Общая характеристика (стр. 2 )

•        «Разработка научных основ построения структуры, развития и управления ресурсами цифровых сетей интегрального обслуживания, включающих средства спутниковой связи» (госрегистрация 01990015768);

•        «Исследование, проектирование и управление цифровых сетей интегрального обслуживания и локальных вычислительных сетей» (госрегистрация 01990015769);

•        «Управление канальными ресурсами цифровых сетей с интеграцией служб» (госрегистрация 0194РК00318).

Реализация результатов работы. На основе полученных теоретических результатов исследований разработано программное обеспечение, позволяющее производить в реальном времени расчет ВВХ интегральной сети ЭВМ. Полученные в диссертационной работе теоретические результаты и разработанное прикладное программное обеспечение были использованы при выполнении работы по внедрению и апробации научно-исследовательской работы в Научно-исследовательском институте транспорта и коммуникаций и в НОУ «Международная Академия бизнеса». Соответствующие акты внедрения представлены в приложении диссертационной работы.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1.        Математические модели распределения узловой нагрузки подсети коммутации каналов по обходным направлениям каналов связи, вычисления для каждой пары узлов текущего значения вероятностей потерь, оценки среднего времени задержки для подсети коммутации каналов, вычисления оптимальных значений вероятностно – временных характеристик качества обслуживания ISDN с передачей информационного трафика по методу обходных направлений сети;

2.        Метод оценки показателей качества обслуживания в мультисервисной сети методом коммутации каналов, с фиксированной маршрутизацией и явными потерями.

3.        Алгоритмы вычисления вероятностно - временных характеристик для оптимального функционирования цифровой сети ЭВМ;

Личный вклад. Все основные научные результаты и исследования,  а также вытекающие из них выводы, обобщения, интерпретация результатов и практические рекомендации выполнены автором лично. Рекомендации по постановке задачи сделаны под руководством научного руководителя.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались:

•        на Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию заслуженного деятеля науки РК, академика АН ВШ РК, д. т.н., проф. (15-16 ноября 2012 г., РГП «ИПИУ» КН МОН РК, г. Алматы);

•        IX Международной научно-практической конференции МАБ  «Бизнес и образование: вектор развития» (8 февраля 2013 г., МАБ, г. Алматы);

•        Научном форуме, посвященном 75-летию д. т.н., профессора, академика МАИН (29 марта 2013 г., КазНУ им. Аль-Фараби, Алматы);

•        XIII Международной конференции "Информатика: проблемы, методология, технологии", Воронеж: ВГУ, 7 февраля 2013.

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликовано 14 работ, в том числе 6 научных статей опубликовано в рекомендованных ВАК КР в сфере образования и науки изданиях, 8 статей в трудах международных научных конференций.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, перечня условных обозначений, приложений и Актов внедрения. Основная часть работы изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 27 рисунков, 2 таблицы и приложения на 15 страницах. Библиографический список использованной литературы включает 138 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, изложены цель и задачи исследования, отмечена научная новизна и практическая ценность работы, кратко представлена структура диссертационной работы.

В первой главе рассматриваются проблемы определения вероятностно-временных характеристик мультисервисной сети. Анализ  работ вышеприведенных авторов привел к выводу, что:

что данные проблемы исследуется для локальных фрагментов сети ЭВМ без учета ситуации на других участках, в связи с чем, невозможно получить оптимальное функционирования всей сети ЭВМ в целом, во многих исследованиях методы вычисления ВВХ сети ЭВМ не учитывали использование обходных направлений передачи потоков информации, что в конечном итоге приводит к не рациональному использованию канальных ресурсов сети. в тех работах, где рассматривались обходные пути передачи нагрузок, вычисления оптимальных ВВХ сети ЭВМ осуществлялись не аналитическими, а приближенными методами, и, несмотря, на достаточно высокую степень приближения этих методов расчета, они все же искажают реальные оценки качества обслуживания сетей связи.

На фоне такого положения дел данная диссертационная работа посвящена разработке и развитию теоретических основ численных и математических методов и моделей, программных средств для расчета ВВХ и повышению качества обслуживания в мультисервисных сетях.

В главе приводится аналитический обзор состояния проблемы вычисления вероятностно-временных характеристик показателей качества обслуживания в мультисервисных сетях. Особый акцент сделан на особенностях мультимедийного трафика, технологическую, техническую и программную подсистемы мультисервисных сетей. Описаны основные уровни управления обменом информации, параметры качества обслуживания в МСС.

