автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.17, диссертация на тему:Методы повышения эффективности применения технологий широкополосного доступа на железнодорожном транспорте

На правах рукописи

Юрченко Денис Юрьевич

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Специальность 05 13 17 —Теоретические основы информатики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

□031Б243Э

003162439

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)» на кафедре «Радиотехника и электросвязь»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Ромашкова Оксана Николаевна Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Зыков Владимир Иванович кандидат технических наук, доцент Роенков Дмитрий Николаевич

Ведущая организация ВНИИАС МПС России (Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте) Защита диссертации состоится ноября 2007 г в^/^часов на заседании диссертационного совета Д 218 005 04 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу 127994, г Москва, ГСП-4, ул Образцова, 15, ауд 4518

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИТа Автореферат разослан « $ » октября 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета Д 218.005 04 к т н, доцент

НА Казанский

Общая характеристика работы

Актуальность. В настоящее время технологии широкополосного доступа (как проводного, так и беспроводного) являются самой быстрорастущей и видоизменяющейся областью информационных технологий, в том числе и на железнодорожном транспорте Для решения растущих задач отрасли системы должны обеспечивать пользователю должное качество обслуживания (Quality of Service, QoS)

Быстрое развитие телекоммуникационных сетей технологии широкополосного доступа и наметившаяся в последнее время их конвергенция сделали актуальной проблему поиска оптимальных методов маршрутизации в таких сетях Цель, которую необходимо достичь в связи с этим - обеспечение своевременной реакции сети на сбои и перегрузки при одновременном обеспечении для пользователей гарантированного качества услуг связи (QoS) Таким образом, с учетом непрерывного повышения требований пользователей к объему, временным задержкам и скорости передачи информации, на первый план выходит задача обеспечения и поддержания необходимого пользователю качества QoS, что может быть осуществлено путем наращивания, модернизации или эффективного распределения сетевых ресурсов

Повышение пропускной способности сети гребует повышения пропускной способности каналов, повышения пропускной способности маршрутизаторов, особенно магистральных, а также обеспечения рационального функционирования маршрутизации Одной из приоритетных задач становится задача внедрения новых методов маршрутизации и обслуживания различных типов трафика (в зависимости от вида информации и класса (по значимости) клиента) Интеграция ориентированных на состояние каналов правил маршрутизации позволяет принимать рациональные решения относительно пропускной способности, времени задержки пакетов и ее вариации

Интенсивное развитие в последние годы сетевых технологий широкополосного доступа характеризуется существенным повышением уровня

требований, предъявляемых х разработке новых, более эффективных способов передачи и приема информации в распределенных корпоративных системах, в том числе железнодорожных

Исходя из изложенного, можно сделать вывод, что проблема повышения эффективности применения технологий широкополосного доступа на железнодорожном транспорте является весьма актуальной

Исследованию и совершенствованию систем передачи информации с пакетной коммутацией и, в частности, систем широкополосного доступа посвящены работы Г П Башарина, П П Бочарова, Р Ван Ни, Д С Гаммерсмита, Р Гашолхнера, Б С Гольдштейна, У Леланда, Р Прасада, Т Раппалорта, О Н Ромашковой, У Столлингса, У Уиллингера, А А Хаттера, X Ягуби, и др

Методы маршрутизации в сетях с пакетной коммутацией развиваются в работах И П Норенкова, В И Неймана, В Г Олифера, Ю А Семенова, В А Трудоношина, Ф Халсалла, М Шварца

Проблемам совершенствования железнодорожных распределенных корпоративных систем, основанных на технологии широкополосного доступа посвящены работы И Д Блиндера, Ю В Ваванова, О К Васильева, А М Вериго, С И Тропкина

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является анализ и разработка методов повышения эффективности применения проводных и беспроводных технологий широкополосного доступа на железнодорожном транспорте

Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи

1 Исследование методов повышения эффективности телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа с учетом требований различных стандартов, предъявляемых к характеристикам прикладного и более низких уровней взаимодействия

2 Разработка имитационных моделей основных фрагментов телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

3 Анализ существующих методов моделирования пакетной нагрузки телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа с интегрированным характером трафика

4 Анализ методов обеспечения качества обслуживания пакетной нагрузки в технологической телекоммуникационных сетях железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа, выбор критериев оценки и разработка основных требований к качеству распределения информации в таких сетях

5 Разработка методики оценки качества распределения нагрузки телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

6 Исследование информационных потребностей и требований отрасли к сетям железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

7 Разработка требований к системам, железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

8 Исследование общих принципов функционирования и оценка эффективности функционирования основных фрагментов телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

Методы исследования. В работе использованы методы теории телетрафика, теории вероятностей и математической статистики, теории массового обслуживания, имитационного и математического моделирования

Научная новизна. В работе получены и выносятся на защиту следующие новые научные результаты

1 Методика выбора алгоритмов и протоколов маршрутизации в широкополосных беспроводных сетях на основе экспериментального исследования пакетного трафика таких сетей и результаты ее применения для разработки имитационной модели проектируемой сети связи железнодорожно1 о транспорта

2 Методика имитационного моделирования пакетного трафика фрагмента широкополосной беспроводной сети технологической связи на железнодорожном транспорте и результаты ее применения для конкретной сети

3 Рекомендации по выбору технических параметров систем обработки пакетного трафика широкополосных беспроводных сетей на железнодорожном транспорте с позиции повышения эффективности передачи информации

Практическая ценность. Практическая ценность заключается в том, что полученные результаты и установленные закономерности позволяют более эффективно проектировать и использовать современные технологические телекоммуникационные сети Представленные в работе модели и методы позволяют повысить качество обслуживания QoS и эффективность функционирования различных уровней проводных и беспроводных сетей широкополосного доступа

Внедрение результатов работы. Разработанные модели и методы внедрены при проектировании сетей широкополосного беспроводного доступа на жд транспорте, что подтверждено соответствующими актами Центральной станции связи - филиала ОАО «РЖД» и ООО «Наука-Связь», а также использованы в учебном процессе на кафедре «Радиотехника и электросвязь» МИЙТа, что подтверждено актами

Апробация работы выполнена

- на заседаниях кафедры «Радиотехника и электросвязь» МИИТа,

-на Шестой международной научно-технической конференции Перспективные технологии в средствах передачи информации -ПТСПИ'2005 Россия, Владимир - Суздаль, 2005 г

- на научно-практической конференции «Неделя науки - 2005», МИИТ, Москва, 2005 г

- на XLII всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии, РУДН, Москва, 2006 г

-на ХЫН всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии, РУДН, Москва, 2007 г

-на 62-ой Юбилейной научно-технической, посвященной дню радио, ПГУ ПС, Санкт-Петербург, 2007

