Розвинено метод синтезу систем ортогональних гармонічних сигналів (ОГС) з частотами, кратними F₀, тривалість яких перевищує тривалість інтервалу ортогональності, що дорівнює 1/F₀. Вперше синтезовано системи оптимальних ОГС узагальненого класу та досліджено їх частотні характеристики. Набули подальшого розвитку методи розрахунку інтерференційних завад, що дозволили розрахувати потужність завад і швидкість передавання для систем передачі (СП) з ОГС узагальненого класу. Розвинено метод демодуляції ОГС, заснований на алгоритмі обчислення швидкого перетворення Фур'є, що дозволяє зменшити обчислювальну складність алгоритмів модуляції - демодуляції ОГС узагальненого класу. Вперше одержано математичні моделі СП з ОГС узагальненого класу, що дозволяють дослідити їх характеристики. Надано оцінку ефективності СП з ОГС узагальненого класу з урахуванням характеристик каналу передачі, адитивного шуму, інтерференційних і перехідних завад.

Рассмотрены общие вопросы технического обслуживания и особенности эксплуатации электромеханических АТС. Определены показатели эффективности и качества обслуживания на телефонных сетях. Приведен современный подход к работе эксплуатационного персонала цифровых систем коммуникации. Освещены особенности тестирования абонентских соединительных линий.

Обгрунтовано нові підходи щодо забезпечення необхідної надійності цифрових систем комутації (ЦСК) та пристроїв їх керування (ПК). Розроблено метод підвищення надійності ПК ЦСК з використанням типових пакетів діагностичних програм. Проаналізовано структури широко розповсюджених ЦСК, розглянуто методи забезпечення їх надійності. Встановлено подібність структур ЦСК різних виробників. Одержано аналітичні залежності імовірності безвідмовної роботи двоканальних мікропроцесорних систем до першої відмови, які враховують нерівнонадійність версій програмного забезпечення. Розроблено моделі контролю функціонування ПК ЦСК за сталого режиму. За одержаними значеннями імовірностей надходження ПК ЦСК у кожному стані наведено оцінку характеристик готовності досліджуваної системи та проведено ранжування параметрів контролю, що найбільш суттєво впливають на значення коефіцієнта готовності. Розроблено метод підвищення надійності ПК ЦСК на базі типових комплексів діагностичних програм. Наведено практичні рекомендації щодо проведення контролю та діагностування ПК ЦСК. Розроблено методику вибору типових діагностичних комплексів програм з множини існуючих для кожної конкретної ЦСК.

Досліджено функціонування системи управління (СУ) телекомунікаційною мережею за умов переходу до Next Generation Network (NGN) і розроблено методики підвищення показників її якості. Розроблено логічну та функціональну моделі СУ мережами телекомунікацій на базі Telecommunication Management Network-мережі управління телекомунікаціями (TMN). Визначено основні завдання та функції управління мережею NGN. Розроблено методики синтезу оптимальної СУ з застосуванням умовного критерію переваги за двома та трьома показниками якості. Створено методику розрахунку затримки часу для основних транзакцій у СУ, з використанням якої розраховано залежність часу виконання транзакції в СУ від різних параметрів, що визначають характеристики СУ. Запропоновано методику побудови ефективного цифрового каналу для передачі управляючої інформації із застосуванням фазорізницевої модуляції високих порядків і високої кратності. Із використанням результатів наукового дослідження створено оптимальну СУ телекомунікаційною мережею нового покоління операторів телекомунікацій.

Удосконалено методи параметричного синтезу телекомунікаційних систем, які завдяки використанню математичної моделі інформаційних потоків як самоподібних процесів, враховують властивості інформаційних потоків: високу пачечність, наявність довгочасових залежностей, розподіл з важкими хвостами, повільно спадану дисперсію у разі збільшення масштабу часу спостереження. Установлено, що застосування запропонованих методів дозволяє забезпечити ефективний розподіл мережевого ресурсу, що призводить до зменшення середньої затримки повідомлення у мережі. Виявлено, що інформаційні потоки, які передаються у мережі доступу з використанням технологій стільникових систем зв'язку GSM і 3G EVDO мають властивості самоподібних процесів за параметрами інтенсивності потоку, інтервалу часу надходження та довжини повідомлень, які надходять, що визначає доцільність використання запропонованих методів параметричного синтезу під час проектування цих систем.

