автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Методики и алгоритмы эффективной передачи информации в телекоммуникационных сетях с технологией GPRS/EDGE

На правах рукописи

Кокорева Елена Викторовна

МЕТОДИКИ И АЛГОРИТМЫ ЭФФЕКТИВНОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ С ТЕХНОЛОГИЕЙ GPRS/EDGE

Специальность 05 12 13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

■ * Москва — 2007

2 5 ОПТ 2007

003161502

Работа выполнена на кафедре Информатики и программного обеспечения вычислительных систем в Московском государственном институте электронной техники (техническом университете)

Научный руководитель Доктор технических наук, профессор

Гагарина Лариса Геннадьевна

Официальные оппоненты Доктор технических наук, профессор

Баринов Виктор Владимирович

Кандидат технических наук, доцент Нагин Дмитрий Александрович

Ведущая организация ГУЛ НПЦ «Элвис»

Защита состоится «_»_2007 года в__на заседании

диссертационного совета_при Московском государственном

институте электронной техники (техническом университете) по адресу 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, МИЭТ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ

Автореферат разослан «

2007 г

Ученый секретарь диссертационнрго-совета кандидат технических наук, профессор

НВ Воробьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные темпы развития информационных и телекоммуникационных технологий приводят к тому, что существующие программные средства для анализа, моделирования и оптимизации телекоммуникационных сетей, построенные на моделях Эрланга для однородного трафика в двухточечных каналах, перестают соответствовать современным требованиям

В системах связи происходит повсеместный переход от моносервисных систем голосовой связи, действующих на принципах коммутации каналов, к мультисервисным системам коммутации пакетов для интегральной передачи голоса, данных, ввдео и др с дифференциацией и управлением качеством услуг (QoS - Quality-of-Services) Наиболее востребованными на сегодняшний день являются услуги на основе технологии мобильной связи с пакетной коммутацией GPRS/EDGE - доступ в Интернет, WAP - доступ, e-mail, доступ в корпоративные сети, телематика В связи с этим возникает необходимость в программных средствах моделирования вероятностно-временных характеристик (ВВХ) систем связи для оценки качества услуг, основанных на теории многомерных распределенных очередей с приоритетным (обслуживанием для интегрального трафика в многоточечных; радиоканалах множественного доступа

Наиболее распространенным методом расчета ВВХ телекоммуникационных систем является имитационное моделирование, а также аналитические методы, которые носят обычно вероятностный характер и строятся на основе понятий аппарата теории телетрафика, вероятностей и марковских процессов

Исследованию проблем моделирования ВВХ телекоммуникационных сетей (ТКС) передачи данных посвящены работы Мархасина А Б , Назарова А А, Кузнецова Д Ю , Фалина Г И, Петрова МН и др

Существующие методы моделирования подобных систем имеют ряд недостатков, к числу которых следует отнести

- представление входных потоков заявок как простейших, без учета их неоднородности, входных потерь и распределенных в пространстве очередей,

- во внимание не принимаются ошибки в канале, повторные потоки нагрузки по переспросам, реальные системные параметры протоколов и дисциплины приоритетного обслуживания Современные зарубежные программные средства, такие как COMNET III (CACI Products), BONes Designer (Alta Group of Cadence Design Systems) OPNET Modeler (MIL3), NETSYS (Cisco), Netmaker XA (Make Systems) и др направлены в основном на построение имитационных моделей Их основной недостаток - отсутствие информации ot том, какие предположения и упрощения заложены в модели, поэтому ошибки моделирования выявляются только на последних стадиях проектирования сети

Из отечественных средств аналитического моделирования вычислительных сетей следует отметить Комплекс программ аналитического моделирования систем и сетей массового обслуживания на основе методов диффузионной аппроксимации "ДИФАР" (МТУСИ) Однако в составе данного комплекса нет систем с распределенной в пространстве очередью, которые служат для описания сетей пакетной передачи данных GPRS/EDGE

Таким образом, задача моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей на современном этапе развития информационных технологий является актуальной и востребованной, как и задача улучшения вероятностно-временных характеристик путем адаптивного распределения сетевых ресурсов

Целью диссертации является исследование и разработка средств моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сетей GPRS/EDGE, с целью повышения эффективности обслуживания пакетных сообщений

Согласно " цели были выделены следующие задачи диссертационного исследования:

1 исследование методов аналитического и имитационного моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей,

2 создание формализованного представления задачи моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сети GPRS/EDGE,

3 разработка методики аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сети GPRS/EDGE,

4 разработка имитационной модели процессов обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE,

5 разработка модифицированных алгоритмов функционирования телекоммуникационных сетей с технологией GPRS/EDGE,

6 программная реализация аналитической и имитационной моделей канального уровня сети GPRS/EDGE,

7 постановка и решение задачи улучшения вероятностно-временных характеристик путем адаптивного регулирования параметра распределения ресурса канала

Методы исследования. В диссертационном исследовании использованы методы теории вероятностей и математической статистики, теории случайных процессов, теории телетрафика, теории множественного доступа, теории графов Основу разработки составили средства математического и имитационного моделирования и технология объектно-ориентированного программирования

Научная новизна. В диссертационной работе осуществлено решение проблемы создания моделей и алгоритмов анализа телекоммуникационных сетей для протокола смешанного доступа канального уровня GPRS/EDGE и получены вероятностно-временные характеристики данных систем Научная новизна проведенного исследования заключается в создании совокупности научно-технических разработок, обеспечивших создание моделей и алгоритмов для решения задачи оценки качества функционирования сети с целью повышения ее производительности и уменьшения среднего времени задержки передачи пакетных сообщений

В ходе диссертационных исследований получены следующие новые научные результаты

1 Разработано формализованное представление задачи моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей с технологией GPRS/EDGE

2 Предложена методика аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня GPRS/EDGE ( .

3 Разработан модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок

4 Разработана имитационная модель функционирования -телекоммуникационной сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE

5 Разработан алгоритм имитации процессов приоритетного обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE

6 Предложена методика решения задачи повышения производительности и уменьшения среднего времени доставки сообщений в телекоммуникационных сетях GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения ресурса полосы частот

7. Разработан алгоритм решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот

8 Осуществлена программная реализация аналитической и имитационной моделей телекоммуникационной сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE для оценки показателей качества сети, а также задачи повышения эффективности использования канала

Достоверность научных результатов подтверждается соответствием результатов теоретического анализа реальному функционированию системы

Успешное внедрение и функционирование разработанных методик и алгоритмов в .системах мобильной связи показали, что адаптивное распределение ресурса полосы частот позволяет улучшить фактическую пропускную способность сети GPRS/EDGE в 1,8 раза

Практическая значимость заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентированы на широкое применение моделей при проектировании телекоммуникационных сетей Проведенные исследования и полученные результаты составляют теоретическую основу моделирования и построения программ моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей

Результаты исследования доведены до конкретных алгоритмов, методик и программных средств

Самостоятельное практическое значение имеют

1 Методика аналитического моделирования ВВХ телекоммуникационных сетей

2 Алгоритм имитационной модели функционирования сети GPRS/EDGE

3 Методика повышения производительности сети GPRS/EDGE путем адаптации параметра распределения ресурса полосы частот

4 Использование разработанных методик и алгоритмов в учебном процессе Сибирского государственного университета информатики и телекоммуникаций в следующих изданиях

- Кокорева Е В, Беленький В Г, Зайцев А Г и др Средства связи с подвижными объектами

•Методические указания к лабораторным работам -Новосибирск. СибГУТИ 2000 - 31 с

- Кокорева Е В, Ярославцев А Ф, Основы теории массового обслуживания Методические указания к лабораторным работам - Новосибирск СибГУТИ

2004 -40 с

- Кокорева Е В, Ярославцев А Ф, Моренкова О И Компьютерное моделирование Методические указания к лабораторным работам - Новосибирск СибГУТИ

2005 -24 с

5 Акты внедрения результатов диссертационной работы на автоматизированных системах связи ОАО «ОТИК-групп», и в учебном процессе МИЭТ

Работа проводилась в рамках инновационной образовательной программы «Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники» В результате выполнения работы получен сертификат «Sun certified programmer for the JAVA 2 platform 1 4 (SAI)»

Личный вклад автора.

