Радіоелектроніка та телекомунікації. – 2014. – №796

Permanent URI for this collection

Вісник Національного університету "Львівська політехніка"

У віснику відображено результати досліджень з теорії та проектування радіо-електронних кіл і пристроїв, антен і пристроїв НВЧ-діапазону, систем телекомунікації та інформаційних мереж, а також математичного моделювання та конструювання радіо-електронних схем і радіоапаратури. Для наукових працівників, інженерів та студентів старших курсів, фахівців з радіотехніки, інформаційних технологій та телекомунікаційних систем, матеріалознавства, інформатики, вимірювання і контролю якості.

Вісник Національного університету «Львівська політехніка» : [збірник наукових праць] / Міністерство освіти і науки України, Національний університет «Львівська політехніка» – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2014. – № 796 : Радіоелектроніка та телекомунікації / відповідальний редактор Б. А. Мандзій. – 255 с. : іл.

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 35
  • Item
    Алгоритми пошукушляху за критерієм мінімальної затримки для центрів обробки даних
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Стрихалюк, Б. М.; Шпур, О. М.; Селюченко, М. О.; Андрухів, Т. В.
    Запропоновано використовувати алгоритм пошуку шляху за критерієм мінімального часу проходження, в основу якого покладено спосіб розрахунку оптимального шляху передавання на основі даних про поширення інформації та зміни в топології мережі, для зменшення часу обслуговування (обробки) запитів, які надходять на обслуговування до центру обробки даних, з урахуванням топологічної структури такого центру. This paper is devoted to the problem of increasing of services provisioning speed in networks with cloud technology. Under the services provisioniong speed it is meant ensuring of the lowest service provisioning latency, i.e. decreasing processing time of the requests, which are arriving for the service to the data-center. Data-center hast to ensure a unified information resource with guaranteed levels of authenticity, availability and security of the data. In cloud networks data-centers contain not only the storage servers but also a physical servers, which provide services and process requests. Each such server can contain from one to a few virtual machines, which are able to satisfy requests using appropriate components or applications for service provisioning. Redirection of the requests to the other logical or sometimes physical channels will impact on the general service provisioning time. In order to decrease serving time of the requests that arrive to the data-center and considering the data-centers topology structure the algorithm of the route search based on criteria of minimal processing time is proposed. The algorithm calculates optimal transferring route based on the information about information spreading and network topology changes. This algorithm allows taking into consideration not only the load in each channel but also a total latency of the interfaces, what allows increasing optimal route search speed under the changeable network structure. This in turn will cause decreasing requests processing time for users under the dynamic changing structure of the data-center.
  • Item
    Розрахунок параметрів якості обслуговування у фотонних транспортних мережах
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Кайдан, М. В.; Думич, С. С.; Максимюк, Т. А.; Бурачок, Р. А.; Готра, Л. М.
    Проектування фотонних транспортних мереж є надзвичайно складним завданням, оскільки необхідно забезпечити ефективне передавання кількох черг трафіку з різними пріоритетами. Завдання ускладнюється ще більше, якщо необхідне наскрізне забезпечення якості сервісу. Тому виникає потреба в розрахунку впливу параметрів вузлів фотонної транспортної мережі на якість сервісу. Загалом наявні моделі теорії телетрафіку та систем масового обслуговування можна використати для аналізу мереж з пакетною комутацією. Проте складність кільцевих структур фотонних транспортних мереж та їх надзвичайно висока пропускна здатність суттєво зменшують продуктивність таких моделей. У статті запропоновано використовувати метод діакоптики, який полягає у декомпозиції крайового вузла на декілька ізольованих підсистем. Це дозволяє провести дослідження та враховувати взаємодію між підсистеми. Використання методу діакоптики дає змогу розрахувати оптимальні параметри крайового вузла для забезпечення необхідних вимог до якості сервісу. Результати моделювання показують, що точність класичних методів СМО за середнього значення завантаженості та складної структури мережі становить 21 %, тоді як в аналогічних умовах в мережі з використанням методу діакоптики – 83%. Designing the photonic transport networks is the task of great complexity, because of variety traffic queues should be transmitted with different priorities. Task of dynamic supporting the different quality of service (QoS) requirements during transmission over optical channel is even more complex. The most significant aspect for effective transport network designing from economic point of view is the network parameters optimization. In general, the methods and models for quality parameters estimation, developed in teletraffic theory are useful for packet networks as well. However, the complexity of photonic transport network and tremendous traffic intensity sufficiently decrease the performance of existing estimation methods. Therefore, developing the new methods for (QoS) parameters estimation is an actual task for modern photonic transport networks. The most interesting research object in photonic transport networks is edge node, which is responsible for traffic aggregation from different access networks such passive optical networks, regional ring networks and wireless access networks (GSM, UMTS, LTE). During traffic aggregation the multiple queues with different priorities and QoS requirements must be processed in edge node. This paper considers the queuing system with three types of service: voice over IP (VoIP), IPTV and data over IP (DoIP). Theoretical simulation for edge node of photonic transport network was provided by using mathematical fundamentals of queuing theory. Simulation is simplified by total queue decomposition onto several independent single channel queues system M/G/1. These queues processed separately and simultaneously. Thus, for edge node analyzing the prioritized M/G/1 with non-uniform packets income is used as basic queue model. However, using this model is very difficult for complex structures with ring topology. Therefore, the diakoptic method proposed for analysis of photonic transport networks. This method assumes tensor representation of analyzed network parameters. By using diakoptic method the edge node divides onto several subsystems, which must be completely isolated from each other. It is necessary to avoid any connectedness between these subsystems in order to eliminate influences between separated subsystems. This approach allows analyzing of each subsystem independently. During the analysis of each subsystem all interconnected loops inside are eliminated. Thus, no connections are left between analyzed subsystem and others subsystems, from which it is possible to determine interrelation between them. Namely, it assumes that separated branches are not belonging to any basic subsystem. Since these branches cannot be neglected, they affiliated to additional subsystem, which are created for them. After that, each subsystem analyzed independently by creating and solving the system of equation called – circle of intersections. Proposed method assembly separated procedures in proper sequence for analyzing the photonic transport network with complex structure. Diakoptic allows simplifying the complex network analysis, by separate calculation for elementary branches. Simulation results prove the advantage of diakoptic method. Precision of diakoptic method for average traffic intensity and complex network structure is 83 %, while for classic queues models precision is just 21% for similar network conditions.
