автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Повышение качества обработки и передачи данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения

На правах рукописи

..а ^

Смоляков Андрей Петрович

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОПОВЕЩЕНИЯ

Специальность 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2010

004610722

Работа выполнена в Московском государственном университете приборостроения и информатики (МГУПИ)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Гарипов Вадим Кадимович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Данилин Николай Семенович

кандидат технических наук Тарасенков Георгий Андреевич

Ведущая организация:

ЗАО «НИИН МНПО «Спектр»

Защита диссертации состоится «23» июня 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.119.01 в Московском государственном университете приборостроения и информатики по адресу: 107996, г. Москва, ул. Стромынка, д. 20

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета

Автореферат разослан « 14» мая 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.119.01 доктор технических наук, профессор

В.В. Филинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Современные распределенные информационно-измерительные системы (РИИС) нашли широкое применение в различных областях пауки, техники и промышленности. Обеспечение безопасности объектов (важных, особо важных, режимных и т.д.) не может быть достигнуто без использования таких РИИС.

Интерес к РИИС охранной сигнализации и оповещения (РИИС ОСО) продолжает непрерывно возрастать. В связи с усложнением алгоритмов обработки данных, повышением требований к передаче данных, а также тенденцией распределения вычислительных средств между подсистемами РИИС ОСО, требования к распределению потоков данных и алгоритмов их обработки приобретают важное значение, а сама РИИС ОСО начинает играть ведущую роль, так как от нее зависит вся безопасность в целом.

Такое направление развития РИИС ОСО выявляет тенденцию усложнения их структуры. Эта тенденция ведет к необходимости решения задач оптимизации маршрутизации и коммутации, так как качество решения данных задач напрямую влияет на производительность и эффективность самой РИИС ОСО.

В общем, решение проблемы повышения качества РИИС ОСО зависит от многих факторов: структуры РИИС, интенсивности изменения данных, распределения потоков данных, времени задержек в узлах коммутации, пропускной способности каналов и т.п.

Вместе с тем, проведенный анализ показал, что в настоящее время вышеперечисленные задачи недостаточно проработаны. В этих условиях первостепенное значение приобретает совершенствование и дальнейшее развитие методов и алгоритмов повышения качества обработки и передачи данных в РИИС ОСО и широкое их практическое внедрение на основе использования современных средств вычислительной техники и программного обеспечения.

В связи с этим, разработка новых более эффективных методов и алгоритмов, обеспечивающих повышение качества передачи и обработки данных в РИИС ОСО является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является повышение достоверности и быстродействия передачи и обработки данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

Для достижения поставленном цели требуется решение следующих задач:

• провести анализ вероятности информационного переполнения распределенной информационно-измерительной системы охранной сигнализации и оповещения при усложнении ее структуры и при изменении количества случайно выбираемых при маршрутизации очередей и разработать математическую модель информационных потоков для нее, позволяющую учитывать эти факторы;

исследовать различные законы распределения времени обслуживания поступивших данных и разработать алгоритм динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией с учетом изменения априорной информации;

• разработать алгоритм оптимизации распределения потоков данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией;

• провести исследование и определить вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений;

• разработать методику и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений;

• разработать техническое решение устройства передачи служебных данных но занятым каналам связи.

Методы исследования

Для достижения поставленной цели в качестве аппарата исследований использованы: теория систем, топология, теория матриц, теория графов, теория информации и передачи сигналов, теория массового обслуживания, теория вероятностей, прикладная комбинаторика, теория множеств.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель информационных потоков для распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения, позволяющая анализировать поведение вероятности информационного переполнения системы при увеличении ее масштаба, а также при изменении количества случайно выбираемых при маршрутизации очередей.

2. Разработан алгоритм динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с различными законами распределения времени обслуживания поступивших данных и канальной коммутацией с учетом изменения априорной информации.

3. Разработан алгоритм оптимизации распределения потоков данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией.

4. Определен вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений.

5. Разработаны методика и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений.

6. Разработано устройство передачи служебных данных по занятым каналам связи, защищенное патентом РФ на изобретение.

Праетическая значимость работы заключается в том, что:

предложенные методы, алгоритмы и информационные технологии доведены до практической реализации, полученные результаты использовались в НИР, проводимых в ЗАО «Аргус-Спектр», ОАО «Центр Телеком», ОАО «Связьинвест», ГУВО МВД РФ.

Достоверность результатов работы подтверждается:

• совпадением расчетных результатов с экспериментальными;

• положительным опытом работы разработанной РИИС ОСО.

Реализация и внедрение результатов работы.

Разработанные в работе математическая модель информационных потоков, алгоритмы динамической маршрутизации, оптимизации коммутации потоков данных, передачи данных по занятым каналам, а также техническое решение устройства передачи служебных данных по занятым каналам связи внедрены на предприятии ЗАО «НИИН МНПО «Спектр» в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения объектов ответственного назначения, что подтверждено соответствующим актом внедрения.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на кафедре «Приборы и информационно-измерительные системы» Московского государственного университета приборостроения и информатики, в ЗАО «НИИН МНПО «Спектр», на отраслевых совещаниях в ЗАО «Аргус-Спектр», ОАО «Центр Телеком», ОАО «Связьинвест», ГУВО МВД РФ и международной научно-технической конференции в г. Таба, Египет.

Личный вклад автора

Основные научные результаты, содержащиеся в диссертационной работе, получены автором самостоятельно. В работах, выполненных в соавторстве, соискателю принадлежит ведущая роль в постановке задач, выборе и обосновании методов их решения, интерпретации полученных результатов.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ в виде статей в журналах, трудах международной конференции, из них 2 работы в изданиях, рекомендованном ВАК РФ для опубликования научных положений диссертационных работ и 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена па 150 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 139 наименований и приложения, а также включает рисунки и таблицы в количестве 65 шт.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель информационных потоков для распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения, позволяющая анализировать поведение вероятности переполнения системы при увеличении ее масштаба, а также при изменении количества случайно выбираемых при маршрутизации очередей.

2. Алгоритм динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с различными законами распределения времени обслуживания поступивших данных и канальной коммутацией с учетом изменения априорной информации.

3. Алгоритм оптимизации распределения потоков данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией.

4. Математическая модель потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений.

5. Методика и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений.

6. Техническое решение устройства передачи служебных данных по занятым каналам связи.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулируются цель и основные направления научного исследования, отмечаются новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе диссертации рассмотрено современное состояние вопросов построения структур и обработки данных в распределенных информационно -измерительных системах охранной сигнализации и оповещения (РИИС ОСО). Определены принципы построения, основные свойства и характерные особенности РИИС ОСО. Проведен анализ структур и алгоритмов обработки данных, исследованы существующие методы и алгоритмы распределения информационных потоков в современных РИИС ОСО.

Показано, что существует несколько основных характеристик производительности РИИС ОСО, таких как - время реакции, скорость передачи данных, задержка передачи.

Время реакции РИИС ОСО является интегральной характеристикой производительности РИИС ОСО с точки зрения пользователя.

