Радіоелектроніка та телекомунікації
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2434
Вісник Національного університету "Львівська політехніка"
Browse
14 results
Search Results
Item Визначення метрик якості сервісу у гетерогенній розподіленій cloud-системі(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-26) Лаврів, О. А.; Бак, Р. І.; Пашкевич, В. З.; Климаш, М. М.; Lavriv, O.; Bak, R.; Pashkevych, V.; Klymash, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДосліджено процес навантажувального тестування розподіленої гетерогенної інформаційно-телекомунікаційної системи, яка базується на cloud інфраструктурі. За результатами навантажувального тестування виявлено вузьке місце у досліджуваній системі, а також отримано оцінки використання інфраструктурних компонентів системи і значень метрик якості обслуговування та якості сприйняття послуг користувачами досліджуваної інформаційно-телекомунікаційної системи. Показано, що оновлення програмного коду системи робить неможливим розроблення та використання універсальних моделей, оскільки навіть незначні зміни програмного коду призводять до зміни поведінки системи, що не може бути враховано як у аналітичній, так і у імітаційній моделях.Item Імітаційна макромодель поведінки абонентів у мережі коміркового зв’язку(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Бак, Р. І.; Гуськов, П. О.; Лаврів, О. А.Запропоновано імітаційну макромодель поведінки абонентів у мережі коміркового зв’язку, яка враховує її структуру, особливості переміщення абонентів та їхню активність, зокрема процес генерації запитів абонентськими терміналами. На вході моделі задають параметри коміркової структури, інтервал моделювання, параметри потоку абонентських викликів, кількість груп абонентів за швидкістю переміщення та максимальну можливу швидкість переміщення абонентів. Результатами моделювання є сформована згідно із заданими правилами коміркова структура з базовими станціями, які розміщені в центрі шестикутних комірок, ємність мережі за викликами, згенеровані на інтервалі моделювання виклики абонентів, характеристика їх обслуговування та кількість необслужених викликів унаслідок перевантаження мережі з урахуванням особливостей переміщення абонентів. The paper proposes the simulation macro model of subscribers’ behavior in cellular communications network, considering its structure, peculiarities of the subscribers’ movement and their activity, including the requests generation process by subscribers’ terminals. Model input obtains the set of cellular structure parameters, simulation interval, parameters of the user’s requests flow, number or caller groups by moving speed and maximum possible speed of subscribers. The results of the simulation are: generated according to the set rules cellular structure of the base stations, which are located in the center of hexagonal cells, the capacity of the network in terms of calls, generated subscriber’s requests in the range of simulation interval, characteristics of their processing and the number of non-processed requests in the reason of network congestion considering the subscribers movement. The continuous hexagonal coverage of a given area with lowest possible ceiling and the maximal distances between neighboring base stations according with their cell ranges is received based on the proposed method of forming the cellular structure of mobile network received. It shows the number of base stations, their location. Based on subscriber’s movement simulation we define a set of coordinates of each subscriber location at any simulation step. These coordinates depict different scenarios of subscribers moving that consist of individual trajectories for each subscriber considering their personal speed and movement direction. The amount of required equipment to service the subscriber load entering the coverage zone may be calculated based on simulation results.Item Удосконалення алгоритму повного групового розсилання у системах оброблення даних з розподіленою архітектурою(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Кришталь, Р. П.; Лаврів, О. А.; Хархаліс, З. М.Поступове зміщення від індивідуальних до спільних платформ надання сервісів формує нові завдання, пов’язані з їх належним функціонуванням. У роботі здійснено моделювання та проведено дослідження роботи методу повного впорядкованого групового розсилання. Наведено основи побудови логічних годинників. У результаті аналізу виявлено, що наявна реалізація методу не придатна для процесів з non-FIFO чергами подій, тобто не здатна адекватно функціонувати в сучасних умовах високих інтенсивностей надходження запитів на обслуговування. За результатами проведеного аналізу запропоновано удосконалений метод повного впорядкованого групового розсилання, здійснено моделювання його роботи та показано, що запропоновані зміни дають змогу знизити імовірність відмови в сучасних розподілених системах надання сервісів. The gradual shift from individual to shared service delivery platforms brings distributed service delivery systems to the forefront and the problems associated with their proper functioning. Performance of totally ordered multicasting method was modeled and studied in this paper. The analysis revealed that current realization of the method is not suitable for processing non-FIFO-queue events, thus is not able to function adequately in modern highintensity flow of service requests. Accordingly, improved method is proposed. The block diagram of this method is depicted in the paper. The simulation process is