  • Item
    Зміст до Вісника "Радіоелектроніка та телекомунікації"
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014)
  • Item
    Дослідження оптичних волокон методом цифрової голографічної інтерферометрії
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Петровська, Г. А.; Варищук, В. І.; Фітьо, В. М.
    Запропоновано метод цифрової голографічної інтерферометрії для дослідження фазових мікрооб’єктів. Створено макет голографічного інтерференційного мікроскопа з цифровою реєстрацією голограм. Розроблено методику дослідження оптичних волокон, подано експериментальні результати визначення розподілу показника заломлення у поперечному перерізі оптичного волокна. The purpose of this paper is investigation the possibilities of applying methods of digital holographic interferometry to study the internal structure of the optical fiber, including the distribution of the refractive index in the cross -section. Modern development of micro-and nanotechnology requires the development of new approaches and methods for the diagnosis properties of mediums and objects, and research processes and structural changes that are taking place under the influence of external factors. In particular, diagnosis and metrology are important in the field of fiber technique since it is known that increasing the density of information that is transmitted through the optical fiber requires their micro- and nanostructuring. Optical microscopy is the classical method studying of the micro- and nanoscale mediums, phenomena and processes. However, main disadvantages are limitation of the spatial resolution due to diffraction effects, and the inability (or technical complexity) 3D imaging of phase microscopic objects. The coherent-optical methods including methods of holographic interferometry received the high actuality with the appearance of the coherent radiation sources which are the most promising tools for experimental investigation of the materials characteristics and properties of the phase and diffuse macro- and micro objects. At the same time, application of the holographic interferometry to study microscopic objects is only possible at combining it with classical microscopy. This combination allows produce the qualitative and quantitative diagnosis with a high sensitivity and precision as well as achieving image magnification. Indicated disadvantages will be disappeared when holographic interferometry and classical microscopy will be combined. This combination allows produce the qualitative and quantitative diagnosis with a high sensitivity and precision as well as achieving image magnification. In this work method of digital holographic interferometry to research the phase microobject are presented. Model of holographic interference microscope with a digital recording of holograms and receiving interferogram by subtracting two video signals has been developed. Technique investigation the distribution of refractive index in optical fibers has been developed. Experimental results of the distribution of the refractive index in the optical fiber are presented. It is shown that the sensitivity of the developed digital interference microscope depends on the characteristics of CCD and microscope zoom.
  • Item
    Контроль малих деформацій багатомодового полімерного волокна шляхом аналізу спекл-картин на його виході
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Варищук, В. І.; Бобицький, Я. В.
    Запропоновано та розглянуто метод контролю малих деформації полімерного оптичного волокна вимірюванням коефіцієнта кореляції спекл-картин. Досліджено схему та принцип роботи волоконно-оптичного давача деформації на основі багатомодового полімерного оптичного волокна. Проаналізовано залежності коефіцієнта кореляції спекл-картин від параметрів оптичного волокна та довжини хвилі випромінювання. Запропонований метод може бути ефективно використаний для контролю механічних напружень будівель та інженерних споруд. In this paper an optical scheme and the operation principle of strain monitoring based on the interference between guided modes in multimode polymer optical fiber is investigated. The possibility of measuring of the relative strain by processing of speckle patterns at the exit face of multimode fiber is studied theoretically and experimentally. The algorithm of correlation processing of speckle pattern is developed too. The recent progress of polymer technology allowed the application of plastic optical fiber in sensor design. Polymer optical fibers (POFs) have many advantages for sensing applications, including high elastic strain limits, high fracture toughness, high flexibility in bending, high sensitivity to strain. Polymers also have excellent compatibility with organic materials, giving them great potential for structural health monitoring. The most schemes of POF sensors were constructed using single-mode fiber, because it has high technical parameters. But, optical schemes of single-mode POF sensors are very complex. Multimode POF sensor can be constructed using only one fiber and digital camera. This simple scheme is based on the phenomenon of interference between modes in multimode optical fiber. The features of the low cost sensing technique for small strain measuring with using multimode POF were considered. This investigation shows that relative strain of conventional polymer optical fiber can be measured with high accuracy by correlation processing of speckle patterns formed at the exit face of fiber. The correlation method considered in the paper allows one to measure an axial elongation of the fiber within 0 to 50·10-7 m for typical multimode polymer optical fiber with the core diameter 980 μm. The interval between measurements is a few seconds, are needed to stabilize of speckle pattern. The measuring range of such strain sensor depends on properties of fiber used as sensitive element of sensor and using wavelength. The sensitive of sensor is determined by the changes of refractive index and temperature variations due to fiber deformation. Device sensitivity may easily be modified to coincide with required measurement sensitivity through careful choice of the active sensing fiber parameters. The sensing technique presented in this paper is simple, effective and inexpensive solutions to the problem of small strain measurements.
  • Item
    Комплексний підхід до підвищення стійкості електронних апаратів домеханічних дестабілізуючих факторів
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Матвійків, М. Д.; Матвійків, Т. М.
    Розглянуто взаємодоповнювальні способи підвищення стійкості електронних апаратів (ЕА) до дії ударів та вібрацій, які за механічних впливів є основними дестабілізуючими факторами. В разі механічних ударів інерційне перевантаження становить 5..15 одиниць. У багатьох випадках верхня границя енергетичного спектра прискорень досягає 50..150 м/с2. Під час ударів і вібрацій в елементах ЕА і, передусім, у контактах виникають незворотні зміни, які закінчуються руйнуванням. Оскільки повністю позбутись впливу механічних дестабілізуючих факторів не вдається, то необхідно приймати рішення про можливість підвищення стійкості електронних засобів. Комплексний підхід означає одночасне застосування декількох відомих засобів підвищення стійкості ЕА до ударів та вібрацій. Дослідження показали, що саме такий підхід дає найкращі результати. The paper considers complex ways to improve the stability of electronic devices (ED) to shocks and vibrations, which are the main destabilizing factors among mechanical effects. In mechanical shock, the inertial overload may reach up to 5..15 units. In many situations, the upper limit of the energy spectrum of acceleration reaches 50..150 m/s2. Such large inertial overload very quickly (in tens or hundreds of beats) causes the destruction of regular ED. Vibrations are general companion of shocks, or may be generated by regular sources, like propellers, moving vehicles or various motor devices - electrical, mechanical or internal combustion engine. In the presence of shocks and vibrations, in the elements of ED and, most of all, in their contacts appears irreversible changes that finally lead to the destruction. Engineers are trying to mitigate the impact of shocks and vibrations. Since the influence of mechanical destabilizing factors on the ED can not be completely solved, it is necessary to make decision on the possibility of increasing the stability of electronic devices. Various studies have shown that a differential approach, that concentrates on the use of only certain types of compensations for mechanical effects, such as shock absorbers, damper pads, various gels - do not give the desired results. At-first, they do not eliminate the influence of mechanical factors completely, and, secondly, they increase the weight and overall indicators of ED. On the contrary, an integrated complementary approach means the simultaneous use of several known means for increasing the stability of ED to highly energetic shocks and vibrations. A complex approach means the simultaneous use of several, supported each other, technical means of increasing the stability of ED to shocks and vibrations. The regular practice is following: ready ED are placed on dampers, matched according to their weight, operating conditions and the nature of mechanical forces, which that reduces the negative effect of mechanical destabilizing factors. The second set of questions concerns the choice of components mounting technics. Currently, for the connection of electrical elements most manufactures use sital, ceramic or polyimide substrates – they have a higher resistance to shocks and vibrations. The results of our research shows that: 1. Drilling columns at low frequency has large amplitude oscillations, and, hence, a wide energy range, which cause rapid destructions, primarily – electronic tools, and drilling telemetry systems, as well. 2.Wide studies have shown that only a complementary approach can improve the stability of ED and provide the best results in case of aggressive mechanical destabilizing factors.
