Математическое моделирование беспроводных сетей и эффективная организация потоков пользователей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Али Анис Абдулла Шафаль

• Али Анис Абдулла Шафаль
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Али Анис Абдулла Шафаль

ОГЛАВЛЕНИЕ................................................2

ВВЕДЕНИЕ..................................................4

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.................................9

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ БЕСПРОВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБМЕНА

ДАННЫМИ..................................................11

1.1. Обзор и сравнение беспроводных технологий...........12

1.1.1. Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi.....13

1.1.2. Технология беспроводной передачи данных Bluetooth.18

1.1.3. Технология беспроводной передачи данных ZigBee....20

1.2. Основные принципы построения и функционирования сетей IEEE

802.11..............................................26

1.3. Моделирование систем массового обслуживания.........34

1.4. Выводы по главе 1 ................................. 42

ГЛАВА 2 КОНЦЕПТУАЛЬНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ........................43

2.1. Модель управления трафиком в беспроводных сетях.....46

2.2. Особенности использования беспроводных сетей в образовательных

учреждениях..............................................58

2.3. Выводы по главе 2...................................71

ГЛАВА 3 МОДЕЛИ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНЫХ

СЕТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ...................72

3.1. Модель рационального администрирования группового

потока ................................................. 73

3.2. Эскизная модель администрирования потока смешанного

типа ................................................... 80

3.3. Математическая модель массового компьютерного тестирования 86

3

3.4. Модель однономенклатурного смешанного потока с ограниченным

временем обслуживания...................................96

3.5. Выводы по главе 3..................................103

ГЛАВА 4 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СМЕШАННЫХ

ПОТОКОВ С ОГРАНИЧЕННЫМ ВРЕМЕНЕМ ЖИЗНИ ЗАЯВОК.104

4.1. Задача построения расписания для процесса массового

тестирования.......................................105

4.2. Исследование однономенклатурного смешанного потока с помощью

имитационного моделирования........................110

4.3. Алгоритм построения расписания процедуры организации массового

тестирования.......................................118

4.4. Выводы по главе 4.............................127

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................128

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.....................129

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 АКТ О ВНЕДРЕНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ

РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ...........150

4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование беспроводных сетей и эффективная организация потоков пользователей»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. Проблема рациональной организации работы систем, задачей которых является обслуживание случайных потоков требований, возникает в самых различных областях техники, экономики, сферы услуг и т.п. Как правило, оказывается необходимым сформулировать четкий критерий эффективности их работы и отыскать режим, обеспечивающий его достижение с учётом конкретных особенностей функционирования системы.

Беспроводные сети и, в частности, устройства беспроводного доступа в Internet, занимают прочное и весьма значительное место в жизни человеческого сообщества. В настоящее время они являются неотъемлемым элементом любого бизнес процесса, управленческой и образовательной деятельности, организации досуга. Беспроводные сети обслуживают значительное количество пользователей и, следовательно, могут и должны рассматриваться в терминах теории массового обслуживания.

Уровень проработанности данной теории позволяет решать такие важные с практической точки зрения задачи, как задача обоснованного выбора предельного времени обслуживания и ряд других. Особый интерес представляет изучение достаточно часто встречающихся в практике эксплуатации беспроводных сетей не пуассоновских потоков, а также таких, в которых наряду с ординарным потоком требований содержится и групповой фрагмент.

В данной работе рассмотрены вопросы эксплуатации беспроводной сети, используемой для обслуживания массовых мероприятий. Предложен комплекс математических моделей, описывающих различные варианты организации потоков пользователей.

5

Обоснован виды и функции распределения смешанного потока требований с ограниченным временем обслуживания с учетом его самоорганизуемости.

Разработан алгоритм построения расписания, которое позволяет достичь не только значительного снижения времени ожидания обслуживания, но и высокой эффективности использования имеющегося оборудования.

Создан специализированный программный комплекс для оценки эффективности администрирования средств имитационного моделирования. Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка математических моделей, эффективного администрирования потоков в беспроводных сетях и создание комплексных программ для построения расписания в условиях ограниченного времени обслуживания. Решение общей научной задачи и достижение поставленной цели связано с решением следующих частных задач:

1. Построение математической модели управления трафиком в беспроводных сетях;

2. Разработка методики проектирования беспроводных сетей в образовательных учреждениях;

3. Построение математической модели рационального администрирования потоков;

4. Построение математической модели потока массового компьютерного тестирования;

5. Построение математической модели однономенклатурного смешанного потока с ограниченным временем обслуживания;

6. Разработка комплекса программ, позволяющих использовать аппарат имитационного моделирования для расчета различных вариантов функционирования системы в режиме смешанных потоков.

Объектом исследования. Является организация трафика потоков пользователей в беспроводных сетях.

6

Предметом исследования. Является математическое моделирование потоков пользователей с ограниченным временем обслуживания.

Методология и методы исследования. Решение указанных задач проводилось на основе системного анализа, математического моделирования, теории массового обслуживания, теории вероятностей, имитационного моделирования, методов математической статистики, информатики и объектно-ориентированного программирования, методом экспертных оценок.

Для программной реализации алгоритмов использован аппарат численного математического моделирования и пакеты прикладных программ компьютерной математики.

Научная новизна работы. Автором диссертации получены следующие новые результаты:

* Математическая модель, управления трафиком в беспроводных сетях и методика проектирования беспроводных сетей в образовательных учреждениях;

* Математические модели рационального администрирования потоков пользователей в беспроводных сетях;

* Алгоритм управления потоками смешанного типа при проведении массовых мероприятий с использованием беспроводных сетей;

* Метод составления расписания при проведении массовых мероприятий, обеспечивающих рациональный режим использования оборудования беспроводных сетей;

* Комплекс программ, позволяющих использовать аппарат имитационного моделирования для расчета различных вариантов функционирования системы в режиме смешанных потоков.

Теоретическая значимость работы состоит в следующем:

Построены математические модели беспроводных сетей при различных вариантах организации потоков пользователей;

7

Исследованы модели самоорганизующихся смешанных потоков с ограниченным временем обслуживания;

Предложена модель эффективной организации обслуживания пользователей при проведении массовых мероприятий.

Практической значимостью работы является следующее:

Разработан алгоритм управления потоками смешанного типа при проведении массовых мероприятий с использованием беспроводных сетей;

Разработаны практические рекомендации по составлению расписания при проведении массовых мероприятий, обеспечивающих рациональный режим использования оборудования беспроводных сетей;

Разработан комплекс программ, позволяющих использовать аппарат имитационного моделирования для расчета различных вариантов функционирования системы в режиме смешанных потоков.

Основные результаты, выносимые на защиту:

- Математические модели рационального администрирования потоков пользователей в беспроводных сетях;

- Алгоритм управления потоками смешанного типа при проведении массовых мероприятий с использованием беспроводных сетей;

- Метод построения расписания при проведении массовых мероприятий, обеспечивающий рациональный режим использования оборудования;

- Комплекс программ для расчета различных вариантов функционирования системы в режиме смешанных потоков с использованием аппарата имитационного моделирования.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов работы подтверждается корректным применением математического аппарата, результатами имитационного моделирования и широким спектром публикаций и выступлений, на Международных конференциях:

8

Современные системы искусственного интеллекта и их приложения в науке, (г. Казань - 2013г.), VIII Международной научно-практической конференции, (г. Москва - 2013г.), Международная научно-практическая конференция «Электронная Казань 2014», (г. Казань - 2014г.), II Международная очная научно-практическая конференция «актуальные проблемы математики и информатики: теория, методика, практика», (г. Елец - 2016 г.), XIII-й международной научно-практической конференции «Достижения и проблемы современной науки», (г. Санкт-Петербург - 2016 г.).

Публикации. Материалы, отражающие основные результаты диссертационной работы, опубликованы в журналах, сборниках трудов конференций. Всего опубликовано 16 работ, из них 11 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, а также 5 докладов на международных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения (акт внедрения).

Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц и 23 рисунка. Библиографический список включает 184 единицы литературных источников.

Личный вклад автора. Заключается в выполнении основного объема теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в диссертационной работе, включая разработку теоретических моделей, методик экспериментальных исследований, проведение исследований, анализ и оформление результатов в виде публикаций и научных докладов.

Все результаты диссертационной работы соответствуют пунктам 4, 5, 8 паспорта специальности 05.13.18 - Математическое моделирование,

численные методы и комплексы программ.

9

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении - показана актуальность темы диссертационной работы, приведены её цель, задачи, методология и методы исследования, научная новизна, теоретическая значимость и практическая значимость.

