УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЖКХ (УЭЭП)
Войти на сайт | Регистрация
УДК 621.391
Результаты исследования тензорной модели многопутевой маршрутизации с обеспечением качества обслуживания в телекоммуникационных сетях
Лемешко Александр Витальевич, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры телекоммуникационных систем, Харьковский национальный университет радиоэлектроники (ХНУРЭ), avlem@mail.ru
Евсеева Оксана Юрьевна, д-р техн. наук, доцент, доцент кафедры телекоммуникационных систем Харьковского национального университета радиоэлектроники (ХНУРЭ), evseeva.o.yu@gmail.com
Гаркуша Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доцент, докторант кафедры телекоммуникационных систем Харьковского национального университета радиоэлектроники (ХНУРЭ), sv.garkusha@mail.ru
Аннотация
Тензорный подход, который использован в статье для математического описания телекоммуникационных сетей (ТКС), позволил сформулировать в аналитическом виде условия обеспечения качества обслуживания одновременно по двум показателям: требуемой скорости передачи трафика и допустимой межконцевой задержке. Описанная модель предназначена для решения задач маршрутизации, но может быть адаптирована и под ряд других задач управления трафиком и проектирования ТКС. Предлагаемое решение является инвариантным относительно анализируемых сетевых структур, дисциплин обслуживания и моделей трафика. Все перечисленные особенности сказываются лишь на размерности и содержании метрических тензоров и матриц координатного преобразования.Основным объектом исследования были выбраны задачи многопутевой маршрутизации. В этой связи, произведено моделирование и сравнительный анализ предлагаемого из ранее известных решений по ключевым показателям качества обслуживания. Результаты численного анализа продемонстрировали преимущества тензорного подхода к моделированию маршрутных задач, что проявлялось в улучшении межконцевой многопутевой задержки, вероятности своевременной доставки пакетов и джиттера.
Ключевые слова
межконцевая задержка, джиттер, телекоммуникационная сеть, тензорная модель
Литература
1. Gerald, R. Ash Traffic Engineering and QoS Optimization of Integrated Voice & Data Networks / R. Gerald. – San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2006 – 512 p.
2. Lee, G.M. A survey of multipath routing for traffic engineering / G.M. Lee // Lecture Notes in Computer Science (LNCS). – Berlin: Springer-Verlag, 2005. – Vol. 3391. – P. 264–274.
3. Multipath Network Flows: Bounded Buffers and Jitter / T. Anjali, G. Calinescu, A. Fortin et al. // In proceeding of the 29th conference on Information communications INFOCOM 2010. – IEEE Press Piscataway, 2010. – P. 2714–2720.
4. Jiancong, C. Multipath routing for video unicast over bandwidth-limited networks / C. Jiancong, S.H.G. Chan // In proceeding of Global Telecommunications Conference GLOBECOM'01. – Vol. 3. – 2001. – P. 1963–1967.
5. Recommendation ITU-T G.707/Y.1322 Network node interface for the synchronous digital hierarchy (SDH). – Geneva: ITU-T, 2007.
6. Евсеева, О.Ю. Обзор технологических и теоретических решений в области маршрутизации на основе качества / О.Ю. Евсеева, С.В. Гаркуша // Проблеми телекомунікацій. – 2012. – № 3 (8). – С. 24–46. – http://pt.journal.kh.ua/2012/3/1/123_evseeva_review.pdf.
7. Mohanta Kalyan. Comprehensive Study on Computational Methods for K-Shortest Paths Problem / Kalyan Mohanta // IJCA Open Access Journal. – 2012. –Vol. 40, no. 14. – P. 22–26.
8. Yen, Jin Y. Finding the K Shortest Loopless Paths in a Network / Jin Y. Yen // Management Science. – 1971. – Vol. 17, no. 11. – P. 712–716.
9. Minoux, M. Multicommodity network flow models and algoriths in telecommunications / M. Minoux // Handbook of Optimization in Telecommunications / Edited by Mauricio G.C. Resende, Panos M. Pardalos. – Springer, 2006. – P. 163–184.
10. Лемешко, О.В. Результати порівняльного аналізу потокових моделей маршрутизації в телекомунікаційних мережах / О.В. Лемешко, О.А. Дробот, Д.В. Симоненко // Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил. – 2007. – Вип. 1 (13). – С. 66–69.
11. Поповский, В.В. Динамическое управление ресурсами ТКС: математические модели в пространстве состояний / В.В. Поповский, А.В. Лемешко, О.Ю. Евсеева // Наукові записки УНДІЗ. – 2009. – № 1 (9). – С. 3 – 26.
12. Лемешко, А.В. Усовершенствование потоковой модели многопутевой маршрутизации на основе балансировки нагрузки / А.В. Лемешко, Т.В. Вавенко // Проблеми телекомунікацій. – 2012. – № 1 (6). – С. 12–29. – http://pt.journal.kh.ua/2012/1/1/121_lemeshko_multipath.pdf.
13. Корзун, Д.Ж. Использование линейных диофантовых уравнений для моделирования маршрутизации в самоорганизующихся сетях / Д.Ж. Корзун, А.В. Гуртов // Электросвязь. – 2006. – № 6. – С. 34–38.
14. Крон, Г. Тензорный анализ сетей / Г. Крон. – М.: Сов. радио, 1978. – 719 с.
15. Лемешко, А.В. Тензорная модель многопутевой маршрутизации агрегированных потоков с резервированием сетевых ресурсов, представленная в пространстве с кривизной / А.В. Лемешко // Праці Украiнского науково-дослiдного iнстиiуту радiо i телебачення. – Одеса: Видання УНДІРТ, 2004. – Вип. №4 (40). – С. 12–18.
16. Лемешко, А.В. Тензорная геометризация структурно-функционального представления телекоммуникационной системы в базисе межполюсных путей и внутренних разрезов / А.В. Лемешко, О.Ю. Евсеева // Наукові записки УНДІЗ. – Вип. 1(13). – 2010. – С. 14–26.
17. Kleinrock, L. Queueing Systems. Volume I: Theory / L. Kleinrock. – New York: Wiley Interscience, 1975. – 417 p.
18. Евсеева, О.Ю. Классификация пространств и базисов, используемых при геометрическом описании структуры телекоммуникационной сети / О.Ю. Евсеева // Радиотехника: Всеукр. межведомств. науч.-техн. сб. – 2009. – Вып. 159. – С. 14–19.
19. Seok Yo. Dynamic constrained multipath routing for MPLS networks / Seok Yo., Lee Yo., Choi Ya // IEEE International Conference on Computer Communications and Networks, 2001: proceedings of the conference. – Vol. 2, Iss. 1. – Р. 348–353.
20. Recommendation ITU-T Y.1541. Network performance objectives for IP-based services. – Geneva: ITU-T, 2012. – 57 p.
21. RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. RFC 3550 / H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson. – 2003.
Источник
Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2013. – Т. 13, № 4. С. 38-54. (Статьи)