Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
13 results
Search Results
Item Теорія Кернера та фазові переходи для потоків у телекомунікаційних мережах(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-18) Кайдан, М. В.; Бешлей, М. І.; Максимюк, Т. А.; Стрихалюк, Б. М.; Матвіїв, Р. З.; Kaidan, M.; Beshley, M.; Maksymyuk, T.; Strykhalyuk, B.; Matvyev, R.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityВ роботі розглянуто можливість використання теорії Кернера трьох фаз для телекомунікаційних мереж. Описано принципи функціонування транспортних потоків для фаз вільного, синхронізуючого потоків та фази рухомого кластера у системах масового обслуговування з явними втратами, з очікуванням та у системах з повторними викликами. Також розглянуто теорію Кернера за пріоритетного обслуговування та визначено, що кількість фаз значно зростає. Розглянуто можливість дослідження фазових переходів у телекомунікаційних мережах на основі теорії Ландау. Описано параметр порядку, потенціал та коефіцієнт при квадратному члені для дослідження фазових переходів у мережах.Item Комплексний метод оптимізації маршрутизації інформаційних потоків у самоорганізованих мережах(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Климаш, Ю. В.; Шпур, О. М.; Кайдан, М. В.; Klymash, Yu. V.; Shpur, O. M.; Kaidan, M. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозроблено комплексний підхід до оптимізації маршрутів передавання даних у самоорганізованих мережах. Суть методу полягає у оптимізації множини найкращих маршрутів, що утворюються завдяки роботі модифікованих алгоритмів імітації відпалу та мурашкового, використання яких дає змогу знаходити глобальний екстремум деякої функції на основі впорядкованого випадкового пошуку та здійснювати пошук оптимізованого маршруту з найкращим значенням параметра QoS на основі видалення/додавання вузла до маршруту, а також враховувати неоднорідності в мережі. Це дасть змогу забезпечити високу працездатність мережі загалом та підтримувати необхідний рівень параметрів QoS для кінцевих користувачів.Item Модель визначення метричного тензора телекомунікаційної мережі на основі криволінійної системи координат(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Климаш, Ю. В.; Кайдан, М. В.; Стрихалюк, Б. М.; Klymash, Yu. V.; Kaidan, M. V.; Strykhalyuk, B. M.; Національний університет “Львівська політехніка”; кафедра телекомунікації; Lviv Polytechnic National University; Department of TelecommunicationsВизначено метричний тензор, символи Крістофеля, тензори Рімана, Річі, скаляр кривизни простору для різних просторів. Наведено приклад визначення метричного тензору на основі теореми косинусів. Вперше визначено компоненту метричного тензора векторів з використанням теореми косинусів для чотирикутника з врахуванням двосто- роннього зв’язку між кожною парою вузлів. Запропоновано збільшити кількість компо- нент метричного тензора, що дасть змогу представити метрику у симетричному тензор- ному полі для опису деформації ріманової метрики, яку застосовують у потоках Річчі.Item Метод двократних вимірювань для заповнення матриць фотопружного ефекту кристалів різних класів симетрії апробація методу на прикладі кристалів ß-BaB2Ü4(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2002) Андрущак, A. C.; Бобицький, Я. В.; Гнатик, Б. І.; Кайдан, М. В.; Мицик, Б. Г.; Національний університет "Львівська політехніка"Для запропонованої модифікації інтерферометричного методу вимірювань п’єзооптичних коефіцієнтів виведені співвідношення, які дають змогу визначити всі компоненти тензора п’єзооптичного ефекту кристалів триклінної симетрії. На основі цих співвідношень можна точніше визначити ненульові п’єзооптичні, а також пружнооптичні коефіцієнти кристалів усіх класів симетрії. Експериментальну апробацію методу двократних вимірювань проведено на кристалах Р-ВаВ2О4. На основі заповненої матриці п’єзооптичних коефіцієнтів розраховано величину та знак всіх компонент тензора пружнооптичного ефекту цих кристалів. The relationships for determination of all components of piezooptical effect tensor of the triclinic symmetry crystals proposed by the modifical interferometrical method of piezooptical coefficients measurement are presented. These relationships also allow to determine higher accuracy of the non-zero piezooptical as well as elastooptical coefficients for crystals of all symmetry groups. Using the example of P-BaB2O4 crystals the experimental approbation of the proposed two-stage measurement method is held. On the basis of a completed piezooptical coefficients matrix the magnitude and sign of all elastooptical coefficients are calculated.Item Дослідження принципів побудови транспортних мереж на основі технології OLS(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Кайдан, М. В.; Андрущак, В. С.; Думич, С. С.; Пашкевич, В. З.Викладено основні принципи роботи транспортної технології OLS. Особливу увагу зосереджено на двох режимах передавання даних – коли корисне навантаження передається з пакетом-заголовком (міткою) у спільних або різних оптичних каналах. Досліджено основні проблеми розвитку технології OLS і встановлено, що одним із вузьких місць цієї технології є використання оптичних буферів. Крім того, існують проблеми визначення розміру транспортного модуля технології OLS, синхронізації транспортного модуля і мітки, архітектури проміжного вузла такої оптичної транспортної мережі. Unified network platform to support voice, data and multimedia applications is attractive for optical level. Optical packet switching (OPS) provides a platform where the only transport data unit for all type of traffic will be package. On the other hand, quality of service (QoS), class of service (CoS) and the type of service (ToS) required for the future of the Internet more elaborated and more powerful control plane. Optical switching labels (OLS) supports OPS, optical flow switching (OFS) and optical burst switching (OBS) with full interoperability of QoS, CoS and ToS. In paper presented basic principles of the technology OLS where attention was focused on the rules of processing optical labels. Described in detail the principles of