Научный центр прикладного вероятностного анализа

Научный центр прикладного вероятностного анализа

Тип

Центр

Департамент

Институт прикладной математики и телекоммуникаций

Руководитель:

Дудин Александр Николаевич

Доктор физико-математических наук, профессор. Заведующий научно-исследовательской лабораторией прикладной вероятностно-стохастического анализа и профессор кафедры теории вероятностей и математической статистики Белорусского государственного университета.

Контакты:

amct@rudn.ru

Структурное подразделение: Институт прикладной математики и телекоммуникаций.

Исследования, проводимые Центром, лежат на стыке теории вероятностей и математической статистики, теории случайных процессов (включая теории массового обслуживания, управления запасами, надежности), а также теории исследования операций.

  1. В Центре разработаны новые методы математического моделирования сложных систем, а также численно устойчивые алгоритмы для проверки условий эргодичности и расчета стационарных вероятностно-временных характеристик многомерных цепей Маркова и полумарковских процессов.
  2. В Центре решаются задачи моделирования сотовых сетей с перемещением запросов между зонами, различающимися протоколами адаптивной модуляции и кодирования. Для этого проводится разработка и исследование моделей сетей массового обслуживания с учетом имеющейся статистики мобильности, поступающего трафика, разделения соты на зоны по уровню сигнала от базовой станции, помех, создаваемых движущимися устройствами, и связанных с ними периодов недоступности радиолинии.

Цели центра: Разработка математических задач оптимизации системы массового обслуживания, функционирования соты беспроводной сети с совместным использованием радиоресурсов и учетом подвижности пользователей в виде системы массового обслуживания.

Задача центра: Решение практических задач в области разработки математических моделей для проектирования, оценки качества функционирования и оптимизации различных технических систем.

Главные научные направления
  • Разработка моделей движения для устройств в беспроводных сетях 5G с учетом данных из статистики мобильности для оценки помех, создаваемых движущимися устройствами, и связанных с ними вероятностных характеристик периодов недоступности радиолинии;
  • Формализация механизмов управления радиоресурсами в сетях 5G с точки зрения теории случайных процессов, теории массового обслуживания и теории телетрафика с учетом гетерогенной сетевой инфраструктуры, движущихся устройств и доступности трафика D2D и Интернета вещей;
  • Разработка методов анализа для моделей очередей с меняющимися требованиями;
  • Разработка методов исследования новых видов многомерных цепей Маркова и полумарковских процессов со специальными структурами полумарковского ядра;
  • Разработка новых, существенно более адекватных реальности, чем известные, моделей функционирования различных систем множественного доступа к ресурсам современных систем и сетей.
Достижения Все достижения

Теоретические результаты, полученные в Центре, применяются для исследования различных систем и сетей массового обслуживания. Планируется применить результаты для прикладных исследований в интересах телекоммуникационной фирмы Huawei Technologies Ltd.

В 2020 г. опубликованы 17 статьей в журналах первого и второго квартилей с аффилиацией РУДН.

Проведен анализ работы сотовой мобильной сети связи с учетом наличия адаптивной модуляции, при которой скорость обслуживания пользователя может динамически меняться при изменении расстояния пользователя от базовой станции. (Статья Kim C.S., Dudin S., Dudina O., Dudin A.N Mathematical Model of a Cell With Bandwidth Sharing and Moving Users // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2020. V. 19. No. 2. P. 744-755.)

Используемое оборудование Смотреть все
Сервер на базе процессора Intel Xeon (4 шт.), 8 ядер на один процессор, оперативная память 512 GB
Численное решение начально-краевых задач для систем уравнений в частных производных, стохастических дифференциальных уравнений, интегро-дифференциальных уравнений.
Точки доступа для демонстратора 5G миллиметрового диапазона
Анализ технологии беспроводной передачи данных с использованием миллиметровых волн и широким каналом. Исследование моделей блокираторов для движущих объектов и методы обеспечения устойчивости связи.
Устройства для программирования SIM карт
Компьютерное моделирование движения устройств в беспроводных сетях 5G с учетом статистических данных о мобильности для оценки интерференции, создаваемой перемещающимися устройствами, и связанных с ней вероятностных характеристик периодов недоступности радиоканала. Компьютерное моделирование управления радиоресурсами в сетях 5G в терминах теории случайных процессов с учетом гетерогенной инфраструктур сети и перемещения устройств, наличия трафика D2D и Интернета вещей. Компьютерное моделирование в области массового обслуживания с изменяющимися требованиями.
Тестовые станции для моделирования высокой нагрузки на сеть
Компьютерное моделирование движения устройств в беспроводных сетях 5G с учетом статистических данных о мобильности для оценки интерференции, создаваемой перемещающимися устройствами, и связанных с ней вероятностных характеристик периодов недоступности радиоканала. Компьютерное моделирование управления радиоресурсами в сетях 5G в терминах теории случайных процессов с учетом гетерогенной инфраструктур сети и перемещения устройств, наличия трафика D2D и Интернета вещей. Компьютерное моделирование в области массового обслуживания с изменяющимися требованиями.
Анализаторы сети LTE
Входит в состав гетерогенной сети радиодоступа.
Партнеры

Страна партнера

Россия

О партнере

В ТГУ сформировался широкий спектр научных школ, сохраняющих и развивающих богатые исследовательские традиции. Достижения ведущих школ вошли в золотой фонд российской науки и поддержаны грантами, в т. ч. Президента и Правительства РФ. В ТГУ ведут исследования 140 иностранных ученых, более 113 иностранных аспирантов и постдоков. В университете 4 научно-исследовательских учреждения: Сибирский физико-технический институт, НИИ прикладной математики и механики, НИИ биологии и биофизики, Сибирский ботанический сад.

Страна партнера

Чехия

О партнере

Брненский технологический университет (НО), имеющий восемь факультетов и почти 19 000 студентов, является крупнейшим техническим университетом в Чешской Республике. Университет охватывает широкий спектр областей обучения — инженерия, наука, экономика, информационные технологии и искусство.

Департамент РУДН в сотрудничестве

Научное направление

Предмет

В рамках партнерства с Техническим университетом Брно проводятся исследования сетей связи на основе беспилотных летательных аппаратов с выгрузкой сетевых приложений на граничные вычислительные системы. Проводятся семинары с участием аспирантов РУДН и студ

Научное направление

Математика и телекоммуникации

Предмет

В рамках партнерства с Техническим университетом Брно проводятся исследования сетей связи на основе беспилотных летательных аппаратов с выгрузкой сетевых приложений на граничные вычислительные системы. Проводятся семинары с участием аспирантов РУДН и студ