

П15: а;, = >где ' = » + 1; П16: где ¡=Цт-1-г), г=1,и;

а,.,., , где / = 1,(и + 1-г). г = \,п

При этом время пребывания пакета в очереди при дисциплине обслуживания FIFO зависит от того, в каком состоянии гребывал процесс в момент поступления очередного пакета. Тогда среднее время пребывания пакета в УК определяется по формуле Лигтла:

7 J

2>

где J ~ X'''?(') - среднее число пакетов в очереди.

С учетом (15) дисперсия времени пребывания пакета в УК имеет вид:

ßr-I-

5«)

■т-

(15)

(16)

Потеря пакета по причине переполнения буфера произойдёт в случае, если в буфере в определённый момент времени пребывало г пакетов и поступил сегмент, содержащий больше (п - /) пакетов. В этом случае вероятность потери пакета можно определить по следующей формуле:

(17)

Таким образом, определить вероятностные и временные характеристики процесса обработки пакетов в узлах коммутации сети передачи данных можно, синтезировав по правилам П13 - П17 матрицу коэффициентов (13) и рассчитав вероятности макросостояний УК.

В третьем разделе на основе аналитических зависимостей для приведенного среднего M№FiPol

времени доведения одного пакета по каналу связи в соединении «точка-точка» и

среднего времени пребывания и

вероятности потери одного пакета в многоканальном УК проведено исследование временных

характеристик передачи МПС в СПД ОН по одно- и многомерным маршрутам доставки.

На основе аналитических соотношений (9) - (10) были получены значения M3[t] и a3[t] и построены графики временных характеристик (рисунок 6) для варианта трёхпакегного сегмента при следующих исходных данных, большинство которых имеет место в реальной сети: длина сообщения Ln = 128; 256; 512 бит; длина квитанции = 64'бита; скорость передачи информации Vnn- 1200 бит/с; вероятность ошибки в каналах связи р0 = (10"4... 10"2)

Также по формулам (9) и (И) получено приведённое среднее время доставки пакета в канале с такими типовыми характеристиками: длина

Рисунок 6 - График среднего времени и СКО времени доведения трёхпакегного сегмента

информационного пакета Ц = 128, 1024 бит, длина квитанционного кадра Ц, = 64 бит; вероятность ошибки в КС Р0 = 104; скорость передачи информации V = 4800 бит/с; ёмкость сегмента н> = 1,30 пакетов. Результаты расчетов приведены на графиках (рисунок 7).

Из графиков на рисунке 7 следует, что при увеличении пакетной ёмкости передаваемого сегмента значение приведённого среднего времени доставки

мцнм

пакета

Р = 10*, 1_.128,у-4800 Р =10"", 1. = 1024, У=4800

Рисунок 7 - Графики зависимости приведенного среднего времени от числа пакетов в сегменте при Р0 = 10"4

экспоненциально уменьшается, что определяет увеличение пропускной способности (пакет/с) исследуемого каната

На основе правил (14) синтеза матрицы системы линейных алгебраических уравнений (13) и аналитических соотношений (15), (16) были получены значения среднего времени обработки пакета в УК Л/ [«■] и вероятности потери пакета

как функции, зависящие от числа шкетов м> в сегменте. Расчеты проводились при следующих типовых исходных данных: длина сообщения 1_п= 256 бит; длина квитанции Ькв — 64 бита; скорость передачи информации УПИ' 9600 бот/с; вероятность ошибки в канале связи р0 = 10°; интенсивность входного потока многопакетных сообщений Д = 0,05 (МПС/с), Л = 0,2 (МПС/с), Д=0,5 (МПС/с).

Результаты расчетов отображены на графиках (рисунок 8).

М(1)>ГМ, у-9600битгс

Р=ГМ, V" ЗбООвНТУс

Рисунок 8 - Графики зависимости среднего времени обработки и вероятности потери пакета в УК от числа пакетов в сегменте

Из графиков следует, что при увеличении величины скользящего окна ТСР-подобного протокола доставки МПС по каналу связи между смежными УК монотонно возрастает как среднее время пребывания пакета в УК, так и вероятность потери пакета вследствие переполнения буфера УК.

Учитывая выводы из графиков на рисунках 7-8, можно предположить, что существует такое оптимальное значение пакетной ёмкости сегмента канального протокола передачи МПС «скользящее окно» между смежными УК, при котором будет достигнуто минимальное (при конкретных физических параметрах каната связи) среднее время передачи пакета на данном транзитном участке маршрута и, следовательно, максимальная пропускная способность

(пакет/с) ш данном направлении.

Многомерный виртуальный маршрут предполагает одновременное проключение в соединении «точка-точка» на СПД совокупности ОВМ передачи информации, причём исходное МПС делится для передачи между этими ОВМ в такой пропорции, которая позволила бы передать все части сообщения за одинаковое требуемое (минимально достаточное) время.

В диссертационной работе была получена рекуррентная формула (18) для нахождения пакетной ёмкости всех частей МПС, передаваемых по сформированному многомерному виртуальному соединению. Время передачи

МПС при этом определяется по формуле (19).

» -(|) -<,'>

-(,) —(о (Л'„-А)-б]Г ^ГО--+

Г(,,) = 6г1" + н',(1 + РЩ) ■ г™, (19)

Так как в работе требуется определить минимальное число одновременно проклинаемых ОВМ, достаточных для своевременной передачи МПС, то решение данной задачи можно осуществить последовательным увеличением числа ОВМ до выполнения условия:

—(*') — (доп)

Т\о,<Тдт. (20)

Исходя из вышеизложенного, предложена следующая методика определения минимального числа ОВМ к' в многомерном соединении «точка-точка» для своевременного доведения МПС в СПД ОН.

Исходными данными при этом являются: _

и - чи ело УК на СПД; В„ - ёмкость буфера и-го УК, и ;

Я, - интенсивность входного потока пакетов в и-и УК; [.„ - длина пакета;

1т - длина квитанции; V - множество скоростей передачи информации в

направлениях связи, tJ = ЦJ^, / ; Р - множество вероятностей

ошибки в приёме единичного символа = /,/=м7; 7а* -

максимально допустимое среднее время доведения МПС по СПД; Кя - число непересекающихся ОВМ из 1-го в у-й УК; - множество всех возможных

непересекающихся ОВМ из ¡-го в;'-й УК, = к =\Щ, ¡,У = ЦА < * 1; Л^

- число пакетов МПС; ТСР - протокол транспортного уровня СПД «скользящее окно» - процедура передачи пакетов на канальном уровне. Основные этапы методики таковы:

1. Формируется множество ОВМ между каждой парой' абонентов СПД

Я = 111) г(2) ■■• Л/ > гц > гц )■

2. По формулам (15), (17) определяются среднее время передачи г,,,, и вероятность потери одного пакета Р^ по каждому ОВМ и ранжируются ОВМ в порядке возрастания г!'1, к = 1, Кц. Патучаем упорядоченное множество

К-

3. С помощью математической модели определения временных характеристик

доставки МПС в соединении «точка-точка» на СПД с процедурой «скользящее окно» (9), (11) и математической модели определения временных и вероятностных характеристик процесса обработки многопакетных сегментов в УК (15) и (17) рассчитывается время передачиЛ'п -пакетного сообщения по г". В результате получается время передачи ;Yn -пакетного сообщения по оптимальному одномерному маршруту тЩ . .