-на Пятой Юбилейной Международной научно-практической конференции «ТелекомТранс-2007», Сочи, 2007

Результаты работы использованы в НИР:

-«Определение на этапе проектирования показателей качества функционирования зоновых сетей широкополосного беспроводного доступа (ШБД) с использованием имитационного моделирования», НИОКР № 2778/06 (Заказчик - Российский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи ВНИИАС МПС России, 2006 г), -«Оценка качества обслуживания участка сети N0^' ЗАО «Компания ТрансТелеКом» методами имитационного моделирования», НИОКР № 181Н/06-26/371 (Заказчик - ЗАО «Компания ТрансТелеКом», 2006 г ),

-«Разработка предложений в проекты нормативных актов, регулирующих вопросы проектирования объектов связи сетей следующего поколения, с учетом требований к планированию трудовых ресурсов как основному фактору производства услуг связи» (НИР ЖГС-114 по заказу № 814-07, Заказчик -Некоммерческое партнерство «Центр исследования проблем развития телекоммуникаций», 2007г ),

-«Исследование архитектурных решений и разработка предложений по концепции проектирования платформ для предоставления услуг 1Р ТУ, включая предложения по требованиям к порядку и параметрам активизации и конфигурации услуг» (НИР №ГС-321 по заказу № 815-07, Заказчик - Некоммерческое партнерство «Центр исследования проблем развития телекоммуникаций», 2007 г ),

-«Концепция технического и организационного развития хозяйства связи и вычислительной техники ОАО «РЖД»» (Заказчик - ОАО «РЖД», 2004г )

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, перечень которых представлен в конце автореферата

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из перечня сокращений, введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 112 наименований, приложений Основная часть работы изложена на 186 страницах машинописного текста и содержит 68 рисунков и 6 таблиц

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, приводится краткая характеристика состояния исследуемых вопросов, формулируются цель и задачи исследования, отражено практическое значение работы

В первой главе выполнен аналитический обзор методов повышения эффективности конвергентных телекоммуникационных сетей широкополосного доступа

Сформулированы требования, предъявляемые к организации обработки и управления трафиком в таких сетях и вытекающие из них задачи диссертационного исследования Выполненное исследование нескольких видов маршрутизации с помощью средств имитационного моделирования (программа Network simulator 2 (NS2)) показало, что использование протокола маршрутизации DDR (distributed dynamic routing) обеспечивает многократное снижение трафика, вызванного работой протоколов маршрутизации в сетях с малоподвижными абонентами В случае низкой нагрузки на сеть протокол DDR значительно уменьшает задержку пакетов, а в случае высокой нагрузки сети - обеспечивает уровень задержки, сравнимый со случаем использования протоколов маршрутизации DSDV и DSR Работа протоколов зависит от размеров пакетов при малых размерах пакетов все анализируемые протоколы имеют одинаковую производительность При увеличении размера пакетов влияние типа протокола машрутизации на скорость передачи информации возрастает Выявлено, в том числе, что при размерах пакетов, от 1000 до 4000 байт наиболее выигрышным с точки зрения надежности доставки пакетов будет использование протоколов AODV (Ad hoc On-Demand

Distance Vector Routing) и DSR, а при размере до 1000 байт - прогокопов AODV и DSDV

Проведено исследование протоколов динамической маршрутизации RIP, IGRP/EIGRP, OSPF - протоколов внутреннего шлюза При анализе протокола OSPF, выявлено, что при его использовании быстрее достигается конвергенция сети, причем, чем крупнее сеть, тем существеннее выигрыш во времени достижения конвергенции

На основе проведенного анализа определены два способа уменьшения общей сетевой задержки изменение инфраструктуры сети и уменьшение времени обработки информации шлюзом Обоснована целесообразность применения дифференцированного обслуживания разнотипного трафика в сетях традиционных операторов для обеспечения требуемого качества обслуживания

Показано, что в конвергентных телекоммуникационных сетях широкополосного доступа полноценное централизованное возможно на уровне одной подсистемы или на уровне одной службы В связи с этим сформулирована актуальная задача поиска оптимальной системы маршрутизации, совмещающей в себе достоинства систем DAR и RTNR с учетом децентрализации системы, управления пропуском нагрузки и расширения диапазона предоставляемых услуг связи

Во второй главе анализируются данные эксперимента по измерениям графика в беспроводной сети широкополосного доступа

Произведена обработка трафика реализации беспроводной сети широкополосного доступа стандарта IEEE 802 lib Все реализации трафика получены в процессе мониторинга магистрального канала беспроводной сети Интернет-провайдера В этой сети на коммуникационном узле провайдера находится шестисекторная антенна, к каждому сектору которой подключена точка доступа (Access Point) стандарта IEEE 802 11b Всего шесть точек доступа провайдера обслуживают 40 мобильных абонентов Все точки доступа работают как прозрачные мосты для протоколов верхних уровней Маршрутизацию всех соединений, а также контроль и управление пропускной способностью

осуществляет маршрутизатор, с помощью которого каждому мобильном абоненту предоставляется канал со скоростью передачи от 64 до 512 кбит/с

По результатам анализа статистики сети получены исходные данные для имитационного моделирования, такие как размер пакета, характер трафика (закон распределения интервала между моментами поступления пакетов и т д)

Выявлено, что структура трафика канального уровня сети практически полностью определяется трафиком транспортного уровня

В третьей главе анализированы стандарты сетей широкополосного беспроводного доступа с точки зрения возможности их применения в технологических сетях передачи речи и данных железнодорожного транспорта Представлены результаты разработки технических требований к конкретным опытным районам системы широкополосного доступа с позиций проверки функциональных возможностей этих систем при организации каналов передачи данных для систем управления маневровыми локомотивами на станции (МАЛС и ГАЛС) и передачи аудио- и видеоинформации от мобильных абонентов Разработана имитационная модель, позволяющая с использованием данных о пользователях и типах нагрузки прогнозировать работу сети на предпроектном этапе, решать задачи по повышению эффективности сетевого управления По результатам исследования статистических данных о пропускной способности маршрутизаторов ядра сети выявлено, что максимальная нагрузка на центральные тракты в часы наибольшей нагрузки составляет 40 Мбит/с (40% от пропускной способности), что свидетельствует о наличии значительного резерва для возможного увеличения нагрузки сети

Использование на железнодорожных станциях оборудования сетей широкополосного беспроводного доступа (один из примеров представлен на рис 1) позволяет обеспечить передачу

-видеоинформации с маневрового локомотива в центр управления, -видеоинформации с контролируемых участков (установка видеокамер) в центр управления,

-информации от мобильных абонентов (носимые терминалы) на локомотив и в центр управления,

-информации по каналам связи из центра управления в заранее определенную точку сети и т д

