Трехкаскадная коммутационная система для сетей передачи данных тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат технических наук Барабанова, Елизавета Александровна

• Барабанова, Елизавета Александровна
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Барабанова, Елизавета Александровна

СПИСОК ТЕРМИНОВ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ И АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ КОММУТАТОРОВ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.

1.1 Анализ архитектур коммутаторов сетей передачи данных.

1.1.1 Общая шина.

1.1.2 Коммутаторы с разделяемой памятью.

1.1.3 Коммутатор с полносвязной топологией.

1.1.4 Матричные коммутаторы.:.

1.2 Анализ алгоритмов работы многокаскадных схем.

1.2.1 Особенности процесса установления соединений.

1.2.2 Многокаскадные схемы коммутации для СПД.

1.2.3 Баньяноподобные коммутационные структуры.

1.3 Патентный анализ многокаскадных коммутационных систем.

1.4 Постановка задачи исследования:.

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ:.

ГЛАВА 2. ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ И АЛГОРИТМА РАБОТЫ ТРЁХКАСКАДНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.

2.1 Задание структуры трехкаскадной коммутационной системы.

2.2 Разработка алгоритма работы трехкаскадной коммутационной системы

2.3 Описание алгоритма работы трёхкаскадной коммутационной системы.

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ:.'.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ТРЁХКАСКАДНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПОИСКОМ КАНАЛОВ СВЯЗИ.

3.1 Функциональные схемы коммутационных блоков.:.

3.2 Функциональные схемы ячеек коммутации.

3.3 Процесс функционирования трёхкаскадной коммутационной системы.

3.4 Технический результат разработки трехкаскадной коммутационной системы.

3.5 Рекомендации по выбору технологии изготовления трёхкаскадной коммутационной системы.

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ:.

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ТРЁХКАСКАДНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.].

4.1 Имитационное моделирование работы ячеек коммутации.

4.1.1 Анализ работы ячейки коммутации выходного каскада.

4.1.2 Анализ работы ячейки коммутации промежуточного каскада.

4.1.3 Анализ работы ячейки коммутации входного каскада.

4.2 Имитационное моделирование алгоритма работы трёхкаскадной коммутационной системы.

4.2.1 Структура программы моделирования коммутационной системы

4.2.2 Моделирование структуры коммутационной системы.

4.2.3 Случайное генерирование команд коммутации.:.

4.2.4 Моделирование процесса коммутации.

4.2.5 Расчёт характеристик качества обслуживания КС.

4.2.6 Сравнительный анализ работы КС.

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЁРТОЙ ГЛАВЕ:.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Трехкаскадная коммутационная система для сетей передачи данных»

Экономическая эффективность- сети передачи данных зависит от суммарной стоимости услуг, предоставляемых этой сетью. Данная величина определяется пропускной способностью сети, которая, в свою очередь, зависит от возможностей коммутационного оборудования.

Пропускная способность коммутаторов сетей передачи данных характеризуется следующими параметрами: ёмкостью коммутационной системы (КС), скоростью передачи пакетов и скоростью коммутации.

Вопросом повышения »скорости передачи пакетов активно занимаются разработчики коммутационного оборудования многих стран мира, которые стремятся повысить пропускную способность своих систем за счёт новых и порою недоступных на сегодняшний день технологий [17,27,58,59,80]. Скорости коммутации, под которой подразумевается время установления соединений, напротив, уделяется недостаточное внимание.

Вопросам разработки архитектуры и алгоритма работы КС, от которых зависит скорость коммутации, посвящен ряд работ российских и зарубежных учёных: В.В. Жилы, Н.И. Витиски, О.Б. Макаревича, A.B. Каляева, В.И. Кодачигова, К.Е. Batcher, С.А. Closs, V.E. Benes и др. [25-26, 31-32, 35-38, 6979]. Анализ данных исследований позволяет сделать вывод о том, что существенное преимущество в скорости установления соединений имеют алгоритмы параллельного поиска каналов связи.

Известные в настоящее время КС с параллельным принципом установления соединений (коммутатор Баньяна, сортирующие схемы), используемые для построения коммутаторов сетей передачи данных, работают в режиме разовой коммутации, предполагающем чёткое разделение во времени процесса установления соединений и передачи пакетов [18,24,28]. Это служит ограничением дальнейшего роста пропускной способности таких коммутаторов.

Не позволяют добиться высокой пропускной способности и существующие КС сетей передачи данных с последовательным принципом установления соединений, к которым относят коммутаторы с разделяемой памятью и общей средой передачи (шиной). Для коммутаторов с разделяемой памятью критическим параметром является скорость обращения к запоминающему устройству, а для общей шины — её пропускная способность. Эти параметры ограничивают масштабируемость и пропускную способность таких коммутаторов.