1 На основе аналитического обзора существующих методов и средств показана актуальность постановки и решения задачи создания моделей и алгоритмов моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей

2 Разработана и верифицирована методика аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сети GPRS/EDGE на основе решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок

3 Разработан модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок

4 Разработана имитационная модель функционирования сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE

5 Разработан алгоритм имитации процесса обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE

6 Разработан алгоритм решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей GPRS/EDGE

7 Осуществлена программная реализация аналитической и имитационной моделей для оценки показателей качества сети GPRS/EDGE

8 Получены статистические оценки результатов моделирования

9 Осуществлена про1раммная реализация задачи повышения производительности сети GPRS/EDGE за счет адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот

Реализация полученных результатов. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом научно-технических исследований кафедры "Информатика и программное обеспечение вычислительных систем» Московского государственного института электронной техники (технического университета) и являлась составной частью исследовательских мероприятий в рамках НИОКР «Разработка методологии практической подготовки студентов в рамках инновационных образовательных программ» Федеральной целевой программы развития образования на 2006-2010 годы

Все работы по программной реализации средств моделирования ВВХ проводились под руководством или при непосредственном участии автора Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры в материалах курсов «Технология программирования», «Теория языков и методы трансляции»

В результате проведенных исследований получены и выносятся на защиту следующие основные научные результаты

1 Формализованное представление задачи моделирования вероятностно-временных характеристик сетей множественного доступа канального уровня GPRS/EDGE

2 Методика моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационной сети с технологией GPRS/EDGE

3 Имитационная модель функционирования сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE

4 Методика решения задачи повышения производительности сети GPRS/EDGE за счет адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот

5 Модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок

6 Алгоритм имитации процесса обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE

7 Алгоритм решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот

8 Программная реализация методик и алгоритмов моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей с технологией GPRS/DGE

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих семинарах и конференциях

1 Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций» — Новосибирск, 2000,

2 6-й Международный Бизнес-Форум "Мобильные системы'2001", 2001,

3 The IEEE Siberian Workshop "Modern Communication Technologies - SIBCOM'2001", Tomsk, 2001,

4 VIII Международная конференция «Связь-2004», Иссык-Куль, 2004,

5 Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций» — Новосибирск, 2005,

6 XV международная школа-семинар «Новые информационные технологии» - Крым, Судак, МГИЭМ, 2007,

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 печатных работ, из них 3 статьи, 5 публикаций без соавторов, 1 в изданиях ВАК

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы и приложений,

содержащих листинги программ и акты внедрения результатов работы Работа изложена на 157 страницах (105 страниц основного текста), содержит 5 таблиц и 31 рисунок

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика проблемы Обоснована актуальность темы диссертации Сформулированы цели и задачи исследования Показана научная и практическая значимость Перечислены 'положения, выносимые на защиту Рассматривается структура диссертации и взаимосвязь отдельных глав

В первой главе проводится анализ современных методов и средств моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей

Рассматривается общая характеристика сетей связи в контексте эволюционного развития Приведены характеристические особенности моделирования ВВХ сетей GPRS/EDGE

Показано, что качество функционирования

телекоммуникационных сетей определяется вероятностно-временными характеристиками, основными из которых являются производительность сети, ее пропускная способность, вероятность потери сообщения Для решения задач расчета производительности и пропускной способности сетей могут применяться экспериментальные методы исследования, аналитическое и имитационное моделирование

Существует довольно значительное количество пакетов программ, автоматизирующих процессы разработки и исследования моделей вычислительных систем и сетей Большинство из этих программных пакетов предназначены для имитационного моделирования работы сетевых систем

При аналитическом моделировании исследование процессов или объектов заменяется построением их математических моделей и исследованием этих моделей Поскольку события, происходящие в телекоммуникационных сетях множественного доступа, носят случайный характер, то для их изучения наиболее подходящими являются вероятностные математические модели теории массового обслуживания

Объектами исследования в теории массового обслуживания являются системы массового обслуживания (СМО) и сети массового обслуживания (СеМО)

Особенности моделирования телекоммуникационной сети GPRS/EDGE заключаются в том, она представляется /и-канальной многомерной (с размерностью N) системой массового обслуживания вида M/Glmlп с приоритетами и неоднородной распределенной векторной очередью п = (и11,я12,и1к, ,пл,па,п,к, ,nm,nN2,nNk) с емкостями п,к локальных составляющих, которые распределены в пространстве На входе системы неоднородные пуассоновские потоки нагрузок G,k = Л,кт1к, t=\,N,k = l,K, где К - количество классов приоритета

Аналитически задачи расчета систем вида M/G/m/n трудно решить, не прибегая к упрощающим допущениям, с учетом ошибок, неоднородности входных нагрузок, реальных входных потерь и повторных потоков нагрузки по переспросам, реальных системных параметров протоколов и дисциплин приоритетного обслуживания (неопустошающее обслуживание, ограничение емкости очередей и т п) В связи с этим возникает необходимость разработки методики аналитического моделирования наиболее приближенной к реальным условиям функционирования телекоммуникационной сети

Результатом проведенных в первой главе исследований стали постановка задачи диссертации, а также формулировка цели и задач, способствующих ее достижению

Во второй главе осуществлено построение аналитической и имитационной моделей канального уровня сети GPRS/EDGE, а также поставлена задача улучшения ВВХ сетевых систем

В системах GPRS/EDGE используется протокол смешанного доступа для канала запросов используется механизм свободного доступа (тактированная Алоха), для канала данных - механизм контролируемого доступа (резервирования) Классы обслуживания (QoS) пакетных сообщений характеризуются пятью параметрами приоритет, надежность, время задержки, максимальная скорость передачи и средняя скорость передачи

Для анализа ВВХ телекоммуникационных сетей применяется метод баланса йнгенсивностей нагрузок (БИН) Обосновано применение метода к анализу ВВХ сетей GPRS/EDGE

На первом этапе метода БИН определяются и выражаются через один промежуточный параметр интенсивности нагрузок в сечениях сети

С помощью, введенного на втором этапе метода БИН понятия цикл обслуживания, являющегося обобщением понятия время обслуживания из теории массового обслуживания, СМО с распределенной очередью на рисунке 2 сводится к предложенной автором системе распределенных очередей, каяодая из которых является СМО типа М IM IIIп на рисунке 3

Для анализа этой совокупности «аналитичных» систем массового обслуживания можно использовать известные из теории массового обслуживания соотношения

Полученное в диссертационной работе решение уравнения баланса интенсивностей нагрузок на третьем этапе метода БИН относительно промежуточного параметра F - интенсивности нагрузки в канале используется для получения ВВХ

Рисунок 2 - Модель сети множественного доступа - СМО с распределенной очередью • среднее время доставки (задержки) - 1)гк =У:к 1(1-р!к),

где ргк ((?) = 0,кУ1к (О) - коэффициенты использования г-х очередей,

вероятность смешанных потерь —

я,к= 1-(1-Гол) [1 -(1 -ЧратдРастЯАсктУ* 1 включает в себя потери

в канале и потери из-за переполнения очередей ограниченной емкости (входные потери),

производительность - £,¿(/0 = РЛ^РлтЧрастЧлскт (трафик успешно переданных пакетов),

пропускная способность - С--^^-51 , находимая

как максимум на множестве значений интенсивности входной нагрузки и, возможно, при условии выполнения ограничений на допустимые значения задержек и потерь

п—-

Gnk

GN2

gn\

UK

Ti2

Gl К G«12 g^T*

(E>—

' Sik

D—-(g)—

Буферные накопители емкостью - п..