Рис 1

Для оценки возможности применения на железнодорожном транспорте систем широкополосного беспроводного доступа, основанных на стандартах 802 16-2004 и 802 16е-2005 возможно применение имитационного моделирования Проведен анализ адекватности и применимости среды имитационного моделирования Network Simulator 2 для разработки моделей сетей связи указанных стандартов

В четвертой главе оценивается эффективность распределения информации в сетях широкополосного доступа

Произведен сравнительный анализ систем имитационного моделирования сетей связи и по совокупности реализуемых ими функций для моделирования

проводных и беспроводных сетей широкополосного доступа выбран свободно распространяемый программный пакет Network Simulator 2

Выбраны критерии оценки качества распределения информации в конвергентных сетях широкополосного доступа время реакции, коэффициенты использования каналов и узлов, вероятности потерь пакетов и др

Разработана топология фрагментов сетей проводного и беспроводного широкополосного доступа Для имитационного моделирования сети беспроводного доступа использована, в частности, схема расположения базовых станций на железнодорожной станции (рис 2)

В пятой главе выполнен анализ результатов имитационного моделирования процесса обслуживания нагрузки в телекоммуникационных сетях железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

Разработана имитационная модель и получены результаты имитационного моделирования, позволяющие производить анализ статистических данных о наиболее важных характеристиках сети временах реакции, коэффициентах использования каналов и узлов, вероятности потерь пакетов и др Даны рекомендации по выбору на этапе проектирования сети необходимого количества оборудования (а также его типа) и по выбору возможных видов маршрутизации и применяемых протоколов

Для оценки работы проектируемой сети было проведено имитационное моделирование сети в программной среде Network Simulator 2

Модель отражает беспроводную сеть, включающую в себя 20 узлов 6 неподвижных, имитирующих базовые станции, и 14 подвижных, имитирующих абонентские модули В программе задается топология сети, сценарий перемещения (для подвижных узлов), а также сценарий передачи информации между узлами

Модель описывает сеть с пакетной коммутацией При передаче информации между узлами сети организуются очереди пакетов, поступивших на узел

В программе задан алгоритм организации очереди Drop Tail Принцип работы алгоритма заключается в следующем задается максимальный размер очереди (в пакетах или в байтах), вновь прибывающий пакет помещается в конец очереди, а если очередь уже полна - отбрасывается В программе установлен максимальный размер очереди — 50 пакетов, исходя из результатов анализа параметров сетевого оборудования В тексте программы задается протокол маршрутизации При создании сценария передачи информации между речевых данных с постоянной скоростью Топология сети программируется путем определения координат узлов в двумерной системе координат При программировании перемещения мобильных абонентов указываются координаты конечных точек, скорость и время начала движения

В качестве протокола маршрутизации для моделируемой сети рассматривались протоколы AODV и DSDV Большинство протоколов маршрутизации для мобильных ad-hoc сетей выбирают маршруты с наименьшим количеством переприемов, то есть, используют мало-переприемную метрику В разнородной сети существуют часто иные факторы помимо числа переприемов, которые указывают насколько хорошим является маршрут, например, полоса пропускания на различных маршрутах (содержащих в себе отдельные соединения), загрузка канала или расход энергии Следовательно, здесь требуется использовать более сложную (составную, комбинированную) метрику в отличие от метрик, в которых кроме минимального числа переприемов не берутся в расчет никакие другие факторы В данном случае мы используем метрику, чувствительную к коэффициенту загрузки маршрута, которая является взаимозаменяемой с любым другим типом метрики Такой тип маршрутизации принадлежит к классу 1/R Определяем метрику Си, как функцию ширины полосы пропускания канала передачи информации

где и - набор (конфигурация, направление) линков в маршруте ,а Я,, - ширина полосы пропускания канала передачи информации в канале (у) Когда выбирают между несколькими возможными маршрутами, лучший маршрут (в соответствии с

О)

этой метрикой) находится при наименьшей возможной цене (значение С) Доведённая до минимума метрика означает, что используется минимум сетевого объёма, и что пропускная способность маршрута максимальна

DSDV — таблично управляемый протокол, главное предназначение которого - определять путь на основе числа переприемов (hop) до адресата Он требует, чтобы каждый абонент/узел/участник сети (node) показывал свою маршрутную таблицу Эта таблица содержит все возможные направления в сети, число переприемов по каждому направлению и последовательность получения информации с различных направлений Такая последовательность позволяет выбирать маршруты с приоритетом для ускорения получения информации, исключая возможность образования петель и перенаправлений по старым маршрутам (уже не существующим) Указанные свойства протокола позволяют рекомендовать его использование на железнодорожных телекоммуникационных сетях широкополосного доступа Результаты моделирования фрагментов сети с использованием исследованных протоколов представлены в табл 1

Таблица 1

Параметр Значение параметра при алгоритме маршрутизации

DSDV AODV

Минимальный размер пакета, при котором возникает задержка его передачи, байт 320 100

Размер пакета, при котором время задержки максимально, байт 512 512

Максимальная величина задержки передачи пакета, с 0,024 0,09

Максимальный джиттер задержки, с 0,018 0,08

Максимальное время передачи пакета по сети, с 2,5 10'5 140 10 s

Для оценки качества работы центрального узла (узла доступа в Интернет) сети с пакетной коммутацией разработана модель и выполнено имитационное моделирование фрагмента сети, включающего в себя 15 узлов Пять из них имитируют

непосредственно центральный узел, имеют нумерацию от 0 до 4 и обозначение на схеме Соге0-Соге4 (рис 3)

Восемь узлов - генерируют пользовательскую нагрузку маршрутизаторы 7 и 8 остальных узлов (Kl, К2) генерируют нагрузку, поступающую с корпоративной (технологической) сети, 9 и 10 (PI, Р2) - нагрузку от региональной IP-сети, 11 и 12 -передачу пакетного трафика, 13 и 14 (Кл1 и Кл2) - клиентскую нагрузку Узлы 5 и 6 (П1 и П2) имитируют граничные маршрутизаторы провайдеров Интернета

Размер пакета 512 байт (стандартный для данного протокола) Время между отправкой пакетов составляет 0,00023-0,00024 с (скорость потока около 17 Мбит/с) С учетом возможного увеличения нагрузки на действующую сеть учитывались и завышенные показатели нагрузки Все тракты между узлами имеют пропускную способность 100 Мбит/с, что соответствует пропускной способности реально существующих магистральных трактов Fast Ethernet В программе задан алгоритм организации очереди пакетов DropTail, который работает по принципу FIFO (First In First Out)

> Источник нагрузки Рис 3

Узел (маршрутизатор)

17

Данный алгоритм является алгоритмом по умолчанию для маршрутизаторов Cisco, hp. которых построена сел,- В программа установлен максимальный ргимср очереди - 50 пакетов.