  • Item
    Оцінка надійності програмно-апаратних систем за допомогою моделі їх поведінки
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Волочій, Б. Ю.; Озірковський, Л. Д.; Чопей, Р. С.; Мащак, А. В.; Шкілюк, О. П.
    Описано побудову моделі надійнісної поведінки програмно-апаратної системи у вигляді графа станів та переходів, яка враховує появу відмов та збоїв програмного забезпечення та апаратних засобів, їх наслідки, що призводять до простою, а також способи відновлення працездатності. За рахунок досягнутого ступеня адекватності запропонованої моделі підвищено достовірність розраховуваних показників надійності програмно-апаратної системи. Проведені дослідження показали різницю між значеннями функції готовності програмно-апаратної системи та ймовірності її перебування в стані простою, визначеними з урахуванням короткочасної та повної зупинок апаратних засобів. Hardware/software systems provide flexible implementation of microprocessors, microcontrollers and various peripheral devices and supply the ability to perform almost any functional algorithm that can be simply modified or replaced. For reliability estimation of hardware/software systems we must take into account not only the loss of efficiency, which was caused by the hardware failures, but the abnormal functioning, that was caused by software failures. All these features of hardware/software systems must be considered in their models for reliability indexes estimation. Development of mathematical models of hardware/software system begins with establishing the cause-and-effect relationships of its efficiency violations. Basing on these cause-and-effect relationships the structural-automatic model, which is formalized representation of structure and behavior of hardware/software system, was developed. This structural-automatic model and software module ASNA allows obtaining the analytical mathematical model of hardware/software system as graph of states and transitions. Development of structural-automatic model involves solving the following tasks: forming the vector of states, forming the set of formal parameters, defining the basic events and forming the tree of modification rules of vector’s of states components. Features of forming the vector of states are that the hardware state affects the software state and on the contrary, so the hardware/software system’s state must be represented by two vector’s of states components: one to display the hardware state and the other to display the software state. The set of formal parameters contains all constants and their values, which are used for constructing the mathematical model. Basing on the information of Crittercism, IBM, Microsoft and Ballista OS Robustness Test Suite the intensities of hardware and software faults and failures were calculated. Other required initial data were obtained too. Also, 12 basic events, which can be occurred, and development of the tree of modification rules of vector’s of states components were submitted in the model of hardware/software system. The specification of states and transitions was given and the graph of states and transitions was presented. From the developed model of the system’s behavior we can clearly distinguish three types of states, which are related with faults and failures of hardware and of software separately as well as of hardware and software collectively. Using the developed model the reliability indexes of non-reserved hardware/software system, which provides software restart when it hangs up, were researched. This mathematical model allows us to get standardized parameters of reliability and availability and other reliability indexes, which can be required by designers or engineers for comparison the competitive variants of hardware/software systems with different hardware and software configurations.
  • Item
    Аналіз планарних хвилеводів методом збурення
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Фітьо, М. В.; Ромах, С. В.; Бобицький, Я. В
    Використано метод визначення сталих поширення планарних хвилеводів за наявності збурення діелектричної проникності. Метод ґрунтується на представленні поля збуреного хвилеводу у вигляді лінійної комбінації полів незбуреного хвилеводу з деякими коефіцієнтами. Проведено розрахунки для хвилеводів, які не впливають на випромінювання (пасивні), поглинають чи підсилюють його (активні). Ця теорія є наближеною, коли враховуються лише направлені моди, проте може бути точною, коли немає взаємодії між модами. One of the important tasks today in the field of communications and information technologies is the ability to provide high-speed data transmission using fiber-optic communication lines. The presence of existing homo- and heterostructures in semiconductor lasers cannot implement this task due to the fact that at high-frequency modulation these structures generate a large number of modes, i.e., wavelengths. As an alternative, distributed feedback lasers (DFB lasers) are used which active medium is similar to a waveguide that includes a periodic structure, namely a grating. A waveguide indicates that active layer has greater refractive index than layers surround it. In a grating which is formed at layer interface of structure, Bragg reflection occurs providing single-mode generation in spite of spatial failure due to a standing wave in active medium. As to the theory of distributed feedback lasers, it is well developed and studied when first order Bragg conditions are carried out. Instead, there is another situation for higher order Bragg conditions (second, third). In particular, the theory for analysis of waveguide lasers to satisfy second order conditions is described, but it is only applied to active waveguides with surface relief gratings; in addition, representation of the fields in active waveguide is not quite complete. Also, the fields are not sufficiently presented for waveguides with bulk gratings resulting radiation is expected only from waveguide top, but at small angles to the axes x (i.e., almost perpendicular to a waveguide) and z (beam generated is propagating in a substrate) it is not provided by the theory. The theory of propagation of plane only reflective wave in periodic medium with gain and without it is worked out, and generation conditions at implementation of second and higher order Bragg conditions are obtained. But there is no possible to use this theory directly for waveguide DFB lasers because it is not clear how fields and waveguide mode constants of planar waveguides are calculated. Therefore, the aim of this work is a usage of method to find propagation constants of waveguide modes at perturbation presence which is determined by change of waveguide permittivity during pumping. This method is based on fact that field of unperturbed waveguide is represented as linear combination of unperturbed waveguide fields with coefficients which depends on coordinate along which waveguide modes propagate. As a result, systems of second order differential equations are obtained. In this paper, both passive\ (permittivity ε(x) is a real function) and active (ε(x) becomes imaginary values) waveguides without grating in a structure are considered. Using both the perturbation method and approach based on Fourier transform, symmetric and asymmetric waveguides are analyzed, and propagation constants of guided modes are found. Good coincidence of results obtained by these methods is observed. Difference is only in last digits of propagation constants; it appears due to rounding. Theory used is approximate because only guided modes are taken into account, but it can be accurate when there is no interaction between modes of unperturbed waveguide.