В первой главе - проведен обзор и сравнительная характеристика беспроводных технологий: 1) обозначены их достоинства и недостатки, также выделены сферы деятельности, в которых они наиболее эффективны; 2)исследованы основные принципы построения и отличительные черты функционирования сетей IEEE 802.11, что позволило обосновать необходимость совершенствования математических моделей беспроводных сетей и их каналов, которые должны максимально учитывать условия среды передачи; 3) проведен анализ особенностей моделирования системы массового обслуживания (СМО), сопоставлены различные методы и инструменты моделирования, обоснована целесообразность использования имитационного моделирования.

Во второй главе - предложена модель управления трафиком в беспроводной сети и подробно рассмотрены особенности проектирования беспроводных сетей, предназначенных для обеспечения учебного процесса в учреждениях высшего профессионального образования. С помощью метода экспертных оценок выполняю сравнение важнейших технико- экономических характеристик беспроводных сетей.

В третьей главе - представлены разработанные автором математические модели управления потоками пользователей беспроводных сетей, задействованных в обеспечении учебного процесса. Основным инструментом построения всех моделей настоящей главы является аппарат теории массового обслуживания.

Изучены особенности потоков пользователей, характерные для беспроводных сетей, используемых в образовательном процессе, показано свойство самоорганизуемости этих потоков.

10

В четвертой главе - результаты, полученные в третьей главе, применены для решения важной прикладной задачи администрирования потоков пользователей в беспроводных сетях, используемых при проведении массовых мероприятий. Конкретное содержание задачи касается построения расписания процесса массового тестирования, являющегося неотъемлемым элементом организации учебной работы подавляющего большинства высших учебных заведений.

Актуальность этой проблемы обусловлена очевидной целесообразностью перехода от чисто группового режима проведения тестовых испытаний, при котором оборудование используется нерационально, а затраты времени на проведение мероприятия велики, к режиму смешанного потока, лишенному указанных недостатков. Для решения поставленной задачи необходимо предварительно установить при каких параметрах смешанного потока планируемый переход будет наиболее эффективным и предусмотреть сохранение единство групп, прибывающих на тестирование.

В заключении приводится описание основных результатов диссертационной работы.

В приложении представлен акт о внедрении и использовании результатов диссертационного исследования.

11

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ БЕСПРОВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБМЕНА ДАННЫМИ

В настоящее время, характеризующееся информационными прорывами и активным использованием новых способов и методов передачи информации, получили широкое распространение беспроводные технологии обмена данными с соответствующими устройствами для реализации точек входа, которые могут создавать виртуальные сети. На протяжении ряда лет протекал процесс стандартизации беспроводных технологии, увеличивалась скорость передачи данных. Сегодня они позволяют предоставлять подключение там, где невозможно кабельное соединение или требуется полная мобильность. При этом следует отметить, совместимость беспроводных сетей с кабельными.

Беспроводные технологии - это информационные технологии, предназначенные для беспроводной передачи информации на расстоянии между двумя и более объектами [1-3]. Информация может передаваться с использованием инфракрасного излучения, радиоволн, оптического или лазерного излучения. На сегодняшний день разработано уже большое количество беспроводных технологий, известных по своим маркетинговым названиям, например, Bluetooth, WiMAX, Wi-Fi и другие [4-7]. Каждая технология имеет определенные характеристики, которые определяют сферу ее применения.

Все беспроводные технологии передачи данных поддерживают как режим ad-hoc (настройка работы без использования точки доступа), так и режим инфраструктуры (подключение с использованием точки доступа). При этом предусмотрена возможность добавления новых пользователей в любое время и установки новых узлов сети в любом месте без применения сетевых шнуров. Где бы ни находилась точка доступа, абонентский комплект не привязан к ведущей компьютерной сети. Рабочая станция находится всегда в

12

сети, что делает необязательным подключение сетевого шнура. Можно передвигаться по области, где есть покрытие и постоянно оставаться подключенным к сети [8-16].

Беспроводные технологии принципиально меняют социальную структуру общества, модели государственного управления и механизмы функционирования экономики, трансформируют оборонные приоритеты и повседневную жизнь граждан. Согласно прогнозам международного союза электросвязи, к 2020 году с использованием беспроводных технологий количество присоединенных к сети устройств будет более чем в 6 раз превышать количество подключенных к сети пользователей (25,5 млрд. устройств против 4 млрд. «подключенных» людей) [17-23].

1.1. Обзор и сравнение беспроводных технологий

Стремительное развитие беспроводных технологий, связанное с распространением «блокнотных» компьютеров и инструментов поискового вызова, популяризацией систем вида «персональный секретарь» (Personal Digital Assistant «PDA»), а также расширение функциональных возможностей мобильных телефонов, позволяет отнести их к наиболее быстро прогрессирующей отрасли телекоммуникаций, о чем свидетельствуют, например, даты разработки и внедрения принципиально новых стандартов и технологий.

Успехи современной радиоэлектроники, галопирующее развитие микропроцессорной техники и новые алгоритмы цифровой обработки сигналов вместе с использованием перспективных телекоммуникационных технологий открывают новые возможности по созданию беспроводных систем связи с выполнением жестких требований, касающихся высокой пропускной способности и помехозащищенности. Такие системы призваны обеспечивать расчет времени, деловое планирование, поддержку постоянной связи с

13

удаленными станциями, хранение документов. Девизом беспроводных технологий стало выражение «Any time and any where», то есть предоставление услуг связи независимо от места и времени.

На сегодняшний день наиболее известными технологиями беспроводной связи являются Bluetooth, ZigBee и конечно же Wi-Fi. При этом каждая из этих технологий является эффективной в различных сферах и ситуациях, рассмотрим их более подробно, выделим преимущества и недостатки, а также проанализируем в каких сферах деятельности они наиболее эффективны.

1.1.1. Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi

Технология Wi-Fi, или RadioEthernet IEEE 802.11 - является первым промышленным стандартом, который позволил организовать беспроводные локальные сети (Wireless Local Area Networks - WLAN) на ограниченной территории, т.е. когда несколько пользователей имеют равный доступ к общему каналу передачи данных [24]. Стандарт был создан в Инженерном институте электротехники и радиоэлектроники (Institute Electrical and Electronics Engineers - IEEE) и может сравниться со стандартом 802.3 для обыкновенных проводных Ethernet сетей. Центром беспроводной сети WI-FI является точка доступа (Access Point), которая может подключаться к любой наземной сетевой инфраструктуре, например, офисной Ethernet-сети и обеспечивать передачу радиосигнала [25-27].

На сегодняшний день разработано уже множество версий стандарта -IEEE 802.11 с соответствующими буквенными индексами а, b, c, d, e, g, h, i, j, k, i, m, n, o, p, q, r, s, u, v, w. Однако только четыре из них (a, b, g и n) являются наиболее распространенными и популярными у производителей оборудования, другие же представляют собой усовершенствования, дополнения или исправления уже принятых спецификаций [28]. Первая

14

спецификация стандарта IEEE 802.11 была принята в 1997 году. Она установила передачу данных на скорости 1 и 2 Мбит/с в нелицензионном диапазоне частот 2,4 ГГц, а также механизм управления доступом к физической среде (радиоканалу), который использует метод множественного доступа с распознаванием несущей и устранением коллизий (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA-CA) [29]. В табл.1.1 представлены ключевые технические характеристики основных стандартов IEEE 802.11.

Таблица 1.1 - Ключевые характеристики основных стандартов IEEE 802.11

Стандарт IEEE 802.11a IEEE 802.11b IEEE 802.11g IEEE 802.11n

Год ратификации Wi-Fi альянсом 1999 1999 2003 2009

Частотный диапазон, ГГц 5.15-5.25 5.67-5.85 2.4-2.483 2.4-2.483 2.4-2.483 5.15-5.25 5.67-5.85

Доступ к радиоканалу CSMA-CA CSMA-CA CSMA-CA CSMA-CA

Количество абонентов на один канал 64 64 64 64

Максимальная скорость обмена данными 54 Мбит/с 11 Мбит/с 54 Мбит/с 600 Мбит/с

Обычная скорость передачи данных 23 Мбит/с 4 Мбит/с 20 Мбит/с 120 Мбит/с

Ширина канала 20 МГц 22 МГц 20 МГц 40 МГц

Метод модуляции OFDM BPSK,CCK OFDM BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM

Дальность действия в помещении 10-20 20-100 20-50 10-20

Одновременно следует отметить, что Международная организация Wi

15

Fi Alliance презентовала новый стандарт беспроводной связи Wi-Fi 802.11ah «HaLow». Диапазон работы нового стандарта 900 МГц, именно на этой частоте устройства Wi-Fi Certified могут подключаться на большем расстоянии с наименьшими затратами энергии. По радиусу действия Wi-Fi «HaLow» приблизительно в два раза превосходит используемые в настоящее время варианты Wi-Fi. Кроме того, диапазон 900 МГц предоставляет возможности, которые необходимы для таких приложений, как мобильные электронные устройства и датчики, которые пользователи носят с собой [30-36].