Основная цель моделирования - исследование работы сети в аварийном режиме при обрыве трактов между узлами. Выполнена оценка способности протоколов маршрутизации направлять трафик по резервным каналам Моделирование проведено для двух классов протоколов маршрутизации: дистанционно-векторного (Distance ,Vector - DV) и протокола состояния канала (Link State - I,S) Примером первого класса протоколов может служить 1GRP/BIGRP. второго - OSPF. В качестве обрываемых трактов выбраны тракты между узлами 1-3 и 3-4: визуализируются все процессы, происходящие п сети,. 13 качестве примера дано графическое представление результатов работы сети для продолжительности имитации 7 с и 70 с R первом случае имеется возможность оценить время переключения, а но втором - отображается степень воздействия обрыва на работу сети.

На рис. 4 и 5 представлены снимок экрана с анимироваяной в NAM моделью

0

©

щ

: о!'

Ш

©

©

©

©

сещ (виден эффект обрыва тракта между узлами 1 и 3) и результат моделирования -график зависимости от времени количества принимаемых байт соответственно, В табл.2 приведены значения показателей качества обслуживания для двух типов маршрутизации и трех состояний сети (нормального режима работы м режимов работы в условиях обрывов трактов).

. Уштьшениа койклшет&а принимаемых байт V* 8 следствии неспособности еэтк передавать „ информацию 8 полиьи оВъеме, работая 8

* аварийном режиме ю.осем------------------

Кгэвгкоер а не к н ое увшичен ие

ко л'.^^сгеап [3 и н им аемькВ айг з 8

счетеагдейвоваяиянаузпах . -......... •

! ■ ■ гюаеб

■4,5000--------

4.0000 ■ 3.5000 ■ 3,0000 25000-2.00Ш 1.5000'

1дооо-■■-■-■-

0.5000------

0.0000

о оооо

1.оооа

2.0СЮ .3.0000 4 шм 5.ооо(! еоооо ?лоео

е х

Показатель качества

__Таблица 2

Значение показателя качества при типе протокола маршрутизации

Дистанционво-векторный

Состояния канала

Нормальный режим работы

Процент потерь пакетов в нормальном

режиме работы сети__

-0,1%

Максимальная задержка пакетов при прохождении по сети

27мс

-0,1%

26мс

Время переключения на резервный маршрут

244мс

Максимальный процент потерь пакетов при обрыве тракта

31,5%

Максимальная задержка пакетов при прохождении по сети

29мс

137мс

25%

29мс

Время переключения на резервный маршрут

221мс

Максимальный процент потерь пакетов при обрыве тракта

20%

Максимальная задержка пакетов при прохождении по сети_

28мс

115мс

16,1%

28мс

В целом оба типа протоколов показали примерно одинаковые результаты работы в аварийном режиме, протоколы по состоянию канала способны к более быстрому восстановлению, однако следует отметить тот факт, что их настройка на действующей сети более трудоемка

Исходя из анализа полученных данных имитационного моделирования, показано, что при использовании алгоритма маршрутизации ВЭОУ сеть имеет лучшие показатели по задержкам и времени передачи пакета, поэтому для построения сети широкополосного доступа на железнодорожном транспорте рекомендуется использовать данный протокол маршрутизации

Заключение

На основании исследований, выполненных в диссертационной работе, получены ледующие основные результаты и выводы

1 Методика предварительной оценки (на проектном и предпроектном этапе) характеристик качества обслуживания нагрузки в сети широкополосного доступа На примере двух смоделированных фрагментов сетей (проводной и беспроводной) показана эффективность работы методики при проектировании телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

2 Имитационная модель фрагмента беспроводной телекоммуникационной сети широкополосного доступа на железнодорожном транспорте, на основе анализа результатов работы которой сделаны выводы о предпочтительных для данного тип сети протоколах маршрутизации Оценены характеристики работы сети, включая пропускную способность, задержку передачи пакетов по сети, значения джиггера задержки Разработанная модель позволяет при необходимом минимуме исходных данных о топологии технологической сети связи дать рекомендации по выбору параметров работы сетевых элементов на основе результатов моделирования

3 Имитационная модель фрагмента проводной телекоммуникационной сети широкополосного доступа на железнодорожном транспорте, на основе анализа результатов работы которой даны рекомендации о предпочтительных для данного типа сети протоколах маршрутизации, оценены характеристики работы сети, определены граничные значения времени переключения на резервный канал при обрыве тракта связи

4 Технологическая проводная сеть широкополосного доступа в нормальном режиме работы обеспечивает передачу трафика с высоким качеством процент потерь пакетов не превышает 0,1% при норме 1%

5 При использовании в качестве протокола маршрутизации в проводной сети широкополосного доступа протокола по состоянию канала обеспечивается быстрое переключение (на 52-56% быстрее, относительно других протоколов) трафика на резервный маршрут, что позволяет при прочих равных условиях сократить число потерянных пакетов в среднем на 11,5 %

6 При обрыве трактов проводная сеть широкополосного доступа не может пропускать всю поступающую нагрузку, процент потерь пакетов составляет при этом около 30%, что превышает допустимую норму В целом, исследуемые протоколы маршрутизации проводной сети широкополосного доступа показали примерно

одинаковые результаты работы разработанной имитационной модели в аварийном режиме, максимальная задержка распространения сигнала при работе в аварийном режиме не превышает 29 мс

7 При использовании алгоритма маршрутизации дистанционно-векторной маршрутизации по пункту назначения DSDV сеть имеет лучшие показатели по задержкам и времени передачи пакета (на 0,012 с и 0,07 с, соответственно) по сравнению с другими алгоритмами, поэтому для построения сети рекомендуется использовать данный протокоп маршрутизации

8 Задержка в беспроводной сети широкополосного доступа не превышает 0,012 с при использовании алгоритма маршрутизации DSDV, и 0,02 с - при использовании протокола AODV Максимальная задержка равна 0,024 с при алгоритме DSDV и 0,09 -при AODV, что делает более предпочтительным для данной топологии сети протокол DSDV

Публикации по теме диссертации

1 Ромашкова О H, Юрченко Д Ю Системы широкополосного беспроводного доступа на железных дорогах Оценка показателей функционирования на этапе проектирования//Автоматика, связь, информатика, 2007, №9 С 34-35

2 Ромашкова О H, Юрченко Д Ю Применение программ имитационного моделирования для проектирования телекоммуникационных сетей // Труды студенческой конференции МГУ ПС (МИИТ, 2005г ) С 78

3 Юрченко Д Ю, Измагилова Д Б Сеть беспроводного доступа на основе стандартов IEEE 802 11 и IEEE 802 16 для обеспечения технологических процессов жд станции Бескудниково Московской жд // Труды студенческой конференции (МИИТ, 2005г ) С 79