Дисертацію присвячено дослідженню підвищення ефективності передачі мовних сигналів цифровими трактами. Проведено аналіз існуючих у даний час методів підвищення ефективності для зниження швидкості цифрового потоку зі зберіганням прийнятих якостей мовного сигналу. Запропоновано метод формування канального сигналу шляхом взяття відліків у локальних екстремумах передавальної функції часу і доведено, що можливе відновлення первинного сигналу за відліками у локальних екстремумах функції. Такий канальний сигнал названий екстремо-дискретизованим, або ЕД-сигналом. Досліджено і зроблено оцінку виродження локальних екстремумів. Вперше розроблено комп'ютерну модель для відновлення ЕД-сигналу. Визначено середню швидкість цифрового потоку ЕД-сигналу. Розроблено технічну реалізацію апаратних засобів для передачі і приймання ЕД-сигналу. Отримані результати можуть бути використані при створенні апаратури, призначеної для передачі мовних сигналів по безпровідних і супутникових каналах зв'язку.

Удосконалено методику визначення характеристик надійності мережі спільноканальної сигналізації (СКС) N 7, зокрема встановлено значення коефіцієнтів готовності пучків сигнальних маршрутів для структурних схем мережі СКC N 7 з транзитивними пунктами сигналізації. Розроблено методику визначення коефіцієнта готовності мережі СКС N 7 як функції імовірності готовності частини пучків маршрутів сигналізації відносно загальної кількості пучків маршрутів, що дозволяє підвищити надійність мережі СКС N 7 шляхом вибору відповідної структури мережі. Удосконалено методику розрахунку інтенсивності сигнального навантаження мережі СКС N 7. З урахуванням впливу додаткових послуг і асиметрії інформаційного навантаження підвищено точність розрахунків і визначено ймовірнісні характеристики інтенсивності сигнального навантаження.

Проаналізовано стан телекомунікаційних мереж України, розкрито склад і зміст вимог до телефонних мереж та запропоновано основні сценарії їх розвитку. Досліджено статистичні параметри навантаження на одній із міських телефонних мереж. Виявлено існування найбільшого навантаження протягом трьох годин. Установлено відмінність реальних потоків викликів від пуасонівських. Визначено задачу оптимізації телекомунікаційної мережі як задачу дослідження операцій. Описано методики прогнозування параметрів абонентського розподілу між- та внутрішньостанційних навантажень. Розроблено методику й алгоритм визначення вихідної множини альтернатив побудови міських телефонних мереж. Запропоновано загальну структурно-функціональну модель системи автоматизованого проектування мереж, обгрунтовано необхідність побудови геоінформаційної системи та вимоги до неї, реалізовано основні проектні процедури.

Дисертацію присвячено розробці теоретичних основ побудови систем управління мережами зв'язку спеціального призначення на базі визначення основних закономірностей функціонування об'єкта управління, виявлення найбільш стійких зв'язків між елементами, оптимізації принципів їх організаційно-технічної і алгоритмічної побудови та розробці методів вирішення основних завдань управління. В роботі розвивається новий напрямок в управлінні мережами зв'язку спеціального призначення в умовах змін структури, навантаження та протидії агресивного зовнішнього середовища. Розроблено ланку методів вирішення завдань управління, що дозволяють оптимізувати характеристики мереж, що управляються, як на основі повної, так і локальної інформації про стан їх елементів.