specified. Performance of modified totally ordered multicasting method was modeled according to this process and it is shown that proposed changes allow decreasing of failure rate in modern distributed service delivery systems. The paper shows the use of totally ordered multicasting method in real systems is complicated by the fact that it only works well in the channel FIFO. Because of this disadvantage, we propose improved method of totally ordered multicasting, which enables the synchronization process to survive, even if the message of sender process is lost. The improvement is to limit the waiting time for a response from all the processes addressed. This is to reduce the probability of failure of the process. However, the signaling information amount increases that circulates in the data network.Item Оцінка адекватності функціонування програмного маршрутизатора у процесі обслуговування мультимедійного трафіку(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Бешлей, М. І.; Селюченко, М. О.; Лаврів, О. А.; Масюк, А. Р.Проведено дослідження імовірнісно-статистичних властивостей трафіку експериментальної мультисервісної телекомунікаційної мережі для підтвердження адекватності моделі програмного маршрутизатора та згенерованого трафіку. Ефективність запропонованого підходу особливо чітко виявляється в умовах значних навантажень на комунікаційне ядро мережі, оскільки навіть незначне зниження затримок потоків реального часу суттєво підвищує якість обслуговування, а в деяких випадках є визначальним фактором для забезпечення оперативності реагування мережевої системи на кризові ситуації. In this paper we perform a study of probabilistic and statistical properties of experimental traffic of multiservice telecommunication network to confirm the adequacy of the developed software router model and simulated traffic profiles. The effectiveness of the proposed approach may be investigated the best under the conditions of significant load on the communication network core, because even a slight reduction in streaming delay substantially increases the service quality, and in some cases it is a major determining factor that ensures the efficiency of the system response on critical situations. The investigations are performed using developed virtual software router. The development was carried under the Qt5.2 programming environment. It uses the programming language C ++ (C ++ standard 11, 2011). The main advantage of this environment is that the code that has been written on it can be compiled on different platforms (e.g. Windows, Linux, Mac OS). Quality control of the traffic generator is performed to determine the maximum rate of IP packets generation with regular inter-packet spacing. The lower the standard deviation of inter-packet spacing, the less error and the more adequate simulation results are observed. We perform a series of tests to determine the quality of generator. Each stage of the experiment isdetermined by different inter-packet spacing and packet size. In the first test the packets flow rate is selected to ensure normal router functioning mode. In each subsequent test the flow rate is increased until the rate value when the length of the emerging queue begins significantly affects the delay of IP packets. Selected The size of software routers incoming buffer is 24 packets. We performed an experiment on comparison of processing delays by hardware router (Cisco 2800 series) and the developed software router to confirm the adequacy of the latter. We have obtained in real time sets of data that are represented as graphs which depict the range of the round trip time for all packets and density of distribution probability. We have used Wireshark network analyzer to fix the fragmentation and grouping of packets in transmitted information flow. Experimental studies have confirmed the adequacy of the results obtained during the simulation of software router. The experiment was performed using 2 and 3 routers for a more accurate assessment of the delay of the real router.Item Модель системи динамічного управління пропускною здатністю каналу інтегрованої WI-FI/GSM мережі(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Бешлей, М. І.; Ткачук, В. П.; Бугиль, Б. А.; Лаврів, О. А.Обґрунтовано можливість поліпшення якості надання послуг мобільного оператора за рахунок використання технології Unlicensed Mobile Access-Advanced (UMA-A). Розроблено оригінальний програмний продукт, який дозволяє здійснити оптимізацію мережевої інфраструктури мобільного оператора, перерозподіляючи мережеві ресурси із упровадженням і розвитком в ній елементів NGN-технологій для спільного розгортання інфокомунікаційної мережі. Також поліпшено якість обслуговування мобільних абонентів розподіленими сервісами в системах мобільного зв’язку із застосуванням запропонованого методу оцінки завантаженості Wi-Fi каналу та динамічного резервування пропускної здатності для кінцевих користувачів у процесі інтеграції мереж. Досліджена поведінка інтегрованої мережі в годину найбільшого навантаження та механізми керування мережею під час перевантаження на основі імітаційної моделі, розробленої в програмному середовищі Opnet Modeler. In this paper the possibility of increasing quality of service for mobile operator based on using of Unlicensed Mobile Access-Advanced (UMA-A) technology has been substantiated. It has been proposed a new way of increasing the efficiency of resources allocation of convergent network. The use of UMA-A allows releasing part of the radio channel