4. Формируется 2-мерный виртуальный маршрут передачи Л'п -пакетного сообщения, состоящий из г^' и г*"'. По формуле (18) определяется число пакетов, wb wъ которые необходимо отправить по каждому из ОВМ для выполнения условия (20). Затем, подстановкой любого w в (19) определяется время доведения сообщения по двумерному виртуальному маршруту Г® .

5. Сравнивается время передачи TfJ^ с Ytl и, в случае выполнения условия (20), формируется 2-мерный виртуальный маршрут передачи Л'п-пакетного сообщения. В случае невыполнения условия (20) формируется 3-х мерный виртуальный маршрут передачи Na -пакетного сообщения и определяется число пакетов и'ь ve2, m отправляемых по каждому из маршрутов, затем рассчитывается , которое также сравнивается с ff» ■

6. Постепенно наращивая количество виртуальных каналов многомерного маршрута передачи, находится к', обеспечивающее своевременное доведешь МПС по многомерному маршруту, либо получаем, что к' = К..

7. Проключается на СПД ОН выбранное количество ОВМ в соединении «точка-точка» (формируется многомерный маршрут).

Выигрыш по среднему времени доведения МПС по сегменту ТСОИ СПД ОН, представленному на рисунке 1, и при исходных данных раздела 3 в обобщенном виде показан на рисунке 9. Из рисунка 9 следует: 1) чем меньше информационная нагрузка, тем больше выигрыш; 2) чем больше ёмкость передаваемого МПС, тем больше выигрыш (отметим, что данные выводы совпадают с физикой исследуемого процесса); 3) при увеличении нагрузки на сети на порядок выигрыш изменяется в пределах от 40% до 5%, что подтверждает практическую значимость диссертационного исследования.

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований решена актуальная, имеющая важное для инфокоммуникационных систем значение задача оперативного нахождение минимально достаточного числа одновременно проключаемых ОВМ для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН, обеспечивающего своевременность их доведения при разном качестве и скорости каналов связи и снижении нагрузки на сеть.

При исследовании органично воедино увязаны модели протоколов физического, канального, сетевого и транспортного уровней ЭМВОС (OSI) стека

Выигрыш,(%)

50.00 '

«00 " ------

so ' , (МПС/с)

Рисунок 9 - Зависимость выигрыша от нагрузки

протоколов типа TCP/IP натранспоргной сети обмена информацией СПД ОН.

Анализ применения полученных в работе математических моделей и методики показал, что в случае высокой информационной нагрузки на СПД применение описанного в работе способа информационного обмена МПС обеспечит такую же своевременность, как и применение традиционных способов коммутации пакетов. При существенном понижении нагрузки на СПД (на порядок) применение многомерной маршрутюации МПС позволит получить выигрыш по оперативности их доставки по СПД ОН от 40% до 5% Таким образом, предлагаемый способ обмена является адаптивным к нагрузке. Кроме того, использование многомерной маршрутизации МПС позволит существенно повысить оперативность доставки приоритетных сообщений даже при значительной нагрузке на СПД ОН.

Реализация полученных в работе научных результатов в средствах программного обеспечения маршрутизатора не требует доработки аппаратной части изделия. Процедура определения и проключения минимально достаточного числа ОВМ многомерного соединения закладывается на сеансовом уровне передачи данных и базируется на стандартных процедурах установления виртуального соединения «точка-точка» на СПД.

Дальнейшие исследования целесообразно продолжить в следующих напраатениях:

• разработки научно-методического аппарата нахождения минимально достаточного числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН, учитывающего как временные характеристики, так и вероятностно-временные характеристики доведения сообщений;

• разработки научно-методического аппарата нахождения минимально достаточного числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН с учётом приоритетности абонетов сети.

Список основных трудов, опубликованных по теме диссертации:

1. Цимбал В.А., Косарева Л.Н., Исаева Т.А. Математическая модель доставки многопакетных сообщений в соединении «точка-точка» на сети передачи данных с процедурой «скользящее окно» // Известия „ ИИФ. -2009. - №3 с. 13-19.

2. Исаева Т.А. Нахождение ВХ доведения многопакетных сообщений в TCP - подобных протоколах /Труды VIII Российской НТК. - Калуга: КНИИ ТМУ, 2009г. - с.15-17.

3. Исаева Т.А., Потапов С.Е. Математическая модель доставки многопакетного сообщения в направлении информационной сети АСУ общего назначения на основе конечных марковских цепей с

фиктивными состояниями./ Труаы 64-й Научной сессии, посвященной Дню радио. - М.: РНТОРЭС, 2009г. - с. 41-44.

4. Исаева Т.А., Потапов С.Е. Расчет ВВХ доставки многопакетного сообщения в направлении информационной сети АСУ общего назначения на основе конечных марковских цепей с фиктивными состояниями /Труды 64-й Научной сессии, посвященной Дшо радио. -М: РНТОРЭС, 2009г. - с. 39-41.

5. Исаева Т.А. Оценивание связности базового сегмента информационной сети АСУ точным методом /Труды 64-й Научной сессии, посвященной Дню радио. - М.: РНТОРЭС, 2009г. - с.4-7.

6. Исаева Т.А. Постановка задачи оценивания связности базового сегмента информационной сети АСУ с рокадными связями при неоднородных каналах. / Сборник трудов МНТК - Серпухов, 2008г.-с. 17-19.

7. Цимбал В.А., Исаева Т. А. Концептуальный подход к применению многомерных виртуальных маршрутов передачи многопакетных сообщений в цифровой сети интегрального обслуживания / Сборник трудов VII МНТК «Новые информационные технологии в системах связи и управления» - Калуга, 2009. - с. 165-168.

8. Цимбал В.А., Косарева Л.Н., Исаева Т.А. Математическая модель процесса обработки многопакетного сообщения в узле коммутации сети передачи данных с многомерными виртуальными маршрутами / Сборник трудов VII МНТК «Новые информационные технологии в системах связи и управления» - Калуга, 2009. - с. 174-177.

9. Цимбал В.А., Исаева Т.А., Повышение оперативности передачи многопакетных сообщений в цифровой сети интегрального обслуживания за счёт применения многомерной маршрутизации / Сборник трудов XXVIII МНТК - Серпухов, 2009. - с.56-59.