Изложены основные принципы построения ISDN, изучение которых необходимо для исследования поставленной задачи. Описаны особенности интеграции связи и мультисервисных сетей, отличающиеся  большой конвергенцией  услуг) и с использованием высокоскоростных каналов связи.

Описана содержательная постановка задачи, которая формулируется следующим образом: при изменении ситуации в мультисервисных сетях с заданной топологической структурой распределенного типа требуется разработать алгоритм оптимального распределения по заданным входящим потокам информации режима КК. Процедуры управления распределением смешанного потока по всем каналам связи  представляют собой единый комплекс. Эти процедуры способны выбрать оптимальные параметры по принятому критерию эффективности обслуживания сети. Предложена общая методология решения сформулированной задачи.

Во второй главе приводятся основные теоретические разработки исследуемой задачи. В ней изложена математическая модель расчета параметров качества обслуживания мультисервисной сети, использующие высокоскоростные каналы связи, суть которой состоит в следующем. Рассматриваются виды трафиков мультисервисных сетей с использованием концепции обходных путей передачи нагрузок. При управлении такими сетями всегда появляется необходимость определения вероятностно-временных параметров, характеризующих качество обслуживания сети. В настоящее время существует много известных работ, посвященных этой проблеме, однако большинство из них посвящены фрагментарным проблемам МСС, что в конечном итоге приводит к вычислению лишь приближенных значений показателей качества обслуживания абонентов сети.

Предметом анализа и разработки в данной главе стали положения теории телетрафика, которые устанавливают зависимость между характером потока требований, количеством каналов обслуживания, производительностью отдельного канала и эффективным обслуживанием с целью определения наилучших путей управления этими процессами. Выполнение критерия качества обслуживания есть необходимость обеспечения оптимальных режимов работы, которое достигается за счет создания методов анализа и синтеза мультисервисной сети. Для этого всегда необходимо определять пропускную способность и приемлемую загрузку участков сети при эффективном использовании оборудования мультисервисной сети. Результаты статистических измерений, выполняемых на разных сетях связи, дают возможность выделить 3 типа трафика, к которым следует употреблять следующие математические модели:

I тип – в моносервисных сетях с однородным трафиком,

ІІ тип – в мультисервисных сетях с разнородным трафиком,

ІІІ тип – в пакетных сетях с мультисервисным трафиком.

Известно, что при проектировании и управлении подсетей с коммутацией каналов определяются величины, такие как характер суммарной нагрузки на каждую ветвь, вероятностей потерь на ветвях, вероятности потерь между каждой «парой» узлов, а также распределения этих потерь по путям и транзитным узлам сети и т. д.

При расчете делается ряд допущений, определяющих характер потоков нагрузки и их распределение в рассматриваемой модели сети. Эти допущения определяют степень приближения рассматриваемой модели к реальной сети и точность расчета.

При определении параметров качества обслуживания на подсети КК делаются следующие допущения:

1) исходные потоки вызовов являются пуассоновскими;

2) пуассоновский характер потоков сохраняется как для избыточной, так и для пропущенной нагрузок;

3) система находится в состоянии статистического равновесия;

4) система с явными потерями;

5) не учитываются потери в коммутационных и управляющих устройствах;

6) время установления соединения равно нулю.

Исходными данными при определении параметров качества обслуживания являются:

1) структура сети (расположение и емкость ветвей);

2) входная нагрузка для обслуживания в ЧНН между узлами каждой пары узлов;

3) план распределения потоков на сети.

4. вероятность потерь на ветвях

Суммируя вышесказанное, можно получить ряд параметров качества обслуживания, которые необходимо получить:

1) величины суммарной нагрузки на каждую ветвь;

2) вероятности потерь на ветвях;

3) вероятности потерь между узлами каждой пары узлов (отношение потерянной нагрузки к поступившей);

4) вероятность потерь в среднем на сети (отношение нагрузки, потерянной на всей сети, к поступившей на обслуживание);

5) величины нагрузок, обслуженных и потерянных в каждом транзитном узле и на всей сети в целом.

Главный параметр здесь это вероятности потерь на ветвях, а остальные параметры могут быть легко вычислены через эти величины.

Расчет вероятностей потерь на ветвях в сетях с обходными направлениями осложняется тем, что вероятность потерь на каждой ветви в общем случае зависит от вероятностей потерь на всех остальных ветвях.