В связи с вышеизложенным возникает необходимость в разработке научных основ создания и исследования общих свойств и принципов функционирования элементов коммутационных систем с параллельным принципом установления соединений, использование которых позволит повысить пропускную способность и масштабируемость коммутационного оборудования сетей передачи данных.

В качестве исследуемых элементов коммутации предлагается использовать коммутационные блоки трёхкаскадных коммутационных систем, выбор которых обуславливается требованием меньшего числа коммутационных г элементов для построения трёхкаскадной КС, по сравнению с матричными коммутаторами при одинаковом числе входов.

Актуальность данной тематики подтверждается ее соответствием утвержденным 21.05.2006 г. Президентом Российской Федерации приоритетным направлениям развития телекоммуникационных систем (№ Пр-843).

Целью работы является повышение пропускной способности сетей передачи данных за счёт использования коммутационного оборудования, позволяющего совмещать процесс параллельного установления соединений с г передачей пакетов.

Задачи исследования. Для достижения цели в диссертационной работе решены следующие задачи:

- проведен сравнительный анализ существующих архитектур коммутаторов сетей передачи данных, а также используемых ими алгоритмов установления соединений, определены достоинства и недостатки;

- разработано формализованное описание структуры трёхкаскадной КС и алгоритма её работы;

- разработаны функциональные схемы элементов трёхкаскадной КС, г позволяющие осуществлять процесс параллельного установления соединений совместно с передачей пакетов;

- проведены экспериментальные исследования работы трёхкаскадной КС с целью доказать корректность разработанных функциональных схем, определить основные характеристики работы КС и указать область её эффективного использования.

Объектом исследования является трёхкаскадная КС и её элементы коммутации - коммутационные блоки (КБ).

Предметом исследования является алгоритм работы трёхкаскадной КС, позволяющий производить процесс параллельного установления соединений совместно с передачей пакетов.

Методы исследований. Исследования, проводимые в работе, базируются на принципах построения и проектирования функциональных устройств цифровой и вычислительной техники, теории множеств, теории телетрафика.

Исследование процесса функционирования разработанных элементов коммутации проводилось с использованием специально разработанной программы в среде программирования Visual Basic for Applications на базе методов статистического моделирования. Для математической обработки Т результатов экспериментов использовались методы математической статистики и теория погрешностей.

Научная новизна работы:

- предложен метод параллельного поиска каналов связи в КС с децентрализованным управлением, отливающийся от известных реализацией процесса установления соединений совместно с передачей пакетов, что позволит повысить пропускную способность коммутаторов сетей передачи данных; г

- предложен алгоритм поиска каналов в трёхкаскадной КС, базирующийся на теоретико-множественной модели функционирования устройства;

- разработана имитационная модель, реализующая алгоритм функционирования трёхкаскадной КС, согласно которому процесс параллельного установления соединений совмещён с передачей пакетов.

На защиту выносятся следующие полоэ!сения:

- алгоритм работы трёхкаскадной КС на базе аппарата теории множеств, согласно которому процесс параллельного установления соединений совмещён с передачей пакетов;

- функциональные схемы элементов трёхкаскадной КС, позволяющей осуществлять процесс параллельного установления соединений совместно с передачей пакетов по уже установленным каналам связи;

- метод параллельного поиска каналов связи в КС с децентрализованным управлением, согласно которому процесс установления соединений совмещён с передачей пакетов, поступающих в случайные моменты времени;

- имитационная модель трёхкаскадной КС, позволяющая определить зависимости пропускной способности КС от основных параметров её структуры и характеристик входного потока пакетов, а также провести сравнение результатов работы предложенного алгоритма с известными алгоритмами работы КС сетей передачи данных. Практическая ценность работы. Предложены функциональные схемы элементов коммутации трёхкаскадной КС и алгоритм их работы, использование которых в построении коммутационного оборудования сетей передачи данных позволит повысить пропускную способность последнего в среднем в 2 раза за счёт совмещёния процессу параллельного установления соединений с передачей пакетов.

Программа, написанная для исследования процесса функционирования разработанных элементов коммутации, может применяться в учебном процессе при изучении специальных дисциплин студентами специальностей 210406.65 «Сети связи и системы коммутации», и 210402.65 «Средства связи с подвижными объектами».

Результаты диссертационной работы использованы на практике в учебном процессе Астраханского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные результаты работы докладырались и обсуждались на: II Всероссийской конференции с международным участием «Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы» (Улан-Удэ, 2006); Российской школе-конференции «Мобильные системы передачи данных» с участием молодых учёных и преподавателей (Москва,2006); XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Воронеж, 2006); XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Ярославль, 2007); на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета (Астрахань, 2005— 2008).