Обслуживающие приборы

Рисунок 3 - Система распределенных очередей Предложенное в диссертации имитационное моделирование телекоммуникационной сети на основе протокола канального уровня сети GPRS/EDGE включает в себя следующие этапы

1 Определение системы - установление границ, ограничений и показателей эффективности сетевой системы

2 Формулирование модели - переход от реальной системы к логической схеме - алгоритму процесса обслуживания пакетных данных в сети GPRS/EDGE

3 Выбор представления входных и выходных данных

4 Программная реализация модели процесса обслуживания на входном языке программы MATLAB

5 Оценка адекватности - повышение до приемлемого уровня степени уверенности, с которой можно судить относительно корректности выводов о реальной системе, полученных на основании обращения к модели

6 Экспериментирование - процесс осуществления имитации с целью получения желаемых данных

7 Интерпретация - построение выводов по данным, полученным путем имитации

8 Статистическая оценка полученных результатов

Главные положения при построении имитационной модели

- отображение абонентских мобильных станций структурными элементами модели,

- отображение каналов, выделенных под пакетную передачу данных, соответствующими объектами модели,

- отображение служебных и информационных пакетов соответствующими объектами модели

Основными объектами модели являются

Transmitt() - программные процессы,

LocBuiPnor() - локальные приоритетные очереди пакетов,

ComBufPnor() - общая приоритетная очередь,

Packet - пакеты

Каждой системе обслуживания в имитационной модели соответствует ее описание на языке программирования, называемое программным процессом Активным становится состояние процесса, когда в нем реализуется некоторая последовательность действий Пассивным является состояние процесса, ожидающего выполнения условий его активации, например, передачи запроса, получения разрешения и т д

Очереди служат для хранения ожидающих обслуживания пакетных данных в соответствии с их приоритетом Низкоприоритетные пакеты могут вытесняться из ограниченных очередей, как локальных, так и общей, при поступлении данных более высокого приоритета

Основной единицей (объектом) имитационной модели является пакет (служебный или информационный), обладающий следующими свойствами время поступления ArriveTime, класс приоритета Priority, длительность Length, время передачи запроса RequestTime, время очередной попытки передачи информационного пакета AttemptTime, количество неудачных попыток передачи пакета Number, время окончания успешной передачи TransmittTime

На входе модели сети пуассоновский поток однопакетных сообщений с интенсивностью G

Время моделирования измеряется в относительных единицах времени (ОЕВ) и ограничено заданной величиной ModelTime

Задача повышения эффективности использования канала в телекоммуникационной сети GPRS/EDGE заключается в следующем

Рассматривается система множественного доступа из N узлов, на входы которых поступают потоки однопакетных сообщений с

интенсивностями средними длительностями ; нагрузками

= т. 4 = 1, ,N и их весами

!=1

Необходимо найти распределение ц = (/¿(1), ,

ингенсивностей обслуживания, которое обеспечивает улучшенные показатели качества обслуживания

1=1

1=1

Таким образом, разработана методика аналитического моделирования сетей GPRS/EDGE на основе решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок, разработана имитационная модель функционирования сети, поставлена задача повышения производительности и снижения задержки передачи пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE

Третья глава посвящена разработке алгоритмов аналитического и* имитационного моделирования, а также алгоритма

решения задачи повышения производительности ТКС GPRS/EDGE При этом учитываются следующие параметры количество классов приоритета К, количество каналов, отведенных под пакетную передачу данных т, вероятность ошибки на бит - BER, средняя длительность информационного.пакета Т (ОЕВ), емкости буферов nlk, ограничения на количество повторных передач пакетов к-х классов приоритета alfc, скважность передачи запросов i-ми абонентами 5,

Схема алгоритма решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок представлена на рисунке 4

^ начало

L - количество р ас че тны х точек е - то чно сть вычислений

И нициализация переменных для решения си сте м ы уравнений баланса

(Сохранение / \ результатов l J

ЙР асч ет парциальных характеристи

JУравнение _ ^ баланса

П роцедура расчета В 8Х соответств

ующ их найденном у решению

FigurgO

ВВХ н а диспл ей/ печеть

^ конец ^

Расчет средних значений D R S

Рисунок 4 - Схема алгоритма решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок

Схема алгоритма имитации процесса обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE представлена на рисунке 5

пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE

В процессе моделирования идет подсчет успешно переданных пакетов, времени доставки каждого пакета и потерь (входных и канальных) По истечении времени моделирования подсчигываются средние значения и среднеквадратические отклонения характеристик для каждой расчетной точки Оцениваются полученные показатели, определяются доверительные интервалы Степень точности определяется величиной флуктуации случайного фактора (дисперсией)

где N - объем выборки, Ц - время доставки 1-го пакета, Б -время доставки, усредненной по всем N пакетам

Для определения точности результатов имитации оцениваем доверительные интервалы Если мы имеем оценку X истинного среднего ц совокупности, мы определяем верхнюю и нижнюю границы интервала, так, чтобы вероятность попадания истинного среднего в интервал, заключенный между этими границами, равнялась некоторой заданной величине а (доверительная вероятность) следующим образом Р[1л-<1 <Х <ц + ё\ = а,

где X - выборочное среднее, а - вероятность того, что интервал (ц ± ф содержит X

После моделирования всех расчетных точек строятся зависимости показателей качества функционирования сети - среднего времени доставки сообщения и вероятности потери сообщения от входной нагрузки

Задача повышения эффективности использования канала в телекоммуникационных сетях состоит из двух подзадач увеличения производительности системы и уменьшения среднего времени доставки Решение задачи заключается в нахождении распределения

Р[|£>-/;|<<?] = 2Ф(/),

где ' =

—у—, ф(0 = — \е 2 сЬс - функция Лапласа а0 2

интенсивностей обслуживания, обеспечивающих улучшение заданных характеристик

Найденное решение будет иметь вид

Задача сводится к адаптивному регулированию параметра -скважности передачи запросов /-ми абонентами

Схема алгоритма решения задачи повышения эффективности телекоммуникационной сети приведена на рисунке б

В четвертой главе приведены результаты моделирования На основе построенных в главе 2 методик и разработанных в главе 3 алгоритмов автором разработан пакет программ анализа, моделирования и адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот в телекоммуникационных сетях с технологией GPRS/EDGE Пакет содержит три программных модуля, каждый из которых служит для решения одной из вышеперечисленных задач

Для программной реализации задач моделирования и оптимизации вобрана среда Matlab Выбор обусловлен наличием в пакете большого количества функций линейного программирования, реализующих различные методы (симплекс, градиентный, линейного поиска и др), которые используются в диссертационной работе для решения уравнения баланса и адаптивного регулирования, а, кроме того, наличием в пакете развитых графических средств для ввода исходных данных и вывода результатов

Результаты моделирования приведены на рисунках 7, 8 Вероятностно-временные характеристики получены для сети из 1024 терминалов, сгруппированных по интенсивности входной нагрузки (группы 1-4), четырех классов приоритетного обслуживания (QoS) Вероятность ошибки на бит - 0 0001

L - Количество расчетных точек е - точность вычислений

AssignQ

-*( J = 1.L.1

Кг-п 1_и

Процедура ввода исходных данных

F = 01 Инициализация

Fc = G= 01 J/L переменных для решения системы уравнений баланса

1 •

FigurgO

Вывэд ВВХ на досплей/ печать

^ конец ^

Рисунок 6 - Схема алгоритма решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот

2DQ

I

, I

4~LW

-групп? 1 зл асе

--- груша 2, юиес - груша 3t класс —группа-4 ютам

□

3 *

4 Д

—----.

02 0 3 0.4 0.5 05 С7 Интенсивность нафузкж, Эрланг а

о?

О'9

10

Я

б4 5

Sio в

iio

ю

10

— груша Хкиасо 1 ^ —- адупца 2. квасе а "^Г

—групцзЧ класс а А

02 OS 04 05 06 Q7 Интенсивность нафузки, Зрланг

о?

OS

Рисунок 7 - ВВХ для специализированной нагрузки (Маркерами показаны результаты имитационного моделирования) Как можно видеть на рисунке 7, при интенсивности входной нагрузки <0 6 Эрл достигается обеспечение QoS При этом, значение вероятности потерь - 10"9, 10"4 и 10~2 для пакетов первого, второго и третьего классов приоритета соответственно Дальнейшего улучшения характеристик можно добиться за счет адаптивного распределения ресурса полосы частот

Для имитационной модели время моделирования составило 100000 ОЕВ в связи с репрезентативностью выборки статистических данных Были сгенерированы случайные последовательности моментов времени поступления пакетов в систему, а далее в соответствии со схемой алгоритма на рисунке 5 происходила имитация процесса обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE

В таблице 1 приведено сравнение среднего времени доставки (задержки), полученного в результате имитационного и аналитического

моделирования для пакетов первого класса, а также его дисперсия и доверительные интервалы1

Таблица 1 - Результаты аналитического и имитационного __моделирования_

0 Задержка!) (ОЕВ) Дисперсия Доверительный

(Эрл) , Расчет Модель интервал с1

02 8 50 8 41 162 0 18

04 9 12 8 69 2 62 0 58

06 15 75 16 30 6 15 0 86

08 24 98 26 01 12 23 107

200

О 150

ш

Ц 10О

о ЬС

50

| - группа. 1, класс 1 1 '---Груша. 2, класг 2 ' 1Г 1 ш. ■ ■ ; 1 ! 1 ■I- ........— Г' ....... | ■ | * : г . г : ^ ,1 ________ I. . . . ; ■»____

Ь " группа 1, класс 3 | ; - — группа 1 класс 3 ( |- группа 3, класс 3 ; ! | 1 .„,1 д___ , <! г ! « * 1 .' £ ____^..... ..!„ ^.../х...