10. Цимбал В.А., Исаева Т.А., Потапов С.Е. Методика нахождения характеристик информационного обмена многопакетными сообщениями в системе передачи данных с ТСР-подобным протоколом

сообщениями в системе передачи данных с ТСР-подобным протоколом

■ / Материалы 8-й МНТК «Перспективные технологии в средствах передачи информации», - Владимир, 2009. - с. 69-71.

11. Исаева Т.А. Декомпозиция в задачах оценки надежности доведения сообщения в сложных сетях./ Труды 62-й Научной сессии, посвященной Дню радио. - М.: РНТОРЭС, 2007. - с.123-125.

12. Исаева Т.А. Классификационные графы территориально распределенной сети ЭВМ. /Труды 62-й Научной сессии, посвященной Дню радио. -М.: РНТОРЭС, 2007. - с.114-115.

13. Цимбал В.А., Исаева Т.А. Оценивание связности базового сегмента информационной сети АСУ точным методом / Сб. науч. трудов «Методы устройства передачи и обработки информации» - Муром, 2009г. - с. 421-427.

14. Цимбал В.А., Исаева Т.А. Методика оптимизации мерности многомерного маршрута передачи многопакегных сообщений по сети передачи данных интегрального обслуживания / Сборник трудов III МНПК «Информационные технологии в образовании, науке и производстве», 2009. - с. 252-254.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА

В СПД ОН.

1.1. Обобщенный анализ архитектуры Единой сети электросвязи Российской

Федерации как основы СПД ОН.

1.2. Особенности протоколов информационного обмена в СПД ОН. Постановка задачи исследования.

1.2.1 Анализ структуры и протоколов информационного обмена в СПД ОН.

1.2.2 Постановка задачи нахождения минимального числа одновременно проключаемых виртуальных каналов, достаточного для своевременного доведения многопакетного сообщения в СПД ОН.

Выводы по первому разделу.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА В ТРАНСПОРТНОЙ СПД ОН.

2.1. Математическая модель доставки многопакетных сообщений в соединении «точка-точка» на СПД с процедурой «скользящее окно».

2.1.1. Марковская модель информационного обмена для однопакетного сегмента.

2.1.2. Марковские модели информационного обмена для многопакетных сегментов.

2.1.3. Алгоритм автоматизированного синтеза матриц переходных вероятностей ПКМЦ для информационного обмена сегментами с произвольным числом пакетов.

2.1.4. Нахождение приведенного среднего времени доведения одного пакета аналитическим методом.

2.2. Схемотехника коммутации пакетов в УК СПД и её моделирование.

2.2.1. Особенности технической реализации коммутаторов пакетов.

2.2.2. Анализ процедуры коммутации пакетов в многоканальном УК с общей памятью.

2.2.3. Математическая модель процесса обработки многопакетных сегментов в УК СПД с учетом разнородности направлений связи.

Выводы по второму разделу.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДОВЕДЕНИЯ МНОГОПАКЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ В СПД ОН ПО ОДНО- И МНОГОМЕРНЫМ ВИРТУАЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЯМ.

3.1. Исследование временных характеристик доведения многопакетных сообщений в СПД ОН в соединении «точка-точка».

3.2. Нахождение временных характеристик процесса обработки многопакетных сегментов в узле коммутации СПД с учётом разнородности направлений связи.

3.3. Оптимизация числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка», достаточного для доведения многопакетных сообщений в СПД ОН.

3.3.1 Расчёт среднего времени доставки многопакетных сообщений по одномерному виртуальному маршруту.

3.3.2 Методика определения минимального числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка», достаточного для доведения многопакетных сообщений в СПД ОН.

Выводы по третьему разделу.

Современный этап научно-технического прогресса характеризуется возрастанием объема информации, циркулирующей в интересах экономики, оборонных задач и других спектров деятельности государства. Для решения различных задач информационного обмена во всех развитых государствах создается общая сеть передачи данных(СПД), базирующуюся на первичных сетях различных операторов связи. Такую СПД как правило называют сетью передачи данных общего назначения(СПД ОН) [5, 60, 62, 64, 66, 69, 74].

Информационный обмен в СПД ОН осуществляется транспортной сетью обмена информацией (ТСОИ), создаваемой на базе транспортных станций (маршрутизаторов). При этом, как правило, в ТСОИ реализуется один базовый стек протоколов, использующий коммутацию пакетов [70, 75].

Основными типами протоколов, реализующими в ТСОИ доставку одно- и многопакетных сообщений, являются протоколы, построенные согласно рекомендаций ISO, и в частности, протокол TCP/IP. Эффективное доведение сообщений по ТСОИ требует реализации в транспортной станции таких версий протоколов, которые бы гибко реагировали на изменение информационной нагрузки на сети и качество предоставленных при этом для обмена каналов связи первичной сети.

Отметим, что в настоящее время все сети с протоколом типа TCP/IP, как правило, используют один проключённый виртуальный маршрут между отправителем и получателем (одномерный маршрут). Отметим также, что к настоящему времени накоплен богатый теоретический и практический опыт по выбору в СПД оптимальных одномерных виртуальных маршрутов[7, 8, 12, 13, 70].

Альтернативой одномерному маршруту на СПД с коммутацией пакетов является многомерный маршрут. Многомерным маршрутом на СПД называется соединение между отправителем и получателем, состоящее из совокупности одномерных виртуальных маршрутов (ОВМ).

В настоящее время многомерные маршруты уже используются в СПД с протоколом типа TCP/IP. В частности, известна процедура транспортного уровня RIP (Routing Internet Protocol), обеспечивающая реализацию проключения нескольких статических (не изменяющихся) виртуальных маршрутов между двумя корреспондирующими узлами коммутации (УК) на СПД, имеющими между собой нагрузку, существенно превышающую их нагрузку по другим направлениям. Известна также динамическая процедура транспортного уровня OSPF, обеспечивающая в случае перегрузки между двумя корреспондирующими УК реализацию проключения нескольких динамических виртуальных маршрутов на СПД. При этом, парциальные одномерные маршруты должны быть одинаковыми по пропускной способности (пакет/с), и информационный трафик делится на равные части между маршрутами [13, 70].

Однако данные процедуры не способны обеспечивать параллельную передачу многопакетных сообщений (МПС) между двумя корреспондирующими абонентами в целях оперативной доставки МПС по многомерному маршруту с разными по пропускной способности (пакет/с) одномерными маршрутами на СПД [71].

В настоящее время при реализации СПД ОН на основе транспортной станции со стеком протоколов типа TCP/IP открытой является задача оперативного формирования оптимального многомерного маршрута из совокупности одномерных для доставки МПС, обеспечивающего заданные требования по среднему времени (минимально достаточному) доведения передаваемого сообщения [71, 93, 95, 96].