По пропускной способности РИИС ОСО можно судить о скорости выполнения внутренних операций РИИС ОСО - передаче данных между различными узлами РИИС через различные коммуникационные устройства.

Установлено, что большинство РИИС ОСО строится по следующей обобщенной схеме (рис.1).

Рисунок 1. Обобщенная схема РИИС ОСО где ОИ-охранные извешатели;

ПКУ - приёмно-контрольное устройство;

УУ - устройство управления;

ИУ - исполнительные устройства.

ОИ регистрируют изменение состояния чувствительных элементов, входящих в их состав. Затем в ОИ принимается решение о нарушении контролируемого параметра и на ПКУ передаются данные о состоянии ОИ. ОИ являются начальными техническими средствами в структуре использования средств сигнализации и оповещения, что обуславливает массовость их применения. К одному ПКУ может быть подключено от одного до нескольких сотен ОИ.

ПКУ осуществляет контроль состояния ОИ и управление состоянием ИУ в зависимости от принятой логики функционирования, параметры которой изменяются с помощью УУ.

Передача тревожных извещений и сообщений производится по различным каналам, охрана ОК организуется с выдачей условного сигнала.

Оперативная и достоверная передача извещений является одним из ключевых элементов охранной сигнализации. Надежность систем передачи извещений является залогом работоспособности РИИС ОСО в целом.

Установлено, что маршрутизация представляет собой выбор наиболее рационального пути передачи данных. Решение проблемы выбора маршрута основывается на критериях надежности и времени передачи данных, которые зависят от многих факторов:

• пропускной способности каналов,

• времени задержек в узлах маршрутизации,

• интенсивности потока данных,

• структуры РИИС и т.п.

Определено, что в современных РИИС ОСО в целях адекватного реагирования на изменения нагрузки в РИИС ОСО необходима разработка новых алгоритмов адаптивной маршрутизации, позволяющих адекватно и быстро реагировать на изменения нагрузки в РИИС ОСО и обеспечивать как надежность передачи информации, так и необходимую пропускную способность.

Таким образом, сложность проблемы маршрутизации заключается в ее многофакторности. Учет множества факторов, влияющих на выбор маршрута, позволяет рассматривать эту проблему как динамическую оптимизацию распределения ресурсов РИИС ОСО.

Показано, что наиболее удобной формой представления маршрута является граф.

Маршрутизация

Л,

Рисунок 2. Классификация методов маршрутизации

Показано, что при коммутации каналов прокладка маршрута через РИИС ОСО осуществляется только в момент начала процесса взаимодействия соответствующих подсистем РИИС ОСО. Для этой цели подсистема - инициатор процесса передает через РИИС ОСО вызов. Он проходит через узлы коммутации, каждый из которых вносит свой вклад в маршрутизацию. В результате создается последовательность каналов, соединяющих две взаимодействующие в течение процесса подсистемы.

Рассмотрены преимущества и недостатки основных наиболее широко используемых в настоящее время в маршрутизации быстрых графовых алгоритмов: Дейкстры, Беллмана-Форда, Флойда - Уоршелла, Дж. Иена и т.д.

Установлено, что весьма существенную роль в задаче повышения качества передачи данных в РИИС ОСО играет передача служебной информации по занятым каналам, определены возможные пути ее решения.

Вторая глава посвящена исследованию и разработка алгоритмов динамической маршрутизации в РИИС ОСО. Проведен анализ динамической маршрутизации в РИИС ОСО с различными законами распределения времени обслуживания поступивших данных.

Показано, что РИИС ОСО удобно представить в виде системы массового обслуживания (СМО). Определено, что время обслуживания заявок в подавляющем большинстве СМО с динамической маршрутизацией подчиняется степенному закону распределения вероятностей и распределению вероятности по Вейбуллу. В рамках существующих моделей и методов исследования таких СМО затруднительны. В работе предложена новая модель СМО с динамической маршрутизацией. Она является моделью дискретного времени СМО из N серверов с бесконечными входными буферами и поступающим на них пуассоновским потоком запросов с интенсивностью XN и временем обслуживания т, имеющим степенной закон распределения

Р(й>) = 1(1) и!

О, - количество заявок поступивших в СМО в момент времени (

к

Рисунок 3. Блок-схема модели СМО

где N - количество обслуживающих приборов в СМО;

К - количество случайно выбираемых при маршрутизации очередей - произвольные фиксированные значения.

Время обслуживания j-ой заявки, пришедшей в СМО в момент времени t, Гу, имеет асимптотический вид распределения вероятностей:

P(z,i >x)~ax-'~ß,x-><xi (2)

А(х)

где ayO,ßyQ,a под знаком Л(х) ~ В(х) понимается lim-- = 1.

При поступлении в систему заявки, выбираются К случайных неповторяющихся серверов из и заявка становится в очередь сервера минимальной длинны.

Случайный вектор X,j, соответствующий множеству номеров очередей случайно выбранных/1/при маршрутизации j заявки пришедшей в момент времени t

Хц = {к,, к2.....kt), (3)

где ki, кг,..., ку е {/,..., /VJ - случайные целочисленные величины, равномерно

распределенные на отрезке {/.....N}.

Очевидно, что

Vi, /2 € * ij верно, что кп * кР_

Время >¥,!, необходимое для обслуживания всех заявок находящихся в i-ой очереди в момент времени t

(4)

где С - скорость сервера, х' = тах(0,лг),

Yt, - случайная величина, соответствующая суммарному времени обслуживания заявок, поступивших в i очередь в момент времени V.

У-1

где I - функция индикатор события А,

х, j - случайная величина соответствует номеру очереди в которую поступит j-я заявка, пришедшая в момент времени V.

■» II I 11

^ I 1 I 1>"

шли

Средняя нагрузка на СМО:

/з = ЯЩгм 1 (6)

Полагаем, что р< N и, следовательно, СМО стационарна. Скорость обслуживания всех очередей одинакова и равна С= 1.

Суммарный входной поток в СМО У, в момент временя I

¿=1

Суммарное поступление работы в СМО за отрезок времени длительности к:

Входные потоки У/, и независимы и верно, что

У, = Г,' + Г/' (9)

= (Ю)

где О, - остаточное время обслуживания заявок, находящихся в очереди, выбранной при маршрутизации виртуальной заявки в момент времени I

В условиях сформулированной модели

+ СП,

"¡1 Р А

где !]„ - временной уровень заявки находящейся в сервере,

я = тт(я,- :ру N — п.), я, е{1,..Х — 1} - количество выбираемых при маршрутизации очередей.

Полученные в рамках предложенной модели формулы вероятности информационного переполнения позволяют анализировать поведение вероятности переполнения системы при увеличении ее масштаба, а также при изменении количества случайно выбираемых при маршрутизации очередей.

В основе модели алгоритма динамической маршрутизации для РИИС с канальной коммутацией лежит алгоритм поиска оптимальных маршрутов по критерию минимизации потерянной нагрузки.

Разработан алгоритм оптимального распределения данных и динамической маршрутизации в РИИС ОСО с канальной коммутацией, основанный на решении задачи выбора оптимальных потоков по критерию минимизации суммарных потерь в РИИС ОСО.