resources in the places where overloads are observed. It has been developed an original software product which allows optimization of network infrastructure of mobile operator by redistribution of network resources when implementing and developing in it elements of NGN technologies for common deployment of infocommunication network. Also it has been increased quality of service for mobile users by distributed services in mobile systems using the proposed method of evaluation of the Wi-Fi channel load and dynamic reservation of throughput capacity for end users in the process of networks integration. Services that will be provided in the network and quality requirements for this services have been formed. The behavior of intergrated network during the hour of the highest load and mechanisms of network control during the overload based on immitation model developed in software environment Opnet Modeler were investigated.Item Дослідження методів частотного планування коміркових мереж на основі технологій LTE та GSM(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Кузь, І. М.; Хархаліс, З. М.; Гуськов, П. О.; Лаврів, О. А.Modern researches in field of mobile network depend on network infrastructure in a specific region. Nowadays, the actual issue is reforming of the existing frequency range for LTE deployment. The most common band is 900/1800 MHz, which in usual licensed for the GSM networks. It known that LTE net-work core can be easily integrated with the existing GSM infrastructure. The convergent base stations had been already known which can operate with GSM/LTE/WCDMA simultaneously. Therefore, the urgent task is implementation of radio interface based on spectrum sensing between different technologies in the same band. This work is devoted to building effective frequency planning networks for LTE technology on the existing GSM band. While making frequency planning of LTE technology, we take into account the presence coverage of existing GSM network. Thus, we consider two different methods of frequency planning: soft and fractional. Both of these methods of frequency reuse well described in LTE. In both cases, the whole frequency band divided into two groups. One of them used by the subscribers located inside the cell as well as on it edges, the other – only in-side the cell. Deploying LTE coverage on GSM spectrum may arise the situation when operating frequencies of GSM base station can fully interfere with one of the LTE bands.We propose modified method of soft frequency re-use, which lies in exception of conflict bands from an inside-cell frequency band. At the border of the cell, we propose to use coordinated service that is providing service to the subscriber by multiple base stations, in order to achieve higher throughput. This technology lies in synchronizing multiple base stations in time and frequency in their interaction via optical channel. Using a joint processing method, we obtain a significant increase in throughput at the border of the cell, which compensates some drawbacks of the soft frequency reuse method. One of the options for deploying LTE network is construction of a common network between several operators. It is a widespread practice these days and leads to the solution for a number of problems, which are connected, in particular, to the lack of spectrum for 3rd and 4th generation networks deployment. Given the global experience, we consider the following model of cooperation between operators: two or more operators carry out reforming of their own bands to release continuous frequency band, merging of which forms a common frequency band. From the set of architectural solutions, we chose two models in which we will be interested. Gateway Core Network – main principal of which lies in closer interaction in a network control segment and allows to install shared mobility management entities as well as common radio access network. Multi Operator Core Network – uses separate MME modules, which, in comparison to GWCN, allows to de-crease amount of service traffic in transport network and to simplify the setup of each core network. According to Ukrainian circumstances and the need of CAPEX reducing in the initial stage we propose to use a GWCN model. Проаналізовано використання нових методів повторного використання частот. Запропоновано модель ефективного частотного розподілу на основі уникнення конфліктних смуг з технологією GSM. Розглянуто алгоритм координованого обслуговування для зменшення міжкоміркової інтерференції. Проаналізовано необхідність перерозподілу частотних ресурсів між операторами зв’язку з метою отримання неперервної смуги для впровадження технології LTE. З метою отримання великої кількості частотних ресурсів запропоновано здійснювати спільну експлуатацію мережі LTE. Для оптимальної побудови мультиоператорної мережі є запропоновано використання архітектури GWCN.Item Методи оптимізації фізичної та логічної структур телекомунікаційних мереж(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Бугиль, Б. А.; Лаврів, О. А.; Бешлей, М. І.; Червенець, В. В.The article deals with reasons why the planned network resource is not used completely. The main attention is paid to the dynamic routing protocol, which does not consider the current load of local network segments according to the principle of its functioning. In the paper local segments loading considers with existence of a constant flow to reduce the computational complexity of the proposed method. The method is proposed in the work to maximize