Оперативное (динамическое) формирование многомерных маршрутов на СПД для своевременности передачи МПС из разных по производительности (пакет/с) одномерных соединениях требует дополнительного служебного обмена между корреспондирующими УК, что увеличивает информационную нагрузку на сеть.

Вопросам построения сетей с коммутацией пакетов большое внимание уделено в школах таких ученых как Якубайтис Э.А., Цыбаков Б.С., Лазарев В.Г., Бутрименко А.И., Глушков В.М., Мизин И.А., Самойленко С.И., Олифер В.Г., Присяжнюк С.П., Цимбал В.А., Шиманов С.Н., Клейнрок Л., Дэвис Д., Барбер Д. и другие. Однако вопрос обоснования минимально числа одновременно проключаемых виртуальных каналов в соединении «точка-точка», достаточного для своевременного доведения МПС является открытым.

В связи с изложенным, возникает следующее противоречие: с одной стороны, увеличение числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД (формирование многомерного маршрута) уменьшает среднее время доведения МПС, с другой стороны — приводит к увеличению среднего времени доведения МПС за счёт увеличения служебной нагрузки на СПД [71, 97].

Исходя из изложенного, актуальной является тема диссертации «Информационный обмен многопакетными сообщениями в соединениях «точка-точка» по многомерному виртуальному маршруту на сети передачи данных общего назначения».

Целью диссертационных исследований является повышение оперативности доставки МПС в СПД ОН за счёт проключения в соединении «точка-точка» дополнительных непересекающихся виртуальных каналов.

Объектом исследования является перспективная СПД ОН.

Предметом исследований является научно-методический аппарат исследования характеристик передачи МПС по виртуальным маршрутам в СПД.

Научной задачей является оперативное формирование минимального числа одновременно проключаемых виртуальных каналов, достаточного для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН, обеспечивающего требуемое среднее время их доведения при разном качестве и скорости каналов связи и снижении нагрузки на сеть

В ходе исследований были получены следующие научные результаты, представляемые к защите:

1. Математическая модель доставки многопакетных сообщений в соединении «точка-точка» на сети передачи данных с процедурой «скользящее окно».

2. Математическая модель процесса обработки многопакетных сегментов в многоканальном узле коммутации с общей очередью.

3. Методика определения минимального числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка», достаточного для своевременного доведения многопакетных сообщений в СПД ОН. Научная новизна полученных в диссертационной работе результатов . заключается в том, что: разработанные математическая модель доставки МПС в соединении «точка-точка» на СПД с процедурой «скользящее окно» и математическая модель процесса обработки многопакетных сегментов в многоканальном УК с общей очередью, в отличие от известных, учитывают разнородность направлений связи (неординарность входного и выходного потоков в УК и разное качество транзитных каналов в направлении связи); методика определения минимально достаточного числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка» для своевременного доведения МПС в СПД ОН, в отличие от известных, во-первых, конструктивна как при наличии априорной, так и апостериорной информации о параметрах каналов и УК направлений связи и, во-вторых, базируется на достаточно простых аналитических соотношениях для определения времени передачи пакетов по всем транзитным участкам маршрута, что допускает несложную её реализацию в маршрутизаторах.

Достоверность результатов подтверждается корректностью и логической обоснованностью разработанных вопросов, принятых допущений и ограничений, использованием апробированного математического аппарата теории конечных марковских цепей, теории оптимизации, теории исследования операций и, кроме того, подтверждается получением при определенных условиях и допущениях частных решений, являющихся результатом применения ранее известных методик.

Практическая значимость научных результатов диссертационных исследований заключается в том, что они доведены до уровня методики, алгоритмов и машинных продуктов и позволяют на стадии эксплуатации закладывать в сетевое программное обеспечение транспортной станции СПД ОН процедуру установки оптимального числа виртуальных каналов в соединении «точка-точка», при передаче МПС. Использование данных результатов позволяет снизить среднее время доведения МПС в СПД ОН от 40% до 5% при существенном снижении информационной нагрузки на сети от номинальной.

Результаты работы реализованы:

1. В ФГУП НПО «ИМПУЛЬС» при обосновании ТТТ к маршрутизатору сети передачи данных специального назначения (акт о реализации ФГУП НПО «ИМПУЛЬС» от 22.10.2009 г.).

2. В ФГУП Калужский НИИ ТМУ при обосновании ТТТ и разработке специализированного программного обеспечения транспортной станции СПД изделия «Бризань» в части доведения приоритетных сообщений (акт о реализации КНИИ ТМУ от 10.09.2009 г.).

3. В учебном процессе СВИ РВ при изучении дисциплин «Информационные сети и телекоммуникации» (акт о реализации СВИ РВ от 29.09.2009 г.).

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались, обсуждались и были одобрены на: пяти Сессиях Российского НТОРЭС им A.C. Попова; двенадцати НТК различного уровня. Работа выполнена лично автором и является результатом исследований, в которых автор принимал непосредственное участие в течение последних 5 лет. За это время непосредственно по теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе: 21 научная статья (одна статья в журнале из Перечня ВАК), тезисы 11-ти докладов на НТК, 3 отчёта о НИР.

Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю Заслуженному деятелю науки, доктору технических наук, профессору Цимбалу В.А., а также доценту кафедры «Высшей математики» СВИ РВ, кандидату технических наук Косаревой Л.Н. за ценные замечания и советы, существенно улучшившие содержательную и методическую стороны диссертационного исследования. Кроме того, автор выражает большую благодарность коллективу кафедры «Автоматизированных систем управления и связи» СВИ РВ, взявшему на себя труд критического обсуждения материалов диссертации в ходе проведения научно-технических семинаров.

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕМУ РАЗДЕЛУ

1 .Проведённый анализ временных характеристик доведения многопакетных сообщений в СПД ОН в соединении «точка-точка» показал: а) имеется хорошее совпадение величин М;[1] и ©¡[1], что подтверждает марковский характер процессов доведения многопакетных сегментов; б) близость М;^] и а;[Т] позволяет использовать для ориентировочного расчета вероятностно-временных характеристик доведения многопакетных сегментов показательный закон.

2. При увеличении пакетной ёмкости передаваемого сегмента значение приведённого среднего времени доставки пакета экспоненциально уменьшается, что определяет увеличение пропускной способности исследуемого канала. Отсюда можно сделать вывод, что для обеспечения максимума пропускной способности транзитного участка, необходимо передавать МПС сегментами максимальной длины.

3. В рамках разработки методики определения минимально достаточного числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка» проведён анализ процедуры передачи многопакетных сообщений на транспортном уровне и получены формулы для определения временных характеристик передачи сообщений по СПД.