4 Jurchenko DJ and other Actual questions of télécommunication systems and networks research Advances m Electrical and Electronic Engineering, Slovakia, Zihna -2006 №3 P 421-425

5 Ромашкова О H , Юрченко ДЮ Исследование возможности применения систем широкополосного беспроводного доступа на железных дорогах Проблемы и перспективы// Наука и техника транспорта, № 1, 2006 С 17-20

6 Юрченко Д Ю, Ромашкова О Н Исследование реализации протоколов динамической маршрутизации в программе Network Simulator 2 // Труды XLII-ой всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии М РУДН, 2006 С 76

7 Юрченко Д Ю , Ромашкова О Н Сравнение протоколов динамической маршрутизации в AD-НОС сетях // Труды XLII-ой всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии М РУДН, 2006 С 79

8 Ромашкова О Н, Юрченко Д Ю Технологии сетей широкополосного беспроводного доступа на железнодорожном транспорте // ВКСС Connect1, 2006, №2 С 87-93

9 Юрченко Д Ю Повышение эффективности конвергентных телекоммуникационных сетей // Труды VI-ой Международной научно-технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (ПТСПИ'2005, Россия, Владимир - Суздаль, 20-22 апреля, 2005г ) С 23-24

10. Ромашкова ОН, Юрченко ДЮ Оценка показателей функционирования сетей широкополосного беспроводного доступа методами имитационного моделирования // Труды ВНИИАС 2006 2007 С 89

11 Юрченко Д Ю, Ромашкова О Н Исследование возможности применения систем широкополосного беспроводного доступа на железных дорогах Проблемы и перспективы // Труды XLIII-ой всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии (РУДН, Москва, 2007 г) С 63

12 Юрченко ДЮ, Ромашкова ОН Возможность применения систем широкополосного беспроводного доступа на железнодорожном транспорте // Труды 62-ой Юбилейной научно-технической, посвященной дню радио (ПГУ ПС, Санкт-Петербург, 2007) СПб Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», С 76-78

13 Юрченко ДЮ, Ромашкова ОН Исследование возможности применения систем широкополосного беспроводного доступа на железных дорогах методами имитационного моделирования // Труды Пятой Юбилейной Международной научно-практической конференции «ТелекомТранс-2007» (Сочи, 2007) С 40-41

14 Юрченко ДЮ Применение программ имитационного моделирования для проектирования телекоммуникационных сетей // Статьи аспирантов кафедры «Радиотехника и электросвязь

http //www mut ru/mstitut/isute/faculties/re/articles_l htm

Юрченко Денис Юрьевич

Методы повышения эффективности применения технологий широкополосного доступа на железнодорожном транспорте

05 13 17-Теоретические основы информатики

Подписано к печати (?£. /О, 0?, Объем 1,5 п л

Печать офсетная _ Формат 60x84/16

Тираж 80 экз Заказ № 3 ,

Типография МИИТа, 127994, Москва, ул Образцова, 15

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА.

1.1. Аналитический обзор методов повышения пропускной способности сетей широкополосного доступа.

1.2. Аналитический обзор методов и алгоритмов маршрутизации вызовов в широкополосных сетях с коммутацией каналов.

1.3. Методы увеличения производительности в широкополосных беспроводных сетях Wi-Fi

1.4. Сравнительный анализ характеристик и эффективности протоколов динамической маршрутизации в проводных широкополосных сетях.

1.5. Выводы по разделу.

2. АНАЛИЗ НАГРУЗКИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА.

2.1. Сбор и обработка статистических данных о нагрузке телекоммуникационных сетей широкополосного доступа.

2.2. Применение теории самоподобных случайных процессов к исследованию нагрузки телекоммуникационных сетей широкополосного доступа.

2.3. Выводы по разделу.

3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ НАГРУЗКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА.

3.1. Анализ стандартов и проблем моделирования телекоммуникационных сетей широкополосного беспроводного доступа для применения на железнодорожном транспорте.

3.2. Исследование реализации протоколов динамической маршрутизации при имитационном моделировании.

3.3. Сравнительный анализ протоколов динамической маршрутизации в сетях с множеством переприемов AD-НОС.

3.4. Требования к построению железнодорожных телекоммуникационных сетей широкополосного доступа.

3.5. Разработка требований к имитационным моделям железнодорожных телекоммуникационных сетей широкополосного доступа.

3.6. Выводы по разделу.

4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В СЕТЯХ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА.

4.1. Выбор аппарата имитационного моделирования для прогнозирования и оценки качества распределения информации в сетях широкополосного доступа.

4.2. Методика оценки эффективности распределения информации в сетях широкополосного доступа с использованием разработанных моделей нагрузки и алгоритмов сетевой маршрутизации.

4.3. Разработка топологии фрагментов сетей проводного и беспроводного широкополосного доступа для имитационного моделирования.

4.4. Выводы по разделу

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДНЫХ И БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ

ТРАНСПОРТЕ МЕТОДАМИ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

5.1 Моделирование проводной сети широкополосного доступа.

5.2. Моделирование беспроводной сети широкополосного доступа.

5.3. Выводы по разделу.

RTP - Real-Time Protocol - протокол реального времени;

RIP - Routing Information Protocol - протокол маршрутной информации;

RTS - Request То Send - управляющий пакет (запрос);

SIFS - Short InterFrame Space - короткий промежуток времени;

SFQ - Stochastic Fair Queuing;

SC - single-carrier - режим передачи на одной несущей; ToS (Type of Service) - тип сервиса;

TCP - Transmission Control Protocol - протокол управления передачей;

TORA - Temporally-Ordered Routing Algorithm - алгоритм маршрутизации с по скоротечным запросами.

ToS (Type of Service) - тип сервиса;

TCL - Tool Command Language — «командный язык инструментов»;

TDMA - Time Division Multiple Access - множественный доступ с разделением по времени;

HTTP - HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста»; QoS - Quality of Service - качество обслуживания; QAM - Amplitude Modulation - квадратурная амплитудная модуляция; QPSK - Qudrature Phase Shift Keying - квадратурная фазовая модуляция; VOIP - Voice-over-IP — IP-телефония;

VINT - Virtual InterNetwork Testbed - виртуальное средство тестирования сетей; Wi-Fi - Wireless Fidelity - маркетинговая аббревиатура, которой обозначается оборудование стандартов семейства 802.11 т.е. 802.1 la/b/g/n и другие (планируется появление новых);

WiMAX - the Worldwide Interoperability for Microwave Access, всемирная совместимость (возможность взаимодействия) для микроволновых систем доступа; протокол широкополосной радиосвязи;

WRED - Weighted Random Early Detection, рандомизированное (случайное) раннее обнаружение алгоритм обработки очереди с учетом веса; WFQ - Weighted Fair Queuing;