Работа выполнена в соответствии: с госбюджетными научно-исследовательскими работами Астраханского государственного технического университета по теме исследований «Анализ и синтез элементов и устройств телекоммуникационных, информационно-измерительных систем и систем управления». Научный руководитель - д-р техн. наук Дмитриев В.Н. ГР № 01.2.006 08076, Астрахань АГТУ, 2005-2006 гг.; с госбюджетной научно-исследовательской работой Московского государственного института электронной техники по теме исследований «Качество обслуживания г мобильных систем передачи данных» в 2006 г. (выигран грант).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 - в журналах по списку ВАК; Зарегистрирован 1 программный продукт в реестре программ для ЭВМ Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Без соавторства опубликовано 4 работы. По результатам исследований подана заявка на изобретение «Трёхкаскадная коммутационная система» № 2007107780 от 01.03.07.

Структура и объем работы. Диссертация содержит 144 страниц г машинописного текста, 56 рисунков, 8 таблиц и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 92 наименований и приложения на 15 листах.

Краткое содержание:

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость результатов, указаны основные положения, выносимые на защиту, проводится краткий обзор структуры работы.

В первой главе выполнен обзор способов построения коммутаторов сетей передачи данных. В результате анализа возможных топологий коммутационных систем сделан вывод о том, что наиболее эффективным с точки зрения организации параллельных процессов является пространственный коммутатор, позволяющий реализовать все варианты соединения устройств сетей передачи данных между собой.

Простейшим примером пространственных коммутаторов является коммутационная матрица. Однако недостаток матричных коммутаторов — большое число коммутирующих элементов, а именно, Л^2, где N - число входов в коммутатор. Поэтому КС, с числом входов более 64, экономичнее выполнять г в виде многокаскадной схемы, частным случаем которой является трёхкаскадная КС.

Данная работа посвящена разработке и исследованию элементов коммутации, использующих принципы децентрализованного управления. Это позволяет: разгрузить ЦУУ за счёт обработки настроечной информации в самом коммутационном поле; уменьшить объём памяти ЦУУ, так как исключается необходимость хранения таблиц занятости промежуточных путей КС. г

В данной работе предлагается использовать параллельный способ настройки элементов коммутации, .что позволяет значительно повысить скорость поиска каналов связи.

В результате анализа литературных источников, патентной информации, открытой технической документации разработчиков коммутаторов ведущих стран (Россия, США, Япония, страны Евросоюза) за 25 лет, можно сделать вывод о том, что:

1) В сетях передачи данных для обеспечения полнодоступной неблокирующей коммутации в качестве коммуникационной среды рекомендуется использовать многокаскадные КС преимущественно с децентрализованной настройкой (баньяновидные, сортирующие схемы);

2) Использование метода параллельного установления соединений позволяет значительно повысить пропускную способность сетей ПД; 3) Использование режима децентрализованного управления элементами коммутации является перспективным с точки зрения возрастания емкости КС и соответственно увеличения нагрузки на ЦУУ, а также с точки зрения реализации элементов коммутации в виде интегральной схемы.

4) Большинство КСг с параллельным принципом установления соединений работают в разовом режиме коммутации.

5) Известен алгоритм и схемотехническое решение [2], позволяющие производить параллельную настройку трёхкаскадных коммутационных систем с децентрализованным управлением в разовом режиме, однако они не могут быть применены для параллельной настройки таких систем в том случае, если требования на обслуживание поступают в случайные моменты времени.

В результате проведённого анализа предметной области поставлена задача исследования: разработать алгоритм параллельного поиска каналов связи, согласно которому дооцесс установления соединений происходит совместно с передачей пакетов, а также функциональные схемы элементов трёхкаскадной коммутационной системы, реализующих данный алгоритм поиска, с целью повысить пропускную способность коммутационного оборудования сетей передачи данных. :

Вторая глава посвящена разработке алгоритма работы трёхкаскадной КС.

Для формализованного описания структуры трёхкаскадной КС используется аппарат теории множеств. Разработка алгоритма, позволяющего совмещать процесс параллельного установления соединений с передачей пакетов, проводится на основе матричного способа задания структуры КС.

Для описания алгоритма работы КС задаются следующие матрицы: трёхмерная матрица АР, моделирующая структуру буферных запоминающих устройств, в которую записываются команды коммутации, поступающие на выходы КС. Одна координата матрицы соответствует номеру пакета в очереди данного выходов КС (и), вторая — номеру коммутационных блоков (КБ) промежуточного каскада (у), третья — номеру КБ выходного каскада (г).

В каждую позицию матрицы, соответствующую одному и тому же номеру выхода КС ц- и расположенную на пересечении строки у =1,7 и столбца ъ =\,2, записываются элементы а(у,г) = (х,п), представляющие собой команды коммутации.

