Методологія управління пропускною спроможністю та якістю обслуговування трафіка реального часу в гетерогенних електронних комунікаційних мережах із обхідними шляхами

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.12.02 – ,,Телекомунікаційні системи та мережі”. – Національний авіаційний університет Міністерства освіти і науки України. – Київ, 2024. Дисертація присвячена підвищенню пропускної спроможності та якості обслуговування складних гетерогенних електронних комунікаційних мереж за рахунок збільшення ефективності використання наявного мережевого ресурсу шляхом впровадження нового науково-методологічного апарату розподілу потоків повідомлень при управлінні порядком використання обхідних шляхів передачі в інформаційних напрямках в залежності від структурної надмірності. Розроблена інтеграційна архітектура електронної комунікаційної мережі на основі переваг концепцій NGN та IMS, яка дозволяє об’єднати несумісне обладнання, різнорідні мережеві технології та різнотипні системи сигналізації для гарантованої якості обслуговування трафіка реального часу. Формалізовано опис системного дослідження та розроблено науково-методологічний апарат, що враховує забезпечення вимог якості обслуговування (QoS) трафіка реального часу при наскрізному встановленні з’єднання між абонентами в умовах коливання об’єму вхідного навантаження, обмеженого мережевого ресурсу та впливу дестабілізуючих факторів. Запропоновано науково-методологічний апарат управління розподілом потоків повідомлень при використанні обхідних шляхів передачі в складних гетерогенних електронних комунікаційних мережах за показниками пропускної спроможності та якості обслуговування трафіка реального часу: модель оцінки якості обслуговування трафіка реального часу із обхідними шляхами передачі в інформаційних напрямках електронної комунікаційної мережі; удосконалений метод оцінки відповідності заданих показників пропускної спроможності та якості обслуговування трафіка реального часу функціонуючої електронної комунікаційної мережі; удосконалений метод визначення достатньої кількості мережевого ресурсу гілок електронної комунікаційної мережі із гарантованою якістю обслуговування трафіка реального часу; метод проектування системи сигналізації гетерогенної електронної комунікаційної мережі; удосконалена модель визначення інтервалів опитування в системі моніторингу в залежності від завантаження гетерогенної електронної комунікаційної мережі. Проведено оцінку ефективності запропонованих моделей та методів за нормованими показниками якості обслуговування трафіку реального часу та відповідними мережевими показниками. Отримані моделі та методи можуть бути використані в цілях системи управління трафіком реального часу.

The dissertation on competition of a scientific degree of the doctor of technical sciences on a specialty 05.12.02 –„Telecommunication systems and networks”.– National Aviation University, Ministry of Education and Science of Ukraine.– Kyiv, 2024. The dissertation is devoted to increasing the throughput and quality of service of complex heterogeneous electronic communication networks to increase the efficiency of using the available network resource through the introduction of a new scientific and methodological apparatus for the distribution of message flows when managing the order of use bypass transmission paths in information directions depending on structural redundancy. An integration architecture of the electronic communication network based on the advantages of the NGN and IMS concepts has been developed, which allows combining incompatible equipment, disparate network technologies and various signaling systems for guaranteed service quality of real-time traffic. The description of the system research was formalized and a scientific and methodological apparatus was developed, which takes into account the provision of quality of service (QoS) requirements of real-time traffic during end-to-end connection establishment between subscribers in conditions fluctuations volume of incoming load, limited network resources and the influence of destabilizing factors. A scientific-methodological apparatus for managing the distribution of message flows, when using of bypass transmission paths in complex heterogeneous electronic communication networks based on indicators throughput and quality of service real-time traffic: model for assessing the quality of service real-time traffic with bypassed transmission paths in the information directions of the electronic communication network; improved method of assessing the compliance of given indicators of throughput and quality of service real-time traffic of a functioning electronic communication network; improved method technique for determining a sufficient number of network resources of electronic communication network branches with guaranteed service quality of real-time traffic; method of designing the signaling system of a heterogeneous electronic communication network; improved model for determining polling intervals in the monitoring system depending on the loading of a heterogeneous electronic communication network. An evaluation of efficiency was carried out of the proposed models and methods according to the normalized indicators quality of service real-time traffic and corresponding network indicators. The obtained models and methods can be used in the management system real-time traffic