Для функциональной схемы разработанной модели алгоритма динамической многопутевой маршрутизации в соответствии с разработанным алгоритмом расчета оптимальных маршрутов исходными данными являются:

• топология РИИС;

• канальная емкость линий связи;

• информация об источниках и получателях потока данных;

• средняя интенсивность формируемой источниками нагрузки;

• предельное количество одновременных соединений в маршрутизаторе;

• максимальное число маршрутов между парой источник/получатель, разрешенное для передачи потока данных.

Между выделенным вычислителем и каждым маршрутизатором устанавливается связь. После расчета маршрутов, вычислитель рассылает всем маршрутизаторам вычисленные оптимальные маршруты.

Целевая функция: max F = /ij , (12)

где Л, = ^ h,:J, d = 1,2,...,D - суммарная величина нагрузки,

wlj

ХХ^/Л«, -0,95с., е = 1,2,...,£-ограничения, (13)

с/ Р

Лф - величина нагрузки d вдоль пути р.

Целевая функция (12) позволяет найти максимальный поток в РИИС с учетом ограничения (13).

Из-за свойств алгоритма поиска максимального потока максимальные значения нагрузок будут распределены произвольным образом, поэтому в силу равного приоритета всех нагрузок необходима их нормализация.

После нахождения соответствующих величин нагрузок, вычисляются оптимальные маршруты, минимизирующие задержки информационных потоков РИИС. Сумма средних задержек информационных потоков по РИИС

'41РЧ (14)

где Y - полный информационный поток,

е - однонаправленные каналы связи (дуги графа), с, - емкость канала связи е. В третьей главе исследованы и разработаны алгоритмы обработки данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения. Проведено исследование и определен вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений. Установлена математическая взаимосвязь между основными характеристиками потока ошибок, определяющими качество функционирования РИИС при передаче служебных сообщений, и результатами измерений характеристик помех и искажений различного типа в канале связи.

Показано, что к основным характеристикам потока ошибок, необходимых для идентификации показателей работы, относятся:

• вероятность появления ошибки при приёме элементарного символа Р0;

• вероятность появления m ошибок в кодовой комбинации из и символов P(m,n);

• вероятность появления к искажённых кодовых комбинаций длиной п символов в блоке из I комбинаций.

Обобщённая модель импульсных помех:

£(0 = |>Л(0 (15)

i=i

А¡ - пиковая спектральная плотность i - го импульсного воздействия равная площади i - го импульса в точке проникновения помехи в канал;

Л,.(О = — f k{a,t,)e""deo (16)

2л 4

импульсная характеристика канала связи от места проникновения i -ой помехи в канал до входа демодулятора приёмника. Определено, что для анализа характеристик импульсных

помех, форма которых адекватна Л (/), удобно представлять их в виде:

= |>,.,,(г) (17)

где

= +!,,<!<;,+(,,+гч, = {0,/<г г,,].

() - динамический диапазон преобразования, соответствующий максимальному амплитудному напряжению импульсной помехи;

момент достижения /-им импульсным возмущением напряжения <7 - го уровня преобразования;

г(1) - длительность (-го импульсного возмущения на уровне еа\ е, - уровень выделения импульсной помехи из флуктуационного шума; £п". - энергия I -ой импульсной помехи.

В общем случае модель определяется двумя параметрами: потоковым и

энергетическим статистические характеристики которых оцениваются

экспериментально.

Вероятностный граф состояний канала для описания потока импульсных помех по предложенной модели приведён на рис. 5. Последовательность состояний разбита на две группы «хороших» и «плохих» состояний. Считаем, что помеха возникает с условной вероятностью 1 только в том случае, когда канал переходит в состояние 51.

Введение последовательности «хороших» состояний позволяет учесть различную степень группирования помех.

Таким образом, модель появления импульсных помех может быть определена заданием распределения длин интервалов между импульсными воздействиями причем для г > 1

Р(>г) = ^Р1СР'(\ (18)

где Р(> г) = 1 для г > О

Рисунок 4. Модель канала связи с импульсными помехами

Ри

Рисунок 5. Вероятностный граф состояний канала

Функция распределения длин интервалов между импульсными помехами Р(> г) и энергетическая характеристика Р(> Е„) отражают помеховую обстановку в канале связи, создаваемую импульсными помехами

В четвертой главе рассмотрена реализация разработанных алгоритмов в распределенных информационно - измерительных системах охранной сигнализации и оповещения. Разработана методика оценки адекватности моделей РИИС ОСО совместно с речевым сигналом.

Установлено, что для оценки РИИС ОСО взаимодействия совместно с речевым сигналом важной характеристикой является доля времени за определенный интервал, которая соответствует отсутствию воздействия речевого сигнала как помехи. Такие характеристики позволяют оценить основной параметр РИИС ОСО сигналов взаимодействия -вероятности подавления сигналов. Обычно требуется обеспечить, чтобы в системе передачи, этот параметр не превышал некоторую величину. Поэтому проведем анализ адекватности марковской модели смены состояний реальной структуре речевого сигнала путем сравнения экспериментальных и расчетных распределении вероятностей появления не менее ш окон паузы на участке из п окон Р(М > т,«).

Для проверки гипотезы о не противоречии экспериментальных характеристик теоретическим необходимо выбрать критерии согласия, т. е. ввести случайные величины №2, ..., характеризующие степень расхождения. В случае отсутствия априорной информации об анализируемых распределениях критерии стараются выбрать так, чтобы их распределения не содержали параметров (непараметрические критерии) или чтобы, по крайней мере, при больших объемах выборки можно было практически пренебречь зависимостью критерия от параметров (асимптотически непараметрические критерии). Поэтому сопоставить экспериментальные Р'(М>т,п) и расчетные Р(М>т,п) распределения можно по критерию х" с одной степенью свободы.

где N - общее число блоков длиной п. По имеющим таблицам определяется величина^ и если х2 вычисленная из (19) более ^, то гипотеза отбраковывается при уровне

экспериментальному. Уровень значимости при инженерных расчетах часто принимают равным 0,05.

Полученные результаты подтверждают возможность применения моделей потоков и алгоритмов расчета статистических характеристик для анализа РИИС ОСО совместно с речевым сигналом.

Разработано техническое решение устройства передачи служебных сигналов со скачками частоты (рис.6).

[Р'(М>т,п)-Р(М> т,«)] Р{М>т,п)\[Р(М>т,п)]

(19)

значимости а, если < х'а теоретическое распределение не противоречит

Рисунок 6. Структурная схема устройства передачи служебных сигналов

Здесь прямоугольные импульсы с частотой следования fjr поступают с выхода задающего генератора на информационный вход делителя с переменным коэффициентом деления и вход схемы управления делителем. В делителе частота входного сигнала преобразуется в частоту смены элементарных посылок, определяющую длительность элементарной посылки и меняющуюся при изменении коэффициента деления внутреннего делителя схемы. Преобразованные импульсы являются информационными для шифратора, входящего в схему управления, который при каждом такте вырабатывает сигнал управления в виде шестиэлементного кода, который подается на шесть управляющих входов переменного делителя.

