Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Теоретические основы информатики

Диссертационная работа:

Нсангу Мушили Мама. Разработка вероятностных моделей для анализа показателей эффективности установления сессий в мультисервисной сети: автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук: 05.13.17 / Нсангу Мушили Мама;[Место защиты: Российский университет дружбы народов].- Москва, 2012.- 20 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность проблемы

На настоящем этапе развития инфокоммуникаций широко внедряются новые телекоммуникационные технологии, такие как передача видео данных и услуга присутствия пользователей в сети (англ. Presence Service). Сервер присутствия обеспечивает прием, хранение и распределение информации о присутствии пользователей в сети и оказывает положительное влияние не только на показатели эффективности поставщиков услуг, но и на эффективность работы самих пользователей за счет повышения их коммуникационной активности. Для стандартизованной на международном уровне мультимедийной подсистемы IMS (IP Multimedia Subsystem), используемой при построении мультисервисных сетей, основным протоколом сигнализации является протокол установления сессий SIP (Session Initiation Protocol), который используется для установления, модификации и разъединения сессий пользователей. Задача оценки объема сигнальной нагрузки и времени установления соединения в подсистеме остается мало исследованным, так как для протокола SIP до настоящего времени не стандартизованы методики, позволяющие проводить анализ параметров его производительности. Для анализа характеристик, влияющих на качество обслуживания трафика, применяются различные модели, при построении и анализе которых используются методы и модели математической теории телетрафика и теории массового обслуживания. Вклад в развитие этих моделей и методов их анализа внесли российские и зарубежные ученые - Г.П. Башарин, А.В. Печинкин, Б.С. Гольдштейн, А.П. Пшеничников, К.Е. Самуилов, С.Н. Степанов, В. М. Вишневский, С.Я. Шоргин, И.И. Цитович, Henning Schulzrinne, Medhi J. E., Templeton J. G. C, V. B. Iversen, V. Hilt, F. Kelly, J. Rosenberg, K. Ross и др.

Важность исследования функционирования подсистемы FMS, в состав которой входит сервер, реализующий услугу присутствия пользователей (так называемый сервер присутствия), в настоящий момент достаточно очевидна и, поэтому, возникает задача анализа производительности сервера присутствия и показателей эффективности его функционирования. Разработанные в диссертации методы применимы при расчетах показателей эффективности протокола SIP, не только для серверов, но и на участке между контроллерами медиа-шлюзов, являющихся ключевыми элементами архитектуры сетей последующих поколений NGN (Next Generation Network). Анализ также необходим при проверке показателей эффективности на удовлетворение требованиям международных стандартов. Ввиду изложенного актуальной является задача разработка вероятностных

моделей для анализа показателей эффективности протокола установления сессий, пользователей в мультисервисной сети.

Целью диссертационной работы является разработка вероятностных методов для анализа показателей эффективности протокола установления сессий с учетом особенностей транспортного протокола, а также разработка математических моделей функционирования сервера присутствия и их применения при анализе задержек обработки и потерь сообщений о присутствии пользователей.

Методы исследования. В работе, использованы методы теории вероятностей, теории марковских случайных процессов, теории массового обслуживания, математической теории телетрафика и статистического моделирования.

Научная новизна работы состоит в разработке в виде цепи Маркова математической модели для анализа характеристик случайной величины (СВ) времени установления сессии в мультисервисной сети, а также в разработке и анализе модели сервера присутствия в виде системы массового обслуживания с отключением обслуживающего прибора. Отличие разработанных моделей и методов анализа их характеристик от известных ранее состоит в следующем:

  1. При анализе характеристик СВ времени установления сессии в мультисервисной сети применена новая математическая модель в виде цепи Маркова, которая учитывает особенности транспорта сообщений протокола SIP и вероятность их повторной передачи.

  2. В модели, предназначенной для анализа эффективности сервера присутствия, в отличие от известных ранее моделей, учтены одновременно все возможные режимы обслуживающего прибора в реальных ситуациях - прогулка, медленное обслуживание и разогрев прибора. С учетом особенностей передачи сообщений присутствия пользователей, модель сервера присутствия построена в виде системы массового обслуживания М^ | G11 с групповым поступлением заявок и с прогулками прибора на периодах простоя сисмтемы.

3. Для модели сервера присутствия в виде системы массового обслуживания (СМО)

М[х] | М 111 оо | BS с отключением и с разогревом прибора, когда сервер либо работает

(м) (p.q)

в медленном режиме, либо возобновляет свою работу и переходит в обычный режим, получены производящая функция (ПФ) и характеристики очереди сообщений. Для упрощенной модели с ординарным входящим потоком, в отличие от ранее

полученных результатов, разработан рекуррентный алгоритм расчета стационарного

распределения вероятностей и предложен метод расчета вероятностных характеристик

системы.

Практическая ценность работы. Исследованные модели позволяют оценить показатели эффективности предоставления услуг при установлении соединения в сетях последующих поколений. С помощью разработанных алгоритмов может быть проведен численный анализ реальных систем с нормируемыми международными стандартами показателями эффективности их функционирования. Математические модели сервера присутствия построены при весьма общих предположениях о поступающей нагрузке сообщений протокола SIP. Поэтому, модели применимы для достаточно широкого класса реальных систем, что позволит поставщику телекоммуникационных услуг достичь приемлемого качества предоставления услуги присутствия. Результаты работы использованы в рамках исследований по гранту РФФИ № 10-07-00487-а «Задача управления доступом в широкополосной сети и анализ марковской модели с мультипликативным распределением вероятностей состояний» и в НИР 020612-1-173 «Разработка математических моделей и анализ информационно-телекоммуникационных сетей».

Достоверность научных результатов диссертационной работы обоснована использованием строгих и апробированных математических методов исследования. Достоверность подтверждается вычислительным экспериментом, проведенным с использованием близких к реальности исходных данных.

Апробация работы. Основные результаты, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях:

на отраслевых научно-технических конференциях - форум «Технологии информационного общества», МТУ СИ (Москва, 2009, 2010);

на научных семинарах кафедры систем телекоммуникаций РУДН (Москва, 2010 и 2011);

на всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии, РУДН, (Москва, 2008, 2009, 2010 и 2011);

на российской научно-технической конференции общества радиотехники, электроники и связи имени А.С. Попова (Москва, 2009);

на международной научной конференции «Information and Networking Technologies» -DCCN (Russia, 2010);

на международной научно-практической конференции «Перспективные разработки

науки и техники». (Польша, Przemys, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них 3 работы [4,5,6] опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах и содержат выносимые на защиту результаты.

В работах, выполненных в соавторстве, соискателю принадлежит, кроме алгоритмов и численного анализа: в [1,3,4,6] - модель для анализа вероятностно-временных характеристик процесса установления соединения; в [2,5], модели и методы анализа как группового, так и ординарного поступлений заявок в СМО; в [8], рекуррентный алгоритм расчета стационарных вероятностей и вероятности блокировки сообщений оповещения статуса пользователей. Все результаты, выносимые на защиту, получены автором лично.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии из 83 наименования. Диссертация содержит 105 страниц текста, 21 рисунок, 5 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net