В отличие от уже принятых стандартов, которые работают на частоте в 2,4 ГГц и 5 ГГц, Wi-Fi 802.11ah удваивает радиус действия сигнала, обеспечивает надежное соединение, в случае, если радиоволны проникают через препятствия, например, стены (см. рис. 1.1). Отдельно следует обратить внимание на тот факт, что, в связи с альтернативной частотой, новый стандарт не подвержен помехам от микроволновых печей и прочих бытовых приборов.

900MHz '

(802.11 ah)

Рисунок 1.1- Диапазон действия нового стандарта беспроводной связи Wi-Fi 802.11ah «HaLow» [30].

Разработчики уверяют, что Wi-Fi 802.11ah будет обладать всеми достоинствами Wi-Fi, включая простоту установки, широкую совместимость

16

оборудования, а также надежную защиту данных. Кроме того, планируется, что устройства, с поддержкой Wi-Fi «HaLow» также будут работать в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, это позволит им интегрироваться в действующую экосистему Wi-Fi, в которую входит более 7 млрд. устройств. Аналогично устройствам Wi-Fi, устройства Wi-Fi «HaLow» будут поддерживать подключение по IP, благодаря чему они смогут работать с облачными сервисами, что имеет большое значение и важность для интернета и хранимых в нем вещей. Еще одно несомненное достоинство Wi-Fi «HaLow» заключается в возможности подключения к одной точке доступа тысяч устройств.

Помимо нового стандарта Wi-Fi 802.11ah ключевые перспективы развития Wi-Fi в ближайшее время заключаются в следующем:

1. Освоение диапазона 60 ГГц. Wireless Gigabit Alliance (WiGig Alliance) развивает технологию Wi-Fi в диапазоне 60 ГГц с максимальной скоростью передачи 7 Гбит/с для сценариев пикосотового покрытия.

2. Развитие технологии Wi-Fi Direct, которая позволяет обеспечить с обычной скоростью Wi-Fi прямые соединения между различными клиентскими устройствами, обходя традиционные точки доступа и беспроводные маршрутизаторы.

3. Поддержка усовершенствованных решений VoIP с обновленным набором WFA-протоколов для развития конкурентоспособных альтернативных услуг.

4. Развитие сотовых (Mesh) Wi-Fi сетей, основанных на дешевых модулях, каждый из которых по радиоканалу соединен со всеми соседями в зоне радиовидимости.

5. Дальнейшее усовершенствование радио интерфейса Wi-Fi.

6. Совершенствование клиентского опыта Wi-Fi с помощью оптимизации взаимодействия с точками доступа [37].

И в завершении анализа технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi отметим, что ее основные преимущества заключаются в:

17

- Простоте использования готовых модулей;

- Легкости интеграции с существующими проводными сетями (LAN);

- Высокой скорости передачи информации;

- Безопасности передачи информации (64/128-битное шифрование).

В то же время основные недостатки технологии Wi-Fi связаны с:

- Более высокой (по сравнению с другими беспроводными сетями) ценой на оборудование;

- Большим (по сравнению с другими беспроводными сетями) энергопотреблением;

- Работой множества устройств в диапазоне частот 2.4 ГГц, например, имеющих Bluetooth адаптер, это ухудшает качество передачи информации;

- Существующими в каждой стране эксплуатационными ограничениями и частотными диапазонами;

- Недостаточно защищенным стандартом шифрования WEP, который используется для защиты доступа к сети.

Рассматривая более подробно сферы применения технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi, можно отметить, что сегодня она используется во многих областях деятельности. Наибольший спрос технология получила у Интернет провайдеров, поскольку это позволяет им отказаться от десятков километров проводов [38-43]. Также данная технология используется в игровой индустрии. Такие известные бренды как Sony и Nintendo монтируют Wi-Fi устройства в свои игровые консоли, для обеспечения доступа к Интернету. Некоторые коммерческие организации предоставляют доступ к сети Интернет с использованием данной технологии. Если же рассматривать крупные компании и корпорации, то они используют Wi-Fi для создания корпоративной сети, так как это дешевле чем создавать проводную сеть Ethernet.

18

1.1.2. Технология беспроводной передачи данных Bluetooth

Технология Bluetooth (стандарт IEEE 802.15 [44]) является первой технологией, которая позволила организовать беспроводную персональную сеть передачи данных (WPAN - Wireless Personal Network). Она дает возможность проводить передачу голоса и данных с использованием радиоканала на короткие расстояния (10-100 м) в нелицензионном диапазоне частот 2,4 ГГц, а также соединять мобильные телефоны, ПК и прочие устройства в условиях отсутствия прямой видимости.

Стандарт Bluetooth имеет более 10 профилей, то есть наборов функции устройств Bluetooth. Основными профилями, утвержденными группой разработчиков SIG являются:

* Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) этот профиль предназначен для обеспечения передачи музыки в беспроводные наушники;

* Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP) профиль, который позволяет управлять функциями телевизора;

* File Transfer Profile (FTP_profile) профиль, обеспечивающий обмен данными между устройствами;

* Hands-Free Profile (HFP) профиль предназначен для соединения беспроводных наушников и мобильных устройств, оснащенный также функцией разговора по телефону;

* LAN Access Profile (LAP) профиль, который обеспечивает доступ к сетям LAN, WAN или Internet с использованием средств другого Bluetooth устройства;

* SIM Access Profile (SAP, SIM) профиль, позволяющий получить доступ к SIM-карте мобильного устройства и использовать одну SIM-карту на нескольких устройствах;

* Wireless Application Protocol Bearer (WAPB) профиль который уравнивает протокол для организации (Point-to-Point) соединения через

19

Bluetooth, а также другие профили [45,46,47].

Как известно, Wi-Fi и Bluetooth используют диапазон 2,4 ГГц. В случае если Bluetooth устройства расположены в зоне покрытия устройств Wi-Fi и проводят обмен информацией между собой, зачастую возникают коллизиии, что может негативным образом отразиться на работоспособности устройств [48,49]. Технология AFH дает возможность исключить появление коллизий: в процессе обмена информацией для преодоления интерференций технология Bluetooth использует скачкообразное изменение частоты канала, при выборе которого не принимаются во внимание частотные каналы, обслуживающие обмен данными устройства Wi-Fi. На рис. 1.2 проиллюстрирован принцип технологии AFH.

Час/ио/иа, / 7 У Час/ио/иа, / 7 У

2,4<$3 1^ 1^ 2,4<$3 '

2,4 1^ 2,4

а Врамя б Врамя

Рисунок 1.2 - Принцип работы технологии AFH: а - коллизии; б -переход от коллизий с помощью адаптивной перестройки частоты [50].

Подытоживая можно сказать, что преимуществами технологии Bluetooth являются: мобильность и малые размеры; простота использования готовых модулей; значительная скорость передачи данных; безопасность передачи данных; доступность; необходимость авторизации устройства; низкий порог чувствительности к помехам (зависит от толщины и материала препятствия); высокий уровень стандартизации.

Однако, следует отметить, что данная технология не лишена и

20

недостатков. Если, к примеру, два пользователя хотят обменяться данными, то в процессе поиска устройств друг друга будут найдены все устройства, которые включены в радиусе 10-15 метров, что снижает скорость инициализации устройств. Кроме того, следует отметить невозможность построения сетей сложной топологии и большие (по сравнению с сетями ZigBee) объемы энергопотребления.

Чаще всего технология Bluetooth применяется для обеспечения радиосвязи между различными видами электронных устройств путем замены ведущего последовательного соединения между двумя устройствами на беспроводное.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Али Анис Абдулла Шафаль, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Чистяков, В. А. Анализ технологий беспроводной передачи данных / В. А. Чистяков, Б. Е. Мыктыбаев, А. Б. Жанбеков // Журнал научных и прикладных исследований. - 2016. - №1. - С. 166-169.

