Вирішено задачі розробки нових та вдосконалення існуючих методів та моделей підтримки процесів розробки протоколів управління у програмно-конфігурованих мережах, що дозволяють забезпечити скорочення часу розробки протоколів та підвищити ефективність функціонування мережі. Для формалізації вимог специфікації протоколів управління запропоновано використання математичного апарату алгебри розподілених комутаційних ресурсів, що дозволяє однозначно інтерпретувати твердження специфікації. Зазначено, що застосування алгебри розподілених комутаційних ресурсів як інструменту побудови специфікації виявляє протиріччя між твердженнями специфікації. Задачу аналізу реалізації протоколу запропоновано звести до розв'язання задач перевірки відповідності таких функціональних та нефункціональних властивостей ОреnFlow протоколу, як обмеженість, жвавість, досяжність, безпечність, збереження. З метою автоматизації процесу побудови моделі протоколу розроблено метод синтезу моделі Е-мережі за АСSR формалізмами тверджень специфікації. Запропоновано новий метод верифікації протоколів управління, в основу якого покладено класичний підхід "перевірки на моделях". Процес верифікації у випадку використання запропонованого методу базується на послідовній перевірці відповідності гілок дерева досяжності Е-мережі моделі реалізації та специфікації протоколу ОреnFlow. На основі часткових розроблених методів сформовано комплексну методику аналізу та верифікації протоколів управління у програмно-конфігурованих мережах.

Удосконалено метод адаптивної модуляції під час передачі даних в мережах LTE. Метод заснований на використанні індикатора якості каналу, який дозволяє враховувати рівні сигналів і завад, а також відстань між базовою і абонентською станціями. Використання одержаних результатів дозволяє адаптивно управляти параметрами виду модуляції з метою підвищення пропускної здатності базових станцій. Одержала подальший розвиток процедура для оцінювання параметрів каналів мережі LTE, заснована на багатовимірному фільтрі Калмана-Бьюсі. Дана процедура на відміну від існуючої процедури, яка використовується в LTE, дозволяє оцінювати не середні значення параметрів каналів і проводить оцінювання в реальному масштабі часу та дозволяє враховувати статистичний зв'язок між суміжними каналами. Цей результат надасть можливість скоротити час оцінювання та підвищити якість оцінки. Удосконалено підсистему планування кадрів при диспетчеризації ресурсів, яку засновано на алгоритмі SJF (Shortest-Job-First). На відміну від алгоритму FIFO (First In, First Out), який використовується в LTE цей алгоритм забезпечує зменшення часу очікування пакетів в черзі, часу обробки та кількості відкинутих пакетів. З використанням математичної моделі нечіткої логіки удосконалено метод управління просторово-часовим доступом (ПЧД) в мережах LTE, що дозволило забезпечити прискорення доступу до середовища та як результат - збільшити кількість абонентських станцій, які обслужені в порівнянні з методом, заснованим на аналізі черг.

Показано можливості вдосконалення моделей і методів управління трафіком в MPLS-мережах (Multiprotocol Label Switching) в умовах реалізації стратегій QoS-маршрутизації (Quality of Service) та методів оцінки параметрів ТЕ-туннелів (Traffic Engineering) шляхом розробки відповідних математичних моделей для підвищення ефективності використання мережних ресурсів у цілому. Встановлено, що впроваджені в MPLS комплекси для забезпечення гарантованої якості обслуговування трафіка, що надходить, мають ряд функціональних обмежень. Це пов'язано з недосконалістю математичних моделей і методів, на яких вони засновані. Набув подальшого розвитку метод маршрутизації "від джерела" з підтримкою якості обслуговування для MPLS-мереж. Новизна методу полягає в формуванні композитних маршрутних метрик, які розраховуються на основі функцій "корисності" трафіка різних телекомунікаційних послуг, що дозволило формувати ТЕ-тунелі відповідно до характеристик трафіка, який ними буде передано. Вперше розроблено метод оцінки пропускної здатності віртуальних каналів телекомунікаційної мережі, який відрізняється від існуючих використанням прогностичної ARFIMA-моделі, що враховує фрактальні властивості трафіка. Це дозволило зменшити обсяг використаного канального ресурсу із забезпеченням заданих параметрів обслуговування в середньому на 18 %. Вперше розроблено дискретно-подієву модель роботи планувальника приграничного мережного пристрою в базисі Max-Plus алгебри, яка враховує затримки на обробку пакетів і дозволяє формалізувати процес управління чергами пакетів у просторі станів.