  • Item
    Визначення умов переходу від стратегії оперативного відновлення джерела безперебійного електроживлення до стратегії планового відновлення
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Волочій, Б. Ю.; Кузнєцов, Д. С.
    Розглянуто задачу визначення умов переходу від стратегії оперативного віднов- лення до стратегії планового відновлення відмовостійкого джерела безперебійного електроживлення зі збереженням його надійності. Необхідний рівень надійності забезпечується додаванням надлишкових елементів у структуру відмовостійкого джерела безперебійного електроживлення. При цьому обидві стратегії відновлення, якщо забезпечено однакові середні значення тривалостей безвідмовної роботи, володіють різними значеннями ймовірності відмови за заданої тривалості експлуатації. Для розв’язання поставленої задачі розроблено дві марковські моделі відмовостійкого джерела безперебійного електроживлення. The problem of the conditions definition of the transition from the corrective recovery to the planned recovery strategy of an uninterruptible power supply, while a reliability is kept on the same level, is considered in this paper. We consider the uninterruptible power supplies (UPS), which have a modular structure of the power supply unit (PSU). They are designed as a fault-tolerant systems (FTS) with N+M and 2×(N+M) redundant configurations, where N - is number of the PSU modules required to power the workload, and M - the number of the redundant modules. When there are the specific time intervals where an object, where the UPS is installed, is inaccessible, or there are problems with an access to it, it is reasonable to perform the transition from the corrective recovery (CR) to the planned recovery (PR) strategy of the UPS. In order to perform this, the parameters of the FTS and the recovery strategy must be defined. Those parameters must provide the equivalent UPS's reliability. For the UPS with N+M redundant configuration the CR strategy is applied (UPS № 1). The CR strategy is performing recovery immediately after the finding the fact that UPS reached threshold condition (but can be operable as well). From this moment begins the countdown of recovery procedure. For an UPS with 2×(N+M) redundant configuration the PR strategy is applied (UPS № 2). It differs from the previous one in that the recovery procedure starts at the predetermined scheduled time moments. In these time moments the condition of the UPS is object is made. If the condition does not meet the threshold condition, the repair crew is not sent. To solve this problem the models of fault-tolerant systems as the systems of Kolmogorov–Chapman differential equations had been developed. With its help, the dependence of the mean time of a failure-free operation (TFFO) of the UPS № 1 on the duration of the recovery of its components have been determined. For the input data, the periodicity values of the PR (TPER) for the UPS № 2, which provides the equivalent reliability with the UPS №1 by the TFFO index, have been determined. Though, those recovery strategies, while providing the same mean times of a failure-free operation, provide the different values of the probability of a failure for a given operation time.
  • Item
    Теоретичні аспекти та практичні особливості багатокритеріальної оптимізації процесів забезпечення якості реа на стадії виготовлення
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Бобало, Ю. Я.; Бондарєв, А. П.; Кіселичник, М. Д.; Недоступ, Л. А.; Тарадаха, П. В.
    Висвітлені теоретичні та практичні аспекти моделювання та оптимізації забезпечення процесів якості РЕА на стадії виробництва. Описано програмне забезпечення для завдань оптимізації ТП і приклади його застосування. One of the most important scientific and technical problems is to ensure the quality and reliability of technical objects. In this paper the theoretical and practical aspects of modeling and optimization of quality assurance processes of radio electronic equipment (REE) at the manufacturing stage are presented. In modern conditions a hard economic situation of the problem complements the requirement of rational usage of available resources. REE quality modeling requires the accounting of many processes at all life cycle stages (design, manufacturing, maintenance). Such processes form given, required and relevant properties of REE. The problem is solved by the modeling and optimization of technological processes (TP) of REE manufacturing, in particular by optimization of control procedures on technical and economic criterions. Mathematical feature of optimization methods using for such TP is a very large number of parameters. Each of parameters (for example, depth of control at all technological operations (TO)) is vectorial, therefore optimization even in one parameter becomes multiparameter. The adaptation of formal mathematical optimization methods to real processes is an independently, difficult and responsible task. Also in this paper the software (program-methodical complex) for optimization problems of TP and examples of its application are shown. This complex was used to solving problems of modeling, research and optimization of real REE manufacturing processes. This program has been tested on examples of typical manufacturing TP of printed circuit boards with six different technologies, integration chips, the universal oscilloscopes, liquid crystal indicators and other products. Optimization results open the possibility of process control by choosing the optimal (rational) structure, the optimal structure of the system control, formation of appropriate directory of the technological, control and measuring equipment. This generally guarantees the most rational using of all kinds material and technical resources. The results of sensitivity of account technological processes parameters to parameter values of technological operations showed additional opportunities of a program-methodical complex OPTAN on practical results implementation of TP optimization. The received results give the chance by development or upgrade of TP conscious to evaluate risks and the expenses caused by a deviation from best parameters values. These results give opportunity to define the most responsible links of process, quickly to estimate influence of TO parameters correlations of different physical nature on processes expenses of manufacturing and guarantee maintenance.
  • Item
    Моделювання каналу Гілберта–Еліота у системі зв’язку CDMA2000 в умовах міської інфраструктури
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Вакула, Ю. Я.