Распределение команд коммутации по КБ промежуточного каскада сводится к построению двумерной матрицы команд коммутации Ак, соответствующей одному из состояний КС (а именно в данный такт процесса установления соединений).

При этом все элементы матрицы Ак удовлетворяют следующим ограничениям: число записей в каждом столбце не может превышать числа т, т.е. количества выходов в одном КБ выходного каскада; одинаковые записи не могут более одного раза встречаться в одном столбце.

Вводится матрица А'к. Матрица А*к отличается от матрицы Ак тем, что ее элементы а'(у,г)=(х,п) должны удовлетворять следующему третьему ограничению: в этой матрице не допускаются пересечения каналов связи в промежуточном каскаде. Вводится матрица ненулевые элементы которой на шаге / принадлежат также матрице А к , но не принадлежат матрице А'к. Начальной информацией для работы алгоритма служит программа коммутации Р, определяющая номер ^ входа, с которым необходимо соединить соответствующий выход.

Третья глава посвящена разработке структуры трёхкаскадной КС с параллельным поиском каналов связи и описанию её работы.

Предлагаемая КС содержит ъ элементов коммутации 1.1,1.2,.,1^, образующих выходной каскад, у элементов коммутации 2.1,2.2,.,2.7, образующих промежуточный каскад, х элементов коммутации 3 • 1 у 3 • ^^ * 5 * образующих входной каскад. Элементы коммутации в данном случае представляют собой коммутационные блоки (КБ).

В известной трёхкаскадной КС с параллельныой настройкой для установления соединений применяется разовый режим коммутации, в соответствии с которым система функционирует в три этапа: 1ыи этап-настройка схемы; 2ой этап-передача информации; Зии этап-разборка каналов связи. На этапе процесса установления: соединений осуществляется поиск свободных промежуточных путей, на втором этапе происходит передача полезной информации по настроенным каналам связи. При этом новый этап установления соединений может начаться только после окончания процесса передачи всеми устройствами.

Предлагаемая трехкаскадная КС с параллельным поиском каналов связи может работать в трех режимах: в режиме установления соединений, при котором производится поиск и фиксация каналов связи, в режиме передачи информации и в режиме разборки каналов связи, ставших ненужными. При этом новый этап установления соединений может происходить совместно с передачей пакетов и разборки каналов связи.

Новое свойство системы заключается в возможности параллельной обработки требований, поступающих в случайные моменты времени. Последнее достигается за г счёт введения новых элементов, при этом г предположительная сложность системы (количество вентилей) возрастёт не более чем на 5,7 % по сравнению с прототипом.

В четвёртой главе описана методика проведения экспериментальных исследований работы элементов коммутации, подтверждающая теоретические результаты, полученные во второй и третьей главах.

Для экспериментальной проверки работы элементов коммутации, в программе Multisim 7 собраны функциональные схемы разработанных ячеек коммутации. В результате проведённого анализа экспериментальных данных можно придти к выводу, что введённые дополнительные элементы позволяют г блокировать ячейки, по которым осуществляется передача пакетов, для того, чтобы свободные ячейки были задействованы в новом процессе установления соединений.

Для экспериментальной проверки корректности алгоритма работы в среде

Visual Basic for Applications создана имитационная модель трёхкаскадной коммутационной системы.

Результаты имитационного моделирования подтверждают выводы о повышении пропускной способности коммутаторов сетей передачи данных в случае использования разработанного алгоритма параллельного поиска и с реализующих его функциональных схем элементов коммутации.

В заключении формулируются основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, и выделяются возможные направления дальнейших исследований. t

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Барабанова, Елизавета Александровна

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЁРТОЙ ГЛАВЕ:

1. Результаты моделирования ячеек коммутации трёхкаскадной КС в программе «Multisim-7» показали корректность разработанных функциональных схем, а также то, что введённые дополнительные элементы позволяют блокировать ячейки, по которым осуществляется передача пакетов, для того чтобы свободные ячейки были задействованы в новом процессе установления соединений.

2. Результаты моделирования алгоритма работы трёхкаскадной КС позволяют сделать следующие выводы:

- при увеличении длины пакета в 4 раза, пропускная способность КС увеличивается в среднем в 1,8 раза;

- пропускная способность КС с параллельным поиском каналов связи больше пропускной способности'КС с последовательной настройкой в 2,5 раза и в 2 раза больше пропускной способности КС, использующих разовый режим коммутации при одних и тех же начальных условиях;

- вероятность ожидания пакета в очереди для разрабатываемой КС на 20 % меньше по сравнению с КС, использующей последовательный принцип установления соединений, и на 18 % меньше по сравнению с КС, работающей в разовом режиме коммутации.

- область эффективного использования разработанной КС определяется следующим соотношением: 11 < /п < 65.

3. Предложена методика перерасчета результатов моделирования для конкретных коммутаторов СПД.