Увагу приділено оптимізації процесу управління чергами із забезпеченням узгодженості рішень щодо управління перевантаженням та його запобігання на інтерфейсах маршрутизаторів, диференційованій обробці пакетів різних пріоритетів шляхом розробки нових математичних моделей і методів для підвищення якості обслуговування в телекомунікаційній мережі в цілому. Розроблено потокову модель та дворівневі методи ієрархічно-координаційного управління чергами на маршрутизаторах телекомунікаційних мереж. Новизна полягає у забезпеченні узгодженого розв'язання комплексу взаємопов'язаних між собою задач щодо розподілу та превентивного обмеження інтенсивності вхідних потоків пакетів, що надходять до черг, а також виділення необхідної пропускної здатності інтерфейсу для кожної з черг; у використанні в процесі розробки методів управління чергами координаційних принципів - принципу цільової координації та принципу прогнозування взаємодій для оптимізації процесу багаторівневого управління чергами на маршрутизаторах телекомунікаційних мереж. Показано, що ці рішення можуть бути покладені в основу нових механізмів управління чергами.

Вперше подано вагомі результати наукових досліджень і практичних напрацювань, спрямованих на вирішення завдань щодо підвищення ефективності синхроінформаційного забезпечення широкого кола споживачів з використанням автоматичних пристроїв синхронізації вітчизняного виробництва та сучасних інфокомунікаційних мереж. Викладено основи теорії і практики синхронізації цифрових телекомунікаційних мереж. Наведено експериментальні результати, їх аналіз і порівняння із прототипами і аналогами, відомими зі світової практики.

Визначено критерії ефективності методів захисту передавальної інформації за допомогою різних видів прихованості сигнальних конструкцій. Теоретично обгрунтовано доцільність використання таймерних сигнальних конструкцій для завдання захисту передавальної інформації від несанкціонованого доступу. Одержано відповідні аналітичні вирази для розрахунку показників прихованості сигнальних конструкцій. Розглянуто доцільність використання множини випадкових багаторівневих сигнальних конструкцій як розширюючих послідовностей на основі реалізацій динамічного хаосу для задачі підвищення енергетичної та структурної прихованості сигналів, що передаються. Вперше запропоновано методи передавання таймерних сигнальних конструкцій на основі прямого розширення спектра за допомогою двійкових послідовностей та багаторівневих псевдовипадкових послідовностей реалізацій динамічного хаосу, що на відміну від застосування розрядно-цифрових послідовностей у системах з кодовим розділенням каналів, збільшує структурну прихованість передавання. Одержано подальший розвиток методів передавання з кодовим розділенням каналів на основі слабокорельованих псевдовипадкових багаторівневих послідовностей динамічного хаосу, в яких функція розширення спектра поєднана з шифруванням інформації, що підвищує основні показники прихованості сигнальних конструкцій. Розроблено математичну модель шумового сигналу, на основі якої запропоновано синтез сигнальних конструкцій з покращеними показниками спектральних характеристик порівняно з сигналами, які формуються логістичними виразами динамічного хаосу.

Розроблено комплексний метод формування цифрового потоку для систем широкосмугового радіодоступу, який поєднує метод складання розкладу виконання атомарних операцій кадру цифрового потоку та метод оптимізації часу використання апаратних ресурсів, що дозволило скоротити час формування цифрового потоку. Наведено метод оптимізації часу використання апаратних ресурсів за умов формування цифрового потоку програмним забезпеченням контролера управління мережею, який відрізняється можливістю використання інтерактивного керування у разі неможливості автоматичного знаходження розкладу, а також емуляції процесу функціонування контролера управління мережею, що дозволило удосконалити процес управління мережею. Розвинено метод складання розкладу виконання атомарних операцій кадру цифрового потоку, який використовує структуру генотипу з меншою кількістю параметрів, що дозволяє підвищити продуктивність процесу та покращити його якість за критерієм часу.

Рассмотрены вопросы применения хаотических сигналов в современных конфиденциальных системах связи. Предложен метод повышения структурной скрытности сигнальных конструкций, формируемых на множестве взаимно ортогональных хаотических последовательностей. Показано, как с помощью корреляционного приема осуществляется выделение информационного сигнала.

Multi-channel stochastic networks are considered. Poisson arrivals at each node of the networks have time-dependent characteristics. For heavy traffic conditions, an approximate Gaussian process is set up and a functional limit theorem is proved.

Исследованы математические модели динамических приоритетов в коммутационных узлах телекоммуникационных сетей.

Предложен генетический алгоритм решения задачи балансировки нагрузки на каналы связи в компьютерных и транспортных сетях как многопараметрической задачи оптимизации. Обоснованы особенности представления хромосом и генетических операций кроссовера, мутации и отбора. Сформированы подходы использования описанного алгоритма в существующих сетях с использованием современных протоколов маршрутизации.

Запропоновано модель формування обсягів службових даних у процесі фрагментації та інкапсуляції пакетів. Обрано критерій оцінки та досліджено надлишкову інформацію стеків протоколів систем у магістральних IP мережах.