data transmission in optical transport networks with technology OLS, namely data transmission modes where the payload with label are transmitted in common and different optical channels. Investigated bottlenecks of each mode of data transmission, where established that one such place is the using of optical buffers in intermediate nodes. Presented the simplified structure of the intermediate node for optical transport network technology OLS. Particular attention in the modes of data transmission was focused the rules of transfer labels between boundary nodes, calculation time between payload and label, data processing at intermediate nodes and the implementation of optical switching. Considered data transfer mode where unnecessary use of optical buffers. Special attention is focused on the existing problems of technology OLS, such as determining the size of the transport data unit, content and size of the packet-header (label), the high cost of accurate optical buffers, absence of algorithms for accurate synchronization label and transport data unit, design architecture intermediate node and optical switch.Item Визначення енергоефективності акустичних пристроїв в оптичній транспортній мережі за допомогою 3D-аналізу коефіцієнта електромеханічного зв’язку(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Кайдан, М. В.Досліджено коефіцієнт електромеханічного зв’язку. Описано модель дослідження 3D-аналізу просторової анізотропії акустичних параметрів. Подано алгоритм побудови вказівної поверхні коефіцієнта електромеханічного зв’язку на основі рівнянь Гріна–Крістофеля. Вперше побудовано вказівні поверхні коефіцієнта електромеханічного зв’язку. Визначено максимальні значення для побудованих поверхонь. Для поперечної поляризації визначено напрямки, які дають змогу на 3 % енергоефективніше використовувати п’єзоперетворювачі на основі кристалів LiNbO3. Показана необхідність подальшого проведення досліджень просторового розподілу коефіцієнта електромеханічного зв’язку. In this paper we investigate electromechanical coupling coefficient. We show the investigation importance of spatial distribution coefficient of electromechanical coupling. This parameter characterizes the energy efficiency of piezoelectric transducer that in turn affects the acousto-optic devices in optical transport networks. We present basic definitions and types of electromechanical coupling coefficient. We also show the formula for determining the coefficient of electromechanical coupling that facilitates study of the spatial distribution of this coefficient. We present a research model of spatial anisotropy for acoustic parameters and prospose an algorithm for constructing the indicative surface of electromechanical coupling coefficients for a particular direction of the radius vector. The radius vector coincides with the direction of acoustic waves propagtion by using the equation Green-Christoffel. We show the adequacy of the results by analyzing previous studies conducted on the plane X2X3 in LiNbO3 crystals. The indicative surface coefficients of electromechanical coupling have been constructed for the first time. This surfaces have been analyzed and maximum values have been defined. The indicative surfaces of electromechanical coupling coefficients do not exhibit a totally rotational symmetry with the axis of infinity order, what appears to be also consistent with the German’s theorem. According to the principle of Curie-Neumann, the indicative surface is invariant here with respect to the symmetry operations of the point group 3m that describe the symmetry of the crystal structure of LiNbO3 crystals. The directions of efficient use of LiNbO3 crystal for acoustic device were determined. For transverse polarization directions of efficient 3 % utilization of piezoelectric transducer crystals LiNbO3 were determined. For longitudinal polarization the directions that could improve energy efficiency of acoustic devices were not found. We stress that further studies of the spatial distribution coefficient of electromechanical coupling to other piezoelectric materials should be conducted. We have concluded that the values of the sample orientation are different from the direction of the main planes of the sample and symmetry planes.Item Аналіз енергетичного балансу оптичної транспортної мережі з урахуванням технологічних і архітектурних підходів(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Кайдан, М. В.; Андрущак, В. С.; Піцик, М. В.; Пашкевич, В. З.Описано основні підходи до підвищення енергоефективності телекомунікаційних мереж, а особливу увагу зосереджено на технологічних і архітектурних підходах. Встановлено, що визначальну частину енергозатрат становить проміжне оптоелектронне перетворення, а також робота ядрового маршрутизатора. Наведено перспективи використання повністю оптичних комутаторів і конверторів. На прикладі розрахунку показано, що енергоефективність транспортної оптичної мережі зросла на 63% завдяки видаленню проміжного оптоелектронного перетворення. In this paper presents the main approaches to improve energy efficiency of telecommunications network. The main attention is focused on technological and architectural approaches to reduce power consumption. Shown the correlation approaches to improve energy efficiency. In technological approaches presented the main technical parameters that determine the energy efficiency of optical switches and converts, where the main approach of such devices is to removal expensive and energy intensive optoelectronic conversion. Presented all-optical switches, their energy and time switching. There are also advantages of all-optical converters based on nonlinear effects in terms of energy efficiency. Main attention is drawn on the directions of development of all-optical devices and found that the most relevant today is a device based on optical effects. The work presents prospects are searching electro-, acousto-, thermo- and nonlinear optical coefficient for these devices. Reviewed the prospects of effective using of available wavelengths because each of these waves consume about 1.2 kW of