* , ! , 1 ■ «* : / /, : : .

а . ' г___

1 1 1

01 02 03 04 05 06 ОТ Интенсивность нагрузки, Эрланг а

08

09

10

й £

к

0 14

1 &10

10

,-20

/ * —" <?* ■ ........ ■ ' ! / ! - тййта 1,класс 1 группа2 класс-2 " " * £ - группа класс 3 ь 1 ; — — группа 2, класс 3 ; ;

) 1 ! 1 1 1 ! 1

ог оа 04 о'5 ое от ■Интенсивность нагрузки, Эрланг б

08

оа

Рисунок 8 - ВВХ для неспециализированной нагрузки

1 Доверительная вероятность 0 95

На рисунке 9 показаны результаты работы программы повышения эффективности использования канала за счет адаптивного распределения полосы частот Приведены зависимости производительности системы от интенсивности входной нагрузки в

Можно видеть, что при О = 05 значения производительности составляют для первого класса приоритета при заданном распределении ресурса - 0 26 Эрл, при адаптивном - 0 35 Эрл, для второго класса -015 Эрл и 0 25 Эрл соответственно и для третьего - 0 01 Эрл -а 0 175 Эрл Таким образом, в результате применения предложенных программных средств эффективность использования канала увеличилась в' 1 89 раза Сильнее всего это отражается на нагрузке низкого класса приоритета, тк при заданном распределении ресурса она почти полностью вытесняется пакетами более высокого класса

Рисунок 9 - Производительность сети а - при заданном распределении ресурса, б - при адаптивном распределении ресурса

Полученные зависимости помогают оценить качество функционирования сети GPRS/EDGE, а адаптивное распределение ресурса полосы частот распределения сетевых ресурсов улучшить фактическую пропускную способность канала в 1,89 раза

В заключении диссертации сформулированы основные выводы и полученные результаты

В приложениях приведены листинги программной реализации задачи анализа, моделирования и оптимизации вероятностно-временных характеристик сетей множественного доступа, а также акты внедрения результатов диссертационной работы

Основные результаты и выводы В диссертационной работе решена научная проблема создания методик и алгоритмов, обеспечивающих повышение эффективности использования канала, и разработки на их основе комплекса программных , средств моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей с технологией GPRS/EDGE При этом получены следующие основные научные и практические результаты

1 Создано формализованное представление задачи моделирования вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE и обосновано применение метода баланса интенсивностей нагрузок для получения аналитических результатов

2 Представлена и верифицирована методика аналитического моделирования на основе решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок.

3 Разработана имитационная модель функционирования сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE

4 Разработан модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок

5 Разработан алгоритм имитации процесса обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE

6 Предложена и верифицирована методика решения задачи повышения эффективности использования канала за счет адаптивного распределения ресурса полосы канала

7 Разработан решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот

8 Разработаны и внедрены программные средства для оценки качества" функционирования сети GPRS/EDGE методами аналитического и имитационного моделирования

9 Получены статистические оценки моделирования Эти оценки позволяют судить о том, что результаты аналитического и имитационного моделирования совпадают с вероятностью 0 95

10 Разработан и внедрен программный модуль для решения задачи улучшения характеристик сети GPRS/EDGE, опытная эксплуатация которого позволила повысить производительность системы в 1 8 раза

ПУБЛИКАЦИИ ПО ОСНОВНЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ ДИССЕРТАЦИИ

1 Гагарина Л Г, Кокорева Е В Пакет программ для анализа вероятностно-временных характеристик сетей GPRS // Известия вузов Электроника -М 2007 №4 С 58-64

2 A Markhasin, Е Kokoreva, The 3G GPRS mobile systems problem of the traffic analyse and dynamic control of QoS // The IEEE Siberian Workshop "Modern Communication Technologies -SIBCOM'2001", Tomsk, November 28-29, 2001 -P 111-113

3 Кокорёва E В Оптимизация распределения ресурсов пропускной способности в мобильных сетях GSM/GPRS // Техника и технология -М Спутники- 2007 №4 С 22-23

4 Кокорева Е В Анализ вероятностно-временных характеристик систем ATM // Материалы Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций» - Новосибирск, СибГУТИ, 2000 - С 58

5 Кокорева ЕВ Об исследовании вероятностно-временных характеристик широкополосных распределенных сетей ATM П Материалы международной НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций» - Новосибирск, СибГУТИ, 1997 - С 164165

6 Мархасин А Б, Кокорева ЕВ Об анализе характеристик распределенных сетей ATM // Материалы Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций» — Новосибирск, СибГУТИ, 1996 - С 80-81

7 Кокорева Е В и др Игровая задача динамического управления трафиком и качеством обслуживания в широкополосных

распределенных сетях ATM // Материалы Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций» -Новосибирск, СибГУТИ, 1996 - С 78-79

8 Мархасин А Б , Кокорева Е В Задача анализа телетрафика в мобильных сетях 3-го поколения на примере GPRS // 6-й Международный Бизнес-Форум "Мобильные системы'2001" Доклады, т 1 М, МЦНТИ, 2001 - С 1-175 -1-181

9 Markhasm А, Kokoreva Е, Kaipenok D Analytical Comparing of the QoS-Onented MAC Protocols for Future Global All-IP-ATM Wireless Communications Environment // 8-я Международная конференция «Связь-2004», Иссык-Куль, 22 августа - 29 августа

2004 -том2 - С 197-207

10 Тюкачев И А, Кокорева Е В , Карпенок Д В Оптимизация распределения пропускной способности в мобильных сетях GSM/GPRS // Материалы Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций» — Новосибирск, СибГУТИ,

2005 —С 242

11 Кокорева ЕВ Разработка пакета программ для анализа вероятностно-временных характеристик сетей GPRS // XV Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» - Крым, Судак, 20-27 мая 2007 - С 137

12 Гагарина Л Г, Кокорева Е В , Виснадул Б Д, Технология разработки программного обеспечения учебное пособие / под ред ЛГ Гагариной -М «ФОРУМ» ИНФРА-М, 2007 -400 с

13 Кокорева ЕВ Разработка аналитической модели протокола MAC/RLC канального уровня сети GPRS // Техника и технология -М Спутник+ 2007 №4 С 19-21

Подписано^ печать

Заказ № 11b Тираж/Й^экз Уч-изд л /ЗФормат 60x84 1/16 Отпечатано в типографии МИЭТ 124498, Москва, МИЭТ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТНО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

1.1. Общая характеристика телекоммуникационных сетей множественного доступа.

1.1.1. Этапы развития телекоммуникационных технологий.

1.1.2. Вероятностно-временные характеристики телекоммуникационных сетей.

1.1.3. Сравнительная характеристика протоколов MAC.

1.2. Особенности моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей.

1.2.1. Методы исследования эффективности телекоммуникационных сетей.

1.2.2. Аналитическое моделирование.

1.2.3. Имитационное моделирование.

1.2.3.1. Принципы и методы построения имитационных моделей.

1.2.3.2. Процесс имитации.

1.2.4. Экспериментальное исследование.

1.3. Моделирование сетей множественного доступа на основе систем массового обслуживания.

1.3.1. Применение СМО для моделирования вычислительных сетей.

1.3.2. Применение СеМО для моделирования телекоммуникационных сетей.

1.3.2. Особенности моделирования сетей множественного доступа системами массового обслуживания.

1.4. Современные программно-аналитические средства.

1.4.1. Пакет аналитического моделирования ДИФАР.

1.4.2. Средство имитационного и аналитического моделирования NetMaker ХА.

1.4.3. Система имитационного моделирования COMNETIII.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТНО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОНЫХ СЕТЕЙ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ GPRS/EDGE.

2.1. Характеристические особенности моделирования ВВХ сетей GPRS/EDGE.

2.1.1. Общая характеристика технологии GPRS.

2.1.2. Протоколы, применяемые в технологии GPRS.

2.1.3. Понятие о приоритетных классах обслуживания. Достижения метода GPRS.

2.1.4. Архитектура канального уровня GPRS.

2.1.5. Эффективность смешанного доступа GPRS.

2.1.6. Технология EDGE.

2.2. Разработка методики аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сетей GPRS/EDGE.

2.2.1. Вероятностный граф процедур смешанного доступа.

2.2.2. Формализованное представление задачи моделирования вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE.

2.2.3. Применение метода баланса интенсивностей нагрузок для анализа вероятностно-временных характеристик сетей GPRS/EDGE.

