Розроблено новий метод керування трафіком ATM у мережах Asynchronous Transfer Mode (ATM) з використанням прогнозувальних моделей. Запропоновано використати нейронну мережу Back Propagation як прогнозувальну модель. Нейронна мережа на базі поточної інформації у комутаторах ATM щодо швидкості передачі трафіка ABP і завантаженості буфера комутатора прогнозує завантаження буфера у наступний момент часу й у разі можливого перевантаження оцінює дозволену швидкість передачі у наступний момент часу. Розроблено імітаційну модель мережі ATM з різними класами трафіка (CBR, VBR і ABR) та різними методами керування. Проведено імітаційне моделювання мережі, за результатами якого проаналізовано запропонований метод керування трафіком з використанням прогнозувальної моделі та проведено його порівняння з існуючим методом керування Rate-Based, оцінено його ефективність за показниками якості сервісу, а саме: середньою затримкою комірок і часткою втрачених комірок.

Показано можливість побудови каналу зв'язку для передачі довільних даних з використанням початково не транспортних протоколів сім'ї TCP/IP. Проаналізовано можливі проблеми побудови такого каналу та наведено експериментальні результати.

Описано новий метод моделювання режимів ЗВІС і дискретних процесів зі складними часовими характеристиками, який грунтується на розпізнаванні форми хвилі, що реалізується за допомогою методів логічного програмування. Метод використано для побудови експериментальної системи ProWaves у сполученні з мовою VHDL. Систему використано для створення моделей динамічної пам'яті, інтерфейсної частини відеодекодера MPEG, протоколів зв'язку для транспортних систем та інших складних схем і протоколів.

Проаналізовано результати та сформульовано основні етапи тензорного моделювання ТСК і визначено можливі шляхи розвитку тензорних моделей, в межах яких у роботі розширено перелік координатних систем, введено нові метрики, запропоновано трибазисний підхід. Запропоновано нові тензорні моделі, за допомогою яких одержано, по-перше, умови забезпечення якості обслуговування для багатооператорських мереж, по-друге, умови забезпечення якості обслуговування QoE. Розроблено діакоптичну тензорну модель, яка є базою відповідного методу управління трафіком.

Наведено результати досліджень у сфері телекомунікаційних систем і мереж, використання яких дозволяє підвищити продуктивність з'єднань Transmission Protocol (TCP) з використанням модернізованого методу керування тайм-аутом повторної передачі (Retransmission Timeout (RTO)) протоколу TCP на підставі впровадження процедури оптимальної лінійної фільтрації Калмана - Б'юсі (ФКБ). Застосування запропонованого методу дозволяє підвищити продуктивність з'єднань TCP за рахунок зменшення часу простою. За результатами експериментальних досліджень реалізацій з'єднань TCP показано, що процес зміни часу кругового обігу (Round-Trip Time (RTT)) не суперечить марковському. Запропоновано модернізувати метод визначення RTO шляхом впровадження на ланці оцінювання RTT процедуру ФКБ. Така модернізація забезпечить збільшення швидкості передачі від модуля TCP відправника та продуктивності TCP/IP мережі в цілому. Розроблено аналітичні моделі раунду з'єднання TCP з повторними передачами за тайм-аутом як системи масового обслуговування. Одержано показники його якості, які можуть бути використані для практичного аналізу ефекту повторних передач у з'єднаннях TCP.

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.

Розглянуто один з етапів аналізу високошвидкісних комп'ютерних мереж - оцінка часу затримки передавання кадрів даних. Передавальне середовище виступає як мережа маршрутизаторів. Подано і обгрунтовано стохастичну модель оцінки часу затримки в мережі передавання даних, яка в порівнянні з відносними моделями дозволяє повніше враховувати взаємний вплив інформаційних потоків. Одержані аналітичні залежності можуть бути використані для підвищення ефективності керування навантаженням в комп'ютерних мережах.

При передаче информации в сетях обмена данными используется как режим обнаружения, так и режим исправления ошибок. Этот метод управления обменом данными должен обеспечивать наименьшее относительное среднее время доставки данных и допустимое значение эквивалентной вероятности ошибки. Разработана модель, позволяющая исследовать основные вероятностно-временные характеристики процесса передачи данных в сетях обмена данными при передаче пакетов через промежуточные центры коммутации сообщений для случая применения помехоустойчивого кода в режиме обнаружения ошибок с проверкой пакетов получателем.

Предложен критерий фрагментации исходных пакетов данных для достижения максимально возможного при заданных условиях уменьшения вероятности ошибки. Показана линейная зависимость оптимального числа фрагментов от длины информационной части исходного пакета данных. Приведен способ расчета оптимального числа фрагментов при известных характеристиках канала передачи данных.

Одержано достатні умови оптимальності (за критерієм максимуму інформаційних відношень) протоколів множинного розподілу секрету з багатоадресним повідомленням, що реалізують певні ієрархії доступу. Наведено низку конструкцій зазначених протоколів, які задовольняють одержаним умовам оптимальності.