electricity. Shows the prospects of use asynchronous transport technologies such as Optical Transport Network (OTN) and Gigabit Ethernet and benefits in term of energy efficiency, because transport technologies Synchronous Digital Hierarchy (SDH) inefficiently uses bandwidth of optical channel that influence on energy efficiency telecommunication network. Presented the advantages of using crosscutting-channel with removal of intermediate optoelectronic conversion. Established that the lower limit power consumption of telecommunication networks determine access network, where for today the most energy efficient technology is passive optical network (PON). No less important factor in the energy consumption of telecommunications networks determines the hardware manufacture. Found that one of the less energy efficiency devices is core router and shows the main part that define its energy consumption. In architectural approaches to improve network energy efficiency presented the transfer of information processing from the router to the lower level. Done calculation of energy consumption of telecommunications equipment for typical network with intermediate optoelectronic conversion and without it. In calculated example shows that energy efficiency transport optical network increased by 63 % when removed intermediate optoelectronic conversion and opening crosscutting channel.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 Модель акустооптичного комутатора для повністю оптичних телекомунікаційних систем(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Стрихалюк, Б. М.; Кайдан, М. В.; Максимюк, Т. А.; Пашкевич, В. З.Optical communication using semiconductor lasers as sources and optical fiber as the transmission medium is the only solution to handle the massive growth of network traffic. A single strand of fiber offers a bandwidth of 25 000 GHz, and a cable containing about 1000 optical fibers can carry six billion simultaneous full-screen videophone conversations – one for every person on earth. To utilize the potential bandwidth available on these optical fibers, other components of the optical network system have to be developed, ranging from detectors to multiplexers, buffers and switches. This paper addresses to acoustooptical technique, which could applied to switching optical signals. In general, a switch is concerned with the routing of message information in response to supervisory control signals. The message information could be large blocks of multiplexed traffic in the optical core network or a large number of lower bit channels delivered to the users in the optical access network. However, the application of an optical switch may not just be limited to the communication networks but also will incorporated in the communication cores of a large multi-processor computer where the data rates may exceed 100 Gbit/s. With new schemes being experimented for secure communication and for computing using quantum phenomena, new architecture will be required for switches that do not interrupt the phase information of the quantum packets. The mathematical model of optical cross-connect switch (OXC) have been presented. Given model, represent the input data stream as a matrix, each rows of which represents the incoming data stream in the form of a matrix whose rows correspond DWDM channels, and columns – wavelengths, respectively. The method of optical switching without blocking in the node, based on the binary switching matrix for all switching elements have presented. The advantage of our model is the simplicity of matrix computations based on Boolean algebra methods, which is not strongly dependent on the number of elements in the matrix and able to scale switching node switching algorithm without cumbersome calculations. We propose the model of optical switch based on acousto-optic cell. Unlike previous implementations, it is able for two-dimensional signals switching, by using mutually orthogonal acousto-optical cells. Thus, the proposed structure of the switching node is fully connected, and allows to switching information signal with an arbitrary carrier frequency from any input channel to any output channel, with the possibility of wavelength conversion. Furthermore, we design an improved model of wavelength adjustment device. The novelty of the proposed device lies in using a single converter, instead of wavelength converters array. Our device based on the four-wave mixing effect and adaptable for any combination of input/output wavelengths by the reference signal generator Implementation of this device allows will improve the scalability of optical transport network structure. Запропоновано математичну модель оптичного комутаційного вузла на прикладі крос-комутатора, яка зображає вхідний інформаційний потік у вигляді матриці, рядки якої відповідають DWDM каналам, а стовпці – довжинам хвиль, відповідно. Запропоновано спосіб забезпечення оптичної комутації без блокування у вузлі на основі формування бінарних матриць переходів для всіх комутаційних елементів. Представлена структурна схема оптичного комутатора на основі акустооптичної комірки. На відміну від попередніх реалізацій, цей комутатор дозволяє комутувати сигнал у двох площинах за рахунок використання двох взаємно ортогональних акустооптичних комірок. Запропоновано удосконалену модель пристрою узгодження довжин хвиль, яка працює на основі ефекту чотирихвилевого змішування. Ця модель є адаптивною для будь-якої комбінації вхідних/вихідних довжин хвиль, за рахунок генератора опорного сигналу, керованого контролером.Item Дослідження впливу перевантаження мережі на живучість пірингової системи(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Дещинський, П. Ю.; Стрихалюк, Б. М.; Кайдан, М. В.Представлено характеристики пірингових систем як складних мереж. Наведено основні характеристики складної мережі. Розглянуто вплив факторів завантаження на живучість складної мережі. Characteristics peering systems as complex networks was presented. The main characteristics of complex networks was given. The influence of factors loading on a complex network survivability.