Число кодовых комбинаций управляющего сигнала равно 7. Следовательно, коэффициент деления переменного делителя п при этих кодовых комбинациях может принимать также 7 значений.

Проходя через переменный делитель, сигнал ЗГ делится на один из указанных семи коэффициентов деления в зависимости от значения сигнала на управляющих входах делителя. Сигнал с выхода переменного делителя поступает на вход блока постоянных делителей.

Этот блок организует деление входной частоты для образования рабочей частоты и частоты дискретизации, управляющей перестраиваемым фильтром. Коэффициент деления блока постоянных делителей равен 3072 в направлении выхода «Рабочая частота» - / и 24 в направлении выхода «Частота дискретизации» f . Поскольку оба коэффициента деления кратны двум, то выходные сигналы рабочей частоты и частоты дискретизации являются меандрами. Кроме того, соотношение между коэффициентами деления блока в разных направлениях, равное 3072 : 24 = 128 достаточно высокое отношение между частотой дискретизации и рабочей частотой.

В перестраиваемом фильтре последовательность посылок прямоугольных импульсов преобразуется в последовательность синусоидальных посылок, которая и является выходным сигналом передающего устройства.

Разработано устройство для передачи данных по занятым цифровым каналам связи (рис. 7).

Рисунок 7. Блок-схема устройства передачи данных по занятым каналам РИИС ОСО

где 1,2- первый и второй каналы связи;

3,4 - первая и вторая каналообразующая аппаратура импульсно-кодовой модуляции (ИКМ);

5, 6, 8, 9 - первый - четвертый линейные регенераторы;

7, 10 - линии связи;

11 - приемно-контрольный прибор (ПКП);

12 - преобразователь сигналов тревожных сообщений;

13,14 - первый и второй блоки управления и синхронизации;

15 - блок восстановления сигналов выделенных сообщений;

16 - пульт оператора.

Первый канал связи 1 включает в себя первый и второй линейные регенераторы 5, 6, соединенные между собой соответствующей линией связи 7, а второй канал связи 2 включает в себя третий и четвертый линейные регенераторы 8, 9, соединенные между собой соответствующей линией связи 10.

Конкретное выполнение аппаратуры импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) 3, 4 может быть любым, отвечающим условиям требуемым для функционирования.

ПКП 11 предназначен для выдачи сигналов опроса состояния контролируемого объекта и сигналов тревожных сообщений о возникновении непредвиденных ситуаций, а также дополнительно предназначенный для исполнения команд в управляющих сообщениях.

Устройство содержит также второй канал связи, предназначенный для передачи сигналов ИКМ в обратном направлении и включающий в себя третий и четвертый линейные регенераторы, соединенные соответствующей линией связи.

Каналообразующая аппаратура 3 и 4 осуществляет передачу и прием информации по первому и второму каналам 1, 2 связи. В случае использования только одного (первого) канала 1 связи эта передача осуществляется в одну сторону - от первой каналообразующей аппаратуры 3 ко второй каналообразующей аппаратуре 4. В случае же двустороннего обмена информацией используются как первый, так и второй каналы 1, 2 связи.

В обычных системах ИКМ информация передается по 32 ИКМ - каналам, из которых два канала являются служебными. Здесь следует подчеркнуть, что информационные каналы и служебные каналы представляют собой части потока данных, передаваемого по первому или второму каналам связи 1, 2.

Как сигналы опроса в отсутствие непредвиденной ситуации, так и сигналы тревожных сообщений при возникновении непредвиденной ситуации поступают из ПКП в преобразователь сигналов тревожных сообщений 12, в котором появление на входе какого-либо сигнала с какого-нибудь датчика вызывает выдачу соответствующего кодового слова. Это кодовое слово поступает в блок управления и синхронизации 13, с помощью которого осуществляется подмешивание этого кодового слова в передаваемые по первому каналу связи сообщения.

Сигналы опроса состояния ОК или тревожные сообщения с этого ОК передаются без использования дополнительных каналов, что позволяет передавать любые сигналы в потоке данных по занятому цифровому каналу связи.

В заключении сформулированы основные выводы по диссертационной работе а целом.

В приложении к диссертации представлен акт внедрения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие результаты:

1. Проведен анализ современного состояния вопросов построения структур и обработки данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения. Установлено, что тенденция усложнения их структуры ведет к необходимости решения задач оптимизации обработки и передачи данных.

2. Разработан алгоритм оптимизации распределения потоков измерительных данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

3. Установлена зависимость качества распределенных информационно-измерительных систем охранной сигнализации и оповещения от многих факторов: структуры распределенной информационно-измерительной системы охранной сигнализации и оповещения, интенсивности изменения данных, распределения измерительных данных, времени задержек в узлах коммутации распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

4. Проведен анализ поведения вероятности переполнения распределенной информационно-измерительной системы охранной сигнализации и оповещения при усложнении ее структуры и при изменении количества случайно выбираемых при коммутации очередей и разработана математическая модель информационных потоков для нее, позволяющая учитывать эти факторы в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

5. Разработан алгоритм динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией с учетом различных законов распределения времени обслуживания поступивших данных и изменения априорной информации.

6. Проведено исследование и определен вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

7. Разработаны методика и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

8. Разработано устройство передачи служебных данных по занятым каналам связи и распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения, защищенное патентом РФ на изобретение.

9. Предложенные методы, алгоритмы и информационные технологии доведены до практической реализации, полученные результаты использовались в ПИР, проводимых в ЗАО «Аргус-Спектр», ОАО «Центр Телеком», ОАО «Связьинвест», ГУВО МВД РФ.

10. Разработанные в работе математическая модель информационных потоков, алгоритмы динамической маршрутизации, оптимизации коммутации потоков данных, передачи данных по занятым каналам, а также техническое решение устройства передачи служебных данных по занятым каналам связи внедрены на предприятии ЗАО «НИИН МНПО «Спектр» в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения объектов ответственного назначения, что подтверждено соответствующим актом внедрения.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Смоляков А.П. Устройство для передачи сигналов тревожных сообщений по занятым цифровым каналам связи // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2010, № 1/279(592), С. 95 - 101.

2. Смоляков А.П. Повышение качества передачи данных в распределенных информационно - измерительных системах охранной сигнализации и оповещения // Приборы. - М.: МНТО приборостроителей и метрологов, 2010, № 4 (118), С. 23 - 27,

Публикации в других изданиях

1. Сычев В.П., Смоляков А.П., Батанов A.M., Сержантов B.C. Устройство для передачи сигналов тревожных сообщений по занятым цифровым каналам связи. Патент РФ № 2231125,2004, Б.и. № 17.

2. Смоляков А.П., Гарипов В.К. Передача сигналов тревожных сообщений по занятым цифровым каналам связи // Вестник МГУПИ. - М.: МГУПИ, 2009, № 22, С. 50 - 59.

3. Смоляков А.П. Математические модели многосвязных объектов в распределенных информационно-измерительных системах // Научные труды Международной НТК «Информационные технологии в науке, технике и образовании». - Таба, Египет. - М.: МГУПИ, 2009, Том 2,- С. 52 - 55.