Таким образом, на основе полученных результатов можно сделать вывод о том, что цель исследования: повышение пропускной способности коммутаторов СПД за счёт использования разработанного алгоритма параллельного поиска и реализующих его функциональных схем элементов коммутации достигнута.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведённый сравнительный анализ существующих архитектур коммутаторов сетей передачи данных, а также используемых последними алгоритмов установления соединений, показал, что методы параллельного процесса установления соединений в трёхкаскадных КС, совмещающих поиск каналов связи с передачей пакетов еще не известны.

2. Предложен новый алгоритм работы трёхкаскадной КС с децентрализованным управлением на основе теоретико-множественной модели, согласно которому параллельный процесс установления соединений совмещён с передачей пакетов.

3. Разработаны новые функциональные схемы элементов трёхкаскадной КС, позволяющей осуществлять дроцесс параллельного установления соединений совместно с передачей пакетов, поступающих в случайные моменты времени.

4. Предложен метод параллельного поиска каналов связи в КС с децентрализованным управлением, отличающийся от известных реализацией процесса параллельного установления соединений совместно с передачей пакетов, и повышающий пропускную способность коммутаторов сетей передачи данных в 2-2,5 раза, по сравнению с существующими методами.

5. Разработана имитационная модель трёхкаскадной КС в виде программы, оригинальность которой подтверждена свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008611841. Результаты проведенных экспериментов с КС на 256 входов позволили выделить область эффективного использования разработанной КС, которая определяется следующим соотношением: ¿настр < /п <65.

6. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» (приложение 4).

7. Актуальной темой для дальнейших исследований является разработка пяти- семи- и более каскадных КС, использующих предложенный метод f 134 установления соединений. Данные системы позволят ещё больше повысить пропускную способность и масштабируемость коммутационного оборудования сетей передачи данных [11, 67].

По теме диссертации опубликованы печатные работы:

Статьи в э/сурналах, рекомендованных ВАК:

1. Барабанова, Е.А. Применение метода параллельного поиска каналов связи в современных коммутационных системах / Е.А. Барабанова // Вестник АГТУ. 2007. №1 (36). С. 64-67 (принято к печати 1 октября 2006 г.).

2. Барабанова, Е.А., Многокаскадные коммутационные системы с параллельной настройкой / Е.А Барабанова, Н.С. Мальцева // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2007. № 4-1 (52). С. 118-121.

3. Барабанова, Е.А. Особенности управления процессом коммутации в многокаскадной коммутационной системе с параллельным поиском каналов связи / Е.А. Барабанова // Вестник АГТУ. 2007. №6 (41). С. 190-193 (принято к печати 20 декабря 2006 г.).

4. Дмитриев, В.Н. Трёхкаскадные коммутационные системы для многопроцессорных вычислительных систем и сетей передачи данных / В.Н.Дмитриев, Е.А. Барабанова, Н.С. Мальцева // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2008. №5. С. 168-170.

Публикации в других изданиях:

5. Болдырева, Е.А. Анализ методов повышения отказоустойчивости SDH-сетей / Е.А. Болдырева, В.В. Жила // Наука: Поиск 2005: Сб. науч. ст. В 2 т. Т.2 /Астрахан. гос. техн. ун-т. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2005. С. 171-174.

6. Жила, В.В. Интеллектуальный оптический мультиплексор сети SDH / В.В. Жила, Е.А. Барабанова, Н.С. Мальцева // Материалы 19-й Международной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-19». Т.8. Воронеж, 2006. С.158-160.

7. Барабанова, Е.А. Быстродействующий интеллектуальный коммутатор для сетей ATM / Е.А. Барабанова, Н.С. Мальцева // Инфокоммуникационные и вычтел*итёльнь1е технологии и системы (BRDNC-06): Материалы II Всеросийской конференции с международным участием. Т.1. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского университета, 2006. С. 42—46.

8. Барабанова, Е.А. Повышение качества обслуживания мобильных систем передачи данных методом параллельного поиска свободных каналов связи в коммутационных системах / Е.А. Барабанова // Материалы Российской школы-конференции «Мобильные системы передачи данных» с участием молодых учёных и преподавателей. М.: МИЭТ, 2006. С. 47-49.

9. Барабанова, Е.А. Алгоритм параллельного поиска для многокаскадных коммутационных систем / Е.А. Барабанова // Материалы 20-й Международной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-20». Т.6. Секция 12. Ярославль, 2007. С. 17-18.

10. Барабанова, Е.А. Программа моделирования структуры и алгоритма работы коммутационных систем // Е.А. Барабанова, Н.С. Мальцева // Свидетельство об официальнбй регистрации программ для ЭВМ № 2008611841 в реестре программ для ЭВМ Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. — 2008.