    Розглянуто основні переваги використання алгоритму Гілберта–Еліота для моделювання бітових помилок у каналі зв’язку в мобільних мережах стандарту CDMA2000. Подано характеристику основних чинників, що спричиняють появу бітових помилок, та шляхи їх подальшого математичного моделювання. Розроблено математичний апарат моделі станів для каналу зв’язку із “пакетом помилок” в середовищі програми MatLab 2013 R2. На основі проведених досліджень запропоновано модель зі значним виграшем ефективності порівняно із базовою версією. Any radio channel transferring information is a subject to data corruption. Especially it’s important for 3G mobile networks that use high frequency carrier wave and significantly increased data rate in channel. In this case data loss prediction mechanism gives a lot of opportunities for new network designing as well as for existed network improvement. Statistically a communication channel with error processes can be modelled regarding to one of the predefined patterns which describe particular environment influence on measured parameters of transferred data with a sufficient accuracy. Also some kind of improved models with memory can be implemented for channels where digital packet data are carried. In this paper the main advantages of Gilbert-Elliot algorithm for bit errors simulation in communication channel of cdma2000 mobile network are described. This algorithm is widely used in simulation development of data. The Gilbert-Elliott model is a simple binary case of finite state Markov channel with two states marked as “good” (G) and “bad” (B) states. Each of the states may generate errors with its own error rate eG and eB, respectively. As result it is a binary symmetric channel (BSC) with transition probabilities q to switch over from “good” state to “bad” state and p for reverse transition. The article shows that it’s possible to display error grouping in packets only if transition probability is much smaller than probability to stay in the same state. Otherwise errors occurring will be observed in random ordering. Error possibility in current state depends on the previous state. In that way the channel gets the memory feature. Few external factors can cause data corruption in radio channel of cdma2000 radio system. They are occurred as result of user movement, multi-path propagation, interaction with large obstacles, interaction with other sources of radio waves or noises, etc. It’s free space loss, slow fading, fast fading, interference and noise. Review of these factors that cause bit error occurrence and ways to further mathematical modelling are given. CDMA system involves a lot of recently developed accomplishments in radio engineering and telecommunication areas. It’s the results of impressive improvement of technical characteristics and software acceleration, which moved today cellular systems to absolutely new performance level. But in the same time it requires a professional solution to develop high quality data models. As result a mathematical model of state machine for communication channel with errors burst is developed with MatLab 2013 R2b environment. Simple version of developed model provides good statistical data. But it requires few calculations per each bit of data. It causes a low system performance. Based on the investigation a model with significant performance improvement in comparison with the basic version of model is given.
  • Item
    Система динамічного радіомоніторингу параметрів навколишнього середовища
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Стрихалюк, Б. М.; Пелішок, В. О.; Ріппенбейн, В. В.
    Проведено дослідження систем динамічного моніторингу з відображенням отриманих результатів на виділеному сайті в мережі Інтернет та використанням мобільних вимірювальних пристроїв. Показано, що при цьому виникають дві додаткові проблеми порівняно з використанням лише стаціонарних вимірювальних пристроїв. Для вирішення однієї проблеми – зменшення завантаженості безпровідного каналу зв’язку – запропоновано використання попередньої обробки послідовних результатів вимірювання в мобільних вимірювальних пристроях. Спростити вирішення другої проблеми – зменшення трудомісткості обробки всіх результатів для їх відображення на виділеному сайті – запропоновано забезпечити заміною логічних операцій графічними побудовами з використанням запропонованого методу. The environmental monitoring systems that display the obtained results on a dedicated site in the Internet are considered. The most common systems consist of one or more measuring devices that form the measuring system located in a controlled stationary object. Such objects can be large settlements and ecologically dangerous enterprises. Each measuring device generates data about the coordinates of it’s location (longitude, latitude) and the levels of controlled environmental parameters. Measuring devices transmit preformed information through the main communication channel to the center of data collection and processing. However, the known system monitors only a few fixed points, which may be not enough within the state. There may be cases when the fixed points of the environmental parameters will not exceed the permissible limits but between them the situation could be alarming. Therefore it’s necessary to create a system of dynamic radiomonitoring of the environmental parameters with increased informativeness about points carrying radiomonitoring by ensuring that the system can function not only with stationary measuring devices but also mobile. As a result, there are two problems: a significant increasing of the workload of the wireless communication channel and the increasing amount and complexity of the results of processing in order to reflect them on a dedicated website. Thus it’s necessary significant system improvements. For significantly reduction of the wireless channel’s workload the sequential preprocessing of measurement results in mobile measuring devices is proposed. If some parameters (latitude, longitude and measured parameter) for two consecutive measurements differ slightly, that is within acceptable limits, only label is transmitted that indicates the parameters’ immutability. Then in the data centre according to the brief supplied label the restoration of primary needable to displaying information is done. This dramatically change the amount of information about the results of measurements at a certain time from each of the measuring devices. This system construction requires a single complication of each measuring device, which in general leads to a permanent reduction of the workload of the wireless communication channel. In order to reduce the complexity of processing all the results to display them on a dedicated website offered a replacement logic operations graphical construction. The fact is that for results displaying it’s needable to check each of them for exceeding or not exceeding the permissible level. This test requires the use of logical operations that are quite time consuming, so require certain time costs. Therefore, an important issue is the reduction of the indicated time costs. For the above stated purpose in the data center the advanced data processing is using, which consists in replacing the logic checks by graphical constructions. This construction is based on the use of the proposed method “2D-3D-2D/”.
  • Item
    Багаторівнева модель буферизації даних у вузлах обслуговування мультисервісного трафіку
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Климаш, М. М.; Кирик, М. І.; Плесканка, Н. М.; Кагало, І. О.
    Проведено огляд основних принципів буферизації даних у вузлах обслуговування мультисервісного трафіку. Запропоновано багаторівневу модель буферизації даних у вузлах, які обслуговують велику кількість TCP потоків. Здійснено оптимізацію моделі буферизації з метою забезпечення задовільної якості надання послуг у мультисервісній мережі передачі даних. Given the bursty behavior of cloud applications described above, an easy solution to the incast problem would be to overdesign buffer capacity at each network node. The basic principles of data buffering at the multiservice traffic service node were reviewed. The data buffering multilevel mode in the nodes, that serve a large number of TCP flows, was proposed. Each level of the model has its own characteristics and is relatively independent. However the malfunction of any of them, may adversely excel at the efficiency of other levels. The network interface represents the physical level, which is the lowest. Packets routing are occurs at the protocol level. Two queues provide communication between physical layer (network interface card) and ip module. One is called the backlog and is used for incoming packets, the other – txqueue, for outgoing packets. In the current networks, the basis for data transmission is TCP/IP protocol stack. It provides a set of tools to deliver data from one application to another. Today, the size of the buffers is determined by the dynamics of TCP’s congestion control algorithm. In particular, the goal is to make sure that when a link is congested, it is busy 100% of the time; which is equivalent to making sure its buffer never goes empty. A widely used rule-of-thumb states that each link needs a buffer of size B = RTT × C, where RTT is the average round-trip time of a flow passing across the link, and C is the data rate of the link. Arguably, router buffers are the single biggest contributor to uncertainty in the Internet. Buffers cause queueing delay and delay-variance; when they overflow they cause packet loss, and when they underflow they can degrade throughput. Given the significance of their role, we might reasonably expect the dynamics and sizing of router buffers to be well understood, based on a well-grounded theory, and supported by extensive simulation and experimentation. The Smart-Buffer architecture takes into consideration that congestion in a typical data center environment is localized to a subset of egress ports at any given point in time and realistically never happens on all ports simultaneously. This enables its centralized on-chip buffer to be right-sized for overall cost and power; at the same time, the buffer is dynamically shareable and weighted towards congested ports or flows exactly when needed using self-tuning thresholds. In addition, the centralized buffer can be allocated based on class of service or priority group. Available buffer resources can therefore be partitioned into separate, virtual buffer pools and assigned to special traffic classes. This is especially useful in converged I/O scenarios where some traffic classes (such as storage) may require guaranteed lossless behavior. These properties enable Smart-Buffer technology to strike an optimum balance between silicon efficiency and burst absorption performance – essential design principles in current and next-generation high density. Optimization of the data buffering multilevel model to ensure a satisfactory quality of service in multiservice data network was made in this paper.