WMAN - Wireless Metropolitan Area Network - городских беспроводных сетей; UNII - Unlicensed National Information Infrastructure - нелицензированная национальная информационная инфраструктура (частотный диапазон); UGS - Unsolicited Grant Service - предоставление канала без дополнительного запроса;

UDP - User Datagram Protocol - пользовательский протокол данных; xDSL - Digital Subscriber Line- цифровая абонентская линия (семейство стандартов);

АС - абонентская станция;

АТС - автоматическая телефонная станция;

БС - базовая станция;

ВОЛП - волоконно - оптическая линия преедачи;

ГАЛС - Маневровая автоматическая локомотивная сигнализация;

ДСП - Дежурный по станции;

ДСПГ - дежурного по сортировочной горке;

ДСПП - дежурного по парку железнодорожной станции;

ЛВС - Локальная вычислительная сеть;

МАЛС - Маневровая автоматическая локомотивная сигнализация;

МВД - министерство внутренныих дел;

МЧС - министерство чрезвычайных ситуаций;

ОКС - общеканальная сигнализация;

ОбТС - Общететехнологическая телефонная связь;

ПО - Программное обеспечение;

PPJI - радио - релейная линия; СА - системы автоматики;

ШБД - широкополосный беспроводный доступ, данная аббревиатура применяется в ОАО «РЖД»; / v

ВВЕДЕНИЕ

12

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время технологии широкополосного доступа (как проводного, так и беспроводного) являются самой быстрорастущей и видоизменяющейся областью информационных технологий, в том числе и на железнодорожном транспорте. Для решения растущих задач отрасли системы Должны обеспечивать пользователю должное качество обслуживания. (Quality of Service, QoS). Быстрое развитие телекоммуникационных сетей технологии широкополосного доступа и наметившаяся в последнее время их конвергенция сделали актуальной проблему поиска оптимальных методов маршрутизации в таких сетях. Цель, которую необходимо достичь в связи с этим - обеспечение своевременной реакции сети на сбои и перегрузки при одновременном обеспечении для пользователей гарантированного качества услуг связи (QoS). Таким образом, с учетом непрерывного повышения требований пользователей к объему, временным задержкам и скорости передачи информации, на первый план выходит задача обеспечения и поддержания необходимого пользователю качества QoS, что может быть осуществлено путем наращивания, модернизации или эффективного распределения сетевых ресурсов. Повышение пропускной способности сети требует повышения пропускной способности каналов, повышения пропускной способности маршрутизаторов, особенно магистральных, а также обеспечения рационального функционирования маршрутизации. Одной из приоритетных задач становится задача внедрения новых методов маршрутизации и обслуживания различных типов трафика (в зависимости от вида информации и класса (по значимости) клиента). Интеграция ориентированных на состояние каналов правил маршрутизации позволяет принимать рациональные решения относительно пропускной способности, времени задержки пакетов и ее вариации.

Интенсивное развитие в последние годы сетевых технологий широкополосного доступа характеризуется существенным повышением уровня требований, предъявляемых к разработке новых, более эффективных способов передачи и приема информации в распределенных корпоративных системах, в том числе железнодорожных.

Исходя из изложенного, можно сделать вывод, что проблема повышения эффективности применения технологий широкополосного доступа на железнодорожном транспорте является весьма актуальной.

Исследованию и совершенствованию систем передачи информации с пакетной коммутацией и, в частности, систем широкополосного доступа посвящены работы Г.П. Башарина, П.П. Бочарова, Р. Ван Ни, Д. С. Гаммерсмита, Р. Гашолхнера, Б.С. Гольдштейна, У. Леланда, Р. Прасада, Т. Раппапорта, О.Н. Ромашковой, У. Столлингса, У.Уиллингера, А.А. Хаттера, X. Ягуби, и др.

Методы маршрутизации в сетях с пакетной коммутацией развиваются в работах И. П. Норенкова, В.И. Неймана, В. Г. Олифера, Ю. А. Семенова, В. А. Трудоношина, Ф. Халсалла, М. Шварца.

Проблемам совершенствования железнодорожных распределенных корпоративных систем, основанных на технологии широкополосного доступа посвящены работы И.Д. Блиндера, Ю.В. Ваванова, O.K. Васильева, A.M. Вериго, С.И. Тропкина.

Целью диссертационной работы является анализ и разработка методов повышения эффективности применения проводных и беспроводных технологий широкополосного доступа на железнодорожном транспорте.

Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи.

1. Исследование методов повышения эффективности телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа с учетом требований различных стандартов, предъявляемых к характеристикам прикладного и более низких уровней взаимодействия.

2.Разработка имитационных моделей основных фрагментов телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа

3. Анализ существующих методов моделирования пакетной нагрузки телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа с интегрированным характером трафика.

4.Анализ методов обеспечения качества обслуживания пакетной нагрузки в технологической телекоммуникационных сетях железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа, выбор критериев оценки и разработка основных требований к качеству распределения информации в таких сетях.

5.Разработка методики оценки качества распределения нагрузки телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа.

6.Исследование информационных потребностей и требований отрасли к сетям железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа.

7.Разработка требований к системам, железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа.

8. Исследование общих принципов функционирования и оценка эффективности функционирования основных фрагментов телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа.

Предметом исследования настоящей работы являются проводные и беспроводные конвергентные информационные сети с коммутацией пакетов, в том числе беспроводные вычислительные сети Wireless Fidelity (Wi-Fi) и WiMAX.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений.

5.3. Выводы по разделу

1. Разработана имитационная модель и получены результаты имитационного моделирования, позволяющие производить анализ статистических данных о наиболее важных характеристиках сети: временах реакции, коэффициентах использования каналов и узлов, вероятности потерь пакетов и т. п.

2. На основании анализа результатов имитационного моделирования фрагмента проводной сети широкополосного доступа показано, что сеть в нормальном режиме работы обеспечивает передачу трафика с высоким качеством, процент потерь пакетов не превышает 0,1%.

3. При использовании в качестве протокола маршрутизации протокола по состоянию канала обеспечивается более быстрое переключение трафика на резервный маршрут, как в случае обрыва тракта между узлами 1 и 3, так и при обрыве тракта 3-4; процент потерь пакетов при этом также меньше. Однако, учитывая небольшой размер сети, разность между временем восстановления оказывается незначительной. В случае, когда сеть состоит из большого числа маршрутизаторов, протоколы по состоянию канала будут работать намного быстрее дистанционно-векторных протоколов.

4. При обрыве тракта между узлами 1 и 3 проводная сеть широкополосного доступа не может пропускать всю поступающую нагрузку, процент потерь пакетов составляет при этом порядка 3% , что довольно существенно. Очевидно, что на действующей сети стоит уделить особое внимание надежности данного соединения. Максимальная задержка распространения сигнала при работе в аварийном режиме не превышает 29 мс.

