Nesterenko M. Methodology for management throughput and quality of service real-time traffic in heterogeneous electronic communication networks with bypass paths
Українська версіяThesis for the degree of Doctor of Science (DSc)
State registration number
0524U000090
Applicant for
Specialization
- 05.12.02 - Телекомунікаційні системи та мережі
21-03-2024
Specialized Academic Board
Д 26.062.19
National Aviation University
Essay
In the dissertation work, an actual scientific and applied problem is solved, which consists in the development of a scientific-methodological apparatus for the distribution of message flows when using bypass transmission paths in complex heterogeneous electronic communication networks based on indicators of throughput and quality of real-time traffic service taking fluctuations in the volume of the input load and the influence of destabilizing factors. 1. A new model for assessing the quality of service of real-time traffic with bypassed transmission paths in the information directions of an electronic communication network has been developed, which, unlike the existing ones, takes into account the provision of quality of service (QoS) indicators of real-time traffic in information directions, with the superposition of probabilistic flows in network branches, in the process of establishing an end-to-end connection between subscribers when using bypass transmission paths in a heterogeneous electronic communication network with the technology of virtual channels or tunnels, according to the Integrated Service model. 2. An improved method of assessing the compliance of given indicators of throughput and real-time traffic service quality of a functioning electronic communication network, which, unlike the existing ones, uses a real-time traffic service quality assessment model with bypassed transmission paths in information directions and a quasi-static method of forming a load distribution plan with taking into account the level of load and losses on the network branches, and also takes into account different types of codecs on the end equipment of networks with the technology of virtual channels or tunnels. 3. An improved method technique for determining a sufficient number of network resources of electronic communication network branches with guaranteed service quality of real-time traffic, which unlike the existing ones, uses a real-time traffic service quality assessment model with bypassed transmission paths in information directions and a quasi-static method of forming a load distribution plan, by the shortest and independent transmission paths for each information direction, depending on the load level and resource utilization ratio of branches of the electronic communication network with the technology of virtual channels or tunnels. 4. The new method designing the signaling system of a heterogeneous electronic communication network is developed. The novelty of the method consists in the decomposition of the core functions of the IMS signaling subsystem when integrating disparate signaling networks, which allows you to calculate the volume of service traffic when transcoding it to a standardized form, as well as to provide normalized levels of signaling traffic quality of service indicators depending on the structure of the heterogeneous electronic communication network, various types of signaling protocols, input load and the number of subscribers. 5. An improved model for determining polling intervals in the monitoring system depending on the loading of a heterogeneous electronic communication network, which unlike the existing ones, takes into account the random service time of service messages in the buffers and ports of active network equipment and the time of delay in network branches for definition permissible values of polling intervals by NMS-managers of SNMP-agents depending on the hierarchical structure of the monitoring network, number of NMS-managers and SNMP-agents, given requirements for the operativeness of data collection about the state of network elements, as well as reserves of throughput in the branches of a heterogeneous electronic communication network. The above scientific results make it possible to formulate the requirements for the implementation of the developed prospective integration architecture of the electronic communication network and to ensure the given indicators of bandwidth and quality of service (QoS) of real-time traffic at all levels heterogeneous network.
Research papers
1. Романов О.І., Нестеренко М.М., Маньківський В.Б. Регресійна модель коефіцієнта використання каналів гілки телекомунікаційної мережі. Збірник наукових праць ВІТІ НТУУ „КПІ”. 2009. №1. С. 106 – 116.
2. Романов О.І., Нестеренко М.М., Грінік Є.В., Маньківський В.Б. Аналіз часу обробки повідомлень в системі управління телекомунікаційною мережею. Збірник наукових праць ВІТІ НТУУ „КПІ”. 2010. №1. С. 60 – 67.
3. Романов О.І., Кутир С.С., Нестеренко М.М. Оцінка ймовірності помилки в DWDM-системі. Збірник наукових праць ВІТІ НТУУ „КПІ”. 2011. №2. С. 101 – 111.
4. Романов О.І., Нестеренко М.М., Хазрон І.О. Порівняльна оцінка розрахункової складності порядку обробки пакетів в IP та MPLS мережах. Збірник наукових праць ВІТІ НТУУ „КПІ”. 2012. №1. С. 96 – 108.