Дальнейшие направления исследований:

Разработка функциональных схем' коммутационных блоков и ячеек коммутации, математической модели и алгоритма работы пяти, семи и более каскадной коммутационной системы с параллельным поиском каналов связи для требований, поступающих в случайные моменты времени.

Актуальным является разработка блокируемых коммутационных систем с параллельным поиском каналов связи в соответствии с требуемыми нормами на потери пакетов, так как блокируемые коммутационные системы содержат меньшее число коммутационных элементов и требуют меньших затрат на изготовление.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Барабанова, Елизавета Александровна, 2008 год

1. A.c. 1309294 СССР, МКИ4 Н 03 К 17/04. Матричный коммутатор / П.И. Витиска, Н.И. Макогон (СССР). № 3982726/24-21; заявл. 03.12.85 ; опубл. 07.05.87. Бюл.№ 17.

2. A.c. 1226481 СССР, МПК5 Н 04 Q 9/00. Трёхкаскадная коммутирующая система/ В.В. Жила, Каляев A.B. и Макаревичем О.Б. (СССР). № 3777761/2424; заявл. 06.08.84 ; опубл. 23.04.86. Бюл. №15.

3. A.c. 1363454 СССР, МКИ4 Н 03 К 17/04, G 06 F 15/16. Матричный коммутатор / В.Е. Кадулин, В.И. Куватов (СССР). № 4096989/24-24; заявл.1905.86 ; опубл. 30.12.87. Бюл. № 48.

4. A.c. 1441471 СССР, МКИ4 Н 03 К 17/04. Матричный коммутатор с параллельной настройкой/ А.З. Каляев, В.В. Жила (СССР). № 4142i75/21-21; заявл. 03.11.86 ; опубл. 30.11.88, Бюл. № 44.

5. A.c. 1465987 СССР, МКИ4 Н 03 К 17/04. Матричный коммутатор / М.В. Буйневич, В.Е. Кадулин, В.И. Куватов (СССР). № 4305629/24-21; заявл.2406.87 ; опубл. 15.03.89. Бюл. № 10.

6. A.c. 1596342 СССР, МШС5 G 06 F 15/16, Н 04 G 3/00. Матричный коммутатор / В.П. Губанов, JI.A. Стасенко (СССР). № 4420391/24-24; заявл.0305.88 ; опубл. 30.09.90. Бюл. № 36.

7. А. с. 1622886 СССР, МПК5 И 04 Q 3/50. Трёхкаскадная коммутирующая система/ В.В. Жила, А.В.Авдеев и О.Б.Евтеев (СССР) и Г.Н.Лукашкова.-№ 4630893/24; заявл. 02.01.89; опубл. 23.01.91. Бюл. №3.

8. Балашов, Н.С. Быстрая коммутация пакетов в перспективных коммутаторах / Н.С. Балашов // Информационно-аналитический обзор по материалам зарубежной печати. -М.: ВНИИ «Эталон», 1992.- 14 с.

9. Барабанова, Е.А. Алгоритм параллельного поиска для многокаскадных коммутационных систем / Е.А. Барабанова // Материалы 20-й Международной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-20». Т.6. Секция 12. Ярославль, 2007. С.17-18.j 137

10. Барабанова, Е.А. Применение метода параллельного поиска каналов связи в современных коммутационных системах / Е.А. Барабанова // Вестник АГТУ. 2007. №1 (36). С. 64-67

11. Барабанова, Е.А. Многокаскадные коммутационные системы с параллельной настройкой / Е.А Барабанова, Н.С. Мальцева // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2007. № 4-1 (52). С. 118-121.

12. Барабанова, Е.А. Особенности управления процессом коммутации в многокаскадной коммутационной системе с параллельным поиском каналов связи / Е.А. Барабанова // Вестник АГТУ. 2007. №6 (41). С. 190-193.

13. Баркун, М.А. Цифровые системы синхронной коммутации/ М.А. Баркун // Учебное пособие для вузов.- Мн.: Высш. шк., 2001.- 192 с.16. 'Беллами, Дж. Цифровая телефония / Дж Беллами.- М.: Радио и связь, 1986. :

14. Домрачеев, В. Г. Базовые матричные кристаллы и матричные БИС / В.Г. Домрачев, П.П. Мальцев, Новачепко и др.- М.: Энергоатомиздат, 1992. -224 с.

15. Ефимушкин, Д. Коммутация в сетях ATM. Часть 1/ Д. Ефимушкин, Т. Дедовских // Перспективные технологии.-1999.- №12.

16. Жила, В.В. Интеллектуальный оптический мультиплексор сети SDH / В.В. Жила, Е.А. Барабанова, Н.С. Мальцева // Материалы 19-й Международной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-19». Т.8. Воронеж, 2006. С.158-160.

