Полный текст статьи (PDF) XML (JATS 1.2)
Авторы / Authors
  • Курашев Заур Валерьевич (Kurashev Z. V.) кандидат технических наук, начальник научно-исследовательской лаборатории ФГБУ «16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт» Минобороны России, Московская область, г. Мытищи.
    Ph.D. of Technical Sciences, Head of the Research Laboratory of the 16th Central Research and Testing Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation. Moscow Region, Mytishchi, Russia.     Zking07198@xmail.ru
Ключевые слова
маршрутизацияалгоритм оптимизациипоказатель эффективностивероятность своевременной доставки пакетов
Keywords
routingoptimization algorithmefficiency indicatorprobability of timely delivery of packets
Аннотация / Abstract
Русский

Цель исследования заключается в анализе и разработке модели маршрутизации в сетях передачи данных, основанной на максимизации вероятности своевременной доставки сообщений, отличающейся от известных учетом времени задержки не только на линиях связи, но и в узлах коммутации.

Методы исследования: в работе использованы методы теории графов, теории вероятностей, математического моделирования. Сеть передачи данных представляется в виде ориентированного графа, в котором узлы соответствуют маршрутизаторам или коммутаторам, а ребра – каналам (линиям) связи. Для описания времени передачи по каналам используются случайные величины и вероятностные распределения задержек. В качестве критерия оптимизации применяется вероятность доставки сообщения в пределах предельно допустимого времени.

Результаты: в результате исследования сформирована математическая модель маршрутизации, в которой выбор пути осуществляется по критерию максимальной вероятности своевременной доставки сообщения. Получены аналитические соотношения для вычисления вероятности выполнения временного ограничения с учетом случайного характера задержек на узлах коммутации и каналах связи. Разработан алгоритм оптимизации маршрута, позволяющий выбирать путь, обеспечивающий наилучшее значение вероятностного критерия.

Практическая ценность: полученные результаты могут быть использованы при разработке адаптивных алгоритмов маршрутизации для сетей, в которых критически важна доставка сообщений в пределах установленного времени.

English

The purpose of the study is to analyze and develop a routing model in data transmission networks based on maximizing the probability of timely delivery of messages, which differs from the known ones by considering the delay time not only on communication lines, but also in switching nodes.

Research methods: the author uses the methods of graph theory, probability theory, and mathematical modeling. The data transmission network is represented as a directed graph in which nodes correspond to routers or switches, and edges correspond to communication channels (lines). Random variables and probabilistic delays distributions are used to describe the transmission time through channels.

Results: as a result of the study, a mathematical routing model was formed, in which the path is selected according to the criterion of the maximum probability of timely delivery of the message. Analytical ratios were obtained to calculate the probability of meeting the time limit, considering the random nature of delays at switching nodes and communication channels. An algorithm for route optimization was developed, which allows you to choose the path that provides the best value of the probabilistic criterion.

Practical value: the results obtained can be used in the development of adaptive routing algorithms for networks in which the delivery of messages within the set time is critical.

Финансирование / Funding

Источники финансирования не указаны.

No funding sources reported.

Идентификаторы / Identifiers
DOI10.21681/3034-4050-2026-5-77-82ЖурналТелекоммуникации и связьГод2026Номер№5 (14)Страницы77–82ISSN3034-4050УДК621.391
Список литературы / References
  1. Guoqing Tian, Yanmei Jia, Suzhi Cao, Xiaohua Wang, Hongen Zhong An Improved Minimum Hop Count Routing for LEO Mega-Constellations // ICNCC '23: Proceedings of the 2023 12th International Conference on Networks, Communication and Computing. – 2024. – Pp. 22–31.
  2. Fu X., Modiano E. A Learning Approach to Minimum Delay Routing in Stochastic Queueing Networks // IEEE INFOCOM 2023 – IEEE Conference on Computer Communications. – DOI: 10.1109/INFOCOM53939.2023.10229039.
  3. Swaminathan A., Chaba M., Sharma D. K., Ghosh U. GraphNET: Graph Neural Networks for Routing Optimization in Software Defined Networks // Computer Communications. – 2021. – Vol. 178. – Pp. 169–182. – DOI: 10.1016/j. comcom.2021.07.025.
  4. Liang Q., Liu X., Zhang Y. et al. A Dynamic Source Routing Protocol Based on Path Reliability and Monitoring Repair Mechanism // – 2021. – DOI:10.1371/journal.pone.0251548.
  5. Lyu J. et al. Reliable Route Selection for Wireless Sensor Networks. 2021. – URL: https://doi.org/10.3390/s21217254.
  6. Chudnov A. M., Kirik D. I., Kurashev Z. V. Optimizaciya raspredeleniya informacionnyh potokov v informacionnoj sisteme po pokazatelyu veroyatnosti svoevremennoj dostavki soobshchenij // Radiotehnicheskie i telekommunikacionnye sistemy. – 2017. – No. 2. – Pp. 41–49. – EDN: ZCSAYZ.
  7. Chudnov A. M., Kurashev Z. V. Principy formirovaniya marshrutnyh tablic na osnove optimizacii raspredeleniya potokov v seti peredachi dannyh // Naukoemkie tehnologii v kosmicheskih issledovaniyah Zemli. – 2017. – V. 9. – No. 6. – Pp. – 46–51. – EDN: YPPYSR.
  8. Chudnov A. M., Putilin A. N., Popov A. I. Kompleksnoe upravlenie marshrutizaciej paketov i rezhimami raboty radiosredstv v neodnorodnoj seti peredachi dannyh // Radiotehnicheskie i telekommunikacionnye sistemy. – 2019. – No. 1. – Pp. 46–56. – EDN: SFUSML.
  9. Dymarskij Ya. S., Krutikova N. P., Yanovskij G. G. Upravlenie setyami svyazi: principy, protokoly, prikladnye zadachi. M.: Svyaz' i biznes. – 2003. – 384 p. – ISBN 5-93533-014-8.
  10. Chudnov A. M. Metodika analiza veroyatnostno-vremennyh harakteristik obmena soobshcheniyami v komplekse bespilotnyh letatel'nyh apparatov / A. M. Chudnov, O. A. Gubskaya, Ya. V. Kichko // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tehnicheskie nauki. – 2021. – No. 11. – Pp. 117–-124. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-117-124.