№ 1 журнала «Электросвязь» за 2020 год

Тема номера: «Сети связи 6G».

cover_1_2020Уже сегодня, в самом начале коммерческого внедрения сетей 5G, мировой телеком обсуждает возможности 6G. Теме номера посвящена статья Е.Е. Девяткина, Г. С. Бочечки, В.О. Тихвинского и А.С. Бородина «6G на старте». Авторы рассматривают перспективы создания новых технологий мобильной связи поколения 6G, анализируют национальные исследовательские проекты, а также деятельность международных организаций связи по разработке облика и тенденций развития технологий и услуг сетей мобильной связи 6G. В материале представлены выводы о начале гонки по разработке технологий 6G и важности создания в России интеллектуальной собственности и центров компетенции по данному вопросу.

Эксперты в области космического права, представители международных организаций и профильных коммерческих компаний, а также студенты ведущих учебных заведений России и зарубежных стран уже в третий раз принимали участие в ежегодной встрече Международного института космического права, организованной при поддержке Международной организации космической связи «Интерспутник». О целях и важности мероприятия читайте в материале «Устойчивость космической деятельности: новые вызовы» (рубрика «Международное космическое право»).

Российским компаниям, выбравшим для себя в качестве приоритета развитие инновационных технологий, приходится завоевывать новые ниши. Это может стать более успешным, когда инновации сопряжены с исследовательской деятельностью. Один из таких примеров — сотрудничество компании СМАРТС и Университета ИТМО в области квантовых технологий. О передовых отечественных технологиях в области защиты информации рассказывает рубрика «Импортозамещение».

С итогами 44-й Международной конференции «Мобильный бизнес: перспективы развития и проблемы реализации систем радиосвязи в России и за рубежом», проведенной Национальным институтом радио и инфокоммуникационных технологий, региональным отделением РАЕН «Экономика и качество систем связи» и Общественным научно-техническим советом по проблемам развития подвижной радиосвязи, знакомит рубрика «События отрасли».


Перечень научных статей:

 СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ 

УДК 621.396.2
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.001

6G НА СТАРТЕ

  • Е.Е. Девяткин, заместитель директора НТЦ Анализа ЭМС ФГУП НИИР, к.э.н.; edevyatkin@niir.ru
  • Г. С. Бочечка, руководитель проекта АО «Концерн „Созвездие“, к.т.н.; g.bochechka@gmail.com
  • В.О. Тихвинский, заместитель генерального директора АО"НИИТС» по инновационным технологиям, профессор, д.э.н.; vtniir@mail.ru
  • А.С. Бородин, представитель ПАО «Ростелеком» в Международном союзе электросвязи, к.п.н., к.т.н.; borodin.msk@mail.ru

Рассмотрены перспективы создания новых технологий мобильной связи поколения 6G. Проанализированы национальные исследовательские проекты, а также деятельность международных организаций связи по разработке облика и тенденций развития технологий и услуг сетей мобильной связи 6G. Выполнен сравнительный анализ деятельности крупнейших мировых поставщиков оборудования по созданию и патентованию решений по основным стандартам технологий мобильной связи. На основании выявленных тенденций сделаны выводы о начале гонки по разработке технологий 6G и важности создания в России интеллектуальной собственности и центров компетенции в области новых технологий мобильной связи.

Ключевые слова: технологии мобильной связи 6G, Фокус-группа МСЭ NET-2030, расширенная реальность XR, самоподдерживающиеся сети SSN, базовые патенты.

УДК 681.324 + 06
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.002

ОПТИМИЗАЦИЯ МАРШРУТОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

  • И.Я. Бурнашев, доцент кафедры «Радиоэлектроника» ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» (ДГТУ), к.т.н.; byr2006@yandex.ru
  • О.Ю. Назарова, доцент кафедры «Радиоэлектроника» ФГБОУ ВО ДГТУ, к.т.н.; olga2018rostov@yandex.ru
  • А.Н. Шилина, доцент учебного военного центра ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», к.т.н.; kurnevakatya@mail.ru

Рассмотрены временные параметры, оказывающие влияние на своевременную доставку сообщений в системе передачи дискретной информации. Изменения в физической и адресной структурах сети могут привести к задержкам передачи данных и даже к невозможности соединения между отправителем и получателем сообщения. Решение задачи заключается в адекватном учете текущей обстановки при структурных изменениях сети.

Ключевые слова: система телекоммуникаций, маршрутизация, сеть передачи данных, маршрутные решения, поток данных, автоматизированное рабочее место, задержка, алгоритм управления, топология, характеристика, центр управления маршрутизацией.


 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ 

УДК 621.314.5
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.003

МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ СВЯЗИ С ОБЪЕКТАМИ, РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА ОРБИТЕ И ПОВЕРХНОСТИ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ИЛИ ИХ СПУТНИКОВ

  • И.Н. Пантелеймонов, главный специалист Центра систем спутниковой связи АО «Российские космические системы» (РКС); panteleymonov_in@spacecorp.ru
  • A. Ю. Потюпкин, главный научный сотрудник Экспертно-аналитического центра РКС, профессор, д.т.н.; potyupkin_in@spacecorp.ru
  • B. И. Ковалев, заместитель директора проектов по качеству и логистике жизненного цикла РКС, к.т.н.; kovalev_vi@spacecorp.ru
    A. В. Баринов, руководитель проектной группы Центра систем спутниковой связи РКС; barinov_av@spacecorp.ru
  • B. В. Филатов, главный специалистАОНПК «Системы прецизионного приборостроения»; noa@bk.ru

Рассмотрена проблема разработки основных направлений создания системы связи с космическими объектами, находящимися на орбите или поверхности планет Солнечной системы (или их спутников) с целью изучения и освоения. Для решения задачи повышения эффективности системы дальней космической связи предлагается применение группировки планетарных спутников-ретрансляторов, осуществляющих ретрансляцию информации от таких космических объектов на геостационарные спутники-ретрансляторы в оптическом диапазоне.