4. Смоляков А.П., Гарипов В.К. Методы и алгоритмы распределения потоков данных в информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения // Научные труды Международной НТК «Информационные технологии в науке, технике и образовании». - Таба, Египет. - М.: МГУПИ, 2009, Том 2. - С. 56 - 58.

ЛР № 020418 от 08 октября 1997 г.

Подписано к печати 13.05.2010 г. Формат 60x84. 1/16. Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 82.

Московский государственный университет приборостроения и информатики 107996, Москва, ул. Стромынка, 20

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ

ПОСТРОЕНИЯ СТРУКТУР И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОПОВЕЩЕНИЯ

1.1. Анализ структур современных распределенных информационноизмерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

1.2. Анализ существующих методов и алгоритмов распределения информационных потоков в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

1.3. Проблема передачи служебной информации по занятым каналам в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОПОВЕЩЕНИЯ

2.1. Исследование динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с различными законами распределения времени обслуживания поступивших данных.

2.2. Разработка алгоритма оптимального распределения данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией.

2.3. Разработка алгоритма динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией.

Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОПОВЕЩЕНИЯ

3.1. Определение вида математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений.

3.2. Разработка алгоритма обработки и передачи служебных данных по занятым каналам связи.

Выводы.

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ В

РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОПОВЕЩЕНИЯ

4.1. Разработка методики оценки адекватности моделей РИИС ОСО совместно с речевым сигналом.

4.2. Разработка технических решений устройств при передаче сигналов сообщений по занятым каналам связи.

Выводы.

Современные распределенные информационно-измерительные системы (РИИС) нашли широкое применение в различных областях науки, техники и промышленности. Обеспечение безопасности объектов (важных, особо важных, режимных и т.д.) не может быть достигнуто без использования таких РИИС.

Интерес к РИИС охранной сигнализации и оповещения (РИИС ОСО) продолжает непрерывно возрастать. В связи с усложнением алгоритмов обработки данных, повышением требований к передаче данных, а также тенденцией распределения вычислительных средств между подсистемами РИИС ОСО, требования к распределению потоков данных и алгоритмов их обработки приобретают важное значение, а сама РИИС ОСО начинает играть ведущую роль, так как от нее зависит вся безопасность в целом.

Такое направление развития РИИС ОСО выявляет тенденцию усложнения их структуры. Эта тенденция ведет к необходимости решения задач оптимизации маршрутизации и коммутации, так как качество решения данных задач напрямую влияет на производительность и эффективность самой РИИС ОСО.

В общем, решение проблемы повышения качества РИИС ОСО зависит от многих факторов: структуры РИИС, интенсивности изменения данных, распределения потоков данных, времени задержек в узлах коммутации, пропускной способности каналов и т.п.

Вместе с тем, проведенный анализ показал, что в настоящее время вышеперечисленные задачи недостаточно проработаны. В этих условиях первостепенное значение приобретает совершенствование и дальнейшее развитие методов и алгоритмов повышения качества обработки и передачи данных в РИИС ОСО и широкое их практическое внедрение на основе использования современных средств вычислительной техники и программного обеспечения.

В связи с этим, разработка новых более эффективных методов и алгоритмов, обеспечивающих повышение качества передачи и обработки данных в РИИС ОСО является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является повышение достоверности и быстродействия передачи и обработки данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения.

Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задач:

• провести анализ вероятности информационного переполнения распределенной информационно-измерительной системы охранной сигнализации и оповещения при усложнении ее структуры и при изменении количества случайно выбираемых при маршрутизации очередей и разработать математическую модель информационных потоков для нее, позволяющую учитывать эти факторы;

• исследовать различные законы распределения времени обслуживания поступивших данных и разработать алгоритм динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией с учетом изменения априорной информации;

• разработать алгоритм оптимизации распределения потоков данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией;

• провести исследование и определить вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений;

• разработать методику и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений;

• разработать техническое решение устройства передачи служебных данных по занятым каналам связи.

Для достижения поставленной цели в качестве аппарата исследований использованы: теория систем, топология, теория матриц, теория графов, теория информации и передачи сигналов, теория массового обслуживания, теория вероятностей, прикладная комбинаторика, теория множеств.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработана математическая модель информационных потоков для распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения, позволяющая анализировать поведение вероятности информационного переполнения системы при увеличении ее масштаба, а также при изменении количества случайно выбираемых при маршрутизации очередей.

2. Разработан алгоритм динамической маршрутизации в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с различными законами распределения времени обслуживания поступивших данных и канальной коммутацией с учетом изменения априорной информации.

3. Разработан алгоритм оптимизации распределения потоков данных в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения с канальной коммутацией.

4. Определен вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений.

5. Разработаны методика и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений.

6. Разработано устройство передачи служебных данных по занятым каналам связи, защищенное патентом РФ на изобретение.

Практическая значимость работы заключается в том, что предложенные алгоритмы и вычислительные методы:

1. Доведены до практической реализации.

2. Позволяют организовать процедуры оптимизации структур, передачи и обработки данных.

3. Обеспечивают своевременную проработку вопросов построения структуры системы еще на этапе ее проектирования.

Достоверность результатов работы подтверждается:

• совпадением расчетных результатов с экспериментальными;

• положительным опытом работы разработанной РИИС ОСО.

Разработанные в работе математическая модель информационных потоков, алгоритмы динамической маршрутизации, оптимизации коммутации потоков данных, передачи данных по занятым каналам, а также техническое решение устройства передачи служебных данных по занятым каналам связи внедрены на предприятии ЗАО «НИИН МНПО «Спектр» в распределенных информационно-измерительных системах охранной сигнализации и оповещения, что подтверждено соответствующим актом внедрения.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на кафедре «Приборы и информационно-измерительные системы» Московского государственного университета приборостроения и информатики, в ЗАО «НИИН МНПО «Спектр», на отраслевых и международной научно-технической конференции.

Основные научные результаты, содержащиеся в диссертационной работе, получены автором самостоятельно. В работах, выполненных в соавторстве, соискателю принадлежит ведущая роль в постановке задач, выборе и обосновании методов их решения, интерпретации полученных результатов.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ в виде статей в журналах, трудах международной конференции, из них 2 работы в изданиях, рекомендованном ВАК РФ для опубликования научных положений диссертационных работ и 1 патент РФ на изобретение.

Диссертационная работа изложена на 170 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 139 наименований и приложения, а также включает рисунки и таблицы в количестве 65 шт.

Выводы

1. Проведено исследование и определен вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений.

2. Разработана марковская модель потока ошибок, устанавливающая взаимосвязь параметров совокупности импульсных помех, вызванных речевым процессом и параметров модели дискретного канала.

3. В ходе сопоставления экспериментальных и теоретических оценок характеристик Р(М>т,п) для различных длин интервалов п, получены оценки адекватности. Приведенные результаты подтверждают возможность применения моделей потоков окон и алгоритмов расчета статистических характеристик для анализа РИИС ОСО совместно с речевым сигналом

4. Разработаны методика и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений.