5. В целом оба типа протоколов (дистанционно-векторный и протокол по состоянию канала) показали примерно одинаковые результаты работы в аварийном режиме; протоколы по состоянию канала способны к более быстрому восстановлению, однако следует отметить тот факт, что их настройка на действующей сети является весьма трудоемкой.

6. Исходя из анализа полученных данных имитационного моделирования сети беспроводного широкополосного доступа, показано, что при использовании алгоритма маршрутизации DSDV сеть имеет лучшие показатели по задержкам и времени передачи пакета, поэтому для построения сети рекомендуется использовать данный протокол маршрутизации.

7. Задержка в беспроводной сети широкополосного доступа не превышает 0,012 с при использовании алгоритма маршрутизации DSDV, и 0,02 с - при использовании протокола AODV . Максимальная задержка равна 0,024 с при алгоритме DSDV и 0,09 - при AODV, что делает более предпочтительным для выбранной топологии сети протокол DSDV.

170

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие основные результаты и выводы.

1. Методика предварительной оценки (на проектном и предпроектном этапе) характеристик качества обслуживания нагрузки в сети широкополосного доступа. На примере двух смоделированных фрагментов сетей (проводной и беспроводной) показана эффективность работы методики при проектировании телекоммуникационных сетей железнодорожного транспорта, основанных на технологиях широкополосного доступа.

2.Имитационная модель фрагмента беспроводной телекоммуникационной сети широкополосного доступа на железнодорожном транспорте, на основе анализа результатов работы которой сделаны выводы о предпочтительных для данного типа сети протоколах маршрутизации. Оценены характеристики работы сети, включая пропускную способность, задержку передачи пакетов по сети, значения джиттера задержки. Разработанная модель позволяет при необходимом минимуме исходных данных о топологии технологической сети связи дать рекомендации по выбору параметров работы сетевых элементов на основе результатов моделирования.

3.Имитационная модель фрагмента проводной телекоммуникационной сети широкополосного доступа на железнодорожном транспорте, на основе анализа результатов работы которой даны рекомендации о предпочтительных для данного типа сети протоколах маршрутизации, оценены характеристики работы сети, определены граничные значения времени переключения на резервный канал при обрыве тракта связи.

4.Технологическая проводная сеть широкополосного доступа в нормальном режиме работы обеспечивает передачу трафика с высоким качеством: процент потерь пакетов не превышает 0,1% при норме 1%.

5.При использовании в качестве протокола маршрутизации в проводной сети широкополосного доступа протокола по состоянию канала обеспечивается быстрое переключение (на 52-56% быстрее, относительно других протоколов) трафика на резервный маршрут, что позволяет при прочих равных условиях сократить число потерянных пакетов в среднем на 11,5 %.

6.При обрыве трактов проводная сеть широкополосного доступа не может пропускать всю поступающую нагрузку; процент потерь пакетов составляет при этом около 30%, что превышает допустимую норму. В целом, исследуемые протоколы маршрутизации проводной сети широкополосного доступа показали примерно одинаковые результаты работы разработанной имитационной модели в аварийном режиме; максимальная задержка распространения сигнала при работе в аварийном режиме не превышает 29 мс.

7.При использовании алгоритма маршрутизации дистанционно-векторной маршрутизации по пункту назначения DSDV сеть имеет лучшие показатели по задержкам и времени передачи пакета (на 0,012 с и 0,07 с, соответственно) по сравнению с другими алгоритмами, поэтому для построения сети рекомендуется использовать данный протокол маршрутизации.

8.Задержка в беспроводной сети широкополосного доступа не превышает 0,012 с при использовании алгоритма маршрутизации DSDV, и 0,02 с - при использовании протокола AODV . Максимальная задержка равна 0,024 с при алгоритме DSDV и 0,09 - при AODV, что делает более предпочтительным для данной топологии сети протокол DSDV.

172

1. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1979.

2. Тихоненко О.М. Модели массового обслуживания в системах обработки информации. Минск: Университетское, 1990.

3. Гольдштейн Б.С., Пинчук А.В., Суховицкий А.Л. IP-Телефония. М.: Радио и связь, 2001.

4. Feldmann A. Characteristics of TCP connection arrivals // Technical report, AT&T Labs Research. 1998.

5. Wang z., crowcrofl j. (1996) quality-of-service routing for supporting multimedia applications.6. http://www.shorecliffcommunications.com/magazine/news.asp?news=42567. http://www.ixbt.com/comm/tech-8021 lg-super2.shtml8.http://www.cnews.ru/cgi

6. Bin/oranews/getnews.cgi?tmpl=comprint&newsid=l 718249. http://www.metropoliten.kiev.ua/docs/pte/part-6.html;

7. Аналитический отчет консалтинговой компании Frost&Sallivan, 2004. http://www.frost-salivan.com.uk

8. Ромашкова О.Н., Петров А.А. Варианты использования технологии VoIP и возможности применения её на ж.д. транспорте, Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. Попова А.С., Серия: LIX-2, 2004. С. 26-29.

9. Chen Y., Deng Z., Williamson C.L. A model for self-similar Ethernet LAN traffic: design, implementation, and performance implications // Proceedings Summer Computer Simulation Conference. Ottawa. - 1995.

10. Paxson V., Floyd S. Wide-Area Traffic: The Failure of Poisson Modeling // IEEE / ACM Transactions on Networking. 1995.

11. Leland W.E., Taqqu M.S., Willinger W., Wilson D.V. On the Self-Similar Nature of Ethernet Traffic // Proceedings ACM SIGCOMM'93. San Fransisco, С A. - 1993.

12. Пономарев Д.Ю. Исследование свойства самоподобия телефонной нагрузки//Тезисы докладов 7-ой Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы информатизации региона». Красноярск. - 2001.

13. Пономарев Д.Ю. Исследование моделей телекоммуникационных систем с непуассоновскими входными потоками//Современные проблемы радиоэлектроники: Сборник научных трудов/Под ред. А.В.Сарафанова. -Красноярск: ИПЦ КГТУ 2003.

14. Петров В.В. МЭИ, ИРЭ, Москва, Краснознаменская 13, Август 2003.

15. Ромашкова О.Н. Обработка пакетной нагрузки информационных сетей. М.:МИИТ, 2001.

16. Beran J. Statistics for long-memory processes New York: Chapman and Hall, 1994.

17. Tutschku K., Gerlich N., Tran-Gia P. An integrated approach to cellular network planning // In proc. 7th intern. Telecom. Network planning symposium. Sydney. Australia. 1996.