  • Item
    Дослідження площини управління програмно-керованих мереж на основі розподіленої системи функцій віртуалізації
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Коваль, Б. В.; Селюченко, М. О.; Мельник, Г. В.; Ковальчук, А. В.
    Запропоновано рішення для удосконалення площини управління програмно-керованих мереж, збільшення ефективності, швидкості реакції, надійності та масштабованості таких мереж. Удосконалення площини управління полягає у створенні розподіленої системи функцій віртуалізації (РСФВ), яка дає змогу вирішити основні проблеми, що виникають у разі використання принципів централізованого програмного керування в транспортних мережах операторського класу та загалом підвищити гнучкість у керуванні та адаптивність мережі до випадкових подій. На основі РСФВ розроблено метод динамічного моніторингу для ефективного управління ресурсами мережі та зменшення кількості службової інформації. Запропоновано функцію децентралізованого управління, яка створює резервну площину керування та забезпечує надійність мережі. Розроблено метод кешування записів таблиці потоків, що дає змогу без запитів на контролер швидко й економно відновлювати потоки з погляду службової інформації. Запропоновано функцію паралельного програмування таблиць потоків комутаторів для збільшення швидкості реконфігурації мережі. Всі рішення перевірено за допомогою розробленої імітаційної моделі, яка підтвердила ефективність та доцільність їхнього використання на реальній транспортній мережі. In this paper are proposed the number of solutions for improvement of control plane in software-defined networks. One of the main problems that arise when designing and implementing new network is the problem of developing efficient and optimal network control system. SDN technology has control plane and data forwarding plane separated from each other. Decreasing of time of network adaptation is a major index of efficiency of software controlling system as it impacts on flexibility that is a main characteristic and advantage of SDN. Improvement of control plane lies in creation of distributed system of virtualization functions (DSVF) which allows resolving major problems that arise when applying principles of centralized software control in carrier transport networks and increase control flexibility and network adaptability to unexpected events. In order to manage network controller must have up-to-date information about all devices and their state and configuration in the network. Intensive exchange by monitoring messages impacts on the amount of signaling information that is transferred on the network. Moreover existing method of monitoring may cause delays in reaction of the control plane to extraordinary events that require immediate handling. Based on DSVF the method of dynamic monitoring for efficient management of network resources and decrease in signaling information amounts has been developed. It allows dynamically change monitoring frequency according to level of utilization of specific segment of the network. One of the main tasks of centralized architecture of SDN is ensuring of reliability and availability of controller. The function of decentralized management that forms reserved control plane and ensures network reliability has been proposed. When programming flow tables sequentially network reconfiguration duration can significantly vary depending on the number of switches to be reconfigured, number of flow tables on each switch and number of flows to be modified in each flow table. Function of parallel programming of switch flow tables for increasing of network reconfiguration speed has been proposed. Key novelty of DSVF lies in the fact that management processes on each independent switch are partly performed by applications that are installed on each switch. Each application executes one specific function from the set of functions that have been created for a specific case in the network and in general this applications form distributed system of virtualization functions. All solutions have been tested based on the developed imitation model. The results of its work confirm efficiency and practical value when applying proposed solutions on a real transport network.
  • Item
    Аналіз структури мережевого трафіку та мережевих аномалій на прикладі сегмента локальної мережі кампусу Національного університету “Львівська політехніка”
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Романчук, В. І.; Алексєєв, С. В.; Червенець, В. В.; Колодій, Р. С.
    Новітні мережі підтримують тенденцію щодо підвищення інтеграції різних типів мережевої інфраструктури і технологій, формуючи так звану концепцію “Інтернету речей”. Це вимагає створення нових підходів до забезпечення безпеки і цілісності мереж, боротьби з мережевими аномаліями. Використання методів “точкового аналізу” трафіку і формування базових принципів, необхідних для створення так званих “розумних мереж”, допомагає наблизитися до відповіді на ці виклики. The main objectives of this article are to analyze and propose new solution to increase network efficiency and security. New approaches to the network designs are emerging with changing of network services and network availability requirements. To create network environment that can fully support ability to freely interconnect between various devices and inside different network types (BYOD (Bring Your Own Device), Internet of Things, etc.), the new mechanism of traffic analysis and control must be developed. When discussing basic principles of this new approach, we need to take in consideration all the major challenges that this “freely interconnected” concepts are facing. The main problem will be network security and integrity. Also significantly will increase percentage of “parasite” network traffic and network anomalies occurrence. But with high traffic rates transmitted over network segments and mobility of network users that are using wireless network infrastructure, current approaches Intrusion Detection Systems (IDS), Intrusion Prevention Systems (IPS), and other network and security monitoring approaches just not flexible enough and inefficient. The future of network security and traffic control solutions lies within “smart network” concept. New types of “smart networks” need to have an ability to react autonomously on any “threat” or anomaly in network flow. This requires an algorithm that can in real time make a correct suggestion regarding current network problems. Basically the whole process will include three stages: monitoring (finding and locating certain network problem and defining its “pattern”), classification (using “pattern” that was established on previous stage classification algorithm can now find suggested source of the problem and mechanism of solving it), resolving problem (finally we can apply solution that algorithm choose to solve the problem). All this stages must be combined in one procedure that is executed by autonomous controlling unit. For decreasing an amount of false positives and information that needs to be proceeded, this control mechanism need to include problem detection solution that will use “critical point” method of information gathering (only collect traces and traffic patterns of certain minimum that needed to identify problem), and machine learning (to dynamically improve quality of selected solutions).