Розроблено процес оптимальної модернізації телефонного електрозв'язку. Запропоновано нейромережний метод оптимізації процесу модернізації телефонного електрозв'язку, суть якого полягає у відображенні компонентно-критеріальних і критеріально-компонентних структур і відповідних алгоритмів модернізації телефонного електрозв'язку моделями, побудованими на базі штучних нейронних мереж. Основна відмінність даного методу від відомих полягає в оптимізації вихідних цільових функцій процесу модернізації на базі штучних нейронних мереж. Запропонований метод дозволяє врахувати ступінь впливу компонентів модернізації телефонного електрозв'язку на його якість та спрощувати розв'язок задачі визначення якості телефонного електрозв'язку за кількістю складових компонентів модернізації та задачі, оберненої до зазначеної.

Розроблено та досліджено системи циклової та тактової синхронізацій, які використовуються в цифрових системах автоматичної комутації та передачі інформації. За результатами статистичної обробки даних визначено причину збоїв роботи циклової та тактової синхронізацій, які призвели до втрат викликів у електронних АТС. Проаналізовано показники якості цифрових систем передачі (ЦСП) і розглянуто шляхи підвищення показників якості роботи ЦСП. Вирішено задачу синтезу структури синхросигналу циклової та надциклової синхронізації для ІКМ апаратури. Висвітлено методику синтезу завадостійких структур синхросигналу за критерієм мінімуму можливості помилкового виділення синхросигналу. Запропоновано методику вибору синхросигналу, для якого можливість його помилкового виділення на стиках, що включають частину структури синхросигналу та частину інформаційних повідомлень, дорівнює нулю. Розроблено алгоритм та програму розрахунку на ЕОМ оптимальних структур синхросигналу. Наведено структурну схему алгоритму обчислення оптимальної структури синхросигналу. Визначено методику синтезу оптимального числа символів синхросигналу за критерієм мінімуму математичного очікування часу пошуку синфазної роботи ІКМ апаратури. За результатами синтезу зроблено оцінку впливу розрядності символів математичного очікування часу пошуку синфазної роботи. Розглянуто методику вибору символів синхросигналу, що забезпечують мінімум математичного очікування часу пошуку синфазного положення за циклами наявності фіксованих значень інформаційних символів, у разі одно-, дво- та триразового виділення структури синхросигналу в повідомленні довжиною (n+k)

Розроблено методи кодування та структуру кодера на базі вейвлет-перетворення, складовими якого є всі необхідні для роботи в ІР-мережі компоненти, а саме: змінна швидкість кодування, адаптація за VAD, вибір видів вейвлетів і завадостійке кодування за умов мінімізації обчислювальних і часових затрат. Для оцінки якості кодування запропоновано методику визначення співвідношення між MOS і MSE, яку можна застосовувати у разі визначення якості зв'язку завдяки можливості врахування різноманітних мережних факторів, зокрема, виду кодування, впливу буфера, затримки, її нерівномірності та втрат пакетів. За результатами дослідження показано, що розроблені методи кодування мовного сигналу на базі вейвлет-перетворення забезпечують якісне кодування форми мовного сигналу, а саме: досягнутий коефіцієнт компресії становить 29,35, за цього у разі VAD за рівнем 1/32 бітова швидкість не перевищує 4,1 кбіт/с, а мінімальне значення MOS = 3,83. Розроблений метод відповідно відновлює мовний сигнал навіть за 30 % втрат пакетів у мережі за будь-якого закону розподілу, що доведено моделюванням, а його результати добре корелюють з відомими.

Розвинуто динамічну модель маршрутизації в телекомунікаційних мережах (ТКМ), яку наведено як систему неавтономних різницевих керованих рівнянь стану. Здійснено формалізацію процесів обслуговування з гарантованою якістю у гібридних ТКМ шляхом урахування можливості реалізації в межах єдиної мережі різних стратегій маршрутизації (статичної й динамічної) та різних режимів пакетної комутації відповідно до типу графіка користувачів та їх вимог до рівня і гарантій якості обслуговування. Забезпечення гарантованої якості обслуговування в межах моделі здіснюється шляхом уведення відповідних обмежень на маршрутні змінні, що залежать від способу використання доступних мережних ресурсів - з резервуванням або без резервування під час обслуговування потоків. Розроблено метод ієрархічно-координаційної маршрутизації в ТКМ рівня WAN з ієрархічною структурою, за яким запропоновано використання принципу передбачення взаємодій на рівні декомпозиції на підмережі, а на рівні декомпозиції зі змінними часу - принципу цільової координації з метою реалізації паралельних обчислень. Це дозволяє серверу маршрутів верхнього рівня за умов постійного відстеження поточних значень стану окремих підмереж нижнього рівня визначати порядок маршрутизації на міжмережній ділянці.