5. Разработано устройство передачи служебных данных по занятым каналам связи, при помощи которого сигналы опроса состояния контролируемого объекта или тревожные сообщения с него передаются без использования дополнительных каналов и позволяет передавать любые сигналы в потоке данных по занятому цифровому каналу связи.

Заключение

В процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие результаты:

1. Проведен анализ современного состояния вопросов построения структур и обработки данных в РИИС ОСО. Установлено, что тенденция усложнения их структуры ведет к необходимости решения задач оптимизации маршрутизации и коммутации.

2. Показано, что решение проблемы повышения качества РИИС ОСО зависит от многих факторов: структуры РИИС, интенсивности изменения данных, распределения потоков данных, времени задержек в узлах коммутации, пропускной способности каналов и т.п.

3. Проведен анализ поведения вероятности переполнения РИИС ОСО при усложнении ее структуры и при изменении количества случайно выбираемых при маршрутизации очередей и разработана математическая модель информационных потоков для нее, позволяющая учитывать эти факторы.

4. Разработан алгоритм динамической маршрутизации в РИИС ОСО с канальной коммутацией с учетом различных законов распределения времени обслуживания поступивших данных и изменения априорной информации.

5. Разработан алгоритм оптимизации распределения потоков данных в РИИС ОСО с канальной коммутацией.

6. Проведено исследование и определен вид математической модели потока ошибок по характеристикам совокупности помех и искажений.

7. Разработаны методика и алгоритм передачи служебных данных по занятым каналам связи при гарантированном обеспечении качества информационных сообщений.

8. Разработано устройство передачи служебных данных по занятым каналам связи.

9. Предложенные методы, алгоритмы и вычислительные процедуры доведены до практической реализации и внедрены в ЗАО «НИИН МНПО «Спектр» в распределенных информационно-измерительных системах охраны объектов ответственного назначения, что подтверждено соответствующим актом внедрения.

1. Магауенов Р.Г. Основные задачи и способы обеспечения безопасности автоматизированных систем обработки информации. М.: Издательский дом "Мир безопасности", 1997. - 112 с.

2. Абалмазов Э.И. Концепция безопасности: тактика высокоэффективной защиты. Стоимость стратегии, стратегические ресурсы, тактика защиты, сопоставимость тактических решений. // Системы безопасности. 1995. - № 4.

3. Абрамов A.M., Никулин О.Ю., Петрушин А.Н. Системы управления доступом. М.: «Оберег-РБ», 1998. -192 с.

4. Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации. Руководящий документ. Гостехкомиссия России. М.: Военное издательство, 1992. - 39с.

5. Алексеенко В.Н. Специальная защита. // Материалы международной конференции «Информатизация правоохранительных систем». М.: Международная академия информатизации, 1994. - С. 182-186.

6. Алексеенко В.Н. Современная концепция комплексной защиты. Технические средства защиты. М.: МИФИ, 1994. - 38 с.

7. Васнев В.П. Законодательные и технические аспекты охраны объектов связи. // Системы безопасности связи и телекоммуникаций. -1996. -№5.

8. Выбор и применение современных технических средств охранно-пожарной сигнализации на объектах народного хозяйства. Рекомендации.-М.: ВНИИПО МВД СССР, 1991.-222 с.

9. Герасименко В.А. Защита информации в автоматизированных системах обработки данных. В 2-х кн.: Кн.1 М.: «Энергоатомиздат», 1994.-400с.

10. ГОСТ Р 51241-98. Средства и системы контроля и управления доступом. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний.

11. Дворянкин СВ. Девочкин Д.В. Методы закрытия речевых сигналов в телефонных каналах. // Защита информации "Конфидент". 1995. - № 5. -С. 45-49.

12. Демин Ю.И., Петраков А.В. Современные автоматизированные охранные системы. Тезисы докладов на НТК МТУСИ. 1993. - С. 9-10.

13. Кащеев В.И. Обеспечение информационной безопасности коммерческого объекта. // Системы безопасности. 1995. - № 5.

14. Кирюхина Т.П. Дубинина В.А. Приемно-контрольные приборы охранно-пожарной сигнализации: обзорная информация. М.: ВНИИПО, 1992.

15. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. -М.: «Советское радио», 1974-1976. Кн. 1-3.

16. Миленький А.В. Классификация сигналов в условиях неопределенности. М.: «Советское радио», 1975.

17. Нилов В.А., Членов А.Н., Шакиров ФА Технические средства охранно-пожарной сигнализации. М.: НОУ «Такир», 1998. -147 с.

18. Петраков А.В., Дорошенко П.С, Савлуков Н.В. Охрана и защита современного предприятия. М.: Энергоатомиздат, 1999. - 568 с.

19. Пешель М. Моделирование сигналов и систем. / Пер. с немецк. -М.: "Мир", 1981.-300 с.

20. Поздняков Е.Н. Защита объектов. М.: Концерн "Банковский Деловой Центр", 1997. - 224 с.

21. Рольф М. Основы построения систем охранной сигнализации. / Пер. с англ. N Н-10736. М.: ВЦП, 1984. - 71 с

22. Свирский Ю.К. Охранная сигнализация: средства обнаружения, коммуникации, управление. // Системы безопасности. -1995. № 4. - С.10-16.

23. Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.: «Радио и связь», 1983.-320 с.

24. Шепитько Г.Е. Проблемы охранной безопасности объектов. -М.: «Русское право», 1995. 352 с.

25. Шорин О.А., Пантикян Р.Т. Выбор структуры сигнала в радиотехнической системе передачи тревожной сигнализации с множественным доступом. // Материалы XXIII Международной конференции IT + SE96. Гурзуф. -Май 1996. -С. 162-164.

26. Борисов В.И., Зинчук В.М.: Лимарев А.Е. Помехозащищённость систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью. М.: Радио и связь, 2003.

27. Бунин С,Г. Войтер А.П. Вычислительные сети с пакетной радиосвязью. -Киев: Техника, 1989.

28. Вентцель Е.С. Теория вероятности. М.: Наука, 1969.

29. Волхонский В.В. Беспроводная система охранной сигнализации Spread- Net. СПб.: BV, 1996.

30. Гитлиц М.В. Лев А.Ю. Теоретические основы многоканальной связи. М: Радио и связь, 1985.

31. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Сов. Радио, 1977.

32. Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А Сети и системы радиодоступа. М.: Экотрендз. - 2005.

33. Лев А.Ю. Теоретические основы многоканальной связи. М.: Связь, 1978.

34. Макаров СБ., Присяжнюк И.В. Помехоустойчивость когерентного приёма ЧМ сигналов с ММС в локальных охранных радиотехнических системах при наличии различного рода помех //Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2004, № 3.

35. Макаров СБ., Присяжнюк И.В. Особенности построения и проектирования локальных охранных радиотехнических систем: Тез. докл.

36. XII общероссийская конференция Методы и технические средства обеспечения безопасности информации,- СПб.: СПбГПУ, 2004.

37. Олифер. В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб.: Питер, 2005.

38. Прокис Дж. Цифровая связь. М.: Радио и связь, 2000.

39. Риордан Дж. Вероятностные схемы обслуживания. -М.: Связь,1966.

40. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. дом Вильяме, 2003.