2.2.4. Вероятностно-временные характеристики канального уровня GPRS/EDGE

2.3. Задача улучшения вероятностно-временных характеристик сетей GPRS/EDGE за счет адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АНАЛИТИЧЕСКОГО И ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТНО-ВРЕМЕННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛЬНОГО УРОВНЯ СЕТЕЙ GPRS/EDGE.

3.1. Разработка модифицированных алгоритмов аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей GPRS/EDGE.

3.1.1. Построение модифицированного алгоритма аналитического моделирования ВВХ сетей GPRS/EDGE.

3.1.2. Построение модифицированного алгоритма решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок.

3.2. Построение имитационной модели процессов обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE.

3.2.1. Объекты имитационной модели процесса приоритетного обслуживания пакетных сообщений в телекоммуникационных сетях GPRS/EDGE.

3.2.2. Входные и выходные данные системы.

3.2.3. Состояния системы.

3.2.4. Оценка адекватности модели.

3.2.5. Алгоритм имитационного моделирования.

3.3. Разработка модифицированного алгоритма задачи повышения производительности и уменьшения среднего времени задержки пакетных сообщений протокола канального уровня сети GPRS/EDGE.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ АНАЛИТИЧЕСКОГО И ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ, А ТАКЖЕ ЗАДАЧИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ С ТЕХНОЛОГИЕЙ GPRS/EDGE ЗА СЧЕТ АДАПТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ЧАСТОТ.

4.1. Разработка программных средств для оценки качества функционирования телекоммуникационных сетей.

4.1.1. Применение языка Matlab для решения поставленных задач.

4.1.2. Разработка функциональной схемы программных средств анализа, моделирования и улучшения вероятностно-временных характеристик телекоммуникационной сети GPRS/EDGE.

4.1.3. Диаграмма потоков данных (DFD).

4.1.4. Описание программы.

4.2. Программная реализация аналитической модели канального уровня сетей GPRS/EDGE.

4.3. Программная реализация имитационной модели вероятностно-временных характеристик канального уровня сетей GPRS/EDGE.

4.4. Программная реализация задачи адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот.

4.5. Графическое представление полученных результатов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Актуальность проблемы

Современные темпы развития информационных и телекоммуникационных технологий приводят к тому, что существующие программные средства для анализа, моделирования и оптимизации сетей множественного доступа, построенные на моделях Эрланга для однородного трафика в двухточечных каналах, перестают соответствовать требованиям времени.

В системах связи происходит повсеместный переход от технологий коммутации каналов к коммутации пакетов и IP протоколам; от моносервисных систем голосовой связи, действующих на принципах коммутации каналов, - к мультисервисным системам коммутации пакетов для интегральной передачи голоса, данных, видео и др. с дифференциацией и управлением качеством услуг (QoS - Quality-of-Services). Стремительно возрастает объем трафика доступа к услугам Internet. Наиболее востребованными на сегодняшний день являются услуги на основе технологии мобильной связи с пакетной коммутацией GPRS/EDGE - доступ в Интернет, WAP - доступ, e-mail, доступ в корпоративные сети, телематика. В связи с этим возникает необходимость в программных средствах моделирования вероятностно- временных характеристик (ВВХ) систем связи для оценки качества услуг, основанных на теории многомерных распределенных очередей с приоритетным обслуживанием для интегрального трафика в многоточечных радиоканалах множественного доступа.

Наиболее распространенным методом расчета вероятностно-временных характеристик является имитационное моделирование. Используются также аналитические методы, основанные на использовании моделей систем и сетей массового обслуживания (СМО и СеМО).

Исследованию проблем моделирования ВВХ телекоммуникационных сетей (ТКС) передачи данных посвящены работы российских ученых А.Б. Мархасина, А.А. Назарова, Д.Ю. Кузнецова, Г.И. Фалина и др., а также зарубежных авторов JI. Клейнрока, Ф. Тобаги, Д. Бертсекаса, Р. Галагера и др.

Аналитические модели телекоммуникационных сетей носят обычно вероятностный характер и строятся на основе понятий аппарата теории телетрафика, вероятностей и марковских процессов.

Существующие методы анализа подобных систем имеют ряд недостатков, к числу которых следует отнести:

- представление входных потоков заявок как простейших, без учета их неоднородности, входных потерь и распределенных в пространстве очередей;

- во внимание не принимаются ошибки в канале, повторные потоки нагрузки по переспросам, реальные системные параметры протоколов и дисциплины приоритетного обслуживания.

Методы, которые используются для анализа сетевых систем предполагают некоторые упрощающие допущения для решения таких задач: опустошающее обслуживание, неограниченная длина очереди и т.д.

Существующие программные средства направлены в основном на построение имитационных моделей. Примерами таких программ являются коммерческие продукты: COMNET III (CACI Products), BONes Designer (Alta Group of Cadence Design Systems) OPNET Modeler (MIL3), NETSYS (Cisco), Netmaker XA (Make Systems) и др.

Недостатком зарубежных коммерческих программных средств является то, что используемые во всех рассмотренных продуктах методы и алгоритмы скрыты внутри программ, поэтому единственным способом, позволяющим оценить точность расчетов с помощью данных программ, является построение реальных образцов сетей. Поскольку информация о том, какие предположения и упрощения заложены в модели, отсутствует, ошибки моделирования выявляются только на последних стадиях проектирования сети.

Из отечественных средств аналитического моделирования локальных вычислительных сетей следует отметить Комплекс программ аналитического моделирования систем и сетей массового обслуживания на основе методов диффузионной аппроксимации "ДИФАР". Он позволяет рассчитывать вероятностно-временные характеристики СМО, СеМО и сетевых систем, задавая в качестве параметров два момента входных потоков и обслуживания, что позволяет исследовать поведение систем в широком диапазоне изменения, как средних значений, так и дисперсий потоков и обслуживания, а также найти оптимальное построение сетевых систем по значениям вероятностно-временных характеристик (ВВХ), адекватных фактическим распределениям.

Недостатками данного комплекса является то, что, во-первых, он рассчитан на модели локальных вычислительных сетей, состоящих из 30 -50-ти узлов, тогда как рассматриваемые в данной работе мобильные сети включают в себя десятки и сотни тысяч абонентов, во-вторых, моделируемые с помощью данного пакета системы массового обслуживания не включают в себя системы с распределенной в пространстве очередью, которые служат для описания телекоммуникационных сетей множественного доступа.

Таким образом, задача построения методики анализа и моделирования вероятностно-временных характеристик сетей множественного доступа на современном этапе развития информационных технологий является актуальной и востребованной, как и задача улучшения вероятностно-временных характеристик путем адаптивного распределения сетевых ресурсов.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью диссертации является исследование и разработка средств моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сетей GPRS/EDGE, с целью повышения эффективности обслуживания пакетных сообщений.

Согласно цели были выделены следующие задачи диссертационного исследования:

1. исследование методов аналитического и имитационного моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей;

2. создание формализованного представления задачи моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сети GPRS/EDGE;

3. разработка методики аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик протокола канального уровня сети GPRS/EDGE;

4. разработка имитационной модели процессов обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE;

5. разработка модифицированных алгоритмов функционирования телекоммуникационных сетей с технологией GPRS/EDGE;

6. программная реализация аналитической и имитационной моделей канального уровня сети GPRS/EDGE;

7. постановка и решение задачи улучшения вероятностно-временных характеристик путем адаптивного регулирования параметра распределения ресурса канала.

Методы исследования

В диссертационном исследовании были использованы методы теории вероятностей и математической статистики, теории случайных процессов, теории телетрафика, теории множественного доступа, теории графов. Основу разработки составили средства математического и имитационного моделирования и технология объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна

В диссертационной работе осуществлено решение проблемы создания моделей и алгоритмов анализа телекоммуникационных сетей для протокола смешанного доступа канального уровня GPRS/EDGE и получены вероятностно-временные характеристики данных систем. Научная новизна проведенного исследования заключается в создании совокупности научно-технических разработок, обеспечивших создание моделей и алгоритмов для решения задачи оценки качества функционирования сети с целью повышения ее производительности и уменьшения среднего времени задержки передачи пакетных сообщений.

В ходе выполнения диссертационных исследований получены следующие новые научные результаты:

1. Разработано формализованное представление задачи моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей с технологией GPRS/EDGE.

2. Предложена методика аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня GPRS/EDGE.

3. Разработан модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок.

