Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка математических методов, алгоритмов и программ оценки производительности и проектирования широкополосных беспроводных сетей передачи мультимедийной информации вдоль протяженных транспортных магистралей (железнодорожное полотно, автодороги) и трубопроводов (нефтяные и газовые магистрали).

Докладчик: Вишневский Владимир Миронович

Должность: Заведующий лабораторий, д.т.н., проф.

Цель проекта:
Разработка теоретических основ, методов проектирования и реализации нового поколения широкополосных беспроводных сетей передачи мультимедийной информации вдоль протяженных магистралей, обеспечивающих повышение качества управления и оперативного контроля за техническими параметрами трассы, а также контроль безопасности на участках трассы с использованием информации систем видеонаблюдения и обеспечение голосовой связи (IP-телефония) между стационарными и мобильными объектами на протяженных магистралях и т.д. Создание и испытание макета сети на базе радиомаршрутизаторов, функционирующих под управлением стандарта международного протокола IEEE 802.11n и антенных устройств, реализующих технологию MIMO. Реализация широкополосной беспроводной сети вдоль автодороги М7 "Волга" в Республике Татарстан в рамках создания автоматизированной системы безопасности на автодорогах.

Основные планируемые результаты проекта:
Ожидаемыми результатами выполнения проекта являются разработка теоретических основ построения широкополосных беспроводных сетей передачи мультимедийной информации вдоль протяженных магистралей, а также разработка и испытание макета сети этого класса.
Полученные научно-технические результаты Проекта будут опубликованы в высокорейтинговых российских, индийских и международных журналах и представлены на международных конференциях. Будут получены патенты и свидетельства о государственной регистрации программ. Научные и практические результаты будут использованы в курсах лекций российских вузов (РУДН, МФТИ, РГУНиГ и др.). Предполагается, что результаты проекта могут быть коммерциализированы при проектировании и реализации сетей связи вдоль автодорог в различных регионах РФ (в частности, в РФ – в Республике Татарстан).
Перечень основных научно-технических результатов включает:
- методологию построения широкополосных беспроводных сетей передачи мультимедийной информации вдоль протяженных магистралей;
- комплекс моделей динамического поллинга для решения проблемы интерференции и оценки производительности базовой станции беспроводной сети, функционирующей в режиме точка-многоточка;
- методы и алгоритмы выбора архитектуры и оптимальных параметров беспроводной связи с использованием теории многофазных систем массового обслуживания;
- комплекс имитационных моделей, учитывающих особенности архитектуры и протоколов широкополосной беспроводной сети вдоль протяженных магистралей;
- комплекс математических моделей оценки стационарных и нестационарных характеристик резервируемых беспроводных каналов связи и методов их исследования с использованием многомерных альтернирующих случайных процессов;
- пакет прикладных программ расчета надежности и производительности каналов связи и беспроводной сети в целом;
- программу и методику испытаний макета беспроводной сети вдоль протяженных магистралей;
- методы и алгоритмы оптимального управления обслуживанием информационных пакетов в системах массового обслуживания с ненадежными обслуживающими приборами;
- эскизная техническая документация на макет широкополосной беспроводной сети вдоль протяженных магистралей;
- рекомендации по использованию результатов НИР в реальном секторе экономики и дальнейших исследованиях и разработках;
- методические материалы по использованию результатов НИР при реализации широкополосных беспроводных сетей вдоль железнодорожных, автомобильных дорог и трубопроводов;
- проект ТЗ на проведение опытно-конструкторских работ.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Ожидаемые результаты проекта могут быть эффективно использованы при проектировании и реализации современных сетей передачи мультимедийной информации вдоль протяженных магистралей как в Российской Федерации, так и других странах с обширной территорией. На железнодорожных магистралях создание высокоскоростной беспроводной связи обеспечивает возможность надежной передачи голосовой информации (IP-телефония), создание резервных каналов передачи технологической информации, а также контроля безопасности за участками трассы и стратегически важными объектами с использованием информации видеонаблюдения. Результаты проекта могут быть использованы при построении интеллектуальных транспортных систем для управления движением транспортных средств на протяженных автодорогах и, особенно, для оперативного контроля и предотвращения нарушений правил дорожного движения (ПДД) путем высокоскоростной передачи информации с радаров и фотокамер, контролирующих такие нарушения, в Центр управления. Очевидна также необходимость создания современной высокоскоростной связи вдоль протяженных нефтяных и газовых трубопроводов для обеспечения контроля за технологическими параметрами трассы путем передачи информации с датчиков и сенсоров, а также информации с систем видеонаблюдения для контроля безопасности.
Экономичность, надежность и высокая производительность беспроводных сетей, а также относительная простота проектирования, реализации и эксплуатации по сравнению с другими подходами, позволяют ожидать возможность широкого внедрения и коммерциализации результатов предлагаемого проекта.

Текущие результаты проекта:
Текущие результаты проекта соответствуют плану-графику 1-го года работы по проекту (2014г.).
1. Анализ нормативной и методической литературы по состоянию и перспективам развития широкополосных беспроводных сетей, функционирующих под управлением протоколов IEEE 802.11-2012 и технологии MIMO.
2. Обоснование актуальности исследований по созданию широкополосных беспроводных сетей вдоль протяженных транспортных магистралей и трубопроводов и обзор публикаций по математическому моделированию сетей этого класса.
3. Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
4. Постановка научно-технических задач, выполняемых в рамках ПНИ, и краткое описание подходов к их решению.
5. Разработка методологии построения широкополосных беспроводных сетей передачи мультимедийной информации вдоль протяженных магистралей.
6. Подведение итогов первого этапа, разработка промежуточного отчета о ПНИ.