41. Седякин Н.М. Элементы теории случайных импульсных потоков. -М.: Советское радио, 1965.

42. Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети. Изд. дом Вильяме, 2003.

43. Танненбаум Э. Компьютерные сети. СПб.: Питер, 2002.

44. Тихонов В.И. Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Советское радио, 1977.

45. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра / Пер. с англ. под ред. В.И,Журавлёва. М.: Радио и связь, 2000.

46. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания. М.: Физматгиз, 1963.

47. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации / Под ред. Пестрякова В.Б. М.: Связь, 1974.

48. Олифер В., Олифер Н. Искусство оптимизации трафика // Журнал сетевых решений LAN №12, 2001.

49. Qiao С, Yoo М. A Novel Switching Paradigm for Buffer-less WDM Networks. // Proceedings of Optical Fiber Communication Conference (OFC). -Paper ThM6,Feb. 1999.-pp.l77-179.

50. Awduche D. MPLS and Traffic Engineering in IP Networks. // IEEE Commun. Mag., Dec. 1999.

51. Subramaniam S., Barry R. Wavelength Assignment in Fixed Routing WDM Networks. // in Proc. ICC'97. Montreal, 1997. - pp. 406-415.

52. Форд JI. P., Фалкерсон Д. P. Потоки в сетях. М.: Мир, 1966.

53. Диниц Е. А. Алгоритм решения задачи о максимальном потоке в сети со степенной оценкой // Докл. АН СССР. 1970. - Т. 194, N 4. - С. 754757.

54. Goldberg А. V., Tarjan R. Е. A New Approach to the Maximum Flow Problem. // J. Assoc. Comput. Mach. №35. - 1988. - pp. 921-940.

55. Dijkstra E. W. A note on two problems in connection with graphs. // Numerische Mathematik, 1. 1959. - p. 269.

56. Астафьев H. H. Линейные неравенства и выпуклость. М.: Наука, 1982.-153с.

57. Ашманов С. А., Тимохов А. В. Теория оптимизации в задачах и упражнениях. М.: Наука, 1991. - 448 с.

58. Андронов А. М., Копытов Е. А., Гринглаз Л.Я. Теория вероятностей и математическая статистика. Учебник для вузов. СПб.: Питер, 2004. - 461с: ил.

59. Антонов А. В. Системный анализ. Учеб. для вузов М.: Высш. шк., 2004. -454 с: ил.

60. Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. — М.: Наука. 1981.-488 с.

61. Уолрэнд Дж. Телекоммуникационные и компьютерные сети. Вводный курс. М.: Постмаркет, 2001. - 480 с.

62. Лагутин В. С, Степанов С. И. Телетрафик мультисервисных сетей связи. -М.: Радио и связь, 2000. 320 с.

63. Вентцель Е. С, Овчаров Л. А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. Учеб. пособие для втузов. 2-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2002. - 383с.

64. Аоки М. Ведение в методы оптимизации. М.: Наука. 1977. 344с.

65. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир.— 1978.-432 с, ил.

66. Pioro М., Medhi D. Routing, Flow, and Capacity Design in Communication and Computer Networks. Morgan Kaufmann. - 2004.

67. Беллман P., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М., 1965. -460с, ил.

68. Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. -СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV. 2004. - 847 с: ил.

69. Березко М. П., Вишневский В. М., Левнер Е. В., Федотов Е. В. Математические модели исследования алгоритмов маршрутизации в сетях передачи данных. // Информационные процессы, Том 1. -№ 2, 2001. стр. 103-125.

70. Клейнрок Л. Коммуникационные сети. М.: Наука, 1975.

71. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. М.: Мир,1979.

72. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. М.: Мир, 1989.

73. Гнеденко Б. В., Коваленко И. Н. Введение в теорию массового обслуживания. М.: Наука. — 1987.

74. Федотов Е. В. Определение оптимальных маршрутов в сети пакетной коммутации. II В сборнике: Сетевая обработка информации. М.: МДНТП, 1990.-стр. 95-98.

75. Вишневский В. М., Федотов Е. В. Анализ методов маршрутизации при проектировании сетей пакетной коммутации. // 3rd I.S. "Teletraffic Theory and Computing Modeling". София. - 1990.

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

77. Нижарадзе Т. 3. Алгоритм оптимальной маршрутизации в сетях оптической коммутации блоков // Информационные технологиимоделирования и управления № 6(24). Воронеж: науч.-техн. журнал, 200 -С. 872-877.

78. Нижарадзе Т. 3., Суконщиков А. А. Метод оптимального распределения трафика в сетях оптической коммутации блоков // Информационно-вычислительные технологии и их приложения. Пенза: РИО ПГСХА, 200 -С. 152-155.

79. Нижарадзе Т. 3. Алгоритм многопутевой маршрутизации в сетях оптической коммутации блоков. // Системы управления и информационные технологии № 2.1(24) Воронеж: науч.-техн. журнал, 2006-С. 167-170.

80. Шелухин ОМ., Беляков И.В., Соленое ВМ. Обработка сигналов в аддитивных негауссовских помехах /Под ред. В.И. Соленова. -М.: Изд-во МГТУ, 1994.-156 с.

81. Акимов П.С, Сенин А.И., Соленое В.И. Сигналы и их обработка в информационных системах. -М.: Радио и связь, 1994. 256 с.

82. Шелухин О.И., Артюшенко В.М. Обработка сигналов в аддитивно-мультипликативных негауссовских помехах. -М.: Изд-во МТИ, 1992.-154 с.

83. Соленов В.И. Передача разовых сообщений по занятым телефонным каналам. -М.: Изд-во МГТУ, 1996. 90 с.

84. Репин ВТ., Тартаковский ГЛ. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптации информационных систем. -М.: Сов. радио, 1977.-288 с.

85. Артюшенко В.М., Соленов В.И. Оценка точности измерения информационных параметров сигнала в условиях воздействия мультипликативно-аддитивных негауссовских помех //Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 1995. -№ 4. С. 89 - 96.

86. Зубовский Л.И., Пугач A3., Моргачев Е.Т. К вопросу об исследовании первичных параметров телефонных каналов, исходя из требований передачи дискретной информации //Сб. трудов ЦНИИС. 1965. № 2.

87. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. -М.: Сов. радио, 1977.

88. Арсеньев М.В. Марковская модель потока ошибок в каналах информационных систем при воздействии помех импульсного типа. — Наукоемкие технологии, 2007, №7, с. 38^4.

89. Арсеньев М.В. Разработка марковской модели потока ошибок при воздействии помех импульсного типа на основе экспериментальных характеристик непрерывного канала связи.//— Электромагнитные волны и электронные системы , 2007, №9, с. 37^5.

90. Арсеньев М.В. Импульсные помехи в электротехнических комплексах и системах и их влияние на цифровую аппаратуру. — Известия вузов.

91. Электротехнические комплексы и информационные системы, 2005, №1, с. 122- 128.

92. S. Asmussen and .1. Teugels, Convergence rates for M/G/l queues and ruin problems with heavy tails, Journal of Applied probability, 1996, no., 13, pp.1181 1190.