2. Джим, Г. Беспроводные сети. Первый шаг (Cisco) / Джим Гейер//М.: Вильяме, 2005. - 192 с.

3. Беделл, П. “Сети. Беспроводные технологии” / П. Беделл// М.: НТ Пресс, 2008. - 448с.

4. Свердлова, А. А. Обзор современных технологий беспроводной связи / А. А. Свердлова, А. Ю. Шмырин, С. В. Яковлев С. В. // Студенческая наука для развития информационного общества. Сборник материалов III Всероссийской научно-технической конференции. - 2015. - С. 9294.

5. Вишневский, В.М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации / В.М. Вишневский, А.И. Ляхов, C.JI. Портной, И.В. Шахнович // М.: Техносфера, 2005. - 591с.

6. Challoo, R. An overview and assessment of wireless technologies and coexistence of ZigBee, Bluetooth and Wi-Fi devices / R. Challoo, A. Oladeinde, N. Yilmazer, S. Ozcelik, L. Challoo//Procedia Computer Science. - 2012. - Т. 12. - С.386-391.

7. Lee, J. S. “A comparative study of wireless protocols: Bluetooth, UWB,

130

ZigBee, and Wi-Fi” / J.S. Lee, Y.W. Su, C.C.A. Shen //Industrial Electronics Society, 2007. IECON 2007. 33rd Annual Conference of the IEEE. - IEEE, 2007. - С.46-51.

8. Стрельников, А. Ю. Технология беспроводной передачи данных WiFi / А. Ю. Стрельников, С. А. Страмоусова// Молодой ученый. - 2016.

- №9-4(113). - С. 67-69.

9. Никольский, В.В. Электродинамика и распространение радиоволн / В.В. Никольский, Т.И. Никольская// М.: Наука, 1989. - 543 с.

10. Gerla, M. Multicluster, mobile, multimedia radio network/ Mario Gerla, Jack Tzu-Chieh Tsai // Wireless networks. 1995. №1. - p. 255-265.

11. Gerla, M. Landmark Routing for Large Ad Hoc Wireless Networks / M. Gerla, X. Hong, and G. Pei // Proc. IEEE GLOBECOM. 2000. -№11.

12. Gupta, P. Capacity of wireless networks. / P. Gupta and P.R. Kumar // IEEE Transactions on Information Theory. 2000. - Volume 46, Issue 2.

13. Намиот, Д. Е. Умные города 2016 /Д.Е. Намиот //International Journal of Open Information Technologies. - 2016. - Т.4. - №.1. С. 1-3.

14. Мишин, Я.А. О системах автоматизированного проектирования в беспроводных сетях / Я.А. Мишин // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2013. № 10. С. 153-156.

15. Максимова, А. А. Оптимизация беспроводных сетей связи на основе

методов искусственного интеллекта/А.А. Максимова, В.Н. Кострова, А.А. Андросов// Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2016. № 2. С. 185-190;

https://moit.vivt.ru/?p=3559&lang=ru.

16. Li, J. Capacity of ad hoc wireless networks/ Jinyang Li, Charles Blake, Douglas S. J. De Couto, Hu Imm Lee, Robert Morris//Proceedings of the 7th annual International conference on Mobile computing and networking.

- ACM, Rome. 2001. - С. 61-69.

17. Trends in Telecommunication Reform 2016: Regulatory Incentives to Achieve Digital Opportunities URL:

131

http: //www.itu. int/en/publications/ITU-D/Pages/default.aspx

18. Sorensen, L. “Use scenarios 2020 - a worldwide wireless future. Visions and research directions for the Wireless World.” Outlook / L. Sorensen, K.E. Skouby// Wireless World Research Forum. № 4. July 2009.

19. Osseiran, A. The foundation of the mobile and wireless communications system for 2020 and beyond: Challenges, enablers and technology solutions /A. Osseiran, V.Braun, H. Taoka, P. Marsch, H. Schotten, H. Tullberg, M. A. Uusitalo, M. Schellman//Vehicular Technology Conference (VTC Spring), 2013 IEEE 77th. - IEEE, 2013. - С. 1-5.

20. Гольдштейн, Б.С. Сети связи: Учебник для ВУЗов. СПб. / Б.С. Гольдштейн, Н.А. Соколов, Г.Г. Яновский// БХВ-Петербург, 2010. -400 с.

21. Osseiran, A. Scenarios for 5G mobile and wireless communications: the vision of the METIS project /A. Osseiran, F. Boccardi, V. Braun, K. Kusume, P. Marsch, M. Maternia, O. Queseth, M. Schellmann, H. Schotten, H. Taoka, H. Tullberg, M. A. Uusitalo, B. Timus and M. Fallgren //IEEE Communications Magazine. - 2014. - Т. 52. - №. 5. - С. 26-35.

22. Pei, Jie-fu Wireless sensor forest anti-fire network simulation based on NS2 / Pei Jiefu, Gao Lin, and Zhao Yan-dong. // In 2nd IEEE International Confer-ence on Computer Science and Information Technology, 2009. ICCSIT 2009., 8-11 2009. doi: 10.1109/ICCSIT.2009.5234944, PP. 300 -303.

23. Sarkar, N. I. Teaching Wireless Network Fundamentals Using Low-Cost Wi-Fi Devices /N.I. Sarkar//Revolutionizing Education through WebBased Instruction. - 2016. - С. 281.

24. Бакытов, А. Б. Технология широкополосного беспроводного доступа / А. Б. Бакытов, Ян. А. Ратахин, Ж. К. Ташенова // Актуальные вопросы технических наук. Материалы III Международной научной конференции. - 2015. - С. 41-43.

25. Murat, U. Cooperative communications for improvedwireless network

132

transmission: framework for virtual antenna array applications/ Murat Uysal // Hershey, PA: Information Science Reference, 2010. - 608р.

26. Руденко, И. Маршрутизаторы CISCO для IP-сетей / И. Руденко, Tsunami Сотри//М.: Кудиц-Образ, 2003. - 656 с.

27. Мартин, Дж. Системный анализ передачи данных/ Дж. Мартин // М.: Мир. - 1975. - Т.2. - 431 с.

28. Верхаппен, Я. Беспроводные технологии преодолевают тяжелые окружающие условия / Я. Верхаппен // Автоматизация и IT в энергетике. - 2015. - №6(71). - С. 38-39.

29. Choi, Hyun-Ho “Carrier sense multiple access with collision resolution” / Choi Hyun-Ho, Moon Jung-Min, Lee In-Ho, Lee Howon // IEEE communications letters. - 2014. - Vol. - № 6. - p. 1284-1287.

30. Новый стандарт Wi-Fi 802.11ah «HaLow» вдвое увеличит дальность действия беспроводных сетей URL: http://www.macdigger.ru/iphone-ipod/novyj-standart-wi-fi-802-11 ah-halow-vdvoe-uvelichit-dalnost-

dej stviya-besprovodnoj -seti.html

31. Akyildiz, I. F. Wireless sensor networks: a survey /I.F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci //Computer networks. - 2002. - Т. 38. -№. 4. - С. 393-422.

32. Кульнева, Е.Ю. О характеристиках, влияющих на моделирование радиотехнических устройств / Е.Ю. Кульнева, И.А. Гащенко// Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5-2. С. 50.

33. Chen, M. Body area networks: A survey /M. Chen, S. Gonzalez, A. Vasilakos,H. Cao, V. Leung//Mobile networks and applications. - 2011. -Т. 16. - №. 2. - С. 171-193.

34. Pahlavan, K. Wireless information networks/ K. Pahlavan, A.H. Levesque// John Wiley & Sons,Canada, 2005. - Vol. 93.

35. Пролетарский, А. В. Беспроводные сети Wi-Fi. Учебное пособие /А.В. Пролетарский, И.В. Баскаков //М.: Интернет-Университет Информационных Технологий. - 2007.

133

36. Казаков, Е.Н. Разработка и программная реализации алгоритма оценки уровня сигнала в сети Wi-Fi / Е.Н. Казаков// Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2016. № 1. С. 13.

37. Али, А. А. Состояние и перспективы развития беспроводных телекоммуникационных технологий. /А. А. Али // Вестник технологического университета - 2016. № 1 - С.108- 110.

38. Кавляев, Б. О. Технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth / Б. О. Кавляев // Сборник статей I Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - 2015. - С. 78- 82.

39. Пролетарский, А.В. Беспроводные сети Wi-Fi Электронный ресурс. / А.В. Пролетарский, И.В. Баскаков, Р.А. Федотов, А.В. Бобков, Д.Н. Чирков, В.А. Платонов //Электрон, дан. Режим доступа: http://www.intuit.ru/department/network/wifi/, свободный.