17. Зюзин, А. Коммутатор сетей ATM LightStream: эволюция распределенных сетей / А.Зюзин // PCWEEK. -1995. -№10. (http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=78272)

18. Иванов, П. Тенденции: рынка информационных технологий в зеркале CeBIT '96 / П. Иванов // Сети.1996. №19. С.15-19.

19. Ирвин, Дж. Передача данных в сетях: инженерный подход / Дж. Ирвин, Д. Харль // Пер. с англ.- Спб.: БХВ-Петербург, 2003. -448 с.

20. Карлащук, В.И. Электронная лаборатория на IBM PC: программа Electronics Workbench и ее применение / В.И. Карлащук. М.: «Солон -Р», 1999. - 506 с.

21. Кодачигов, В. И. Системы разовой коммутации цифровых интеграторов / В. И. Кодачигов, Н. И. Витиска // В кн.: Однородные цифровые интегрирующие и вычислительные структуры. Таганрог, 1974. Вып. № 5.- С. 42 48.

22. Кодачигов, В. И. Об использовании каскадных схем в коммутационных системах цифровых интегрирующих структур / В. И. Кодачигов, Н. И. Витиска // В кн.: Однородные цифровые интегрирующие и вычислительные структуры. Таганрог, 1984. Вып. № 2.- С. 35 52.

23. Кодачигов, В.И. Некоторые ' подходы к сокращению объемов памяти и настроечной информации ОВС с индивидуальной настройкой элементов/ В.И. Кодачигов // Труды Всесоюзной конференции IV — ВС. -Киев: Наука, 1978.- С. 93,- 98.г

24. Корнышев, Ю.Н. Теория телетрафика / Ю.Н. Корнышев, А.П. Пшеничников, А.Д. Харкевич. М.: Радио и связь, 1996. - 272 с: ил.

25. Кох, Р. Эволюция и конвергенция в электросвязи / Р. Кох., Г.Г. Яновский.-М.: Радио и связь, 2001.-280 с.

26. Кульгин, М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия / М. Кульгин. Спб.: Питер, 2000., с.704.

27. Лазарев, В. Г. Интеллектуальные цифровые сети: Справочник / Под ред. Академика Н. А. Кузнецова. -М.: Финансы и статистика, 1996. 224 е.: ил.

28. Лебедев, О.Н. Применение микросхем памяти в электронных устройствах / О.Н. Лебедев // Справ, пособие. -М.: Радио и связь, 1994. 216 с.

29. Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б.Р. Левин // 3-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1989. - 656с.: ил.45. -Лившиц, Б.С. Теория телетрафика / Б.С. Лившиц, А.П. Пшеничников, А.Д: Харкевич.-М.: Связь, 1979.-224 с. :

30. Лутов, М.Ф. Квазиэлектронные' и электронные АТС / Жарков М.А., Юнаков П.А.- М.: Радио и связь, 1982.-264 е., ил.

31. Мальцев, П.П. Цифровые интегральные микросхемы / П.П. Мальцев и др. // Справочник. М.: Радио и связь, 1994. -240 с.

32. Маркин, Н.П. Принципы построения цифровых коммутационных полей АТС // Н.П. Маркин. -М.: Изд-во МТУ.СИ, 1988. 224 с.

33. Назаров, А.Н. ATM: Технические решения создания сетей / А.Н. Назаров, И.А: Разживин, М.В. Симонов М.: Горячая линия -Телеком, 2001. - 376 с.

34. Ныоман, Д. Перспективные технологии. «Безусловная» награда Cisco / Д.Ньюман // Network World Сети.- 2005,- №13 (http://www.osp.ru/nets/2005/l 3/3 78216).

35. Пескова, С.А. Сети и телекоммуникации / С.А. Пескова, A.B. Кузин, А.Н. Волков // Учебное пособие. -М.: Издательский центр «Академия», 2006.-352 с.

36. Прянишников, В.А. Электроника / В.А. Прянишников // Курс лекций.-2-е изд. исп. и доп. СПб.: КОРОНА принт, 2000.- 416 с.

37. Сервер Информационных Технологий / Примеры АТМ-коммутаторов для локальных сетей: http://lib.prm.rU/books/networking/5/glava19.htm.

38. Сергиенко, А.Б. Цифровая обработка сигналов / А.Б. Сергиенко // Учебник для вузов. 2-е изд.- СПб.: Питер, 2006.-751 с.

39. Слепов, Н. Оптические мультиплексоры ввода — вывода / Н. Слепов // Электроника: наука, технология, бизнес, 2001.- № 1. С.40-43.