93. Y. Azar, A. Brodcr, A. Karliu and E. Upfal, Balanced allocations, Proceedings of the 26th ACM Symposium of the Theory of Computing, 1994, pp.593-602.

94. Аленичев A.B., Лиханов Н.Б. Динамическая маршрутизация в системе с заявками, имеющими степенной закон распределения времени обслуживания. Информационные процессы, Москва. 2005. т. 5, №3, с. 213226.

95. Аленичев A.Li. Система массового обслуживания с динамической маршрутизацией и распределением Вейбулла времени обслуживания заявок. Информационные процессы, Москва. 2005. т. 5, №5, с. 431-441,

96. F. Baccelli, F. I. Karpilcvich, М. Ya. Kelbert, A. A. Puhalskii, А. N. Ryhko and Yii. M. Suhov, A mean field limit for class of qiieueing networks, ./. Stat. Phys., 1992, vol. G6, pp.803-825.

97. F. Baccelli and P.Bremaud, Elements of queueing tAeory, (Springer New York, 1994).

98. S. A. Berezner, D. Roze and Yn. M. Suhov, Starlike networks whith sinhronization constrains, In Stochastic Networks, F.P.Kelly and R.J.Williams, Eds.,vol. 71 of IMA Volumes in Mathematics and its Applications, 1995, pp.313333, Springer-Verlag.

99. N. Likhanov and R. Mazumdar, Cell loss asymptotics in buffers fed with a large number of independent stationary sources, J. Appl. Prob., 1999, no.36, pp.86-96.

100. N. Likhanov, Bounds on the buffer occupancy with self-similar input traffic,in Self-similar network traffic and performance evaluation, K. Park and W. Willinger eds., Wiley, 2000, pp. 193-214.

101. N. Likhanov and R. Mazumdar,Loss asymptotics in large buffers fed by heterogeneous long-tailed sources, Advances in Applied Probability, 2000, no.32, pp. 1168-1189.

102. N. Likhanov, R, Mazumdar, O. Ozturk, Large buffer asymptotics for fluid queues whith heterogeneous MfGfoo WeibuHian inputs, Queueing Systems, 2003, no.45, pp.333-356.

103. Z. Liu, P.Nain, D.Towslcy and Z-L. Zhang, Asymptotics behavior of a multiplexer fed by long-range dependent process, Journal of Applied Probability, 1999, no.36, pp. 105-118.

104. Макаров СБ., ПрисяжнюкИ.В. Особенности построения и проектирования локальных охранных радиотехнических систем: Тез. докл. ХП общероссийскаяконференция Методы и технические средства обеспечения безопасности информации,- СПб.: СПбГПУ, 2004.

105. Смоляков А.П. Устройство для передачи сигналов тревожных сообщений по занятым цифровым каналам связи // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. Орел: ОрелГТУ, 2010, №1/279(592), С. 95- 101.

106. Смоляков А.П. Повышение качества передачи данных в распределенных информационно измерительных системах охранной сигнализации и оповещения // Приборы. - М.: МНТО приборостроителей и метрологов, 2010, № 4 (118), С. 23 - 27.

107. Сычев В.П., Смоляков А.П., Батанов A.M., Сержантов B.C. Устройство для передачи сигналов тревожных сообщений по занятым цифровым каналам связи. Патент РФ № 2231125, 2004, Б.и. № 17.

108. Смоляков А.П., Гарипов В.К. Передача сигналов тревожных сообщений по занятым цифровым каналам связи // Вестник МГУПИ. — М.: МГУПИ, 2009, № 22, С. 50 59.

109. Нилов В.А., Членов А.Н., Шакиров ФА Технические средства охранно-пожарной сигнализации. М.: НОУ «Такир», 1998. -147 с.

110. Пастухов Н.А., Членов А.Н. Состояние и перспективы развития извещателей для охраны помещений. // Техника охраны. 1994. - N 1. - С. 42-46.

111. Свирский ЮК. Охранная сигнализация: средства обнаружения, коммуникации, управление. // Системы безопасности. -1995. № 4. - С.10-16.

112. Системы охранной сигнализации. Часть 1. // Серия "Индустрия безопасности". М.: Фирма "Ново", НПО "Рокса". - 1993. - 88 с.

113. Шорин О.А., Пантикян Р.Т. Выбор структуры сигнала в радиотехнической системе передачи тревожной сигнализации с множественным доступом. // Материалы ХХШ Международной конференции IT + SE96. Гурзуф. -Май 1996. -С. 162-164.

114. A. Weiss, A new technique of analyzing large traffic systems, Advances in Applied probability,19&6, no. 18, pp.506-532.

115. S. Zachaiy, The asymptotic behavior of large loss networks, In Stochastic Networks. Theory and Applications, F.P.Kelly, S, Zachary and I. Ziedins, Eds. Clarendon Press, 1996, pp. 193-203, Oxford.

116. S. Zhou, A trace-driven simulation study of dynamic load balancing, IEEE J. Transactions on Software Engineering, 1988, vol. 14, pp. 1327-1341.

117. I. B. Ziedins and F. P. Kelly, Limit theorems for loss networks whith diverse routing, Adv. Appl. Probab., 1989, vol. 21, pp. 804-830.

118. A. P. Zwart, Queueing systems with heavy tails, 2001, Univcrsiteitsdrukkcrij Tech-niche Universiteit Eindhoven.

119. N. Likhanov, R, Mazumdar, O. Ozturk, Large buffer asymptotics for fluid queues whith heterogeneous MfGfoo Weibullian inputs, Queueing Systems, 2003, no.45, pp.333-356.

120. Z. Liu, P.Nain, D.Towslcy and Z-L. Zhang, Asymptotics behavior of a multiplexer fed by long-range dependent process, Journal of Applied Probability, 1999, no.36, pp. 105-118.

121. I. MacPhcc and I. B. Ziedins, Admission control for loss networks whith diverse routing, In Stochastic Networks. Theory and Applications, F.P.Kelly, S. Zachary and I. Ziedins, Eds. Clarendon Press, 1996, pp.205-214, Oxford.

122. M. Mandjes and S. С Borst, Overflow behavior in queues with many long-tailed inputs , Advances in Applied probability, 2000, no.32, pp.1150-1167.

123. M. Mandjes and J.- H. Kim, Large diviations for small buffers: an insensitivity result, Queueing systems, 2001, no.37, pp.349-362.

124. W. E. Leland, M. S. Taqqu, W. Willinger and D. V. Wilson, On the self-similar nature of Ethernet traffic (extended version), IEEE/ACM Trans, on Networking, 1994, no.2, pp. 1-15.

125. N. Likhanov and R. Mazumdar, Cell loss asymptotics in buffers fed with a large number of independent stationary sources, J. Appl. Prob., 1999, no.36, pp.86-96.

126. R. M. Karp, M. Luby and F. Meyer auf der Heide, Efficicn PRAM simulation on a distributed memory mashine, Proceedings of the 24th ACM Symposium of the Theory of Computing, 1992, pp.318-326.

127. C. Graham and S. Mel&ird, Chaos hypothesis for a system interacting through shared resources, Probab. theor. rel. fields , 1994, vol. 100, pp. 157-174.