Infokommunikacionnye tehnologiiInfokommunikacionnye tehnologii2073-3909Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics5625210.18469/ikt.2016.14.3.06Research ArticleMODIFIED BELLMAN-FORD ALGORITHM WITH FORMING THE SHORTEST AND FALLBACK PATHS AND ITS APPLICATION FOR TELECOMMUNICATION NETWORK STABILITY IMPROVEMENTMakarenkoSergey Ivanovichmak-serg@yandex.ruKvasovMikhail Nikolaevichkvasov_mn@mail.ruA.F. Mozhaisky Military Space Academy1509201614326427420122020Copyright © 2016, Makarenko S.I., Kvasov M.N.2016Telecommunication system traffic is transmitted over the shortest path defined by routing protocols. In the case of channel failure or network node breakdown traffic should be quickly rerouted. However, the most known routing protocols are based on greedy algorithms for determination of the shortest paths (Dijkstra or Bellman-Ford algorithms). Therefore, result of mentioned algorithms application is a tree-type topology of overlay network for telecommunication system traffic transmission. In the case of failure this tree-type topology loses connection, and re-performing of algorithm for the shortest path determination is required that increases telecommunication system recovery time and reduces its stability. We propose to set a concurrent task for determination of fallback and redundant path for routing protocol shortest path determination algorithm that would be used under network element failure case that would improve network stability. This work presents solution for of the shortest path determination Bellman-Ford problem that is basic for routing protocols RIP, BGP, EBGP, IBGP, IGRP, EIGRP. Modified Bellman-Ford algorithm for fallback path forming utilizes data of node edges. It provides total telecommunication system improvement to values in proportion to network connectivity and topological complexity by preliminary forming of network fallback paths and rapid transitions to fallback channels without time spending for new paths searching.RIPBGPEBGPIBGPIGRPEIGRPBellman-Ford algorithmroutingtelecommunication channels reservationRIPBGPEBGPIBGPIGRPEIGRPstability of a networkалгоритм Беллмана-Фордамаршрутизациярезервирование каналов связиустойчивость сети[Михайлов Р.Л., Макаренко С.И. Оценка устойчивости сети связи в условиях воздействия на нее дестабилизирующих факторов // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. № 4, 2013. - С. 69-79.][Поповский В.В., Волотка В.С. Математическое моделирование надежности инфокоммуникационных систем // Телекомунікаційні та інформаційні технології. №3, 2014. - С. 5-9.][Лемешко А.В., Козлова Е.В., Романюк А.А. Математическая модель отказоустойчивой маршрутизации, представленная алгебраическим уравнениями состояния MPLS-сети // Системи обробки інформації. № 2 (109), 2013. - С. 217-220.][Попков В. К., Блукке В. П., Дворкин А. Б. Модели анализа устойчивости и живучести информационных сетей // Проблемы информатики. № 4, 2009. - C. 63-78.][Сорокин А.А., Дмитриев В.Н., Чан Куок Тоан, Резников П.С. Оценка результатов использования протокола RIP в системах связи с динамической топологией сети методом имитационного моделирования // Вестник АстГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. № 4, 2014. - С. 85-93.][Корячко В.П., Перепелкин Д.А. Анализ и проектирование маршрутов передачи данных в корпоративных сетях. М.: Горячая линия - Телеком, 2012. 236 с.][Мейкшан В.И. Анализ влияния отказов оборудования на функционирование мультисервисной сети с адаптивной маршрутизацией // Доклады АН ВШ РФ. Технические науки. 2010. № 2 (15), 2010. - С. 69-80.][Литвинов К.А., Пасечников И.И. Подходы к решению задачи маршрутизации в современных телекоммуникационных системах // Вестник ТамГУ. Серия: Естественные и технические науки. Т.18, № 1, 2013. - С. 64-69.][Громов Ю.Ю., Драчев В.О., Набатов К.А., Иванова О.Г. Синтез и анализ живучести сетевых систем. М.: Изд-во «Машиностроение-1», 2007. - 152 с.][Ковальков Д.А. Математические модели оценки надежности мультисервисного узла доступа // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. №2, 2011. - С. 64-71.][Егунов М.М., Шувалов В.П. Анализ структурной надежности транспортной сети // Вестник СибГУТИ. №1, 2012. - С. 54-60.][Макаренко С. И. Время сходимости протоколов маршрутизации при отказах в сети // Системы управления, связи и безопасности. № 2, 2015. - С. 45-98.][Цветков К.Ю., Макаренко С.И., Михайлов Р.Л. Формирование резервных путей на основе алгоритма Дейкстры в целях повышения устойчивости информационно-телеком-муникационных сетей // Информационно-управляющие системы. №2, 2014. - С. 71-78.][Михайлов Р.Л. Помехозащищенность транспортных сетей связи специального назначения. Череповец, 2016. - 128 с.][Михайлов Р.Л. Модели и алгоритмы маршрутизации в транспортной наземно-космической сети связи военного назначения // Системы управления, связи и безопасности. №3, 2015. - С. 52-82 // URL: http://journals.intelgr.com/sccs/archive/2015-03/04-Mikhailov.pdf (д.o. 09.09.2016).][Кормен К., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. Пер с англ. М.: МЦНМО, 2000. - 960 с.]