40. Слепов, Н. Оптические кросс-коммутаторы. Принципы реализации и архитектура / Н. Слепов // Электроника: наука, технология, бизнес, 1996.- №6. (http://www.electronics.rU/issue/l 999/6/3) '

41. Соболь, И.М. Метод Монте-Карло / И.М Соболь. -4-е изд.-М.: Наука. Главная редакция физико-математического литературы, 1985.-80 с.

42. Советов, Б.Я. Моделирование систем / Б .Я. Советов, С.А. Яковлев // Учеб. для вузов.-4-e изд., стер. -М.: Высш.шк., 2005.-343 с.

43. Советов, Б.Я. Построение сетей интегрального обслуживания / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев.- Л.: Машиностроение, 1990.

44. Угрюмов, Е. П. Цифровая схемотехника / Е. П. Угрюмов- СПб.; БХВ-Петербург, 2001.-528 с.

45. Уайндер, С. Справочник по технологиям и средствам связи / С.Уайндер // Пер! с англ.- М.: Мир, 2000. 429 с.

46. Харкевич, А.Д. Системы разовой коммутации / А.Д. Харкевич. М.: Наука, 1972.

47. Харкевич, А. Д. Разовая коммутация / А.Д. Харкевич, В. А. Гармаш, // В кн.: Системы массового обслуживания и коммутации. М.: Наука, 1974. С. 15 -20.

48. Чуркин, В.П. Асинхронные цифровые системы коммутации / В.П. Чуркин. -М.:рРадио и связь,- 185 с.

49. Шило, В.В. Популярные цифровые Микросхемы: Справочник / В.В. Шило // 2-е изд., испр.-Челябинск: Металлургия, Челябинское отд., 1989.-352 с.

50. Benes V.E. On Rearrangeable Three-Stage Connecting Network. // The Bell System Technical Journal.-1962.- V.XLI.- N5- P. 1481-1492.

51. Benes V.E. Mathematical ^theory of connecting network and telephone traffic New York: Academic Press. 1965.- 319 p.

52. Cantor D.G. On construction of nonblocking switching networks. // Proceedings of the Symposium on Computer Communication Networks and Teletraffic. -New York, 1972. .P. 233-255.

53. Cantor D.G. On nonblocking switching networks. // Networks. 1971. -V.I. -N4. P. 367-377.

54. Feng T. On a class of multistage interconnection networks. // IEEE Trans, on Comput. 1980. - V. C-29. - N8. -P. 694-702.

55. Feng T.-Y. A survey of interconnection networks. // Computer. 1981. - N13. -P. 12-37.T

56. Joel A.E. Circuit switching: unique architecture and application. // Computer. -1979.-V. 12-N6.-P. 10-22.

57. Johna Till Johnson. MPLS explained// By Network World. 03/29/2007 http:7/www.networkworld.com/research/2007/040207-mpls-migration-explained.html

58. Kautz W. II., Levitt K. N., Waksman A. Cellular interconnection arrays. // IEEE Trans, on Comput. 1968. V.C-17. - N5. - P. 443-451.

59. Lawrie D.I I. Access and alignment of data in array processors. // IEEE Trans, ' on Comput. 1975. - V.C-24. - N12. - P. 1145-1155.

60. Lee K.Y. A new Benes network control algorithm. // IEEE Trans, on Comput.j1987. V.C-36. - N6. - P. 768-772.

61. Lipovski G.J., Tripathi A. A reconfigurable structure array processor. // 1977 Int. Conf. on Parallel Processing. 1977. - P. 165-174.

62. Nakamura G. The number of reswitching for a certain three-stage connecting network.— Electronics and Commun. Japan,'1967, v. 50, N 8.

63. Nassimi D., Sahni S. A self-routing Benes networks and parallel permutation algorithms. // IEEE Trans, on Compul. 1981. V.C-30. - N5. - P. 332-340.

64. Oliver C. Ibe. Essentials of ATM Networks and Services. MA: Addison-Wesly, 1997.r

65. Pat. 4417245 United States, Int CL3: H 04 Q 9/00, H 04 Q 3/00. Digital space division exchange/Constantin M.Melas (Los Gatos), Michael A.Patten (Cary. N/C.); assignee International Business Machines Corp., Armonk, N.Y.

66. Pat. 4696000 United States, Int CI.4: H 04 Q 11/04, H 04 Q 370/60.

67. Nonblocking self-routing packet and circuit switching network/William A. Payne, III,t1.mbard, 111.; assignee American Telephone and Telegraph Company, AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, N.J. Fild: Dec,12, 1985. Date of Patent: Sep. 22, 1987.

68. Pat. 5631902 United States, Int CI.6: H 04 J 3/02, H 04 J 370/388. Digital cross-connect system/ Yuuki Yoshifuji (Tokyo, Japan); assignee NEC Corporation,T

69. Japan, Fild: Apr. 28, 1994. Date of Patent: May 20, 1997.it