  • Item
    Аналіз параметрів оптичного сигналу в повністю оптичній мережі з комутацією за довжинами хвиль
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Красько, О. В.; Демидов, І. В.; Брич, М. В.
    Наведено результати розрахунків OSNR, основані на отриманій аналітичній моделі для частини повністю оптичної мережі, а також надано рекомендації для розробників оптичних мереж. This paper is devoted to the analysis of optical signal to noise ratio (OSNR) for all optical networks (AON) with wavelength switching at the cascade switching of optical amplifiers and optical cross connectors, including modelling of transient interferences in optical cross connectors, due to the impact of which there is an additional communication lines’ power penalty appears. In order to create economically profitable all optical net or to increase the throughput capacity of existent one considering its high performance, it is necessary to review such architectural and wavelength routing factors as network’s physical layers restrictions. Available publications omitted any effective solutions of the wavelength routing task on the criterion of the structural cost and BER minimization in the respective optical wavelength path. Despite it, while designing (logically or physically) an optical network with wavelength switching in the most optimal way, we need to be sure that physical technology of the network will grant us with the acceptable level of negative impact from network elements’ physical parameters. That’s why the investigation of the AON physical layer impact by means of OSNR analysis in the optical channels with wavelength switching at the real transmission parameters is the scope of this work. It is shown, that optical signal probably should pass the set of optical cross connectors (OXC), distributed optical amplifiers and interconnected optical fibers that definitely will worsen the quality of the signal. This is due to the decrease in signal power within optical fiber attenuation, crosstalks in OXC and summing the useful signal with noise of Amplified Spontaneous Emission (ASE) in optical amplifiers. This article contains the result of OSNR calculation after the AON section analytical simulation and recommendations for network designers were presented. Resulted analytical expressions allow making justified choice of the AON with wavelength switching structure based on a given set of input parameters and optimize this structure on the criterion of maximum OSNR values on the corresponding wave transmission paths. It is also shown that FEC technology according to G.709/Y.1331 is applicable when we need to make our AON structure more scalable in the spatial dimension and more powerful when more sophisticated switching core needed to be realized. We could also conclude that worsening of OSNR value is under strong impact of the number of optical amplifiers used, and in the less scale under impact of the OXC number..
  • Item
    Етапи розвитку сучасних інфокомунікаційних сервісів та енергетична ефективність мережевих технологій
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Лунтовський, А. О.; Гуськов, П. О.; Масюк, А. Р.
    Розглянуто архітектурні перетворення сучасних мереж та їх (мобільних) сервісів і додатків. Подано періодизацію розвитку мережевих сервісів, Internet та хмарних обчислень. Запропоновано заходи, що необхідно вживати, щоб підвищити енергетичну ефективність сучасних технологічних рішень, розбудовуючи телекомунікаційні мережі майбутнього. Описано концепцію та особливості розвитку від “Інтернету людей” до “Інтернету речей” та “туманних” обчислень. Розглянуто розмежування категорій IoT, IoS, Clouds та Smart Grid. Значна увага приділена необхідності переходу до технології Fog Computing. Наведено приклади реалізації енергетично ефективного сервісу типу XaaS на основі мікрокомп’ютерного вузла, а також енергетично ефективного мережевого пристрою пам’яті. The article reviews the architectural transformation of modern networks and their (mobile) services and applications. Periods of network services, Internet and cloud computing are posted. We describe the requirements for telecommunication networks in each of the individual stages of development and performance criteria specified network technologies. The paper presents the measures that should be taken to improve the energy efficiency of modern technology making in the development of telecommunications networks of the future. The concept and features of the evolution from “Internet of people” to “Internet of things” and “fog” computing are described in details. Certain categories distinction has been considered, such as IoT, IoS, Clouds, and Smart Grid. Much attention is paid to the need to transfer to the Fog Computing technology. A realization of energy-efficient XaaS type based on micro computer unit and energy-efficient network storage device is offered. Examples of energy-efficient File Server (Private Cloud Storage) type service Raspberry Pi based on microcomputer unit are shown. It is worth noting that there is some compromise in solutions for Fog Computing / Smart Grid technology development. The choice varies between centralised, often virtualized systems (Clustering, Clouds) and decentralized systems. The paper describes the criteria for selecting between centralized and decentralized systems.
  • Item
    Сеть распределения телекоммуникационных услуг абонентам железнодорожного экспресса
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Безлюднов, Д. Э.; Кубасов, И. С.; Сундучков, К. С.
    Описано напрями розвитку концепції інтерактивної гетерогенної телекомунікаційної системи (ІГТС) і місце супутникового радіоканалу в такій мережі. Показано переваги і недоліки супутникової лінії в архітектурі ІГТС. Розглянуто принципи побудови мережі розподілу послуг абонентам залізничного експреса. Розглянуто сигнал на передавальній та приймальній сторонах. Запропоновано мережу розподілу послуг абонентам експреса. Розглянуто ЕМС системи розподілу інформації від центральної станції експреса до абонентів. This article describes the new concept of providing multimedia services, which require bandwidth 12 Mbit/sec, for mobile subscribers moving at speed of 250-350 km/h on train express. This concept is called – interactive heterogeneous telecommunication system (IHTS). Also describe a place of a satellite channel in this network. There are advantages and disadvantages of satellite trunk line in architecture IHTS are also observed in this paper. We consider the signal at the transmitting and receiving side. Defined restrictions on group channel and OFDM symbol separately. Calculate the following parameters of OFDM symbol that will be used in downlink channel from base station to central station on the railway express: 1. Bandwidth of one subcarrier. 2. Pulse length. 3. Pulse widening factor. 4. Maximum number of services in 400 MHz bandwidth. 5. Maximum number of subcarriers in one OFDM-symbol. 6. Bandwidth of one OFDM-symbol. Also calculated the total number of OFDM-symbols which require for transmit the whole traffic for 200 subscribers. We have composed those OFDM-symbols in 1 GHz group channels and calculate the total bandwidth. We calculate that parameters for 12Mbit/sec for one service and for two hundred subscribers. It is proposed part of the scheme for the receiver of the OFDM signal for central station on train car. Defined the key operations that should be done for receive complex signal. That scheme will receive OFDM-symbols, unpack it, multiplex sub-channels and produce prepared for future distribution services. Also discuss the principles of construction of distribution network services to subscriber’s railway express. Define some key feature of placing routers in the train cars. Proposed 2 different model of distribution network, using Wi-Fi technology, and pros and cons of them are considers. Questions of electromagnetic compatibility for distribution system information from a base station to express subscribers are considered. Problem that reduces the power of the signal at the receiving side are represented. Proposed the following solutions: 1. Use carrier frequency 5 GHz for Wi-Fi 802.11n technology. 2. Decrease radiant power of routers at the central station that transmit signal to routers at train car. 3. Rationally allocate frequencies for Wi-Fi technology. 4. Use a protective coating on the train car roof to reduce the multipath signal. The formula for calculate the length of protective coat from receiver router are offered. 5. Use protective shields on the train car roof to reduce the multipath signal. The formula for calculate the height of protective shields and length, at which the protective shield should be placed from receiver router are offered. Described other possible negative impacts on distribution system.