4. Полученные результаты сравнительного анализа ВХ передачи многопакетных сообщений по СПД при использовании одно- и многомерных виртуальных соединений для передачи МПС позволяют сделать следующие выводы: а) использование многомерных маршрутов вместо одномерных для передачи многопакетных сообщений существенно увеличивает оперативность работы сети передачи данных; б) использование данных результатов позволяет снизить среднее время доведения многопакетных сообщений в СПД ОН на 30% при снижении информационной нагрузки на сети в 1,5. .2 раза от номинальной;

Таким образом, проведённый анализ, применения методики определения минимального числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка» на этапе проектирования и эксплуатации СПД ОН, позволит эффективно использовать пропускную способность первичной сети связи и обеспечить требуемый уровень качества информационного обмена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных в диссертации исследований решена актуальная, имеющая важное для инфокоммуникационных систем значение задача оперативного нахождение минимально достаточного числа одновременно проключаемых ОВМ для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН, обеспечивающего своевременность их доведения при разном качестве и скорости каналов связи и снижении нагрузки на сеть.

В ходе выполнения исследований получены следующие основные научные результаты, представляемые к защите:

1. Математическая модель доставки многопакетных сообщений в соединении «точка-точка» на сети передачи данных с процедурой «скользящее окно».

2. Математическая модель процесса обработки многопакетных сегментов в многоканальном УК с общей очередью.

3. Методика определения минимального числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка», достаточного для своевременного доведения многопакетного сообщения в СПД ОН.

В результате исследований, проведенных в работе, выявлено, показано, доказано и разработано следующее:

• эффективное доведение сообщений в СПД ОН требует реализации таких версий протоколов доставки, которые бы гибко реагировали на изменение качества предоставленных для обмена каналов связи (по вероятности ошибки на элементарный символ) и на изменение величины информационной нагрузки на сеть;

• стек протоколов ТСР/ЕР эффективно решает задачу определения и проключения оптимального маршрута передачи или транзита многопакетных сообщений с заданными требованиями по качеству обслуживания. Однако, при этом, остаётся открытым вопрос об оптимальном использовании ресурсов информационной сети в целом;

• реализованная в протоколе ОБРРу2 функция распределения информационного трафика между двумя оконечными УК по двум и более виртуальным каналам частично решает задачу оптимального распределения информационной нагрузки на сеть, однако, процедура передаспределения информационных потоков базируется на только на анализе состояния информационной сети в данный момент времени, что не позволяет говорить об оптимальности данной технологии;

• альтернативой существующим способам передачи многопакетных сообщений по сети передачи данных общего назначения является одновременное проюпочение совокупности виртуальных каналов в соединении «точка-точка». Причём увеличение числа проюпочаемых дополнительных виртуальных соединений, с одной стороны, безусловно уменьшит время передачи МПС по СПД, с другой стороны, существенно увеличит нагрузку на сеть. Следовательно, возникает актуальная задача нахождения минимального числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС по СПД в соединении «точка-точка», реализация которой требует решения следующих подзадач: разработать математическую модель доставки многопакетных сообщений в соединении «точка-точка» на сети передачи данных с процедурой «скользящее окно» и определить приведенное среднее время доведения одного пакета аналитическим методом; разработать математическую модель процесса обработки многопакетных сегментов в узле коммутации сети передачи данных с учётом разнородности направлений связи и определить временные характеристики процесса обработки многопакетных сегментов в узле коммутации сети передачи; разработать методику формирования многомерного маршрута из одномерных путём их агрегирования в возрастающем по рангу порядке и обеспечивая при этом параллельность передачи многопакетного сообщения, найти минимально достаточную мерность, обеспечивающую требование во ВХ доведения сообщений;

• информационный обмен, как физический процесс, является случайным с дискретными состояниями и дискретным временем, причем вероятность перехода из одного состояния в другое зависит только от того, в каком состоянии находится процесс, и не зависит от того, как он пришел в это состояние, т.е. для его исследования, а соответственно и нахождения ВХ может быть использован математический аппарат поглощающих конечных марковских цепей;

• в рамках создания математической модели доставки многопакетных сообщений в соединении «точка-точка» на сети передачи данных с процедурой «скользящее окно»: а) получены правила и алгоритм, позволяющие автоматизировать синтез матрицы переходных вероятностей ПКМЦ для произвольного числа пакетов в сегменте; б) предложено правило нумерации состояний в ПКМЦ, описывающей процессы доведения многопакетных сегментов в СПД ОН, позволяющее использовать блочный метод обращения плохо обусловленных матриц больших размеров, сводя в итоге процесс обращения к обращению матриц только второго и третьего порядков; в) на основе выявленных особенностей блочного метода обращения матриц получены аналитические выражения для временных характеристик (среднего времени и дисперсии времени доведения многопакетных сегментов), учитывающие разную длину шагов переходов ПКМЦ;

• в рамках создания математической модели процесса обработки многопакетных сегментов в узле коммутации сети передачи данных с учётом разнородности направлений связи: а) получены правила синтеза матрицы интенсивностей перехода КМЦ (в системе уравнений Колмогорова) с непрерывным временем для произвольного числа направлений связи и ёмкости буфера узла коммутации при неординарных входных и выходных потоках многопакетных сегментов; б) получены формулы для определения среднего времени, дисперсии времени пребывания пакета в узле коммутации и вероятности потери пакета вследствие переполнения буфера памяти узла коммутации.

• проведённый анализ временных характеристик доведения многопакетных сообщений в СПД ОН в соединении «точка-точка» показал: а) имеется хорошее совпадение величин MJt] и Oj[t], что подтверждает марковский характер процессов доведения многопакетных сегментов; б) близость Mj[t] и cii[t] позволяет использовать для ориентировочного расчета вероятностно-временных характеристик доведения многопакетных сегментов показательный закон;

• при увеличении пакетной ёмкости передаваемого сегмента значение приведённого среднего времени доставки пакета экспоненциально уменьшается, что определяет увеличение пропускной способности исследуемого канала. Отсюда можно сделать вывод, что для обеспечения максимума пропускной способности транзитного участка, необходимо передавать МПС сегментами максимальной длины.

• в рамках разработки методики определения минимального числа виртуальных каналов в многомерном соединении «точка-точка» проведён анализ процедуры передачи многопакетных сообщений на транспортном уровне и получены формулы для определения временных характеристик передачи сообщений по СПД;

• полученные результаты сравнительного анализа ВХ передачи многопакетных сообщений по СПД при использовании одно- и многомерных виртуальных соединений для передачи МПС позволяют сделать следующие выводы: а) использование многомерных маршрутов вместо одномерных для передачи многопакетных сообщений существенно увеличивает оперативность работы сети передачи данных; б) использование данных результатов позволяет снизить среднее время доведения МПС в СПД ОН от 40% до 5% при существенном снижении информационной нагрузки на сети от номинальной.