40. Пуртов, А. М. Системы и сети передачи данных/А.М. Пуртов //учебное пособие. -Омск: СибАДИ. - 2010.

41. Shao, S. Design and analysis of a visible-light-communication enhanced Wi-Fi system/S. Shao, A. Khreishah, M. Ayyash, M.B. Rahaim, H. Elgala //Journal of Optical Communications and Networking. - 2015. - Т. 7. - №. 10. - С. 960- 973.

42. Ferro, E. Bluetooth and Wi-Fi wireless protocols: a survey and a comparison / E. Ferro, F. Potorti //IEEE Wireless Communications. - 2005. - Т. 12. - №. 1. - С. 12- 26.

43. Верзун, Н. А. Регулируемый множественный доступ в беспроводной сети умных вещей/ Н.А. Верзун, М.О. Колбанёв, А.В. Омельян // ОНВ. 2016. №4 (148) С.147- 151.

44. Henry, D. Meeting people via Wi-Fi and Bluetooth/ Henry Dalziel, Joshua Schroeder // Rockland: Syngress, 2015. - 362р.

45. Kevin, T. Getting Started with Bluetooth Low Energy: tools and techniques for low-power networking/ Kevin Townsend, CarlesCufi, Akiba, Robert

134

Davidson, //Sebastopol, CA: O'Reilly Media, 2014. - 164р.

46. Lansford, J. “Wi-Fi (802.11 b) and Bluetooth: enabling coexistence”/ J. Lansford, A. Stephens, R. Nevo // IEEE network. - 2001. - Т. 15. - №. 5.

- p.20-27.

47. Архипкин, В.Я. Bluetooth. Технические требования. Практическая реализация. / В.Я. Архипкин, А.В. Архипкин //М.: Мобильные коммуникации, 2002г. - 216 с.

48. Костык, И. Н. Сравнене эффективности позиционирования для сетей Bluetooth, Wi-Fi и ZigBee /И. Н. Костык, А. Е. Кучерявый, А. В. Прокопьев // Информационные технологии и телекоммуникации. -

2015. - №2(10). - С. 53- 61.

49. Агафонов, Н. Технологии беспроводной передачи данных ZigBee, BlueTooth, Wi-Fi / Н. Агафонов //Беспроводные технологии. - 2006. -№. 2. http://www.wireless-e.ru/articles/bluetooth/2006_1_10.php

50. Бренев, А. В. Применение технологии Bluetooth для замены кабельного соединения/ А. В. Бренев // Автоматизация в промышленности. - 2016. - Т. 01. - С. 12-15.

51. Pathan, A. S. et al, Defending against wireless network intrusion // Journal of computer and system sciences.; Internet and distributed computing systems; Defending against wireless network intrusion; Wu Yi Shan, China, 2012; Nov, 2014, 499-501.

52. Борисенко, А. С. Определение обобщенного критерия живучести для ZigBee - сети / А. С. Борисенко// Научная мысль. - 2015. - №6. - С. 98102.

53. Li, X. OPNET-based modeling and simulation of mobile ZigBee sensor networks /X. Li // Peer-to-peer networking and applications. - 2016. - №2.

- p. 414-423.

54. Кавляев, Б. О. Технология ZigBее в системе «умный дом» / Б. О. Кавляев // Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации. - 2015. - №5-1. - С. 302-310.

135

55. Котяшев, В. С. Технология передачи информации ZigBee / В.С. Котяшев, Р. Е. Багжанов, Р. К. Собянин // Высшая школа. - 2016. - №2. - С. 85-87.

56. Герасимова, О. Ю. Сравнительная характеристика технологии zigbee с технологиями семейства IEEE 802.хх/ О.Ю. Герасимова // Перспективы развития науки и образования сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 13 частях. - 2015. - С. 18-19.

57. Беспроводные сети ZigBee Электронный ресурс. Электрон, дан. -Режим доступа: http://www.wless.ru/technology/?tech=l, свободный.

58. Киричек, Р. В. Взаимодействие беспроводных сенсорных сетей с сетями связи общего пользования / Р. В. Киричек, О. В. Полуэктова // Информационные технологии и телекоммуникации. - 2015. - №1(9). -С. 83-97.

59. Колисниченко, Д. Н. Беспроводная сеть дома и в офисе / Денис Колисниченко. - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2009. - XI, 456 с.

60. Багжанов, Р. Е. Обзор телекоммуникационных систем и сетей / Р. Е. Багжанов, В. С. Котяшев, Р. К. Собянин// Журнал научных и прикладных исследований. - 2016. - №1. - С. 162-165.

61. Сухарников, В. П. Анализ беспроводных технологий для доставки видеоинформации / В. П. Сухарников, Н. Р. Буржалиев // Прорывные научные исследования как двигатель науки. - 2016. - С. 49-51.

62. Буржалиев, Н. Р. Анализ стандартов беспроводной связи IEEE 802.11 (Wi-Fi) и 802.16 (Wimax) /Н.Р. Буржалиев, В. П. Сухарников // Прорывные научные исследования как двигатель наук. Сборник статей Международной научно-практической конференции. - 2016. -С. 15-18.

63. Лагунов, А. Ю. Проблемы безопасности в беспроводных сетях стандарта IEEE 802.11 / А. Ю. Лагунов, А. В. Орлов // Научные труды SWorld. - 2015. - Т. 5. - №1(38). - С. 41-46.

136

64. Голдсмит, А. Беспроводные коммуникации /А. Голдсмит //М.: Техносфера. - 2011. - Т. 904.

65. Балашов, В. А. Интерференционные помехи в системах передачи гармоническими сигналами обобщенного класса/ В. А. Балашов, Л. М. Ляховецкий, И. Б. Барба // Научные труды SWorld. - 2014. - Т.9. - №1. - С. 79-85.

66. Пилипенко, А. М. Особенности применения технологии MIMO для повышения пропускной способности беспроводных сетей связи /А. М. Пилипенко // Современные научные исследования и инновации. -2015. - №12(56). - С. 263-267.

67. Волынский, М. А. Рекуррентный алгоритм обработки интерферометрических сигналов на основе мультиоблачной модели предсказания / М. А. Волынский, И. П. Гуров, П. С. Скоков // Научнотехнический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2014. - №4(92). - С. 18-22.

68. Nikitin, A. Enhanced information transmission with signal dependent noise in an array of LIF neurons / А. Nikitin, I.A. Khovanov, R.P. Morse, N.G. Stocks// The European physical journal. ST, Special topics. - 2010. - Vol. 187. - P.0 205-209.

69. Zaitsev, S. V. Method for adaptive decoding in case of information transmission in condition of influence of deliberate noise/ S.V. Zaitsev, V.V. Kazymyr// Radioelectronics and Communications Systems. - 2015.-Vol. 58, - № 5. - p. 212-219.

70. Орлов, С. Оптимизация сетевого трафика / С. Орлов// Журнал сетевых решений LAN. - 2014. - №11. - С. 39-44.

71. Вишневский, В. М. Сравнительный анализ технологий широкополосного беспроводного доступа к информационным ресурсам/ В. М. Вишневский // Мобильные коммуникации и сетевое взаимодействие библиотек: ежегодный межведомственный сборник научных трудов. - Москва, 2012. - С. 3-17.

137

72. Malik, A. Qos in IEEE 802.11-based wireless networks: a contemporary review / A. Malik, B. Ahmad, U. Ullah, J. Qadir, Yau K.-L. Alvin // Journal of Network and Computer Applications. - 2015. - Т. 55. - С.24-46.

73. Sultana, H. P. Priority focused medium access control in wireless sensor actuator networks for CPS/H.P. Sultana, P.V. Krishna //International Journal of Communication Networks and Distributed Systems(IJCNDS). -

2016. - Т. 16. - №. 2. - С. 99-113.

74. Али, А. А. Модернизация сети передачи данных / Анис Абдулла Шафаль Али, Д. Б. Флакс, М. Ю. Перухин, Е. В. Абзальдинова// Вестник Казанского технологического университета - 2012г. № 18- С. 250-251.

75. Patel, P. A Simple but Effective Contention Aware and Adaptive Back-off Mechanism for Improving the Performance of IEEE 802.11 DCF /P. Patel, D.K. Lobiyal //Wireless Personal Communications. - 2015. - Т. 83. - №. 3. - С.1801-1841.