the use of network resources and resource allocation improving based on alternative routes variation through less loaded local segment. The proposed method implemented as a simulation model in Matlab. It allows making decision on routes variation based on introduced efficiency index for resource allocation. The article shows results of two experiments on the proposed method to determine its adequacy. The task of the first experiment is to determine the effectiveness of the method to vary the network resources allocation for simple network structure. The second experiment compares the value of efficiency index for resource allocation with load balancing according to the protocol EIGRP and the one with route replacement. The proposed method replaces dynamically defined routes to alternative that maximizes the efficient use of shared network resource. The major factors influencing the effectiveness of a network resource handling is a network physical or logical structure. It depends on the number of edges in the network topology. Physical structure forms when designing the network in the future does not undergo significant modifications, so the paper proposes a method of physical structure selecting that will provide the highest flows service quality for a given number of nodes and edges. Physical structure redundancy increases with connectivity increasing, leading to a set of possible logical structures. Formation of these logical structures provides routing policies in the network. In this paper, we propose a comprehensive method of physical and logical structures selection, which provides the most effective use of network resources to ensure a high level of flows service quality. Routing protocols operation depends on the network physical structure, because it has to form the best logical structure. The criterions of logical structure effectiveness are the QoS parameters for transmitting flows. The main disadvantage of dynamic routing protocols is that the selection of the optimal route bases on mono-criterion metric does not considers all the network features and causes an ineffective use of network resources. At present, the only way to control the network resources allocation during the routing process is traffic balancing. It means that all equivalent routes are uses, through which you can reach the recipient. Проведено аналіз та обґрунтування чинників, що впливають на особливості використання мережевого ресурсу, закладеного у процесі проектування телекомунікаційної мережі. Кількість ребер у топології мережі є основним фактором, що характеризує вплив фізичної та логічної структур на ефективність використання мережевого ресурсу. Запропоновано метод вибору фізичної структури, яка забезпечить максимальну якість сервісу потокам при заданій кількості вузлів і ребер. Для забезпечення балансу потоків розроблено метод модифікації логічної структури, що ґрунтується на пошуку альтернативних шляхів через найменш завантажені локальні сегменти телекомунікаційної мережі.Item Інтегральна оцінка ефективності вибору маршрутів передання потоків даних для різних конфігурацій мережевих топологій(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Климаш, М. М.; Бугиль, Б. А.; Лаврів, О. А.; Корецький, Т. ВПроаналізовано конфігурації топологій за критеріями пропускної здатності та затримки. За цими критеріями формується інтегральна оцінка та здійснюється порівняння топологій з шістьма вузлами. The article analyzed the topologies configuration using the bandwidth and delay criteria. Based on these criteria formed an integral evaluation and the comparison between topologies with six nodes.Item Дослідження принципів побудови мультисервісної мережі за технологією LTE-UMTS(Видавництво Львівської політехніки, 2010) Климаш, М. М.; Лаврів, О. А.; Венгерак, В. І.; Цуркан, Р. С.Запропоновано концепцію розгортання мережі четвертого покоління на основі існуючої мережі UMTS. Розроблено архітектуру базової станції eNodeB. Введено поліпшені схеми модуляції та кодування з метою підвищення енергетичних характеристик та швидкості передавання. Удосконалено параметри системи завдяки використанню системи антенних решіток МU-MIMO. The article offers the concept of fourth generation network deployment on the basis of the existing network of UMTS. A base station architecture eNodeB has been elaborated. Improved modulation and coding schemes have been introduced to improve energy performance and transmission speed. Parameters of the system have been improved by using MU-MIMO antenna.Item Модель системи управління ресурсами мультисервісних мереж в умовах самоподібності трафіку(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Лаврів, О. А.; Бешлей, М. І.; Гнатчук, М. М.; Поліщук, А. В.Проаналізовано технологію забезпечення гарантованої якості облуговування мультимедійного трафіку. Розроблено методику пріоритезації мультимедійного трафіку. Розроблено імітаційну статистичну модель системи пріоритетного обслуговування мультисервісного трафіку з класифікатором послуг. Проведено дослідження параметрів мультисервісної телекомунікаційної мережі на основі запропонованої імітаційної моделі. Analytical review of service quality ensurance technologies for multimedia traffic have been performed. The method of multimedia traffic prioritization has been designed. The simulation statistical model of the priority service system with the service classifier has been created . The parameters of multiservice telecommunication network have been analized on the basis of the simulation model.