При исследовании органично воедино увязаны модели протоколов физического, канального, сетевого и транспортного уровней ЭМВОС (OSI) стека протоколов типа TCP/IP на транспортной сети обмена информацией СПД ОН.

Анализ применения полученных в работе математических моделей и методики показал, что в случае высокой информационной нагрузки на СПД применение описанного в работе способа информационного обмена МПС обеспечит такую же своевременность, как и применение традиционных способов коммутации пакетов. При существенном понижении нагрузки на СПД (на порядок) применение многомерной маршрутизации МПС позволит получить выигрыш по оперативности их доставки по СПД ОН от 40% до 5%. Таким образом, предлагаемый способ обмена является адаптивным к нагрузке. Кроме того, использование многомерной маршрутизации МПС позволит существенно повысить оперативность доставки приоритетных сообщений даже при значительной нагрузке на СПД ОН.

Реализация полученных в работе научных результатов в средствах программного обеспечения маршрутизатора не требует доработки аппаратной части изделия. Процедура определения и проюпочения минимального достаточного числа ОВМ многомерного соединения закладывается на сеансовом уровне передачи данных и базируется на стандартных процедурах установления виртуального соединения «точка-точка» на СПД.

Дальнейшие исследования целесообразно продолжить в следующих направлениях:

• разработки научно-методического аппарата нахождения минимально достаточного числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН, учитывающего как временные характеристики, так и вероятностно-временные характеристики доведения сообщений;

• разработки научно-методического аппарата нахождения минимально достаточного числа одновременно проключаемых виртуальных каналов для передачи МПС в соединении «точка-точка» на СПД ОН с учётом приоритетности абонентов сети.

1. Антоненко А.Д. Разработка методического аппарата и исследование характеристик физического уровня информационной сети АСУ. Диссертация. кандидата технических наук. — МО, 1994.

2. Баврин И.И., Матросов В.А. Общий курс высшей математики: Учеб. для студентов физ.-мат. спец. пед. вузов.-М.: Просвещение, 1995,-464 с.

3. Бакланов И.Г. NGN: принципы построения и организации. М.: Эко-Трендз, 2008-400с.

4. Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Проектирование информационно-управляющих систем. М.: Радио и связь, 1987. - 256 с.

5. Банкет В.Л., Бондаренко О.В. и др. Современные телекоммуникации. Технологии и экономика. Под общей редакцией С.А. Довгого. М.: Эко-Трендз, 2003-320с.

6. Бахарев В.В., Исаева Т.А. Системы, теории, изоморфизм и эквивалентность в моделях. / Информационные технологии в проектировании и производстве. №1, 2008г. - с. 62-65.

7. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. М.: Мир, 1989. - 544 с.

8. Бирюков Н.Л., Стеклов В.К. Транспортные сети и системы электросвязи. Системы мультиплексирования: Учебник для студентов вузов по специальности «Телекоммуникации». К.: 2003 -252с.

9. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1979. - 976 с.

10. Бусленко Н.П. Исследование сложных технических систем. — М.: Наука, 1982.-250 с.

11. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем.- М.: Наука, 1978.— 400с.

12. Васильев В.И. и др. Системы связи: Учебное пособие для втузов.-М.: Высш.школа, 1987. 280 с.

13. Велихов A.B., Строчников К.С., Леонтьев Б.К. Компьютерные сети: Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей, 2-е изд., - 2004. - 320 с.

14. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Наука, 1989. - 275 с.

15. Вентцель Е.С. Овчаров JI.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. — М.: Наука, 1991. 384 с.

16. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 2003. — 564 с.

17. Вознюк М.А., Бабков В.Ю., Дмитриев В.И. Сети мобильной связи / СПб ГУТ,СПб, 1999.-330 с.

18. Вознюк М.А., Бабков В.Ю., Петраков В.А., Рыжков А.Е., Сивере М.А. Передача информации в системах подвижной связи / СПб ГУТ,СПб, 1999.-152 с.

19. Войтов С.Э. Оптимизация периода коррекции маршрутов передачи сообщений в распределенной пакетной радиосети. Диссертация на соискание . канд. тех. наук. Серпухов: МОУ «ИИФ РФ», 2007. - 117 с.

20. Войтов С.Э., Цимбал В.А. Нахождение характеристик информационного обмена в пакетных радиосетях на основе параллельных конечных марковских цепей /Известия института инженерной физики/ Научно-технический журнал. Серпухов: ИИФ, 2007.-№1 (3) - с. 5-7.

21. ГОСТ 19.472-80. Сети телефонные. Термины и определения.

22. ГОСТ 19.472-88. Система автоматизированной телефонной связи общегосударственная. Термины и определения.

23. ГОСТ 23609-86. Сети связи. Первичные сети связи. Вторичные сети связи.

24. ГОСТ 24.701-86. ЕСС АСУ. Надежность автоматизированных систем управления. Основные положения.

25. ГОСТ В-23605-86. Связь военная. Термины и определения. М.: Госкомитет по стандартам.

26. Губин Н.М., Матлин Г.М. Качество связи: Теория и практика. М.: Радио и связь, 1986.-272 с.

27. Демин В.П., Куприянов А.И., Сахаров A.A. Радиоэлектронная разведка и радиомаскировка. М.: Изд-во МАИ, 1997. - 15 с.

28. Доровских A.B., Сикарев A.A. Сети связи с подвижными объектами. — К.: Техника, 1989, 158 с.

29. Дудник Б.Я. Надежность и живучесть систем связи. М.: Радио и связь, 1984.- 168 с.

30. Захаров Т.П. Методы исследования сетей передачи данных. — М.: Радио и связь, 1982. 208 е., ил.

31. Злобин В.И. Абдукционно-адаптивные комплексы управления качеством функционирования радио систем (Основы теории и принципы построения). МО СССР, 1988. - 176 с.

32. Злобин В.И. и др. Принципы построения сложных адаптивных систем в связи и управлении. /В.И. Злобин, С.Г. Данилюк, В.М. Ванюшин. — МО РФ, 1998.-285 с.

33. Интеллектуальные адаптивные системы и комплексы в связи и управлении: Монография / Злобин В.И., Иващенко М.В., Иванова Г.В. -М.: МО РФ, 2005.-276 с.

34. Исаева Т.А. Оценивание связности базового сегмента информационной сети АСУ точным методом /Труды 64-й Научной сессии, посвященной Дню радио. М.: РНТОРЭС, 2009г. - с.4-7.

35. Исаева Т.А. Постановка задачи оценивания связности базового сегмента информационной сети АСУ с рокадными связями при неоднородных каналах. / Сборник трудов XXVII МНТК Серпухов, 2008 г. - с. 17-19.