76. Kim, Woo-Hyun “The Elusive Nature of Internet Traffic” / Woo-Hyun Kim, Kyung-Geun Lee,Hyeong-Koo Park, Hyo-Jin Lee, Ju-Wook Jang // In Proc. of Internet Computing and Electronic Commerce. 2001. - pages: 55-67.

77. Омётов, А. Я. Анализ производительности беспроводной системы агрегации данных с состязанием для современных сенсорных сетей /А. Я. Омётов, С. Д. Андреев, А. М. Тюрликов, Е. А. Кучерявый // Информ. и её примен., 2016, том 10, выпуск 3, С. 23-31.

78. Максимов, В. Технология Wi-Fi: гарантии безопасности /В. Максимов //КомпьютерПресс. - 2005. - №. 4. - С. 47.

79. Захаров, Г.П. Методы исследования сетей передачи данных/ Г.П. Захаров// М.: Радио и связь, 1982. — 208с.

80. Карабуто, А. Сенсорные сети Электронный ресурс. / А. Карабуто //Электрон, дан. Режим доступа:

http: //offline.computerra.ru/2004/553/35459/, свободный.

138

81. Зернов, П. Перспектива использования беспроводных сетей Wi-Fi в качестве аналога сотовых сетей для передачи голосового трафика/ П. Зернов // Технологии и средства связи. - 2015. - №4(109). - С. 48-49.

82. Кучерявый, А. Е. Покрытие, связность и плотность в двумерных и трехмерных беспроводных сенсорных сетях / А. Е. Кучерявый, Н. А. Аль-Кадами // Электросвязь. - 2015. - №9. - С. 6-10.

83. Маковеева, М.М. Системы связи с подвижными объектами / М.М. Маковеева, Ю.С. Шинаков// М.: Радио и связь, 2002. - 440 с.

84. Норенков, И. П. “Системы автоматизированного проектирования" /И.Б. Норенков, В.Б. Маничев //учебное пособие. - Высшая школа, 1983. - 326 с.

85. Полочанский, А. С. Анализ характеристик качества обслуживания в

беспроводных сенсорных сетях/ А.С. Полочанский, К.С. Мулярчик//Издатель: Минск: БГУ - 2016г. с.634-640;

http://elib.bsu.by/handle/123456789/160468

86. Пятибратов, А.П. Вычислительные системы, сети и

телекоммуникации / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко// М.: ФИС, 1998. - 400с.

87. Симонов, М. В. Телекоммуникационные технологии / М.В. Симонов //1995. - Вып.1. - С. 25 - 37.

88. Krishnan, R. Efficient self-organization of large wireless sensor networks/ Rajesh Krishnan// дис. - Boston University, 2004.

89. Liu, J. “DaSSF 3.1 user's manual” / J. Liu, D. M. Nicol //Dartmouth College. - 2001.

90. Зайченко, Ю.П. Автоматизированная система проектирования вычислительных сетей / Ю.П. Зайченко, Л.П. Кондратова, Н.К. Печурин, В.Д., Попенко // Автоматика. - 1982. - № 2. - С. 52 -57.

91. Андрианова, А.В. Генерация многоканального

сверхширокополосного сигнала для ROF систем/ А. В. Андрианова, И. К. Мешков, А. Х. Султанов // Электротехнические и

139

информационные комплексы и системы. - 2015. - Т.11. - №1. - С. 8489.

92. Макаров, В. В. Беспроводная сенсорная сеть с регулярной решетчатой прямоугольной 3D структурой / В. В. Макаров, С. Ю. Потомский // Измерительная техника. - 2016. - №4. - С. 11-15.

93. Bellalta, B. Next generation IEEE802.11 Wireless Local Area Networks: Current status, future directions and open challenges / Boris Bellalta, Luciano Bononi, Raffaele Bruno, Andreas Kassler// Computer communications. - 2016. - VOL 75. - Р. 1-25.

94. Markovski, V. Simulation and Analysis of Loss in IP Networks / V. Markovski // Engineering Science. Simon Fraser University. 2000. - pages: 108-122.

95. Mikheev, P. On Initial Width of Contention Window Influence on Wireless Network Station IEEE 802.11 Characteristics / P. Mikheev, S. Suschenko // Communications in computer and information science. - 2016. - № 601 (2016). - p. 314-322.

96. Kaufman, B. Spectrum sharing scheme between cellular users and ad-hoc de-vice-to-device users / B. Kaufman, J. Lilleberg, and B. Aazhang// IEEE Trans-actions on Wireless Communications, vol. 12, March 2013, PP . 1038-1049.

97. Bulanyi, A.A. Analysis of Noise-Immunity and Spectral Efficiency Wi-Fi Channels with Linear and Two-Dimensional Adaptive Antenna Array under the Influence of Several Interferences and One Signal / A.A. Bulanyi, G.V. Maistrenko, A.A. Strelnitsky, V.M. Shokalo// Telecommunications and radio engineering. - 2014. - №10. - p. 767-776.

98. Erlang, A. The theory of probabilities and telephone conversations / A. Erlang // NytTidsskrift for Matematik B. - 1909. - Vol. 20. - P. 33 - 39.

99. Palm, C. Intensitatsschwankungen im Fernsprechverkehr / C. Palm. -Ericsson Technics. - 1943. - Vol. 44. - P. 1 - 189.

100. Sztrik, J. Basic Queueing Theory / J. Sztrik. - Hungary: University of

140

Debrecen, Faculty of Informatics, 2012. - 193 p.

101. Букаренко, М. Б. Математическая модель массового обслуживания при неоднородных приборах и раздельных очередях на основе конечных автоматов: диссертация ... кандидата технических наук: 05.13.18 / Букаренко Максим Борисович; [Место защиты: Сам. гос. техн. ун-т]. - Самара, 2013. - 147с.

102. Захарова, М. В. Оперативная готовность информационных систем, как систем массового обслуживания/ М. В. Захарова, Ю. Б. Крутаков // НаукаПарк. - 2015. - №11(41). - С. 13-18.

103. Бочаров, П. П. Теория массового обслуживания / П.П. Бочаров, А.В. Печинкин// М.: Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 1995. - С. 530.

104. Agrawal, S.C. Metamodeling: A Study of Approximations in Queuing Models / S.C. Agrawal // MIT Press, 1985. - 310 p.

105. Taylor, H. M. “An Introduction to Stochastic Modeling” / H.M. Taylor, S. Karlin // Academic Press, 2010 - 631 p.

106. Алиев, Т.И. Основы моделирования дискретных систем. / Т.И. Алиев.

- СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. - 363 с.

107. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем/ Н.П. Бусленко // М.: Наука, 1978. - 400 с.

108. Клейнрок, Л. Теория массового обслуживания / Л. Клейнрок. - М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.

109. Fishwick, P. A. “Simulation model design and execution” / P.A. Fishwick // Englewood - Cliffs - building digital worlds. - Prentice Hall PTR, 1995.

- 280 p.

110. Жожикашвили, В.А. Сети массового обслуживания: Теория и применение к сетям ЭВМ / В. А. Жожикашвили, В. М. Вишневский // М.: Радио и связь, 1988. - 192 с.

111. Kleinrock, L. Queuing Systems: problems and solutions / L. Kleinrock, R.

Gail //LA: Wiley-interscience publicatoin. - 1996. - 227p.

112. Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем/ Р.

141

Шеннон//искусство и наука [пер. с англ.] //М.: Мир, 1978. - 418 с.

113. Елфимов, А. Н. "О задаче управления системой массового обслуживания с двумя очередями"/ А. Н. Елфимов// Процессы управления и устойчивость. - 2015. - Т.2. - №1. - С. 605-610.

114. Кирпичников, А. П. "О моментах длины очереди в открытых системах массового обслуживания"/А. П. Кирпичников, А. С. Титовцев, З. Фадхкал// Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации. - 2015. - №5-1. - С. 311-317.

115. Олейник, П.П. Предметно-ориентированное проектирование и реализация информационных систем для предметных областей массового обслуживания клиентов / П. П. Олейник // Научнотехнический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2015. - Т.15. - №6. - С. 1105-1114.

116. Fathi-Vajargah, B. Simulation of a random fuzzy queuing system with multiple servers/B. Fathi-Vajargah, S. Ghasemalipour// Journal of contemporary mathematical analysis c/c of izvestiia-akademiianaukarmeniimatematika. - 2016. - №2. - p. 103-110.

