Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
11 results
Search Results
Item Дослідження ефективності використання мережі CDN(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Кирик, М. І.; Плесканка, Н. М.; Плесканка, М. В.; Kyryk, M.; Pleskanka, N.; Pleskanka, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityЗдійснено імітаційне моделювання роботи кешуючих серверів мережі доставки контенту (CDN). Розглянуто основні методи балансування навантаження, які дають змогу раціонально розподілити навантаження між серверами мережі. Описано процес маршрутизації запитів кінцевих користувачів, який дає змогу вибрати оптимальний сервер для отримання контенту із максимально дозволеною якістю. Запропоновано використання систем моніторингу мережевих ресурсів та вузлів обслуговування, що дасть змогу якісно оцінювати стан роботи мережі та вчасно повідомляти про можливі неполадки. На основі отриманих результатів моделювання подано графічні залежності ефективності використання CDN, коефіцієнта попадання та часу відповіді від зміни розміру кешу. Отримані залежності демонструють важливу особливість, а саме те, що збільшення розміру кешу не завжди дає можливість ефективно використовувати CDN. Однак від розміру кешу безпосередньо залежатиме час відповіді сервера на запити кінцевих користувачів. Встановлено, що використання CDN істотно економить трафік, скорочує час відповіді сервера на отримання контенту і тим самим забезпечує надання послуг із задовільною якістю та оптимальним використанням мережевих ресурсів.Item Оцінка ефективності алгоритмів перемикання радіочастотних каналів для вибору спектра у когнітивних радіомережах(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Климаш, М. М.; Кирик, М. І.; Янишин, В. Б.; Klymash, M.; Kyryk, M.; Yanyshyn, V.; Національний університет “Львівська політехніка”; кафедра телекомунікації; National University “Lviv Polytechnic”; Department of TelecommunicationsРозглянуто методи вибору спектра для когнітивного радіо, що дають змогу вторинним користувачам обирати кращі доступні частотні канали і перемикатися на них. Проведено аналіз і класифікацію цих методів. Запропоновано аналітичну модель системи когнітивного радіо для порівняння алгоритмів перемикання каналів за критерієм мінімізації загального часу роботи системи. Розглянуті алгоритми на основі балансування навантаження можуть розподіляти навантаження від вторинних користувачів декількома каналами, на відміну від алгоритму без балансування навантаження, за яким для передавання вибирається перший канал з найменшою ймовірністю зайнятості.Item Дослідження механізмів управління контентом у мережах CDN(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Кирик, М. І.Розглянуто концепції мережі доставки контенту (CDN) та балансування навантаження. Основне завдання мережі (CDN) – забезпечення якісної доставки інформації кінцевому користувачу. Запропоновано архітектуру для вибору оптимального маршруту і сервера для оброблення запитів користувачів на основі цільової функції. Основними критеріями цільової функції вибрано час затримки, навантаження на сервер роздавання контенту і ймовірність втрати пакетів. У роботі проведено експериментальне дослідження відеоконтенту в мережі CDN. Представлено графічні залежності інтенсивності трафіку, який надходить на сервери досліджуваної мережі. Побудовано залежності часу затримки та джитера від інтенсивності надходження даних на кешуючі сервери за різних значень інтенсивності обслуговування. Розглянуто основні методи балансування навантаження, яке дасть змогу раціонально розподілити навантаження між сереверами мережі. Concept content delivery network (CDN) system and load balancing mechanisms were considered in this paper. The main task of the CND network - providing the qualitative information delivery to the end user. Content Delivery Network (CDN) – is a geographically distributed network, that contains a number of content servers and routers. As a rule, it consists of a main node (Origin), and caching nodes (Edges) – points of presence, which can be located in various parts of the world. All content are stored and updated on the Origin server. The main advantages of the CDN are the next: - increasing the content delivery speed; - reducing the load on the Origin server; - reducing the load on the primary server. We propose architecture, for select the optimum route and server for a user request, based on the objective functions. The main criterions of the objective function were taken delay time, server load and probability of packet lost. All user requests are sent to the nearest or lowest-load server to quicken the response. As part of this paper experimental research video content in CDN network was conducted. The main attention was focused on the primary server to broadcast video content and one of Edge servers. The intensity of the packets flow to Origin server and Edge server were presented. With the increasing load on the Edge server, server resources increase is needed. The load balancing technology can ensure that the user request points to the nearest edge server with minimum load in the network, so that network content is efficiently distributed. Load balancing system performs the following tasks: monitoring of servers and network equipment; choosing the server that will respond to the client’s request; traffic control between client and server. Dependencies delay time of the intensity receipt of user requests on a Edge server was presented. As we can see from the presented dependencies, delay time and jitter increases with the intensity of the input stream. Load balancing mechanism will allow more efficiently redirect user requests to the Edge servers. This makes it possible to provide services of better quality, ie less latency and jitter, which is critical for real-time services.Item Оцінка ефективності методів спектральної мобільності у когнітивних радіомережах(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2016) Кирик, М. І.; Янишин, В. Б.; Піцик, М. В.