36. Исаева Т.А. Классификационные системы и обучение / Сборник трудов XXV МНТК Серпухов, 2006 г. - с.47-55.

37. Исаева Т.А. Методы представления знаний как инструмент построения интеллектуальных тренажерных модульных систем различного назначения./ Труды 63-й Научной сессии, посвященной Дню радио. М.: РНТОРЭС, 2008г. - с. 199-201.

38. Исаева Т.А. Оценка степени усвоения изученного материала методом «псевдосостояний». / Сборник трудов X XIV МНТК Серпухов, 2005 г.с.61-63.

39. Исаева Т.А., Бахарев В.В Аналитический метод исследования многоуровневых сетей с рекуррентной структурой / Сборник трудов XXVII МНТК Серпухов, 2008 г. - с.57-63.

40. Исаева Т.А., Бахарев В.В. Классификация методов представления знаний для интеллектуальных тренажерных систем /Сборник трудов I I НПК Серпухов, 2008 г. - с. 326-329.

41. Исаева Т.А., Бахарев В.В. Оценка вероятности доставки информации в СПД с неоднородными и изотропными структурами. / Сборник трудов XXV I I МНТК Серпухов, 2008 г. - с.59-63.

42. Исаева Т.А., Бахарев В.В. К вопросу о роли стратификации при моделировании сложных систем. /Сборник трудов I I НПК — Серпухов, 2008 г. с. 247-249.

43. Исаева Т.А., Бахарев В.В. О особенностях постановки и сложности решения задач целочисленного программирования с нелинейной целевой функцией / Сборник трудов XXVI МНТК Серпухов, 2007 г. - с.235-244.

44. Исаева Т.А., Бахарев В.В. Системы, теории и изоморфизм и эквивалентность в моделях. /Сборник трудов I НПК Серпухов, 2007 г. - с. 337-341.

45. Исаева Т.А., Бахарев В.В. Системы, теории, модели и обучение. / Сборник трудов XXV МНТК Серпухов, 2006 г. - с. 36-56.

46. Исаева Т.А. Декомпозиция в задачах оценки надежности доведения сообщения в сложных сетях./ Труды 62-й Научной сессии, посвященной Дню радио. -М.: РНТОРЭС, 2007. с. 123-125.

47. Исаева Т.А. Классификационные графы территориально распределенной сети ЭВМ. /Труды 62-й Научной сессии, посвященной Дню радио. М.: РНТОРЭС, 2007. - с.114-115.

48. Исаева Т.А. Нахождение ВХ доведения многопакетных сообщений в TCP подобных протоколах /Труды VIII Российской НТК. - Калуга: КНИИ ТМУ, 2009г. - с. 15-17.

49. Исаева Т.А., Саликов А.Г. Иерархия показателей устойчивости радиоэлектронных систем в условиях конфликта в спектре электромагнитных волн. /Труды 61-й Научной сессии, посвященной Дню радио. М.: РНТОРЭС, 2006. - с.24-26.

50. Исаева Т.А., Саликов А.Г., Амчиславский А.Ю. Комплексная аутентификация сообщений, передаваемых по корпоративным каналам радиосвязи. /Труды 60-й Научной сессии, посвященной Дню радио. М.: РНТОРЭС, 2005. - с. 108-109.

51. Исаева Т.А., Саликов А.Г. Применение принципа параметрической классификации при построении комплексной процедуры аутентификации источника сообщений./ Труды IV Российской НТК. Калуга: КНИИ ТМУ, 2005. — с.188-191.

52. Исаева Т.А., Саликов А.Г., Чеботарев Д.М. Алгоритм расчета электромагнитной обстановки для районов обслуживания СДВ-ДВ диапазонов. /Труды 60-й Научной сессии, посвященной Дню радио. — М.: РНТОРЭС, 2005. с.291-293.

53. Исаева Т.А., Саликов А.Г., Чеботарев Д.М. Принципы инженерной оценки суммарного поля непреднамеренных помех в СДВ-ДВ диапазоне. / Труды IV Российской НТК. Калуга: КНИИ ТМУ, 2005. - с. 192-199.

54. Исаева Т.А., Столяревский С.П. Комплекс задач формирования методического обеспечения для моделирования взаимодействия учебных дисциплин цикла «Математика Электрорадиотехника». / Сборник трудов X XIV МНТК - Серпухов, 2005 г. с.37-39.

55. Использование радиочастотного спектра и развитие в России сетей подвижной связи 3-го поколения (Под редакцией Зубарева Ю.Б., Быховского М.А.).Серия изданий «Связь и бизнес», М. 2001. — 128 с.

56. Казаков В.А. Введение в теорию марковских процессов и некоторые радиотехнические задачи М.: Сов.радио, 1973. - 232 с.

57. Калмыков В.В., Меккель A.M., Соколов H.A., Шинаков Ю.С. Транспорт и доступ в инфокоммуникационных сетях. М.: MAC, 2006 - 264с.

58. Кемени Джон Дж., Снелл Дж. Ларк. Конечные цепи Маркова. /Пер. с англ. М.: Наука, 1970. - 272 с.

59. Концепция создания автоматизированной системы «Государственный регистр населения». Министерство РФ по связи и информатизации. — Москва, 2007. - 49 с.

60. Красносельский Н.И. и др. Автоматизированные системы управления в связи: Учебник для вузов / Н.И. Красносельский, Ю.А. Воронцов, Ю.А. Аппак. М.: Радио и связь, 1988. - 272 с.

61. Лазарев В.Г. Интеллектуальные цифровые сети: Справочник / Под.ред. академика H.A. Кузнецова. М.: Финансы и статистика, 1996. - 224 с.

62. Ланко A.A., Деев В.В., Журавин А.И. Коммутация в сетях связи. МО СССР, 1988.-374с.

63. Ловцов Д.А. Информационная теория эргасистем: Тезарус: Учебное пособиеМ.: ВАим. Ф.Э.Дзержинского, 1998. 132с.

64. Москвитин В.Д. От взаимоувязанной сети связи к Единой сети электросвязи России//Вестник связи — 2003, №8. — с. 33-46.

65. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1983.

66. Национальный центр управления в кризисных ситуациях МЧС России. — Сайт МЧС РФ. 2007.

67. Олифер В.Г., Олифер H.A. Основы сетей передачи данных. Курс лекций. Учебное пособие/Издание второе исправное/ М.: ИНТУИТ.РУ «Интернет-университет Информационных Технологий», 2005 — 176с.

68. Отчет о НИР «Сектор-3» «Обоснование применимости многомерных маршрутов передачи в сети передачи данных специального назначения (шифр «Бризань»)». Серпухов, 2009. - 161с.