  • Item
    Особливості планування радіорелейних систем умережах мобільного зв’язку
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Семенко, А. І.; Шокотько, А. А.
    Показано актуальність використання радіорелейних систем у мережах мобільного зв’язку, які дають змогу створювати розгалужену мережу доступу з великою пропускною здатністю і з достатньо гнучкою для зміни топологією без великих втрат коштів і часу. Зазначено, що ефективна робота радіорелейних мереж досягається технічно правильним плануванням обладнання, частот, ємностей прольотів і їх параметрів, забезпеченням прямої видимості прольоту, стійкості конструкції до вітрових навантажень, стабільності електроживлення, мінімальних завад через інтерференцію сигналів у мережі. Підкреслюється здатність радіорелейного обладнання працювати в гібридному режимі з одночасним використанням стандартів PDH/SDH спільно з IP пакетами і цим досягати універсального рішення для передавання даних на рівні доступу мобільних мереж. Showing the relevance of the use of microwave systems in the mobile networks, which make it possible to create developed access layer of the transmission network with large bandwidth and flexibility enough to change topology without great loss of time and money. It’s very actual to use the modern microwave equipment, which works in the range of frequencies, which are called E-band (70-80 Ghz), and it is possible to reach the transmission speed rates up to 2.5 Gb/s. Such transmission speed is enough to satisfy the need not only of 3G base station, but LTE as well. It is noticed, that in the countryside and in small towns concentration of base stations is reduced in comparison with cities, as each station can cover a large area due to fewer obstacles to propagation of radio waves and a low density of subscribers. In such cases, microwave equipment that combines the advantages of low cost and high performance with characteristics that can compete with the wire communications, also is the best solution for the deployment of transmission networks on access levels. It is noted that the effective operation of microwave networks is achieved technically by the correct technical planning of the equipment, frequencies, capacities spans and their parameters, providing direct visibility of the microwave link, stable design of the supporting structure considering its wind loads, power sources stability, minimal losses caused by interfering signals in the network. In the current work the main requirement to the microwave networks structure and performance in the mobile operators transmission networks during the planning and implementation stages are described. The mains point and stages of the microwave transmission networks planning process are listed. The features of microwave transmission systems are described: signal in a radio link can be transmitted with vertical or horizontal polarization, vertical polarization signal is less affected by natural rainfall, but during the frequency planning it is often necessary to use horizontal polarization signal, the microwave stations are commonly used parabolic antennas with aperture diameter up to 2m. Depending on the microwave network geographical position it is necessary to take into the account local terrain and climate conditions, which have strong impact on the microwave links performance and microwave network planning. Also, it is possible to estimate microwave planning quality by calculating special indexes which can show the microwave network work availability, frequency planning efficiency. Emphasized the ability of microwave equipment to work in hybrid mode while using the standard PDH/SDH together with IP packets and thus achieving universal solution for data -level access to mobile networks.
  • Item
    Модель оцінки пропускної здатності когнітивної радіомережі на основі OFDM
    (Видавництво Львівської політехніки, 2014) Кирик, М. І.; Янишин, В. Б.; Стрихалюк, І. Б.
    У роботі запропоновано модель взаємодії когнітивної радіомережі з мережею GSM. Для когнітивної радіосистеми пропонується використовувати OFDM для покращення сканування радіочастотного спектра, формування спектра і формування огинаючої OFDM-сигналу в системі когнітивного радіо, а також визначено організацію структури даних вторинної мережі. Запропоновано математичну модель імітації мережі CR з первинною і вторинною радіокомірками та оцінки пропускної здатності системи. Модель імітує діяльність первинних користувачів системи GSM і роботу мережі CR, беручи до уваги умови радіосередовища, розташування CR користувачів та їх вимоги до якості для різних видів послуг. In this paper considered the cognitive radio (CR) networks with the GSM network like primary network cooperation possibility. The cognitive radio system meant radio with a selfmanagement mechanism with different levels of ability to adapt to the changing radio environment. The self-management mechanism is based on the principles of learning and artificial intelligence. In world practice, the frequency assigned to a particular entity in a certain area on a long term basis. However, most commonly frequency for this designated area not always used, and as necessary. In other words, many frequency bands are irregularly loaded in the space and time domains. Because of the shortage of frequency resources are limited to the cellular network to the data rate. The data rate of modern communication systems is also increasing due to the use high-level types of signal modulation, requiring more signal/noise ratio at the receiver input. Existing GSM network is almost completely satisfy the needs of users for voice services, but the data rate cannot compete with cellular networks based on UMTS and LTE technologies. Here proposed high speed data transmitting method in GSM based on the principles of cognitive radio. On the existing GSM network topology (primary/licensed network) complementary superimposed secondary/unlicensed network operating in the same frequency bands. CR system must have ability to measure, sense, learn, and be aware of important operating conditions. It should be able to find and exploit the unused parts of the spectrum at the fastest and efficient way. The popular spectrum sensing algorithms such as matched filtering, energy detection, spectral correlation (cyclostationarity), radio identification based sensing, waveform based sensing can provide awareness of CR system. Moreover, cooperation spectrum sensing can reduce the detection time and increase the agility, but also facilitate the problem of hidden terminal, shadowing or severe multipath fading. Here proposed to use OFDM for the CR system and discussed OFDM’s advantages to allow better sensing and spectrum shaping capabilities, considered OFDM-symbol formation method in CR system and determined the data structure organization. The mathematical simulation model of CR network with one primary system and one secondary cell created for accurate capacity evaluation of selected system. Model simulates GSM primary users’ activity and CR network operation scheme that taking into account the radio environment conditions, CR users location and their quality requirement for different type of services.