4. Разработана имитационная модель функционирования телекоммуникационной сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE.

5. Разработан алгоритм имитации процессов приоритетного обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE.

6. Предложена методика решения задачи повышения производительности и уменьшения среднего времени доставки сообщений в телекоммуникационных сетях GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот.

7. Разработан алгоритм решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот.

8. Осуществлена программная реализация аналитической и имитационной моделей телекоммуникационной сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE для оценки показателей качества сети, а также задачи повышения эффективности использования канала.

Достоверность научных результатов

Достоверность моделей подтверждается соответствием результатов теоретического анализа реальному функционированию системы.

Успешное внедрение и функционирование разработанных методик и алгоритмов системах мобильной связи показали, что адаптивное распределение ресурса полосы частот позволяет улучшить фактическую пропускную способность сети GPRS/EDGE в 1.89 раз.

Практическая значимость

Практическая значимость работы заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентированы на широкое применение моделей при проектировании телекоммуникационных сетей.

Проведенные исследования и полученные результаты составляют теоретическую основу моделирования и построения программ моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей.

Результаты исследования доведены до конкретных алгоритмов, методик и программных средств.

Самостоятельное практическое значение имеют:

1. Методика аналитического моделирования ВВХ телекоммуникационных сетей;

2. Алгоритм имитационной модели функционирования сети GPRS/EDGE;

3. Методика повышения производительности сети GPRS/EDGE путем адаптации параметра распределения ресурса полосы частот.

4. Использование разработанных методик и алгоритмов в учебном процессе Сибирского государственного университета информатики и телекоммуникаций в следующих изданиях:

- Кокорева Е.В., Беленький В.Г., Зайцев А.Г. и др. Средства связи с подвижными объектами: Методические указания к лабораторным работам. - Новосибирск: СибГУТИ. 2000. - 31 с.

- Кокорева Е.В., Ярославцев А.Ф., Основы теории массового обслуживания: Методические указания к лабораторным работам.

- Новосибирск: СибГУТИ. 2004. - 40 с.

- Кокорева Е.В., Ярославцев А.Ф., Моренкова О.И. Компьютерное моделирование: Методические указания к лабораторным работам.

- Новосибирск: СибГУТИ. 2005. - 24 с.

5. Акты внедрения результатов диссертационной работы на автоматизированных системах связи ОАО «ОТИК-групп», и в учебном процессе МИЭТ.

Работа проводилась в рамках инновационной образовательной программы «Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники». В результате выполнения работы получен сертификат: «Sun certified programmer for the JAVA 2 platform 1.4 (SAI)».

Личный вклад автора

1. На основе аналитического обзора существующих методов и средств показана актуальность постановки и решения задачи создания моделей и алгоритмов моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей.

2. Разработана и верифицирована методика аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик канального уровня сети GPRS/EDGE на основе решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок.

3. Разработан модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок.

4. Разработана имитационная модель функционирования сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE.

5. Разработан алгоритм имитации процесса обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE.

6. Разработан алгоритм решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей GPRS/EDGE.

7. Осуществлена программная реализация аналитической и имитационной моделей для оценки показателей качества сети GPRS/EDGE.

8. Получены статистические оценки результатов моделирования.

9. Осуществлена программная реализация задачи повышения производительности сети GPRS/EDGE за счет адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот.

Реализация полученных результатов

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом научно-технических исследований кафедры "Информатика и программное обеспечение вычислительных систем» Московского государственного института электронной техники (технического университета) и являлась составной частью исследовательских мероприятий в рамках НИОКР «Разработка методологии практической подготовки студентов в рамках инновационных образовательных программ» Федеральной целевой программы развития образования на 2006-2010 годы.

Все работы по программной реализации средств моделирования ВВХ проводились под руководством или при непосредственном участии автора. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры в материалах курсов «Технология программирования», «Теория языков и методы трансляции».

В результате проведенных исследований получены и выносятся на защиту следующие основные научные результаты:

1.Формализованное представление задачи моделирования вероятностно-временных характеристик сетей множественного доступа канального уровня GPRS/EDGE.

2.Методика моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационной сети с технологией GPRS/EDGE.

3.Имитационная модель функционирования сети под управлением протокола канального уровня GPRS/EDGE.

4. Методика решения задачи повышения производительности сети GPRS/EDGE за счет адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот.

5.Модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок.

6.Алгоритм имитации процесса обслуживания пакетных сообщений в сети GPRS/EDGE.

7.Алгоритм решения задачи улучшения вероятностно-временных характеристик сети GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот.

8.Программная реализация методик и алгоритмов моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей с технологией GPRS/DGE.

Апробация работы

Основные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих семинарах и конференциях:

1. Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций». — Новосибирск, 2000.

2. 6-й Международный Бизнес-Форум "Мобильные системы'2001", 2001.

3. The IEEE Siberian Workshop "Modern Communication Technologies -SIBCOM'2001", Tomsk, 2001.

4. VIII Международная конференция «Связь-2004», Иссык-Куль, 2004.

5. Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций». — Новосибирск, 2005.

6. XV международная школа-семинар «Новые информационные технологии». - Крым, Судак, МГИЭМ, 2007.

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликовано 13 печатных работ. Из них 3 статьи, 5 публикаций без соавторов, 1 в изданиях ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы и приложений, содержащих акты внедрения результатов и листинги программ. Общий объем диссертационной работы 177 страниц машинописного текста (133 страницы основного текста), б таблиц и 34 рисунка.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

В главе 4 осуществлена программная реализация:

- алгоритма аналитического моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационной сети с технологией GPRS/EDGE;

- алгоритма имитационного моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационной сети с технологией GPRS/EDGE;

- алгоритма задачи повышения производительности канала и уменьшения среднего времени доставки в сети GPRS/EDGE;

- интерфейса пользователя и экранных форм пакета программ для решения вышеописанных задач;

- получены результаты моделирования, позволяющие оценить качество функционирования сети и повысить эффективность использования канала пакетной передачи данных.

Методы и алгоритмы, положенные в основу пакета программ аналитического и имитационного моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей могут использоваться для оценки качества сетей под управлением протоколов смешанного доступа и для проектирования вышеуказанных сетей.

Программная реализация алгоритма повышения производительности сети GPRS/EDGE за счет адаптивного распределения полосы частот позволила увеличить фактическую пропускную способность канала в 1.89 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе осуществлено решение научной проблемы создания методов и алгоритмов эффективной передачи данных в телекоммуникационных сетях на примере мобильных систем поколения 2,5G/3G GPRS/EDGE.

1. Выполнено формализованное представление задачи моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей на примере протокола канального уровня GPRS/EDGE

2. Разработана методика моделирования вероятностно-временных характеристик протокола канального уровня сети GPRS/EDGE.

3. Разработана аналитическая модель протокола канального уровня сети GPRS/EDGE

4. Разработана имитационная модель протокола канального уровня сети GPRS/EDGE

5. Разработан модифицированный алгоритм решения уравнения баланса интенсивностей нагрузок.

6. Разработан алгоритм имитационной модели функционирования сети GPRS/EDGE.

7. Выполнена программная реализация методики и средств моделирования вероятностно-временных характеристик телекоммуникационных сетей на основе протокола канального уровня сети GPRS/EDGE.

8. Выполнена программная реализация задачи повышения производительности сети GPRS/EDGE за счет адаптивного регулирования параметра распределения полосы частот.

Разработанные в ходе диссертационного исследования методики и алгоритмы были использованы в учебном процессе Сибирского государственного университета информатики и телекоммуникаций, что нашло отражение в следующих изданиях:

- Кокорева Е.В., Беленький В.Г., Зайцев А.Г. и др. Средства связи с подвижными объектами: Методические указания к лабораторным работам. - Новосибирск: СибГУТИ. 2000. - 31 с.

- Кокорева Е.В., Ярославцев А.Ф., Основы теории массового обслуживания: Методические указания к лабораторным работам. -Новосибирск: СибГУТИ. 2004. - 40 с.

- Кокорева Е.В., Ярославцев А.Ф., Моренкова О.И. Компьютерное моделирование: Методические указания к лабораторным работам. -Новосибирск: СибГУТИ. 2005. - 24 с.

Материалы диссертационной работы использованы при создании учебных материалов курсов «Технология разработки программного обеспечения», «Теория языков и методы трансляции», что отражено в издании:

- Кокорева Е.В. и др. Технология разработки программного обеспечения: Учебное пособие / под ред. Л.Г. Гагариной. - М.: «Форум»: ИНФРА-М, 2007. - 400 с.