69. Полушин П.А., Самойлов А.Г. Избыточность сигналов в радиосвязи/ Под ред. А.Г. Самойлова. М.: Радиотехника, 2007. - 256 с.

70. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. / Г.И. Тузов,

71. B.А. Сивов, В.И. Прытков и др. М.: Радио и связь, 1985. — 264с.

72. Присяжнюк С.П., Кузнецов В.Е., Лихачев A.M., Паращук И.Б. Телекоммуникации. Толковый словарь основных терминов и сокращений. Под редакцией A.M. Лихачева, С.П. Присяжнюка. СПб: АИН РФ Институт телекоммуникаций, 2001. - 799 с

73. Протоколы информационно-вычислительных сетей. Справочник /

74. C.А. Аничкин и др. -М.: Радио и связь, 1990. -504с.

75. Пышкин И.М., Дежурный И.И., Талызин В.Н., Чвилев Г.Д. Системы подвижной радиосвязи / Под ред. ИМ. Пышкина.—М.: Радио и связь, 1986.—328 с.

76. Репин М.В. Обоснование уровней доступности абонентов к системе спутниковой связи с предоставлением каналов по требованию. Диссертация на соискание . канд. тех. наук. Серпухов: МОУ «ИИФ РФ», 2008.-135 с.

77. Росляков A.B., Ваняшин С.В., Самсонов М.Ю. и др. Сети следующего поколения NGN М.: Эко-Трендз, 2009 - 424с.

78. Саликов А. Г., Чеботарев Д. М. Модель для оценки электромагнитной обстановки в районе обслуживания.// LXI Научная сессия, посвященная днюрадио. Труды. Т.1.—М: Радиотехника, 2006. с.193 195.

79. Сащенко H.H. Интеллектуальная адаптивная система передачи информации в распределенных автоматизированных системах управления. Диссертация на соискание . канд. тех. наук. — Серпухов: МОУ «ИИФ РФ», 2006. 162с.

80. Системы и сети передачи информации: Учебное пособие для вузов/ М.В. Гаранин, В.И. Журавлев, С.В. Кунегин. М.:Радио и связь, 2001. - 336 с.

81. Советов Б.А., Яковлев С.А. Построение сетей интегрального обслуживания. Ленинград: Машиностроение, 1990. - 332с.

82. Справочник офицера-связиста Ракетных войск. Термины и определения / Род ред. P.C. Норенко -Ставрополь: СФ РВИРВ, 2001.-235 с.

83. Суздалев A.B. Сети передачи информации АСУ. -М.: Радио и связь, 1983. -152 с.

84. Тележный Б.Г. Об оценке надежности радиолиний при воздействии непреднамеренных помех в комплексах средств радиосвязи //Техника средств связи. Серия: Общетехническая, 1984, № 5, с.11 19.

85. Толковый словарь терминов по системам, средствам и услугам связи/ Докучаев В.А., Иванова О.Н., Красавина З.А., Мартынов Л.М., Сорокин A.C. Под ред. В.А. Докучаева. М.: Радио и связь, 2000. - 256 с.

86. Филлипс Д., Гарсиа-Диас А. Методы анализа сетей. М.: Мир, 1984 - 496с.

87. Цимбал В. А., Косарева Л. Н., Исаева Т. А. Математическая модель процесса обработки многопакетных сообщений в узле коммутации сети передачи данных с многомерными виртуальными маршрутами /Труды VIII Российской НТК. Калуга: КНИИ ТМУ, 2009г. - с.42-44.

88. Цимбал В. А., Исаева Т. А. Концептуальный подход к применению многомерных виртуальных маршрутов передачи многопакетных сообщений в цифровой сети интегрального обслуживания / Труды VIII Российской НТК. Калуга: КНИИ ТМУ, 2009г. - с.44-46.

89. Цимбал В.А. Качество информационного обмена в сетях передачи данных. Марковский подход. Монография. — Серпухов, СВИ РВ, 2009 161с.

90. Цимбал В.А. Определение вероятностно-временных характеристикдоведения сообщений на основе конечных марковских цепей //Известия ВУЗов. Приборостроение, 1997, т.40, № 5, с.И 15.

91. Цимбал В.А. Определение характеристик конечных марковских цепей при разной длине шага переходов// Машиностроитель, 2001, №2 с.24 - 25.

92. Цимбал В.А., Исаева Т.А. Оценивание связности базового сегмента информационной сети АСУ точным методом / Сб. науч. трудов «Методы устройства передачи и обработки информации» Муром, 2009г. - с.421-427.

93. Цимбал В.А., Исаева Т.А., Повышение оперативности передачи многопакетных сообщений в цифровой сети интегрального обслуживания за счёт применения многомерной маршрутизации / Сборник трудов XXVIII МНТК Серпухов, 2009. - с.56-59.

94. Цимбал В.А., Исаева Т.А., Потапов С.Е. Методика нахождения характеристик информационного обмена многопакетными сообщениями в системе передачи с TCP подобным протоколом. / Сборник трудов ПТСПИ 2009 Владимир-Суздаль 2009г - с.69-71.

95. Цимбал В.А., Косарева JI.H., Исаева Т.А. Математическая модель доставки сообщения в соединении «точка-точка» на сети передачи данных с процедурой « скользящее окно» // Известия. Института инженерной физики №3, 2009г. - с. 13-19.

96. Цимбал В.А., Парамонов Г.Б. Архитектура транкинговой системы радиосвязи корпоративной обучающей сети/Журнал «Известия института инженерной физики», 2007. №4. - С.47-48.

97. Шахнович И.В., Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. — М.: Техносфера, 2005.- 592 с.

98. Шибанов B.C., Захаров Г.П., Лычагин Н.И. Опыт проектирования АСУведомственными сетями связи и перспективные направления их совершенствования// Техника средств связи. Сер. ТПС. -1989. Вып. 2. - с. 14-22.

99. Шинаков Ю.С., Волков Л.Н., Немировский М.С., Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учеб. пособие. — М.: Эко-Трендз, 2005. 392с.

100. Штефан В.И. Методика оценки устойчивости радиоканала.// Информация и космос №1, 2000 г.

101. Штефан В.И. Модель пакетной радиосети .//Информация и космос №1,2001 г.

102. Eberhagen S., Fanger В., Wahl Cr. Marketing Strategy Optimizes Introduction of Services// Telcom Report International. 2002. - v. 15. - №1.

103. Fayolle G., Malyshev V.A., Menshikov N.V. Topics in the Constructive Theory of Countable Markov Chains. Cambridge Univ. Press, 2001.

104. Golay M.J.E. Sieves for low autocorrelation binary sequences.- IEEE Trans. Inf. Th., 2001 v. IT-23 №1, p. 43-51.

105. Magedanz T., Popescu Zeletin R. Intelligent Networks. - International Thomson Computer Press, 2004.138