18. Frey A. Approximations for Characteristics of Nomadic Communications, 11th ITC Spetialist Seminar, Yokohama. 1998.

19. Mobile Communications International (Russian Edition). №2, 2001.

20. Вериго A.M., Васильев O.K., Левин B.A. Основные положения развития цифровых систем связи технологического сегмента. ВКСС Connect, №6, 2003.- С. 19-23.

21. ИК-связь, Bluetooth, Wi-Fi и WiMAX. http://www.3gnews.ru/

22. Архаров А.В., Решетников С.В., Лещев А.В. Решение проблем развития связи. Автоматика, связь, информатика, №3, 2005. С. 6-9.

23. Васильев O.K., Блиндер И.Д., Левин В.А. Построение технологического сегмента цифровой сети железнодорожной связи. Автоматика, связь, информатика, №3,2002. С. 2-6.

24. Общие проблемы и тенденции развития рынка широкополосного беспроводного доступа (ШБД). Москоский информационный вестник, №2, февраль 2005 .http://www.mis.ru/mis/documents/BW-02.2005.html

25. Кучерявый Е.А., Молчанов Д.А. Сети WiMAX, их характеристики и перспективы внедрения, 2005.

26. Солонин В. WiMAX несет смерть коммутируемой телефонии. http://www.wireless.ru/wireless/180531.http://www.mobile-review.com/articles/2003/wimax.shtml;

27. Системы фиксированного беспроводного доступа. Document Actions. http://www.infinet.ru/Technology/Networksofbroadbandwirelessaccess/Systems ofthefixedwirelessaccess/documentview

28. Платформа широкополосной беспроводной связи Canopy™. http://www.trialink.ru/index4.html

29. Motorola Canopy Advantage™ Platform http://motorola.canopywireless.com/products/advantage/

30. Кучерявый E.A. NS2 как универсальное средство имитационного моделирования сетей связи. Труды VII международной конференции: Информационные сети, системы и технологии. Минск, 2001.

31. The Network Simulator ns-2. http://www.isi.edu/nsnam/ns/

32. Kevin Fall, Kannan Varadhan. The ns Manual (formerly ns Notes and Documentation) http://www.isi.edu/nsnam/ns/doc/index.html

33. Jaroslaw Majek, Kamil Nowak. Trace graph data presentation system for Network Simulator ns-2.http://www.tracegraph.com/conference.html

34. Nam: Network Animator, http://www.isi.edu/nsnam/nam/

35. Xgraph. http://www.isi.edu/nsnam/xgraph/

36. Ромашкова O.H., Юрченко Д.Ю. Применение программ имитационного моделирования для проектирования телекоммуникационных сетей // Труды студенческой конференции МГУ ПС (МИИТ, 2005г.). С. 78.

37. Юрченко Д.Ю. Применение программ имитационного моделирования для проектирования телекоммуникационных сетей.// Статьи аспирантов кафедры «Радиотехника и электросвязь. http://www.miit.ru/institut/isute/faculties/re/articlesl.htm

38. Масленников И.А. Итоги 2004 года и перспективы 2005. 9-ая конференция по IP телефонии и IP коммуникациям.Сотр1ек, 2004. С. 24-28.

39. Шахнович И.В. Сети городского масштаба: решения рабочей группы IEEE 802.16 в жизнь! - ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, 2003, № 8, с.50-56.

40. Стандарт HiperLAN2. http://www.wireless.ru/wireless/wrlhiperlan21

41. Шахнович И.В. Стандарт широкополосного доступа IEEE 802.16 для диапазонов ниже 11 ГГц. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, 2003, № 8, с.8-14.

42. Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005.

43. Система широкополосного беспроводного доступа Motorola Canopy. http://www.sagainc.ru/doc2933.html

44. Ромашкова О.Н., Юрченко Д.Ю. Исследование возможности применения систем широкополосного беспроводного доступа на железных дорогах. Проблемы и перспективы // Наука и техника транспорта, № 1, 2006. С. 17-20.

45. Ромашкова О.Н., Юрченко Д.Ю. Технологии сетей широкополосного беспроводного доступа на железнодорожном транспорте // ВКСС. Connect!, 2006, №2. С. 87-93.

46. Ромашкова О.Н., Юрченко Д.Ю. Системы широкополосного беспроводного доступа на железных дорогах. Оценка показателей функционирования на этапе проектирования // Автоматика, связь, информатика, 2007, №9. С 34-35.

47. Юрченко Д.Ю., Ромашкова О.Н. Исследование реализации протоколов динамической маршрутизации в программе Network Simulator 2 // Труды XLII-ой всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии М.: РУДН, 2006. С .76.

48. Юрченко Д.Ю., Ромашкова О.Н. Сравнение протоколов динамической маршрутизации в AD-НОС сетях // Труды XLII-ой всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии М.: РУДН, 2006. С .79.

49. Чачин П.А. Сеть передачи данных МПС. Связь и сетевые решения, №36, 2000.-С. 21-2659. http://netlab.ce.nihon-u.ac.jp/~sue/60. http ://wwwns2 .chat.ru/whatis .html61. http://www.isi.edu/nsnam/ns/62. http://www-nrg.ee.lbl.gov/ns/

50. Спецификации HomeRF.http://www.wireless.ru/wireless/108931

51. Стандарт IEEE 802.15.4а (Ultra Wideband, UWB).http://www. wireless.ru/wireless/1280

52. Коммуникации и сети. Глоссарий, компьютерный словарь. http://www.hardvision.ru81. http://www.wl.unn.ru/LAB/

53. Юрченко Д.Ю., Измагилова Д.Б. Сеть беспроводного доступа на основе стандартов IEEE 802.11 и IEEE 802.16 для обеспечения технологических процессов ж.д. станции Бескудниково московской ж.д. // Труды конференции «Неделя науки -2005» М.:МИИТ, 2005. С. 79.

54. Jurchenko D.J. and other. Actual questions of telecommunication systems and networks research. Advances in Electrical and Electronic Engineering, Slovakia, Zilina.-2006. №3. P.421-425.

55. Ромашкова O.H., Юрченко Д.Ю. Оценка показателей функционирования сетей широполосного беспроводного доступа методами имитационного моделирования // Труды ВНИИАС 2006. 2007. С.89.

56. Матвеенко И.П. Сотовая связь: сегодня и завтра. М.:Эко-Трендз, 1996.

57. Богатырев М. Новороссийский транспортный узел. Станция наращивает мощности. Транспортное дело России. Издательство «Морские вести России». http://www.morvesti.ru/tdr/archive/2004/l-2/l-9.asp

58. Гребешков А.Ю., Карташевский В.Г., Хмельницкий Д.В. Перспективы мобильной связи в России. Сборник докладов 57-й Научной сессии РНТО им. А.С. Попова, поев. Дню радио, 15-16.05.2002. г. Москва.

59. Невдяев JI.M. Мобильная связь третьего поколения М.:Эко-Трендз, 2000.