По результатам исследования были получены:

- Акт внедрения на автоматизированных системах связи в ОАО «ОТИК-ГРУПП»;

- Акт внедрения в учебный процесс МИЭТ.

1. Abramson N. The Aloha System - Another Alternative for Computer Communications // AF1.S Conference Proceedings. - 1970. - Vol. 37. - P. 281-285.

2. Digital Cellular Telecommunications System (Phase 2+), General Packet Radio Service, Service Description, Stage 1, GSM 02.60, v. 6.2.1, August 1999.

3. Giordano S., Salsano S., Ventre G., Giannakopoulos D. Advanced QoS Provisioning in IP Networks: The European Premium Projects // IEEE Communications Magazine. 2003 - Vol. 41, N 1. - P. 30-36.

4. Kalden R., Meirick I., Meyer M. Wireless Internet access based on GPRS // IEEE Personal Communications. 2000. - Vol. 7, N 2. April. - P. 8-18.

5. Kleinrock L., Lam S. Packet Switching in a Slotted Satellite Channel // AFIPS Conference Proceedings, National Computer Conference. New York, 1973,-Vol. 42. June. - P. 703-710.

6. Kleinrock L., Tobagi F. Carrier Sense Multiple Access for Packet Switched Radio Channels // Conference Record, International Conference on Communications. Minneapolis, Minnesota. - 1974. - June. - P. 2IB-1 to 21B-7.

7. Kleinrock, L. and F. Tobagi, "Packet Switching in Radio Channels: Part I~ Carrier Sense Multiple-Access Modes and their Throughput-Delay Characteristics // IEEE Transactions on Communications. 1975. - Vol. COM-23,No. 12. December.-P. 1400-1416.

8. Lawrence J. Design Multiprotocol Label Switching Networks // IEEE Communications Magazine. 2001. - Vol. 39, N 7. - P. 134-142.

9. Markhasin A.B. Analysis of the protocol of shared access to noisy radio channels // Autom. Contr. & Comput. Sci. 1983. - Vol. 17, N 2. March-April. - P. 32-40.

10. Markhasin A.B. Flexible integrated service radio networks: architecture and dynamic control of structure, functions and delivery // Autom. Contr. & Comput. Sci. 1988. - Vol. 22, N 3. - P. 12-19.

11. Markhasin A.B. Multiaccess with dynamic control of the traffic and service quality in broadband ATM networks // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 1996 - N 3. - P. 92-99.

12. A. Markhasin, E. Kokoreva, The 3G GPRS mobile systems problem of the traffic analyse and dynamic control of QoS // The IEEE Siberian Workshop "Modern Communication Technologies SIBCOM'2001". - Tomsk, 2001. -November 28-29.-P. 111-113.

13. Marsan М.А., Gribaudo М., Meo М., Sereno М. Performance Analysis of Data Services over GPRS // High Performance Computing HiPC 2001: 8th International Conference. - Hyderabad, India, 2001. - December 17-20. -P. 425-436.

14. Peyravy H. Medium Access Control Protocols Performance in Satellite Communication // IEEE Communications Magazine. 1999. - Vol. 7, N 3. -P. 62-71.

15. Roberts J.W. Traffic theory and the Internet // IEEE Communication Magazine. 2001. - Vol. 39, N 1. January. - P. 94-99.

16. Roberts L.G. Aloha Packet System With and Without Slots and Capture // ACM SIGCOMM Computer Communication Review/ 1972. - P. 28-42.

17. Rubin I. Access-control disciplines for multi-access communication channels: Reservation and TDMA schemes // IEEE Trans. Inform. Theory. 1979. - Vol. 25, No 5. May. - P. 516-536.

18. Sestini F. Mobile and Wireless Communications in FP6 // Proceeding of the International Workshop "European Cooperation in the Field of Mobile Personal Communication 1ST Projects". - Moscow, Russia, 2002. - May 15-17.-P. 5-16.

19. Tobagi F., Kleinrock L. Packet Switching in Radio Channels: Part III -Polling and (Dynamic) Split-Channel Reservation Multiple Access // IEEE Transactions on Communications. 1976. - Vol. COM-24, N 8. August. -P. 832-844.

20. Tobagi F.A. Multi-access protocols in packet communications systems // IEEE Transaction on Communications. 1980. - Vol. COM-28, No 4. - P. 468 -488.

21. Tobagi F.A., Hunt V.B. Performance Analysis of Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection // Computer Networks. 1983. -Vol. 4, N 6.-P. 763-774.

22. Uskela S. Key Concept for Evolution Toward Beyond 3G Networks // IEEE Wireless Communications. 2003. - Vol. 10, No 1. - P. 43-48.

23. Абросимов Л.И., Лукьянчиков A.B. Анализ вероятностно-временных характеристик ЛВС // Электронный журнал «Вычислительные сети. Теория и практика». 2001. - № 1.

24. Андрианов В., Соколов А. Средства мобильной связи. СПб.: BHV, 1999.-256 с.

25. Бендерская Е.Н., Колесников Д.Н. и др. Моделирование систем с использованием теории массового обслуживания: Учебное пособие. -СПб.: СПбГПУ, 2003 180 с.

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

27. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы стандарты интерфейсы: Пер. с англ. -М.: Мир, 1990. 506 с.

28. Боровков А. А. Вероятностные процессы в теории массового обслуживания. М.: Физматгиз, 1972. - 367 с.

29. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1977. -204 с.

30. Бутакова E.JL, Назаров А.А. Распределение времени доставки сообщения в сетях с протоколами случайного множественного доступа // Автоматика и вычислительная техника. 1997. - № 6. - С. 65-75.

31. Бутомо И.Д., Дробинцев В.П. и др. Методы имитационного моделирования вычислительных систем: Учебное пособие. JL: ЛПИ, 1979-72 с.

32. Васильев М., Шаповаленко С. Экспертиза, проектирование и реинжиниринг инфраструктуры информационных ресурсов предприятия // Сети и системы связи. 1998. - Июнь, (http ://www.ccc.ru/magazine/depot/)

33. Воронцов Ю.А., Ерохин А.Г. Комплекс программ аналитического моделирования систем и сетей массового обслуживания на основе методов диффузионной аппроксимации "ДИФАР". (http://srd.mtuci.ru/01 03.htm)

34. Ганьжа Д. Пакетный радиосервис // LAN. 2000. - № 9.1. С. 28-35.

35. Гагарина Л.Г., Кокорева Е.В., Виснадул Б.Д., Технология разработки программного обеспечения: Учебное пособие / под ред. Л.Г. Гагариной. М.: «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2007. - 400 с.

36. Гагарина Л.Г., Кокорева Е.В. Пакет программ для анализа вероятностно-временных характеристик сетей GPRS // Известия вузов. Электроника. 2007. - № 4. - С 58-64.

37. Гейер Д. Беспроводные сети. Первый шаг: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. - 192 с.

38. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н., Введение в теорию массового обслуживания. М.: Наука, 1966. - 301 с.

39. Джейсуол Н. Очереди с приоритетами: Пер. с англ. М.: Мир, 1973. -280 с.

40. Диязитдинова А.Р. Курс лекций по дисциплине «Исследование операций в экономике», (http://vvo.psati.ru/files/is ik lk7Index.htm)

41. Дубинин В.Н., Зинкин С.А. Проектирование вычислительных систем и сетей на основе сетевых формализмов. Пенза ПГУ, 1998. (http://alice.stup.ac.ru/~dvn/complex/)

42. Дурандин К.П., Ефремов В.Д., Колесников Д.Н. и др. Моделирование сложных систем с использованием сетей массового обслуживания. -Л.: ЛПИ, 1981 -83 с.

43. Емельянов А. А., Власова Е.А., Дума Р.В. Имитационное моделирование экономических процессов. М.: Финансы и статистика, 2002. - 364 с.

44. Жожикашвили В.А., Вишневский В.М. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ. -М.: Радио и связь, 1988. 191 с.

45. Зубарев Ю.Б. Проблемы перехода к сетям подвижной связи третьего поколения в России и пути их решения // 7-й Бизнес-Форум

46. Мобильные системы-2002», Международная конференция «Развитие мобильной связи в России». М., 2002. - Март 26-28, С. 9-11.

47. Ивницкий В.А.Теория сетей массового обслуживания. М.: Физматлит, 2004. - 772 с.

48. Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи. М.: Эко-Трендз, 2001. - 302 с.

49. Клейнрок JI. Теория массового обслуживания: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1979.-432 с.