5. Нестеренко М.М., Толюпа С.В., Успенський О.А. Проблема інваріантності в інфокомунікаційних системах зв’язку. Збірник наукових праць «Information Technology and Security» Інститут спеціального зв’язку та захисту інформації Національного технічного університету України „Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”. 2012. Т. 1, № 2(2). С. 53 – 60.
6. Романов О.І., Нестеренко М.М. Аналітична модель інтенсивності службового трафіку згідно SNMP-протоколу. Збірник наукових праць ВІТІ НТУУ „КПІ”. 2012. №2. С. 75 – 83.
7. Романов О.І., Нестеренко М.М., Рудько Н.Д. Оцінка продуктивності мережевих технологій канального рівня в умовах перевантажень. Збірник наукових праць ВІТІ ДУТ. 2014. №1. С. 55 – 66.
8. Romanov O.I., Nesterenko M.M., Tikhonov V.I. The Task of the Telecommunication Flow Control Solution Based on the Channel Utilization Model. Information and Telecommunication Sciences. 2014. No. 1. P. 20 – 23. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Telnau_2014_1_1_6
9. Романов О.І., Нестеренко М.М., Гордашник Є.С. Аналіз функціональних особливостей побудови IP-мереж на базі Softswitch. Збірник наукових праць ВІТІ. 2015. №1. С. 69 – 80.
10. Romanov O. I., Nesterenko M. M., Mankivskiy V. B. The usage of regress model coefficient utilization of channels for creating the load distribution plan in network. Visnyk NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia. 2016. №67. P 34 – 42. URL: https://doi.org/10.20535/radap.2016.67.34-42
11. Нестеренко М.М. Комплексні аналітичні моделі оцінки ефективності функціонування транспортних мереж IP / MPLS. Збірник наукових праць «Information Technology and Security» Інститут спеціального зв'язку та захисту інформації Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського". 2017. Т. 5. №1 (8). С. 96 – 106
12. Романов О.І., Нестеренко М.М., Верес Л.А., Гордашник Є.С. Модель розрахунку пропускної спроможності ІP-мультимедійної підсистеми (IMS). Збірник наукових праць ВІТІ. 2017. №2. С. 92 – 100.
13. Романов О.І., Нестеренко М.М., Верес Л.А. Аналіз особливостей функціонування сервісів реального часу в системі ІМS на базі сучасних протоколів IP-телефонії. Збірник наукових праць ВІТІ. 2017. №4. С. 111 – 120.
14. Романов О.І., Нестеренко М.М., Донг Т.Т., Федюшина Д.М. Модель системи бездротового доступу на базі технології Li-Fi. Збірник наукових праць ВІТІ. 2018. №1. С. 83 – 89.
15. Скулиш М.А. Романов О.І., Нестеренко М.М. Принцип прогнозування необхідного віртуального ресурсу хмарної системи для оператора мобільного зв’язку. Збірник наукових праць ВІТІ. 2018. №2. С. 113 – 119.
16. Романов О.І., Нестеренко М.М., Фесьоха Н.О. Аналіз сучасних технологій віртуалізації для побудови інформаційно-телекомунікаційних систем. Збірник наукових праць ВІТІ. 2019. №1. С. 82 – 90.
17. Globa L., Skulysh M., Romanov O., Nesterenko M. Quality Control for Mobile Communication Management Services in Hybrid Environment. Lecture Notes in Electrical Engineering. Cham, 2019. P. 76–100. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-16770-7_4
18. O. Romanov, M. Nesterenko, N. Fesokha, V. Mankivskyi Evaluation of productivity virtualization technologies of switching equipment telecommunications networks. Information and Telecommunication Sciences. 2020. No. 1. P. 53–58. URL: https://doi.org/10.20535/2411-2976.12020.53-58
19. Романов О.І., Нестеренко М.М., Фесьоха Н.О., Шрамко О.В., Ворожко А.М. Оцінка показників функціонування IP PBX ELASTIX на базі віртуальних машин та контейнерів. Збірник наукових праць ВІТІ. 2020. №2. С. 64 – 74.