117. Алгазинов, Э.К. Анализ и компьютерное моделирование информационных процессов и систем / Э. К. Алгазинов, А. А. Сирота; под общ. ред. д.т.н. А.А. Сироты// М.: Диалог-МИФИ, 2009. - 416 с.

118. Артамонов, Г.Т. Аналитические вероятностные модели функционирования ЭВМ / Г.Т. Артамонов, О.М. Брехов //М.: Энергия, 1978. - 260 c.

119. Ross, S. M. Introduction to Probability Models / S. M. Ross// Academic Press: New York. - 2000. - 693 p.

120. Ross, S. M. Simulation-Statistical Modeling and Decision Science /S.M. Ross //Harcourt Academic Press. Observed and Fitted Distribution of Number of Claims: Poisson-Inverse Gaussian, Maximum Likelihood Method- 1997. - Т. 96978. - №. 96978. - С. 5.

121. Wang, Q. Source traffic modeling in wireless sensor networks for target

142

tracking /Wang Q., Zhang T. // Proceedings of the 5th ACM International Simposium on Performance Evaluation of Wireless Ad Hoc, Sensor and Ubiquitous Networks (PEWASUN'08), 27-31 October, 2008, Vancouver, Canada. - 2008. - С.96- 100.

122. Гармонов, А.В. Методическое обеспечение для выбора варианта технологии широкополосного беспроводного доступа с учетом потребительских предпочтений / А.В. Гармонов, А.В. Ловягин. -Воронеж: Научная книга, 2012. - С. 217-221.

123. Шалимов, Л. Н. Решение задачи выбора варианта беспроводной связи для взаимодействия системы управления космическим аппаратом /Л.Н. Шалимов, В.В. Севастьянов // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2016. №3 С.62- 74

124. Bajestani, N. S. Forecasting TAIEX using improved type 2 fuzzy time series / N.S. Bajestani, A. Zare // Expert Systems with Applications. - 2011.

- № 38 (5). - P. 114-121.

125. Алтунин, А. Е. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях: монография / А. Е. Алтунин, М. В. Семухин // Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2000. -352с.

126. Дилигенский, Н. Нечеткое моделирование и многокритериальная

оптимизация производственных систем в условиях неопределенности: технология, экономика, экология / Н.

Дилигенский, Л. Дымова, П. Севастьянов. - М.: Машиностроение-1, 2005. - 238 с.

127. Константинов, И.С. Математическое моделирование передачи информационных потоков в беспроводной самоорганизующейся сети специального назначения / И.С. Константинов, С.А. Лазарев, К.А. Польщиков // Научные ведомости БелГУ. - 2015. - № 19 - Вып. 36(1).

- С. 101-109.

143

128. Shuai, Z. Traffic Modeling and Prediction Using Camera Sensor Networks / Shuai Z., Oh S., Yang M.-H // in ICDSC 2010, Aug. 31 - Sep. 4, 2010. Atlanta, USA.

129. Листопад, Н.И. Модели оптимальной маршрутизации в компьютерных сетях / Н. И. Листопад, А. А. Матрук // Труды БГТУ. Физико-математические науки и информатика. - 2006. - № XVI. - С. 130-132.

130. Финогеев, А.А. Оценка информационных рисков в распределенных системах обработки данных на основе беспроводных сенсорных сетей / А.А. Финогеев, А.Г. Финогеев, И.С. Нефедова // Известия ВУЗов. Поволжский регион. Технические науки. 2016. №2 (38) С.49-60.

131. Али, А. А. Проектирование интеллектуальной диалоговой обучающей системы на базе онтологий /А. А. Али, Х. К. Али // Вестник технологического университета - 2015г. № 23 - С.92-95.

132. Выборнова, А.И. Модели беспроводных сенсорных сетей для различных применений / Выборнова А.И. // Электросвязь. 2013. № 1. С. 24-27.

133. Бабкин, Е. А. О формах представления имитационных событийных моделей дискретных систем/ Е. А. Бабкин, В. В. Разиньков // Имитационное моделирование. Теория и практика. - Казань: ФЭН. -

2013. - Т. 1. - С. 109-113.

134. Якимов, И. М. Применение системы имитационного моделирования GPSS World с расширенным редактором для обучения в ВУЗе / И. М. Якимов, Ю. Г. Старцева // Имитационное моделирование. Теория и практика. - Казань: ФЭН. - 2013. - Т. 1. - С. 367-371.

135. Власов, С. А. Имитационные исследования с использованием GPSS WORLD - новые возможности/ С. А. Власов // Ежемесячный научнотехнический и производственный журнал. - 2012 - №7. - C. 117-123.

136. Bard, Y. Some extensions to multiclass queuing network analysis / Y. Bard // Performance of Computer Systems, North-Holland. - 1979. - Р. 113-

144

132.

137. Дорошенко, А.Е. “О моделировании сенсорных сетей средствами высокого уровня" / А.Е. Дорошенко, К.А. Жереб, Р.С. Шевченко // Проблеми програмування. 2006. - №2-3.

138. Нестеренко, С.А. Анализ методов моделирования локальных вычислительных сетей/ С.А. Нестеренко, Д.А. Фомин// Труды Одесского политехнического университета. - 1997. - Вып. 2.- С.44- 48.

139. Новые модели использования беспроводных сенсорных сетей, Technology@Intel Электронный ресурс. - Режим доступа:

http: //www.intel .com/cd/corporate/europe/emea/rus/update/237031.htm, свободный.

140. Змеев, О. А. Шаблон объектного проектирования для реализации функциональности процесса моделирования в имитационных моделях систем массового обслуживания / О.А. Змеев, А.В. Лезарев // Вестник Томского государственного университета. - 2011. - С. 108111.

141. Dym, C. L. Issues in the design and implementation of expert systems /C.L. Dym //Artificial Intelligence for Engineering, Design, Analysis and Manufacturing. - 1987. - Т. 1. - №. 01. - С. 37-46.

142. Stefik, M. Introduction to knowledge systems/Mark Stefik// - Morgan Kaufmann publishers, Inc, 2014.

143. Парамонов, А. И. Модели потоков трафика для сетей М2М / А.И. Парамонов // М.: «Электросвязь», № 4, 2014 г.

144. Chen, T.M. Network Traffic Modeling / T.M. Chen// Chapter in the Handbook of Computer Networks. Ed. H. Bidgoli. Wiley, 2007.

145. Law, A. “Simulation Modeling and Analysis”/ A. M. Law, W. D. Kelton, W. D. Kelton // New York: McGraw-Hill, 1991. - T.2. - 324 p.

146. Polschykov, K. Methods аЫ Technologies Analysis of The Real-Time Traffic Transmission Requests Servicing/ K. Polschykov , K. Kubrakova , O. Odaruschenko // World Applied Programming. - 2013. - Vol. 3, Issue

145

9, P. 446-450.

147. Polschykov, K. The Methodology of Modeling Available for Data Traffic Bandwidth Telecommunications Network / K. Polschykov, O. Strjuk, N. Rvachova// Proc. of the X International Conference «Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET 2010)». - 2010. - P. 158.

148. Schriber, T. J. An introduction to simulation using GPSS/ Thomas J. Schriber //H. John Wiley & Sons, Inc., 1991.-425p.

149. Silva, E. D. “A clustering approximation technique for queueing network models with a large number of chains”/ E. D. S. E. Silva, S. S. Lavenberg, R. R. Muntz //IEEE Transactions on Computers. - 1986. - Т. 100. - Vol. 35- №. 5. - С. 419-430.

150. https://wifi-solutions.ru/tipovue_resheniya/ [Электронный ресурс].

151. Kil, H. Transaction history-based web service composition for uncertain QoS/Kil Hyunyoung, Cha Reeseo, Nam Wonhong // International journal of web and grid services- 2016. - Vol.12. - Issue. - p. 42-62.

152. Али, А.А. Особенности технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi в образовательных учреждениях /А. А. Али // Вестник технологического университета - 2016г. № 1 - С.121-123.

153. Али, А.А. Модели управления и распределения трафика в беспроводных компьютерных сетях /А.А. Али, Х.К. Али// Вестник технологического университета. - Т.19. - №5. - 2016. - С.127-130.

154. Слав^, О. Г. 1мггацшна модель сегменту комп'ютерно1 мереж1 з реал1зацюю методу шейтнгу трафжа / О. Г. Слав^ // Вюник Кременчуцького нацюнального ушверситету 1меш Михайла Остроградського. - 2014. - Вип. 6(1). - С. 44-51.

155. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям/Эрих Камке//М., Наука ,1976г., 576с.