50. Клейнрок JI. Вычислительные системы с очередями: Пер. с англ. М.: Мир, 1979.-600 с.

51. Кокорева Е.В. Об исследовании вероятностно-временных характеристик широкополосных распределенных сетей ATM // Материалы международной НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск, СибГУТИ, 1997.-С. 164-165.

52. Кокорева Е.В. Анализ вероятностно-временных характеристик систем ATM // Материалы Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск, СибГУТИ, 2000. - С. 58.

53. Кокорева Е.В. Разработка пакета программ для анализа вероятностно-временных характеристик сетей GPRS // XV Международная школа-семинар «Новые информационные технологии». Крым, Судак, 2007. -Май 20-27 - С. 137.

54. Кокорева Е.В. Разработка аналитической модели протокола MAC/RLC канального уровня сети GPRS // Техника и технология, Спутник+, 2007.-№4.-С. 19-21.

55. Кокорева Е.В. Оптимизация распределения ресурсов пропускной способности в мобильных сетях GSM/GPRS // Техника и технология, Спутник+, 2007. № 4. - С. 22-23.

56. Корпоративные ЛВС (http://lv-net.info/index.html)

57. Корнышев Ю.Н., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. М.: Радио и связь, 1996. - 272 с.

58. Кофман А., Крюон Р. Массовое обслуживание. Теория и применение. -М.: Мир, 1965. -302 с.

59. Крылов В.В., Самохвалова С.С. Теория телетрафика и ее приложения: Учебное пособие. СПб.: BHV, 2005. - 288 с.

60. Кузнецов Д.Ю., Назаров А.А. Исследование немарковских моделей сетей связи с адаптивными протоколами случайного множественного доступа // Автоматика и телемеханика. 2001. - № 5. - С. 124-146.

61. Лившиц Б.С., Фидлин Я.В., Харкевич А.Д. Теория телефонных и телеграфных сообщений. М.: Связь, 1971. - 304 с.

62. Лихтциндер Б.Я., Назаров А.Н. Симонов М.В. и др. Мультисервисные ATM-сети. Инженерная энциклопедия ТЭК. М.: Эко-Трендз, 2005. -320 с.

63. Лукацкий А. Безопасность технологии GPRS // Мобильные системы. -2003.-№2.-С. 56-58.

64. Лурье С. Технология EDGE: что это и зачем это нужно? (http://www.ixbt.com/)

65. Мархасин А.Б О суммировании нестационарных потоков с последействием в информационных сетях // V Всес. конф. по теории кодирования и передачи информации. Горький, 1972. - Ч. 6. - С. 177-182.

66. Мархасин А.Б. Архитектура радиосетей передачи данных. -Новосибирск: Наука, 1984. 144 с.

67. Мархасин А.Б Анализ интегрального телетрафика и проектирование мобильных сетей 3G // Электросвязь. 2002. - № 12. - С. 3-9.

68. Мархасин, А.Б. Об анализе вероятностно-временных характеристик интегральных радиосетей множественного доступа // 2-я Всесоюзнаяконференция по информационным системам множественного доступа. Тезисы докладов. Минск, 1991.-ч. 1.Май 14-17.-С. 146-152.

69. Мархасин А.Б., Кокорева Е.В. Об анализе характеристик распределенных сетей ATM // Материалы Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск, СибГУТИ, 1996.-С. 80-81.

70. Мархасин А.Б., Кокорева Е.В. Задача анализа телетрафика в мобильных сетях 3-го поколения на примере GPRS // 6-й Международный Бизнес-Форум "Мобильные системы'2001". Доклады. Москва, МЦНТИ, 2001. - Том 1. - С. I-175 -1-181.

71. Механов В.Б., Попов К.В., Потапов А.А. Особенности использования теории сетей массового обслуживания для моделирования распределенных информационных систем // XVII Международная конференция-выставка «ИТО-2007». Москва, 2007. - Ноябрь 9-11.

72. Мизин. И. Телекоммуникационные технологии. Состояние и перспективы развития // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес.- 1998. -№ 1.

73. Назаров А.А. Исследование компьютерных сетей связи с протоколами случайного множественного доступа // Вестник ТГУ. 2000. - № 271. Июнь.

74. Назаров А.Н., Симонов М.В. ATM: технология высокоскоростных сетей. -М.: Радио и связь, 1998. 232 с.

75. Назаров А.Н. Модели и методы расчета структурно-сетевых параметров сетей ATM. М.: Горячая линия - Телеком, 2002. - 256 с.

76. Олзоева С.И. Моделирование и расчет распределенных информационных систем: Учебное пособие. Улан - Удэ: Издательство ВСГТУ, 2004. - 34 с.

77. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник для вузов, 3-е изд. СПб.: Питер, 2007. - 960 с.

78. Петров М.Н. Вероятностно-временные характеристики в сетях и системах передачи интегральной информации. Красноярск: Научное издание КГТУ, 1997.-220 с.

79. Потресов С. GPRS и EGPRS (EDGE): Мифы и реальность в изложении "из первых рук". 2005. - 6 марта. (http://www.mobile-review.com)

80. Ратынский М.В. Основы сотовой связи. М.: Радио и связь, 2000. -248 с.

81. Рерле Р.Д., Ехриель И.М., Данилов И.В. Протоколы GPRS и их тестирование, (http://www.niits.ru/public/2002/200229.pdf)

82. Розенберг В.Я., Прохоров А.И., Что такое теория массового обслуживания. М.: Советское радио, 1962. - 254 с.

83. Саати Т.Д. Элементы теории массового обслуживания и её приложения. М.: Советское радио, 1971. - 520 с.

84. Столлингс В. Компьютерные системы передачи данных, 6-е издание: Пер. с англ. М.: Изд. дом «Вильяме», 2002. - 928 с.

85. Таненбаум Э.С. Компьютерные сети, 4-е издание. СПб.: Питер, 2003. - 991 с.

86. Технология EDGE // Информационный материал. Simens AG, 2005. -25 с.

87. Томашевский В., Жданова Е. Имитационное моделирование в среде GPSS. -М.: Бестселлер, 2003.-416 с.

88. Тюкачев И. А., Кокорева Е.В., Карпенок Д.В. Оптимизация распределения пропускной способности в мобильных сетях GSM/GPRS // Материалы Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск, СибГУТИ, 2005. - С. 242.

89. Тютин В.А. Проблемы создания средств проектирования телекоммуникационных сетей с технологией передачи ATM // Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ». 2001. - № 4. -С. 1577-1589. (http://zhurnal.gpi.ru/articles/2001/137.pdf)

90. Уорлэнд Дж. Телекоммуникационные и компьютерные сети: Вводный курс: Пер. с англ. М.: Постмаркет, 2001. - 480 с.

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

92. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания. М.: ГИФМЛ, 1963. - 237 с.

93. Шахнович И. Грядет тотальная мобилизация // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. -2001. № 2. - С. 32-38.

94. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: В 2-х ч. 4.1: Пер. с англ. М.: Наука, 1992. - 335 с.

95. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: В 2-х ч. 4.2: Пер. с англ. М.: Наука, 1992. - 272 с.

96. Шварц М. Сети ЭВМ. Анализ и проектирование. М.: Радио и связь, 1981.-336 с.

97. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем. Искусство и наука.-М.: Мир, 1978.-418 с.

98. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета: Справочное пособие. М.: УРСС, 1979. - 344 с.

99. Шуравко В. Технология GPRS. 2002. (http://www.onliner.ua/technologies/cellphones/gprs/)

100. Якубайтис, Э.А. Информационно вычислительные сети. М.: Финансы и статистика, 1984. - 232 с.

101. Консультационный центр Matlab http://www.nsu.ru/matlab/MatLabRU/optimiz/book4/default.asp.htm

102. Заведующий кафедрой ИПОВС, ^доктор технических наук, профессор <==г- Л.Г. Гагарина

103. Ученый секретарь кафедры ИПОВС, доктор технических наук, профессор / Е.М. Портнов

104. УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор ОАО «ОТИК-групп»1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

105. Внедрение указанного программного комплекса позволило повысить фактическую пропускную способность канала пакетной передачи данных в 1,8 раз.

106. Зам. генерального директора От кафедры ИПОВС:

107. ОАО «ОТИК-групп» Зав. кафедрой ИПОВС

108. Евдокимов В.Д. д.т.н., проф. Гагарина Л.Г.1. J-/ „А—1. At—" ^^ t^r^ -jL--ст. преп. Кокорева Е.В.