Розглянуто методи спектральної мобільності для когнітивного радіо, що дають змогу когнітивним користувачам перемикатися в частотні канали, які простоюють у цей момент. Проаналізовано процес передавання обслуговування спектра для проактивного і реактивного методів спектральної мобільності. Запропоновано алгоритми початку нової передачі й проактивної передачі обслуговування спектра, на основі критерію прогнозування стану каналу із використанням статистичних параметрів та зібраної статистичної інформації використання каналу. Для проведення симуляції створено аналітичну модель системи когнітивного радіо і визначено залежність пропускної спроможності та ймовірності виникнення колізії когнітивної мережі відносно завантаженості первинної мережі. In this paper considered spectrum mobility techniques for cognitive radio that based on spectrum sensing. The technology of cognitive radio allows the secondary unlicensed cognitive users to use the spectrum when it is not occupied by the primary users. Due to the randomness of the appearance of primary users, disruptions to both licensed and unlicensed communications are difficult to prevent, so may lead to a low capacity of both licensed and unlicensed communications. Whenever a primary user wants to use a channel which is occupied by a cognitive user, the cognitive user should start a proactive spectrum handoff to another channel and vacate the selected channel before the primary user utilizes it. In the proposed framework, channel switching policies and a proactive spectrum handoff protocol are proposed to let cognitive users use a channel before a primary user occupy it to avoid unwanted interference. Network coordination techniques for cognitive users are also included into the spectrum handoff protocol design to realize channel collision. Moreover, a distributed channel selection method to exclude collisions among cognitive users in a multi-user spectrum handoff scenario is proposed. The simulation model works accordingly to the next scheme. First compared the capacity of proposed proactive spectrum handoff scheme with the reactive spectrum handoff approach. In the reactive spectrum handoff approach, secondary users transmit a packet without predicting the availability of the current channel at the moment when a frame ends. Capacity is not very obvious when both SU and PU traffic are light differences between the proactive spectrum handoff scheme and the reactive spectrum handoff scheme. However, when the cognitive user and primary user packets intensity are high, the proactive spectrum handoff scheme outperforms the reactive scheme in terms of 25 % higher capacity. Next compared collision rate of proposed proactive spectrum handoff scheme with the reactive spectrum handoff approach. Proactive spectrum handoff always shows better performance than reactive spectrum handoff in terms of highest capacity and lower collision rate.Item Оцінка спектральної густини потужності на основі методу періодограми Уелча для когнітивного радіо(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Кирик, М. І.; Янишин, В. Б.; Колодій, Р. С.Розглянуто методи сканування спектра для когнітивного радіо: оригінальний метод періодограми та метод періодограми Уелча як методи для виявлення енергії сигналу первинного користувача когнітивного радіо. Проведено докладний теоретичний аналіз кожного етапу роботи детектора енергії на базі періодограми Уелча. На основі цих даних створено імітаційну модель системи виявлення енергії для оцінки спектральної густини потужності під час роботи в каналі із сумішшю адитивного білого гауссівського шуму і QPSK маніпульованого сигналу. Проведено дослідження з різними вхідними параметрами: відношення сигнал-шум, кількістю елементів ШПФ та довжиною блоків для випадків з перекриттям і без перекриття сегментів. In this paper considered spectrum sensing methods for cognitive radio that based on energy detection. The periodogram method is a DFT based method to estimate power spectral density (PSD). The name of the periodogram comes from the fact that it was first used in determining possible hidden periodicities in time series. The analysis of statistical properties of the periodogram shows its poor quality as an estimator of the PSD. The bias and variance are often used as measures to characterize the performance of an estimator. The two effects caused by the bias of the estimate are smearing and leakage. The main limitations of the periodogram method yield from the variance. The periodogram is an inconsistent spectral estimator which means that it continues to fluctuate around the true PSD with a nonzero variance. This effect cannot be