Запропоновано метод, відповідні засоби та технології організації множинного доступу до розділюваного каналу в розподілених системах і комп'ютерних мережах. Описано стековий механізм, що забезпечує рівноправне та пріоритетне обслуговування вузлів системи. Такий механізм використовується в алгоритмі оптимізації ретрансляції пакетів даних у мультипроцесорних і кластерних системах.

Оптимізовано існуючі методи багатошляхової маршрутизації та розподілу ресурсів у мережах MPLS-TE з метою підвищення ефективності їх використання. Наведено класифікацію сучасних математичних моделей маршрутизації. Встановлено, що задачу трафіку інжинірингу неможливо вирішити у межах лише одного класу математичних моделей. Обгрунтовано необхідність врахування поточного режиму роботи мережі для розв'язання даної задачі. Для стаціонарного режиму роботи мережі розроблено метод на підставі узагальнення графових та потокових моделей багатошляхової маршрутизації. На основі багатокритеріального формулювання задачі запропоновано метод вибору оптимального числа шляхів для обслуговування трафіку, який враховує кілька характеристик якості обслуговування. Показано, що використання даного методу дозволяє на 15 - 20 % підвищити якість обслуговування трафіку на мережах розміром до 100 вузлів. На реальному устаткуванні проведено експериментальне дослідження мережевих параметрів за умов критичного режиму роботи мережі. Доведено, що в даному випадку необхідно використовувати процедури ремаршрутизації, які мають низьку обчислювальну складність та забезпечують перерозподіл трафіку за час, що не перевищує 50 мс. Для критичного режиму розроблено евристичну процедуру перерозподілу інформаційних потоків. Встановлено, що запропонована процедура забезпечує стійке функціонування мережі за час, що не перевищує 50 мс.

Розглянуто систему реєстрації в комп'ютерних системах як систему реального часу. Запропоновано підхід, який дозволяє оптимізувати процес обробки потоку реєстраційних повідомлень, що дає можливість суттєво скоротити витрати ресурсів, необхідних для забезпечення відповідного рівня захищеності.

Запропоновано вирішення проблеми підвищення ефективності функціонування територіально розподілених технічних систем (РТС) шляхом удосконалення процесу керування інформаційним обміном між об'єктами системи. Розроблено концептуальні засади структурної організації розподіленої багаторівневої системи керування РТС, кожний рівень якої визначається двома процесами: керуванням та організацією взаємодій. На основі подвійної інтерпретації процесів, що відбуваються в РТС створено модель протоколу (протокольний автомат - ПА). Розроблено мову первинної специфікації ПА (мову таблиць подій), що дозволяє полегшити процес специфікації та автоматизувати процедури аналізу та синтезу ПА. Встановлено, що єдина математична (автоматна) модель аналізу логічної коректності, синтезу та моделювання ПА, яка є основою процедур специфікації, забезпечує можливість створення автоматизованої системи проектування протоколів. Зазначено, що наявність такого інструмента проектування гарантує розробку логічно коректних, високоефективних та відповідних принципам організації РТС протоколів.

Рассмотрены вопросы повышения качества передаваемой информации, путем формирования маршрутов по композитной метрике. Поставлена задача исследования различных алгоритмов маршрутизации с целью выбора оптимального, по указанным критериям, проанализировано воздействие каждого из коэффициентов на итоговую метрику, оценены потери, проанализирована возможность получения наименьшей метрики при использовании нескольких параметров пути.

Проведен обзор и анализ существующих алгоритмов управления перегрузкой для протокола гарантированной доставки данных TCP. Передатчик, работающий по протоколу TCP, рассмотрен как объект в теории автоматического управления. Выделены входные и выходные переменные, построена его структурная схема. Для ряда алгоритмов проведен синтез структурных схем регуляторов и соответствующих уравнений. Согласно проведенному анализу использующиеся регуляторы являются билинейными.

Рассмотрен вопрос организации многоабонентской доставки информации в мобильных сетях. Для маршрутизации предложено использовать устойчивый подграф многоадресной доставки сообщений. Предложен алгоритм формирования максимально устойчивого пути.

Предложен детерминированный алгоритм поиска координат базовой станции сенсорного кластера беспроводной сенсорной сети по критерию минимума максимального расстояния между сенсорами кластера. Суть алгоритма состоит в том, что базовая станция размещается посередине между парой максимально отдалённых сенсоров. И так как расход энергии на передачу информации сенсором к базовой станции зависит от их расстояния друг от друга, момент, когда по причине полного расхода энергии выйдет из строя первый сенсор и кластер начнёт давать менее точные показания, отдаляется во времени. Приведены результаты моделирования предложенного алгоритма, показавшие его высокую эффективность.

Рассмотрена необходимость разработки моделей управления перегрузок в сетях с коммутацией пакетов, обоснована возможность применения формального математического аппарата для моделирования процессов взаимодействия в сетях с асинхронным режимом доставки, разработан формальный алгоритм управления потоком с доступной битовой скоростью.

Предложенный модифицированный способ управления трафиком в телекоммуникационной сети на базе АТМ позволяет источнику более точно вычислять свою предполагаемую скорость передачи, что приводит к максимальной управляемости для источников и оптимизации по их критериям.