Розглянуто питання контролю якості передачі мови та розпізнавання мовних повідомлень у телекомунікаційних каналах зв'язку. Виконано синтез структури системи розпізнавання слів мови за векторним критерієм з показниками якості ймовірності правильного розпізнавання мовного сигналу та показника завадостійкості. Розроблено стійкі до впливу гаусова білого шуму і корельованих завад алгоритми розпізнавання слів за формантними ознаками, результатами вибілювань фільтрів на основі авторегресій ковзного - середнього, решіткових фільтрів, коефіцієнтів відбиття та логарифмів відношень площ зрізів голосового тракту. Розроблено адаптивні алгоритми, що враховують завадову обстановку (корельованість та некорельованість, співвідношення сигнал - шум) і розходження в еталонах, адаптивні алгоритми на основі сумішей Коші і полігаусівських розподілів формант, а також алгоритми розпізнавання за три- та чотиривимірними моментними функціями.

З метою підвищення ефективності керування мережною базою даних (МБД) телекомунікаційної мережі (ТМ) розроблено метод розв'язання задачі пошуку найкоротшого гамільтонового шляху на підставі рангового підходу, що ускладнює розв'язність задачі в гіршому випадку <$Esymbol O ( roman cn sup 3 )>, у разі c = const, метод формування графіка реалізації запитів користувачів і транзакцій у МБД ТМ на базі розв'язання задачі пошуку найкоротшого гамільтонового шляху в довільному реберно-зваженому графі, а також спосіб визначення мінімально віддаленої вершини з метою визначення точки входу в структуру графу пошуку найкоротшого гамільтонового шляху, що дає змогу скоротити кількість елементарних операцій у разі реалізації алгоритмів пошуку найкоротшого шляху та уникнути аналізу неперспективних варіантів пошуку під час розв'язання задачі. Розроблені пакети прикладних програм дають змогу знаходити розв'язки для задачі пошуку найкоротших гамільтонових шляхів, проводити статистичний аналіз знайдених розв'язків за різними методами та порівняльну оцінку розроблених методів з еталонними. Запропонований пакет прикладних програм модуля формування графіка реалізації запитів абонентів та транзакцій дає змогу будувати плани реалізації операторів маніпулювання даними з можливістю інтеграції в існуюючі СУБД.

Розроблено методи підвищення ефективності впровадження модемів xDSL в мережі абонентського доступу за рахунок оптимізації роботи їх окремих пристроїв. Запропоновано методи: кодування і декодування цифрового лінійного сигналу на основі одноланкового KIX-фільтра у відповідності зі схемами, що відрізняються одна від одної лише інверсією сигналу по основному входу суматора; оптимізації форми одиночного символу цифрового лінійного сигналу на основі коду чергування полярності імпульсів і біімпульсного сигналу. Класифіковано основні версії модемів xDSL симетричного й асиметричного доступу; архітектуру кабельних мереж абонентського доступу; перехідні завади на ближньому кінці та на місцевій мережі зв'язку. Розроблено спрощені моделі завадової обстановки та електромагнітної сумісності одно- та різнотипних модемів xDSL, що паралельно працюють в одному багатопарному кабелі мережі абонентського доступу. Запропоновано методи розрахунку захищеності корисного сигналу від перехідних завад на ближньому кінці двопроводових направляючих систем. Наведено рекомендації з впровадження модемів xDSL на телефонній мережі загального користування; для операторів телекомунікацій; добору пар для паралельно працюючих модемів xDSL; по введенню в експлуатацію одно- та різнотипних модемів xDSL; по удосконаленню вимірювального та діагностичного устаткування. Проведено розрахунки довжини регенераційної ділянки залежно до швидкості передачі інформації та типу цифрового лінійного сигналу.

