Математическая теория телетрафика


институт компьютерных наук и телекоммуникаций
факультета физико-математических и естественных наук РУДН

О школе

Научная школа «Математическая теория телетрафика» сложилась к 2000 году, основоположники — заслуженные деятели науки РФ профессор Гелий Павлович Башарин и профессор Павел Петрович Бочаров. Обоснованием создания школы стали научно-педагогические достижения в области прикладной теории вероятностей и инфокоммуникационных технологий.

Гелий Павлович Башарин
основатель школы
доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН по специальности «Информатика», почетный профессор РУДН
Павел Петрович Бочаров
основатель школы
доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии Правительства РФ в области образования

Области исследований

Математическая теория телетрафика

Построение математических моделей, вероятностно-временные характеристики которых используются для оценки показателей эффективности компьютерных и телекоммуникационных сетей. Модели отражают наиболее общие принципы передачи и обработки трафика и строятся с использованием аппарата теории случайных процессов и теории массового обслуживания. Применяются для анализа беспроводных сетей.

Ресурсные системы массового обслуживания и их применение к анализу производительности беспроводных сетей

Разработка ресурсных систем, позволяющих наиболее адекватно описать процессы предоставления и разделения радиоресурсов в сетях 4G/5G. Такие модели востребованы в будущем для сетей 6G и последующих поколений.

Стохастический анализ всепроникающих интеллектуальных сетей 2030

Применение стохастической геометрии, теории точечных случайных процессов и теории ресурсных систем массового обслуживания для анализа проблем связности и энергоэффективности интеллектуальных сетей 2030. Использование оборудования лаборатории 5G для организации натурных экспериментов и проведения измерений.

Аспирантура


Факты о школе

10
докторских диссертаций защитили ученики школы
68
кандидатских диссертаций защитили ученики школы
107
свидетельств о регистрации объекта интеллектуальной собственности за последние 5 лет
256
статей опубликовано в зарубежных изданиях за последние 5 лет
109
статей опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации научных работ за последние 5 лет
96
статей опубликовано в журналах списков WoS или Scopus первого и второго квартиля за последние 5 лет

Достижения

Научные достижения

Решение проблемы оценки эффективности беспроводных сетей 5G

Создана теория ресурсных систем массового обслуживания — отличие от классической теории в том, что в ресурсных СМО заявки могут занимать дополнительные ресурсы, помимо приборов и мест ожидания. Это значительно расширяет спектр моделируемых систем и кардинально решает проблему анализа сетей 5G, в которых для обслуживания сессий выделяются радиоресурсы. В рамках теории разработан комплекс моделей ресурсных систем массового обслуживания и алгоритмы расчета вероятностных характеристик для оценки показателей качества обслуживания сетей 5G.

Разработана модель схемы доступа к радиоресурсам сети, предоставляющей пользователям услуги, генерирующие потоковый и/или эластичный трафик. В модели учтено приоритетное управление, реализованное за счет прерывания и/или снижения скорости передачи менее приоритетного трафика, и/или с помощью резервирования ресурсов. Модель построена таким образом, что любой изпотоков может соответствовать как потоковому, так и эластичному трафику, т.е. характеризоваться фиксированным и переменным требованием к ресурсам сети. Результаты показали, что компромисс производительности диктуется предлагаемой нагрузкой трафика запросов с наивысшим приоритетом. Важная особенность — смешанная стратегия позволяет улучшить использование ресурсов до 95 %, что на 10–15% выше по сравнению со схемой с полным резервированием, при этом обеспечивая изоляцию между типами трафика в условиях высокой нагрузки.

Публикации и РИД

Имитационная модель движения беспилотных летальных аппаратов с размещенными базовыми станциями по спиральной траектории над неподвижными пользователями сети. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2023614317, 28.02.2023. Заявка № 2023613146 от 20.02.2023.

Расчет метрик качества прогнозирования sinr с помощью аппарата нейронных сетей. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2023617185, 06.04.2023. Заявка № 2023616013 от 31.03.2023.

Имитационная модель движения беспилотных летальных аппаратов с размещенными базовыми станциями по круговой траектории над неподвижными пользователями сети. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2023617514, 11.04.2023. Заявка № 2023616031 от 31.03.2023.

Математическая модель страховой компании в виде смо с неограниченным количеством приборов с учетом неявной рекламы. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2023660640, 23.05.2023. Заявка № 2023618654 от 03.05.2023.

Расчет характеристик модели поддержания многоадресных соединений с прерыванием и двумя зонами покрытия. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2023660980, 25.05.2023. Заявка № 2023618613 от 03.05.2023.

Гранты

Руководитель
Вячеслав Олегович Бегишев
Тема
Модели и алгоритмы технологий радиодоступа мобильных сетей 6G терагерцового диапазона частот
Источник финансирования
Российский научный фонд
Объем финансирования
6 000 000 руб.