20. О.І. Романов, М.М. Нестеренко, В.Б. Маньківський, І.О. Сайченко Модель оптимального розподілу навантаження в мережі доступу мобільного оператора. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2020. № 3. C. 20 – 29. URL: https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2020.200346
21. Romanov, O., Nesterenko, M., Veres, L., Kamarali, R., Saychenko, I. Methods for Calculating the Performance Indicators of IP Multimedia Subsystem (IMS) Advances in Information and Communication Technology and Systems. Cham, 2020. P. 229–256. URL https://doi.org/10.1007/978-3-030-58359-0_13
22. Romanov O., Nesterenko M., Mankivskyi V. The Method of Redistributing Traffic in Mobile Network. Data-Centric Business and Applications. Cham, 2021. P. 159–182. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-71892-3_7
23. Romanov O., Nesterenko M., Mankivskyi, V Zhuk, O. Principles of Building Modular Control Plane in Software-Defined Network. Progress in Advanced Information and Communication Technology and Systems. Cham, 2022. P. 333 – 355. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-031-16368-5_17
24. Romanov O., Nesterenko M., Boggia G., Striccoli D. Construction and Methods for Solving Problems at the SDN Control Level. Emerging Networking in the Digital Transformation Age. Cham, 2023. P. 85–101 URL: https://doi.org/10.1007/978-3-031-24963-1_6.
25. Романов О. І., Нестеренко М. М. Розвиток систем управління телекомунікаційними мережами на базі стандарті TMN. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення : зб. тез доп. V науково-практ. семінар, м. Київ, 22 жовт. 2009 р. С. 109.
26. Нестеренко М. М., Семеріч П. Ю. Основні підходи щодо побудови систем управління конвергентних телекомунікаційних мереж. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення : зб. тез доп. V науково-техн. конф., м. Київ, 20 – 21 жовт. 2010 р. С. 185 – 186.
27. Нестеренко М. М., Березань Ю.В. Методи забезпечення якості обслуговування в мережах з комутацією пакетів. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення: зб. тез доп. VІ науково-практ. семінар, м. Київ, 20 жовт. 2011 р. С. 154.
28. Нестеренко М.М., Маньківський В.Б. Оцінка якості обслуговування в DWDM–системі на базі Q-фактора. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення: зб. тез доп. VІ науково-практ. семінар, м. Київ, 20 жовт. 2011 р. С. 155.
29. Нестеренко М. М., Висоцький Г. В. Моделі забезпечення QoS на базі механізмів TRAFFIC ENGINEERING. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення : зб. тез доп. VІІ науково-практ. семінар, м. Київ, 24 жовт. 2013 р. С. 155.
30. Нестеренко М.М., Потапенко І.В. Стандарти відеоконференцзв’язку в сучасних телекомунікаційних мережах. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення : зб. тез доп. VІІ науково-практ. семінар, м. Київ, 24 жовт. 2013 р. С. 156.
31. Нестеренко М. М., Маньківський В. Б., Доманчук В. С. Використання VM VIRTUAL BOX для розширення можливостей GNS3 при моделюванні роботи DNS-служби. Проблеми телекомунікацій ПТ-2014 : матеріали Восьма міжнар. науково-техн. конф. і Шоста студент. науково-техн. конф., м. Київ, 22 – 25 квіт. 2014 р. С. 179 – 181.
32. Нестеренко М.М., Сірко І.М., Бібік М.О. Моделі управління IP-мережами на базі сучасних протоколів моніторингу. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення: зб. тез доп. VІI науково-техн. конф., м. Київ, 23 – 24 жовт. 2014 р. С. 136.
33. Romanov A. I., Nesterenko N. N. Systems networks IP/MPLS monitoring model using NetFlow protocol. 2014 24th International Crimean Conference "Microwave & Telecommunication Technology" (CriMiCo), Sevastopol, Ukraine, 7–13 September 2014. 2014. URL: https://doi.org/10.1109/crmico.2014.6959424
34. Нестеренко М.М., Татарський А.Д. Аналіз сучасних систем контролю ефективності роботи мережевих служб інформаційно-телекомунікаційних мереж військового призначення. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення з урахуванням досвіду АТО: зб. тез доп. VІІI науково-практ. конф., м. Київ, 29 жовт. 2015 р. С. 139.