Розроблено основні моделі процесу діагностування цифрових і мікропроцесорних пристроїв системи модернізації АТС. Досліджено моделі процесу діагностування на етапах проектування, виробництва та експлуатації, а також комбіновану поетапну модель. Запропоновано метод комбінованого поетапного діагностування пристроїв системи модернізації АТС і методики розроблення алгоритмів для його реалізації. Оцінено ефективність процесу діагностування, що грунтується на його відображенні штучною нейронною мережею Хопфілда. Висвітлено методику оптимізації процесу діагностування, згідно з якою критеріями оптимізації обрано відносне вагове значення результату реалізованих діагностичних операцій та вартість реалізації відповідного алгоритму. Апробовано комплекс апаратного та програмного забезпечення діагностування.

Розглянуто питання вибору існуючих методів формалізації нечітких параметрів і обробки нечітких змінних на базі розробленої класифікації нечітких чисел стосовно задач проведення експертиз у галузі захисту інформації. Розроблено методологію та синтезовано нечітку систему оцінки рівня гарантій захищеності інформаційних ресурсів АТС, що дає змогу визначати рівні гарантій захищеності систем з урахуванням якісних показників у разі експертиз технічного захисту інформації (ТЗІ). Розроблено методологію та синтезовано нечітку систему вибору пріоритетів оцінки різних розробок АТС на базі інтегрованої оцінки рівня гарантій захищеності інформаційних ресурсів, що дає змогу експерту здійснювати вибір альтернативних систем у межах зазначеного рівня. Досліджено адекватність відображення системами реальних процесів, які тривають під час здійснення експертних оцінювань у галузі ТЗІ на програмно-керованих АТС.

Проаналізовано показники якості роботи мережі спільно-канальної сигналізації N 7 (СКС7), досліджено питання їх поліпшення за умов конвергенції телекомунікаційних мереж. Розглянуто й узагальнено фактори, які впливають на ці показники у разі взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами. Удосконалено методику визначення інтенсивності сигнального навантаження з урахуванням коефіцієнта ефективності спроб встановлення з'єднань, середньої кількості та довжини сигнальних повідомлень, середньої тривалості зайняття розмовного каналу за різних типів з'єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі, а саме: для міжнародних, міжміських і місцевих. Розвинуто методику визначення інтенсивності сигнального навантаження з урахуванням особливостей взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами. За методом теоретичних розрахунків визначено умови оптимальності розподілу сигнального навантаження у мережі СКС7. Проведено експериментальні дослідження інтенсивності сигнального навантаження. Результати теоретичних розрахунків підтверджено експериментальними даними.

Удосконалено засоби реструктуризації телекомунікаційної системи (ТКС) за умов невизначеності її стану шляхом розробки відповідних математичних моделей та методів зі стохастичною зміною окремих структурних та функціональних параметрів для підвищення продуктивності системи в цілому. У межах даних моделей, представлених у просторі станів диференціальними або різницевими рівняннями, враховано динамічний і стохастичний характер процесів реструктуризації, а також формалізовано стаціонарну невизначеність, нестаціонарність характеристик абонентського трафіка, топології ТКС, законів управління, параметрів пропускної здатності у вигляді відповідних параметрів невизначеності, індикаторів нестаціонарності, а в загальному випадку - скалярним умовно марковським ланцюгом зміни структури системи. Показано можливість використання розроблених методів реструктуризації для забезпечення адаптивного оцінювання стану ТКС та управління мережними (канальними та буферними) ресурсами за умов невизначеності окремих структурно-функціональних параметрів системи та характеристик трафіка.