156. Пановко, Я. Г. Основы прикладной теории упругих колебаний/ Я.Г. Пановко// М., Машиностроение, 1967г.,316с.

146

157. СанПиН 2.1.2.2645-10 Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях [Электронный ресурс]. URL: http://www.rg.ru/2010/07/21/sanpravila-dok.html (дата обращения: 09.10.2015).

158. СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 Гигиенические требования к размещению

и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи [Электронный ресурс]. URL: http://www.rg.ru/ofi

cial/doc/min_and_vedom/ glav_vrach/18-03.shtm (дата об-ращения: 09.10.2015).

159. Педжман, Р. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11/Р. Педжман, Д. Лиэри //Пер. с англ. -М.: Издательский дом «Вильямс. - 2004. С.41.

160. Башлыков, А.А. Принципы построения когнитивного образа типа" калейдоскоп" для оперативной интеллектуальной поддержки оперативного диспетчера нефтепроводных систем /А.А. Башлыков //Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. - 2015. - №. 5. - С. 9-16.

161. Газарян, Р.К. Оценка уровня организационно-технологической надежности функционирования строительных промышленных предприятий/Р.К. Газарян, В.О. Чулков, К.П. Грабовый, К.Ю. Кулаков //Вестник МГСУ. - 2012. - №. 3., С.218-222.

162. Али, А. А. концептуальная модель проектирования беспроводных

сетей в высших учебных заведениях/ А.А. Али, Е.А. Печеный, Н.К. Нуриев// "Современные наукоемкие технологии" № 12 (часть 3) 2016, С. 445-449; URL: https://www.top-

technologies.ru/ru/article/view?id=36506 (дата обращения: 09.02.2017).

163. Али, А. А. Проектирование электронной образовательной среды быстрого развития инженеров / Н. К. Нуриев, С. Д. Старыгина, Д. А. Ахметшин, А. А. Али// Международная научно-практическая

147

конференция «Электронная Казань 2014», выпуск № 1(12), часть 1, 2014г.- С. 312-318.

164. Митропольский, А. К. Техника статистических вычислений/А. К. Митропольский //. М.: Наука, 1971. - 576 с.

165. Нуриев, Н.К. Математическое моделирование эффективного администрирования системы доступа в интернет/Н.К. Нуриев, Е.А. Печеный, Д.А. Ахметшин// Фундаментальные исследования -

2014. № 9-12. - С. 2650-2654.

166. Ахметшин, Д.А. Математическое и имитационное моделирование работы системы беспроводной передачи данных с вырожденным потоком обслуживания / Д.А. Ахметшин, Е.А. Печеный, Н.К. Нуриев// Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. -№ 10. -С. 216-220.

167. Али, А.А. Математическое моделирование эффективного администрирования группового потока / А. А. Али, Н. К. Нуриев, Е. А. Печеный // Вестник Казанского технологического университета -2014г. № 14 - С. 201-203.

168. Али, А. А. Математические модели для сетей беспроводного потока. /А. А. Али // Вестник технологического университета - 2016г. № 1 -С.114-118.

169. Али, А. А. Эффективная организация группового потока в системах массового обслуживания/ Али Анис Абдулла Шафаль // II Международная очная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы математики и информатики: теория, методика, практика», Научно-методический журнал «CONTINUUM. Математика. Информатика. Образование», г. Елец, 2016 г., выпуск № (3) - С. 31-34; http: //pmi .elsu.ru/j ournal/2016/09.pdf .

170. Kendall, D. G. On the generalized "Birth-and-Death" process / D.G. Kendall//The annals of mathematical statistics. - 1948. - vol. 19, pp.1-15.

171. Саати, Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее

148

приложения/ Т.Л. Саати // М., Советское радио,1971. - 520с.

172. Гайдамака, Ю.В. Анализ зависимости параметров модели сервера потока установления сессий с групповым поступлением сообщений от распределения длины группы сообщений / Ю.В. Гайдамака, Э.Р. Зарипова, Н. Орлов// Препринты ИПМ им. Келдыша, 2015. - № 27. -16с.

173. Али, А. А. Постановка задачи эффективного управления системой массового обслуживания в условиях смешанного потока / Н. К. Нуриев, Е. А. Печеный, А. А. Али // Вестник Казанского технологического университета - 2015г. № 17 - С.176-178.

174. Рыжиков, Ю.И. Теория очередей и управление запасами/ Ю.И. Рыжиков // СПб: Питер, 2001. - 384с.

175. Рыжиков, Ю.И. Расчет систем обслуживания с групповым поступлением заявок/ Ю.И. Рыжиков // Информационные каналы и среды. - №2. - 2007. - С.39- 49.

176. Нуриев, Н. К. Эскизный проект дидактической системы природосообразно развивающего обучения/ Н.К. Нуриев, С.Д. Старыгина //АlmaМater (Вестник высшей школы). - 2013. - №. 3. - С. 51- 55.

177. Печений, Е.А. Экономико-математические в управление: учебное пособие/ Е.А. Печений, Н.К. Нуриев, С.Д. Старыгина// Казань: центр инновационных технологий, Логос - 2016г. - 224с.

178. Али, А.А. Математическая модель эффективного администрирования

многоканальной СМО в системе контроля качества учебного процесса/ Е.А. Печеный, Н.К. Нуриев, А.А. Али //Фундаментальные исследования, № 10 (часть 3) 2016, С.532-536; url:

http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=40890 (дата обращения: 17.11.2016).

179. Takacs, L. Investigation of waiting time problems by reduction to Markov processes / L. Takacs // Acta Mathematica Hungarica. - 1955. - Т. 6. - №.

149

1-2. - С. 101-129.

180. Рыжиков, Ю. И. Расчет сети обслуживания с ограничением времени жизни заявок/ Ю.И. Рыжиков, А.В. Уланов/ZXII Всероссийское совещание по проблемам управления. М., 16-19 июня 2014, - С.86208624.

181. Али, А. А. моделирование однономенклатурного смешанного потока с ограниченным временем обслуживания /Н.К. Нуриев, А.А Али, Е.А. Печеный// Вестник технологического университета. - Т.19. - №24. -2016. - С.120-123.

182. Али, А. А. Автоматизация обучения и тестового контроля знаний в области информационных технологий. / А. И. Еникеев, Н. К. Нуриев, А. А. Али // VIII Международной научно-практической конференции, г. Москва - 2013г. - С. 88-97.

183. Али, А.А. Построение расписания для эффективного администрирования квазирегулярного потока/А. А. Али, Н.К. Нуриев, Е.А. Печеный// XIII-й международной научно-практической конференции «Достижения и проблемы современной науки», г. Санкт-Петербург, ноября 2016 г., научный журнал ''Globus'', выпуск №9(11), часть 1, 2016г.- С. 43-47;

http://globus-cience.ru/Archive/new/Globus_Multi_November_2016_part_I.pdf

184. Али, А. А. Проектирование программного обеспечения SMART системы инженерного образования / Н. К. Нуриев, С. Д. Старыгина, А. А. Али // «Современные системы искусственного интеллекта и их приложения в науке», г. Казань - 2013г. - С. 82-88.

150

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 АКТ О ВНЕДРЕНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ

РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЕД1ОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

О

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВО «КНИТУ»)

АКТ

О внедрении результатов диссертационного исследования Али Аниса Абдуллы Шафаля на тему «Математические моделирование беспроводных сетей и эффективная организация потоков пользователей» в учебный процесс кафедры информатики и прикладной математики «ИПМ».

Комиссия в составе: заведующего кафедры ИПМ д.п.н., проф. Нуриева Н.К., членов кафедры ИПМ д.т.н., проф. Плохотникова С П., д.т.н., проф. Бадертдиновой Е.Р. и ответственного за учебный процесс на кафедре ИПМ кт.н., доцента Титова А Н. подтверждает, что результаты диссертационного исследования аспиранта Али А.А., а именно комплекс программ для построения расписания эффективной организации работы компьютерных классов в процессе массового тестового контроля знаний, внедрены в учебный процесс кафедры информатики и прикладной математики, и используются в образовательном процессе.

Основание: Решение кафедры ИПМ (протокол № 2 от «10» февраля 2017г.).

Председатель:

Заведующий кафедрой ИПМ, Д.П.Н., проф.

Члены комиссии:

д.т.н., проф.

д.т.н., проф.

Ответственный за учебный процесс каф. ИПМ, к т.н., доц.

Нуриев Н.К.

Плохотников С П.

Бадертдинова Е.Р.

Титов А.Н.