Проаналізовано вплив завантаженості серверів телекомунікаційної мережі на параметри QoS. Удосконалено методи балансування навантаження на сервери кластера, завдяки впровадженню прогностичного керування з використанням нейромережі. Розроблено структуру та алгоритм роботи системи прогностичного керування. Проведено оцінку ефективності запропонованих рішень шляхом імітаційного моделювання.

Предложена информационная модель (ИМ) процессов мониторинга нагрузки узла сети. Выполнен информационный анализ (ИА) бинарного распознавателя нагрузки узла. Выполнен ИА интервального распознавателя нагрузки узла. Предложенная ИМ процессов мониторинга нагрузки узла сети позволяет количественно на основании энтропийных характеристик установить связь между двумя системными параметрами: информационно-техническим состоянием и вычислительной мощностью узла. На основе теории бинарного и интервального распознавателей с использованием указанной модели становится возможным организация эффективного мониторинга информационно-вычислительных систем критического применения и оценки уровня остаточной энтропии.

Рассмотрены особенности выбора модели сети доступа. Предложен подход к определению количества узлов доступа и размеров территорий, обслуживаемых этими узлами для модели, соответствующей прямоугольной структуре сети доступа.

Набула подальшого розвитку динамічна модель інформаційного обміну маршрутизатора з метою розв'язання задачі балансування навантаження, подана диференціально-різницевими рівняннями у формі простору станів, шляхом урахування доступних пропускних здатностей інтерфейсів маршрутизатора і пропускних здатностей шляхів передачі даних для балансування навантаження, що дозволило підвищити швидкість обміну. Удосконалено метод балансування навантаження на маршрутизаторах ГР-мережі шляхом застосування процедури динамічного балансування по маршрутах з нерівною метрикою, яка базується на використанні потокової моделі й оптимального лінійно-квадратичного регулятора, що дозволило підвищити продуктивність маршрутизатора та локальної ділянки мережі навколо нього. Набули подальшого розвитку показники продуктивності мережі шляхом урахування завантаженості пропускних здатностей тільки тих каналів зв'язку на локальній ділянці навколо маршрутизатора, за якими відбувається балансування навантаження, що дозволило підвищити точність оцінювання ефективності методів балансування навантаження та порівняти їх між собою. Використання запропонованої процедури та методу дозволяє підвищити продуктивність маршрутизатора, що виконує балансування навантаження, та локальної ділянки мережі навколо нього в середньому на 10 %.

Розкрито питання підвищення продуктивності технологій інформаційного обміну за умов обмежень частотно-енергетичного ресурсу каналів передачі даних. Мета дослідження - рішення комплексно пов'язаних завдань підвищення частотно-енергетичної ефективності процесу інформаційного обміну на основі розвитку теорії та практики застосування нових інформаційних технологій в протоколах канального та фізичного рівнів. Проведено розробку трьох груп математичних і технічних методів формування, обробки, фільтрації, кодування, декодування інформації і її фізичних переносників у гауссових каналах. Ключовими рішеннями в дослідженнях є використання числових (кількісних) методів представлення інформаційних повідомлень і перехід до фактичних методів випадкового кодування й алгебричного декодування псевдовипадкових кодів. Результати роботи наведені у вигляді трьох основних інформаційних технологій: технології формування й обробки комбінованих багаторівневих числових переносників інформації в протоколах фізичного та канального рівнів, інформаційній технології випадкового (псевдовипадкового) кодування повідомлень і декодування (з низькою обчислювальною складністю) псевдовипадкових числових кодів, інформаційній технології клонуючої інтервальної фільтрації, заснованої на використанні властивостей моделей реальних завад у каналах розподілених систем. Для вирішення часткових задач використані методи теорії інформації, математичної оптимізації, варіаційного числення, лінійної алгебри та математичного моделювання.

Розв'язано актуальні науково-прикладні задачі - розроблено методи і моделі обміну інформацією в адаптивних телекомунікаційних мережах (ТКМ), що дозволяють підвищити їх ефективність на основі використання мультимаршрутної передачі. Проаналізовано математичний апарат моделювання ТКМ, що включає аналітичні методи. На підставі результатів аналізу розроблено моделі інформаційних процесів, що відбуваються при мультимаршрутній передачі даних в адаптивних ТКМ, що дозволяє одержувати максимально повний їх опис. Побудовано графічні залежності імовірнісно-часових характеристик мультимаршрутної системи передачі інформації за різних умов та режимів роботи від параметрів каналів зв'язку та протоколів інформаційного обміну.

Рассмотрены нейронные сети для решения задачи прогнозирования длительности обслуживания запросов в колл-центре.

Рассмотрены проблемы безопасности и эффективности передачи данных. Описаны преимущества многоканальной передачи, рассмотрена возможность использования протокола SCTP. Предложен метод многоканальной передачи данных с разными уровнями защиты в каждом канале и предварительным шифрованием, что позволяет повысить безопасность и эффективность передачи, гибкость в выборе уровня защищенности.