Нестеренко М. М. Методологія управління пропускною спроможністю та якістю обслуговування трафіка реального часу в гетерогенних електронних комунікаційних мережах із обхідними шляхами
English versionДисертація на здобуття ступеня доктора наук
Державний реєстраційний номер
0524U000090
Здобувач
Спеціальність
- 05.12.02 - Телекомунікаційні системи та мережі
21-03-2024
Спеціалізована вчена рада
Д 26.062.19
Національний авіаційний університет
Анотація
У дисертаційній роботі вирішується актуальна науково-прикладна проблема, яка полягає в розвитку науково-методологічного апарату розподілу потоків повідомлень при використанні обхідних шляхів передачі в складних гетерогенних електронних комунікаційних мережах за показниками пропускної спроможності та якості обслуговування трафіка реального часу з урахуванням коливання об’єму вхідного навантаження та впливу дестабілізуючих факторів. 1. Розроблена нова модель оцінки якості обслуговування трафіка реального часу із обхідними шляхами передачі в інформаційних напрямках електронної комунікаційної мережі, яка на відміну від існуючих, враховує забезпечення показників якості обслуговування (QoS) трафіка реального часу за інформаційними напрямками, при суперпозиції ймовірнісних потоків в гілках мережі, в процесі встановлення наскрізного з’єднання між абонентами при використанні обхідних шляхів передачі в гетерогенній електронній комунікаційній мережі із технологією віртуальних каналів або тунелів, згідно моделі Integrated Service. 2. Удосконалений метод оцінки відповідності заданих показників пропускної спроможності та якості обслуговування трафіка реального часу функціонуючої електронної комунікаційної мережі, який на відміну від існуючих, використовує модель оцінки якості обслуговування трафіка реального часу із обхідними шляхами передачі в інформаційних напрямках та квазістатичний метод формування плану розподілу навантаження з урахуванням рівня навантаженості та втрат на гілках мережі, а також враховує різні типи кодеків на кінцевому обладнанні мереж із технологією віртуальних каналів або тунелів. 3. Удосконалений метод визначення достатньої кількості мережевого ресурсу гілок електронної комунікаційної мережі із гарантованою якістю обслуговування трафіка реального часу, який на відміну від існуючих, використовує модель оцінки якості обслуговування трафіка реального часу із обхідними шляхами передачі в інформаційних напрямках та квазістатичний метод формування плану розподілу навантаження, за найкоротшими та незалежними шляхами передачі для кожного інформаційного напрямку, в залежності від рівня навантаженості та коефіцієнту використання ресурсу гілок електронної комунікаційної мережі із технологією віртуальних каналів або тунелів. 4. Розроблений новий метод проектування системи сигналізації гетерогенної електронної комунікаційної мережі. Новизна методу полягає в декомпозиції функцій ядра підсистеми сигналізації IMS при інтеграції різнорідних мереж сигналізації, що дозволяє розрахувати обсяг службового трафіку при його транскодуванні до стандартизованого вигляду, а також забезпечити нормовані рівні показників якості обслуговування трафіку сигналізації в залежності від структури гетерогенної електронної комунікаційної мережі, різних типів протоколів сигналізації, вхідного навантаження та кількості абонентів. 5. Удосконалена модель визначення інтервалів опитування в системі моніторингу в залежності від завантаження гетерогенної електронної комунікаційної мережі, яка на відміну від існуючих, враховує випадковий час обслуговування службових повідомлень в буферах і портах активного мережевого обладнання та час затримки в гілках мережі для визначення допустимих значень інтервалів опитування NMS-менеджерами SNMP-агентів в залежності від ієрархічної структури мережі моніторингу, кількості NMS-менеджерів та SNMP-агентів, заданих вимог щодо оперативності збору даних про стан елементів мережі, а також резервів пропускної спроможності в гілках гетерогенної електронної комунікаційної мережі. Вище наведені наукові результати дозволяють сформувати вимоги для впровадження розробленої перспективної інтеграційної архітектури електронної комунікаційної мережі та забезпечити задані показники пропускної спроможності та якості обслуговування (QoS) трафіку реального часу на всіх рівнях гетерогенної мережі.
Публікації
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).
Файли
Схожі дисертації
0524U000084
Касім Намір Хашім Касім ...
Методологія забезпечення якості обслуговування IoT в мережі 5G
0523U100269
Лисечко Володимир Петрович
Методи та моделі підвищення завадостійкості безпроводових інтелектуальних телекомунікаційних систем на базі складних сигнально-кодових конструкцій
0423U100140
Клобукова Людмила Петрівна
Метод квазіортогонального частотного розділення каналів в когнітивних радіомережах
0423U100089
Якимчук Наталія Миколаївна
Методи боротьби з перевантаженнями телекомунікаційних мереж нових поколінь шляхом формування потоків різнорідного мережевого трафіку
0521U101958
Михалевський Дмитро Валерійович
Методологія підвищення ефективності оцінювання параметрів і характеристик радіоканалів корпоративних телекомунікаційних мереж