10.14489/vkit.2026.05.pp.030-035

DOI: 10.14489/vkit.2026.05.pp.030-035

Халимон В. И., Проститенко О. В., Альхусейни М. Д.
ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ МАРШРУТИЗАЦИЕЙ В СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ УМНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
(с. 30-35)

Аннотация. Представлена формальная постановка задачи управления маршрутизацией в сети передачи данных умной энергетической системы. Рассмотрена архитектура сети передачи данных умной энергетической системы, включающая коммуникационные и специализированные узлы, центр управления, а также каналы связи в условиях дестабилизирующих воздействий. В рамках минимаксного подхода и теоретико-игровой модели формализована задача синтеза оптимальной конфигурации умной энергетической системы, обеспечивающей максимальную эффективность функционирования в наихудших внешних условиях. Предложены критерии оценки устойчивости и защищенности системы, а также методы анализа и синтеза маршрутизации. Результаты исследования могут быть использованы для повышения отказоустойчивости и адаптивности сети передачи данных умной энергетической системы в условиях растущих киберугроз и электромагнитных помех.

Ключевые слова: управление маршрутизацией; сеть передачи данных; умная энергетическая система; теоретико-игровой подход.

Khalimon V. I., Prostitenko O. V., Al-Husseiny M. J.
FORMALIZING ROUTING CONTROL IN A SMART-GRID DATA TRANSMISSION NETWORK
(pp. 30-35)

Abstract. The paper presents a formal model for routing control in a smart-grid data transmission network operating under destabilizing influences such as cyber attacks and electromagnetic interference. Communication and specialized nodes, a control center and limited-capacity links are represented as an integrated infrastructure that provides monitoring and control for the power system. Routing is interpreted as managing route tables that are periodically recomputed according to the current state of nodes and channels. Within a minimax, game-theoretic framework the smart-grid operator is modelled as a player that chooses an admissible configuration and routing scheme, while an adversarial environment selects disturbance scenarios from a specified set. Performance measures are defined to characterise efficiency, quality of service, resilience and security, and they are combined into a single efficiency index that acts as the payoff of the game and the main design criterion under worst-case operating conditions. On this basis the paper formulates and analyses optimisation problems that seek configurations that maximise the guaranteed value of this index for all admissible disturbances. The formalism provides a mathematical framework for evaluation and synthesis of routing strategies in smart-grid communication infrastructures and can support the design of more fault-tolerant, scalable and adaptive data networks in the presence of growing cyber threats and radio interference.

Keywords: Routing control; Data transmission network; Smart grid; Game-theoretic approach.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. И. Халимон, О. В. Проститенко, М. Д. Альхусейни (Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

V. I. Khalimon, O. V. Prostitenko, M. J. Al-Husseiny (Saint Petersburg State Institute of Technology (Technical University), Saint Petersburg, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Wei C., Li Y. Design of energy consumption monitoring and energy-saving management system of intelligent building based on the Internet of Things // Proc. International Conference on Electronics, Communications and Control (ICECC 2011). 9–11 September 2011. Ningbo, China. P. 3650–3652.
2. Офицеров А. И., Еременко В. Т. Методы управления информационными потоками в сетях передачи данных на основе резервирования ресурсов // Методы и устройства передачи и обработки информации: межвуз. сб. науч. трудов. Вып. 11. М.: Радиотехника, 2009. С. 340–346.
3. Будко П. А., Федоренко В. В. Управление в сетях связи. Математические модели и методы оптимизации. М.: Издательство физико-математичес¬кой литературы, 2003. 228 с.
4. Соловей Р. С., Лаврова Д. С. Теоретико-игровой подход к обеспечению безопасности беспроводных динамических систем путем саморегуляции // Методы и технические средства обеспечения безопасности информации. 2020. № 29. С. 26–27.
5. Zegzhda D. P., Pavlenko E. Yu. Cyber-sustain¬ability of Software-Defined Networks Based on Situational Management // Automatic Control and Computer Science. 2018. V. 52, no. 8. P. 984–992.
6. Еременко В. Т., Афонин С. И., Офицеров А. И., Басов О. О. Синтез сетей передачи данных автоматизированных систем управления на основе критерия неблокируемой маршрутизации // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: История. Политология. 2011. № 7(102). С. 168–176.
7. Вдовицын В. Т., Луговая Н. Б., Мазалов В. В., Чуйко Ю. В. Применение теоретико-игрового подхода для оптимального использования ресурсов сети передачи данных // Научный сервис в сети Интернет: технологии параллельного программирования: Труды Всероссийской научной конференции. 18–23 сентября 2006 г. Абрау-Дюрсо, Россия. М.: Изд-во Московского государственного университета, 2006. С. 207–208.

Eng

1. Wei, C., & Li, Y. (2011). Design of energy consumption monitoring and energy saving management system of intelligent building based on the Internet of Things. In Proceedings of the International Conference on Electronics, Communications and Control (ICECC 2011) (pp. 3650–3652). Ningbo, China.
2. Ofitserov, A. I., & Eremenko, V. T. (2009). Methods of information flow management in data transmission networks based on resource reservation. In Metody i ustroistva peredachi i obrabotki informatsii: Mezhvuzovskii sbornik nauchnykh trudov (Issue 11, pp. 340–346). Radiotekhnika. [in Russian language].
3. Budko, P. A., & Fedorenko, V. V. (2003). Management in communication networks: Mathematical models and optimization methods. Izdatel'stvo fiziko-matematicheskoi literatury. [in Russian language].
4. Solovei, R. S., & Lavrova, D. S. (2020). A game theoretic approach to ensuring security of wireless dynamic systems through self regulation. Metody i tekhnicheskie sredstva obespecheniya bezopasnosti informatsii, (29), 26–27. [in Russian language].
5. Zegzhda, D. P., & Pavlenko, E. Yu. (2018). Cyber sustainability of software–defined networks based on situational management. Automatic Control and Computer Sciences, 52(8), 984–992.
6. Eremenko, V. T., Afonin, S. I., Ofitserov, A. I., & Basov, O. O. (2011). Synthesis of data transmission networks for automated control systems based on the criterion of non–blocking routing. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Istoriya. Politologiya, (7), 168–176. [in Russian language].
7. Vdovitsyn, V. T., Lugovaya, N. B., Mazalov, V. V., & Chuiko, Yu. V. (2006). Application of a game–theoretic approach for optimal use of data transmission network resources. In Nauchnyi servis v seti Internet: tekhnologii parallel'nogo programmirovaniya. Trudy Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii (pp. 207–208). Izdatel'stvo Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/vkit.2026.05.pp.030-035

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/vkit.2026.05.pp.030-035

and fill out the form