35. Нестеренко М.М., Доманчук В.С. Методи захисту мережевих служб від TCP SYN-FLOOD атак. Проблеми телекомунікацій ПТ-2015 : матеріали Дев’ята міжнар. науково-техн. конф. і Сьома студент. науково-техн. конф., м. Київ, 21 – 24 квіт. 2015 р. С. 152 – 154.
36. Нестеренко М.М., Романов А.О. Аналіз методів захисту серверів від розподілених TCP SYN-FLOOD атак. Проблеми телекомунікацій ПТ-2016: матеріали Десята міжнар. науково-техн. конф. і Восьма студент. науково-техн. конф., м. Київ, 19 – 22 квіт. 2016 р. С. 176 – 178.
37. Romanov O. I., Nesterenko M. M., Veres L. A., Hordashnyk Y. S. IMS: Model and calculation method of telecommunication network's capacity . 2017 International Conference on Information and Telecommunication Technologies and Radio Electronics (UkrMiCo), Odessa, 11–15 September 2017. 2017. URL: https://doi.org/10.1109/ukrmico.2017.8095412
38. Нестеренко М.М., Саєнко Б.В., Кукліна А.С. Аналіз методів побудови корпоративних мереж на основі VPN-технологій. Проблеми телекомунікацій ПТ-2017: матеріали Одинадцята міжнар. науково-техн. конф. і Дев’ята студент. науково-техн. конф., м. Київ, 18 – 21 квіт. 2017 р. С. 153 – 155.
39. Нестеренко М.М., Криховецький Г.Я. Моделі управління транспортними мережами на основі сучасних протоколів моніторингу. Безпека інформації в інформаційно-телекомунікаційних системах: зб. тез доп. ХІХ міжнар. науково-практ. конф., м. Київ, 2017 р. С. 221.
40. Нестеренко М.М. Принципи побудови системи управління базовою телекомунікаційною мережею ЗСУ на основі концепції IMS. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення. Застосування підрозділів, комплексів, засобів зв’язку та автоматизації в АТО: зб. тез доп. Х науково-практ. конф., м. Київ, 9 – 10 лист. 2017 р. С. 56 – 60.
41. Romanov O. I., Nesterenko M. M., Veres L. A. Integration Of Modern Protocols Ip-Telephony In Ims Architecture. 2018 International Conference on Information and Telecommunication Technologies and Radio Electronics (UkrMiCo), Odessa, Ukraine, 10 – 14 September 2018. 2018. URL: https://doi.org/10.1109/ukrmico43733.2018.9047587
42. Нестеренко М.М., Верес Л.А. Взаємодія різних видів телефонних мереж із сучасними мережами передачі даних на базі платформи IMS. Проблеми телекомунікацій ПТ-2018: матеріали Дванадцята міжнар. науково-техн. конф. і Десята студент. науково-техн. конф., м. Київ, 16 – 20 квіт. 2018 р. С. 95 – 97.
43. Нестеренко М.М., Буханевич Д.А., Бойко С.В. Принципи побудови сервісів технології Internet of Thingths. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення. Застосування підрозділів, комплексів, засобів зв’язку та автоматизації в операції Об’єднаних сил: зб. тез доп. XІ науково-практ. конф., м. Київ, 9 – 10 лист. 2018 р. С. 163.
44. Романов О.І., Нестеренко М.М., Фесьоха Н.О. Віртуалізація як спосіб організації інфраструктури інформаційно-телекомунікаційних мереж. Проблеми телекомунікацій ПТ-2019: матеріали Тринадцята міжнар. науково-техн. конф. і Одинадцята студент. науково-техн. конф., м. Київ, 15 – 19 квіт. 2019 р. С. 43 – 45.
45. Нестеренко М.М., Ткаченко Б.О. Програмний модуль конфігурування та управління сегментом віртуальної мережі SDN. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення. Застосування підрозділів, комплексів, засобів зв’язку та автоматизації в операції Об’єднаних сил: зб. тез доп. XІІ науково-практ. конф., м. Київ, 14 – 15 лист. 2019 р. С. 165.
46. Романов О.І., Верес Л.А., Нестеренко М.М. Методика розрахунку безвідмовної роботи системи IMS на базі віртуальних машин. Проблеми телекомунікацій ПТ-2020: матеріали Чотирнадцята міжнар. науково-техн. конф. і Дванадцята студент. науково-техн. конф., м. Київ, 13 – 17 квіт. 2020 р. С. 132 – 134.