eliminated even if the length of the processed sample N increases without a bound. The idea of theWelch’s periodogram is to divide the data sequence into segments in order to reduce the large fluctuations of the periodogram. In the Welch’s method these data segments are also allowed to overlap, which is a feature that distinguishes it from some other modified periodograms. The simulation model works according to the following scheme. The primary user sends quadrature phase shift keying (QPSK) symbols on a 1 MHz frequency channel with the carrier frequency of 4 MHz over a complex additive white Gaussian noise (AWGN) channel. Symbols are sent at the symbol rate of 500 ksymbols/s. First, the noise has been added to the RF input signal. Then received signal has been downconverted to baseband. The Welch’s periodogram alerts when received signal energy exceeds the detection threshold. The simulations show that Welch’s periodogram signal detection method operates well for narrowband signals. Simulations confirm that Welch’s periodogram enhances the performance of the periodogram method. The main limitations of the periodogram method yield from the variance. The periodogram is an inconsistent spectral estimator which means that it continues to fluctuate around the true PSD with a nonzero variance. This effect cannot be eliminated even if the length of the processed sample increases without a bound. Furthermore, the fact that the periodogram values are uncorrelated for large number of the processed samples makes the periodogram exhibit an erratic behavior.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 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.Item Дослідження і моделювання механізмів формування та обслуговування черг у мережевих пристроях(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Кирик, М. І.; Плесканка, Н. М.; Кожуров, Д. В.The investigation has covered buffer resource and queue management as main and the most important network traffic parameter and access control and overload mechanism. Network devices interaction model can performed by three levels: - physical layer; - protocols layer; - queues consolidating two previous levels. The basic mechanisms of processing queues have been examined. The rules, that packages in queue are processed according to, are called queues management algorithms. The requirements for processing queues mechanisms have been defined. The formation and processing network queues analysis and modeling mechanisms have been presented. After reading the main points of the mechanisms of formation and queuing, simulation model of queuing in multiservice network using data prioritization has been developed. The model has been implemented in a Matlab software environment. The number of packages in the buffer has been calculated according to Norros formula. Every algorithm evaluation creterion is the ability to best quality service for each service providing the best parameters QoS. Simulation results comparative analysis has been carried out. For more detailed analysis of the service parameters quality, the results of different types algorithms for multiservice network are resented. QoS parameters, such as the probability of packet loss, delay and jitter, were determined for different flows with appropriate algorithm. It was determined that the FIFO algorithm is unacceptable for service data. PQ algorithm was designed to process high priority flows. The best simulations results showed WFQ algorithm, which can satisfy acceptable service quality according to all parameters. The presented model makes it possible to choose the optimal queues algorithms for different services. This approach can be used on design stage, and also on increasing the network efficiency stage. Наведено мережеву модель взаємодії між вузлами обслуговування. Проведено огляд основних механізмів обробки черг. Детальніше розглянуто алгоритм зважених черг, що настроюються. Подано імітаційну модель роботи різних алгоритмів формування та обслуговування черг. Проведено порівняльний аналіз результатів моделювання.Item Дослідження буферизації мультимедійного трафіку в мережах передавання даних(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Кирик, М. І.; Андрухів, Т. В.; Червенець, В. В.; Плесканка, Н. М.Проаналізовано мультимедійний трафік корпоративної мережі зв’язку. Досліджено імовірнісно-статистичні властивості цього трафіку. Виконано математичне моделювання, для визначення характеристик досліджуваного трафіку. This paper has proposed an analysis of multimedia corporate network traffic. Its statistic and probabilistic properties had been researched. A mathematical modeling to describe the properties of the studied traffic has done.Item Оцінка і управління якістю сприйняття послуги (QOE) у телекомунікаційних мережах(Видавництво Львівської політехніки, 2010) Чернихівський, Є. М.; Кирик, М. І.; Романчук, В. І.; Червенець, В. В.Розглянуто підхід до оцінки якості сприйняття послугиIPTV у мережах NGN. Наведено алгоритм збору проб для побудови системи моніторингу та управління якістю сприйняття послуги IPTV. In this article briefly reviewed the approach for assessing the quality perception of IPTV services in NGN networks. The result brought an algorithm for sample collection for building monitoring and management the quality of experience.