47. Romanov O., Dong T., Nesterenko M. The Possibilities for Deployment Eco-Friendly Indoor Wireless Networks Based on LiFi Technology. 8th International Conference on Applied Innovations in IT, (ICAIIT). March 2020. P. 41–48. URL: http://dx.doi.org/10.25673/32747
48. Романов О.І., Нестеренко М.М. Побудова транспортної телекомунікаційної мережі Збройних Сил України з урахуванням рекомендацій міжнародного союзу електрозв’язку ITU. Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення. Застосування підрозділів, комплексів, засобів зв’язку, автоматизації та кібербезпеки в операції Об’єднаних сил. зб. тез доп. ХІІІ науково-практ. конф., м. Київ, 3 груд. 2020 р. С. 77 – 82.
49. Нестеренко М.М., Топорков М.А. Мова програмування Р4 мережевих пристроїв SDN. Перспективи телекомунікацій ПТ-2021: матеріали П’ятнадцята міжнар. науково-техн. конф. і Тринадцята студент. науково-техн. конф., м. Київ, 12 – 16 квіт. 2021 р. С. 106 – 109.
50. Romanov O., Siemens E., Nesterenko M., Mankivskyi V. Mathematical Description of Control Problems in SDN Networks. 9th International Conference on Applied Innovations in IT, (ICAIIT). April 2021. 2021. P. 33 – 39. URL: http://dx.doi.org/10.25673/36582
51. Нестеренко М.М., Сколець С.С., Марінов А.І. Особливості побудови розподіленої мережевої системи ONOS. Перспективи телекомунікацій ПТ-2023: матеріали Сімнадцята міжнар. науково-техн. конф. і П’ятнадцята студент. науково-техн. конф., м. Київ, 18 – 20 квіт. 2023 р. С. 137 – 140.
52. Нестеренко М.М., Лінник В.Ю. Аналіз особливостей побудови SDN мережі при використанні технології TRAFFIC ENGINEERING. Системи і технології зв’язку, інформатизації та кібербезпеки: актуальні питання і тенденції розвитку: матеріали ІIІ міжнар. науково-тех. конф., м. Київ, 30 лист. 2023 р. С. 224 – 225.
53. Романов О.І., Нестеренко М.М. Еволюція технологій телекомунікаційних мереж. Досягнення в телекомунікаціях 2019: монографія / ред.: М.Ю. Ільченко, С.О. Кравчук. Київ, 2019. С. 88 – 105.
54. Єрмаков А.В., Наритник Т.М., Романов О.І., Нестеренко М.М., Новогрудська Р.Л., Маньківський В.Б. Система формування оптимальної довжини черги мереж передачі даних Sfolnetworks : пат. UA 123629 U Україна : G06F 9/315 (2018.01). № u 2016 12529 ; заявл. 09.12.2016 ; опубл. 12.03.2018, Бюл. № 5. 8 с. (Особистий внесок – брав участь в патентному пошуку, проведені досліджень та оформленні патенту).
55. Модель процесу управління захистом від перенавантажень мереж передачі даних : а. с. 66937 Україна / О. І. Романов, А.В. Єрмаков, М.М. Нестеренко, М.Б. Маньківський, А.О. Москвитіна. Опубл. 29.07.2016. 1 с. (Особистий внесок – брав участь у проведені досліджень та оформленні авторського права на твір).
Files
Similar theses
0524U000084
Nameer Hashim Qasim Qasim
Methodology for ensuring the quality of IoT service in the 5G network
0523U100269
Volodymyr Lysechko
Methods and models for improving the noise immunity of wireless intelligent telecommunication systems based on complex signal-code constructions
0423U100140
Liudmyla P. Klobukova
Method of quasi-orthogonal frequency division of channels in cognitive radio networks
0423U100089
Yakymchuk Nataliia Mykolaivna
Methods of combating congestion of telecommunication networks of new generations by forming flows of heterogeneous network traffic
0521U101958
Mykhalevskyi Dmytro V.
Methodology for improving the efficiency of estimation of radio channel parameters and characteristics in corporate telecommunications networks