Ключевые слова: спутниковая связь, планета, спутник планеты, космический объект, спутник-ретранслятор, геостационарный спутник-ретранслятор, оптический диапазон.

УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV. 2020.2.1.004

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ МОДЕМЫ ЗЕМНЫХ СТАНЦИЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ

  • А.С. Белов, ведущий научный сотрудник ФГУП НИИР, к.т.н.; beloff@niir.ru
  • А.И. Алдошин, начальник лаборатории ФГУП НИИР; aldoshin@niir.ru
  • А.Ю. Абакумова, ведущий инженер ФГУП НИИР; abakumova@niir.ru

Представлен обзор российского рынка модемов отечественного производства для земных станций спутниковой связи (ЗССС). Анализируется повышение роли модемов для ЗССС в процессе их развития. Рассмотрены функции и характеристики спутниковых модемов в современных ЗССС, в том числе имеющих официальный статус телеком-оборудования российского происхождения (ТОРП), что является необходимым условием импортозамещения. Проведено сравнение отечественных спутниковых модемов с лучшими зарубежными образцами. Обозна чены тенденции развития спутниковых модемов на среднесрочную перспективу.

Ключевые слова: спутниковый модем, модуляция, кодирование, вероятность ошибки.

УДК 621.371.37
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.005

АНАЛИЗ СОВМЕСТИМОСТИ СПУТНИКОВЫХ СЕТЕЙ IоТ С УСТРОЙСТВАМИ SRD И LPWAN В ДИАПАЗОНАХ ЧАСТОТ 868/915 МГц

  • В.Р. Анпилогов, заместитель генерального директора АО «ВИСАТ-ТЕЛ», доцент, к.т.н.; avr@visat.tel
  • Д.А. Нгуен, аспирант МФТИ; anhforce@gmail.com

Представлены методика и результаты оценки уровня помех, создаваемых низкоорбитальным спутником интернета вещей на линии «космос-Земля». Показано, что этот уровень ниже уровня помех, которые создают друг другу устройства SRD и LPWAN, а защитные отношения несущей к единичной помехе С/1 соответствуют нормативно-техническим документам. Определены требования к максимально допустимому значению эквивалентной изотропно-излучаемой мощности (ЭИИМ) абонентских спутниковых радиолиний. Представленная методика позволяет обосновать применение спутниковых сетей интернета вещей в диапазоне ISM 868/915 МГц на основе п. 4.4 Регламента радиосвязи.

Ключевые слова: наноспутники, микроспутники, спутниковый 1оТ, устройства LPWAN, технология LoRa.


 ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ 

УДК 621.395
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.006

АНАЛИЗ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ

  • Е.В. Тонких, заместитель начальника отдела ФГУП НИИР; et@niir.ru
  • А. И. Парамонов, профессор кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, д.т.н.;
    alex-in-spb@yandex.ru
  • А.Е. Кучерявый, заведующий кафедрой сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, профессор, д.т.н.; akouch@mail.ru

Представлены результаты моделирования сети интернета вещей как ad hoc сети. Основное внимание уделяется особенностям функционирования такой сети в условиях высокой плотности (до 1 устройства на 1 м2). Приводятся результаты оценок главных условий функционирования: помех от соседних узлов сети и отношений сигнал/шум (SNR). Показано, что подобная сеть может сохранять связность, но только при построении относительно длинных маршрутов. Установлено, что разработанные модели позволяют определить зависимость уровня помехи SNR от плотности сети, производимого трафика и мощности передатчиков.

Ключевые слова: интернет вещей, условия высокой плотности, помеха, отношение сигнал/шум, затухание, трафик, маршрутизация.


 ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЧС 

УДК 621.396.93
D0I: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.007

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ (ВЫДЕЛЕНИЯ) ПОЛОС ЧАСТОТ ДЛЯ ОДНОЧАСТОТНЫХ СИСТЕМ

  • В.С. Якименко, ведущий научный сотрудник НИИИ (РЭБ) ВУНЦ ВВС «ВВА», д.т.н.; yakimenkoav@mail.ru

Предложена методика оценки возможности распределения (выделения) полос частот для одночастотных телекоммуникационных систем. Методика предусматривает определение величины радиочастотного спектра (РЧС), недоступного для одночастотных систем в заданном территориальном районе и полосе частот по условиям электромагнитной совместимости (ЭМС) с существующими радиоэлектронными средствами (РЭС). При этом учитывается групповое помеховое воздействие радиоэлектронных средств одночастотных систем на существующие РЭС. Предложена система критериев оценки достаточности доступной части спектра для удовлетворения потребностей в этом ресурсе одночастотных систем.

Ключевые слова: радиочастотный спектр, загрузка, электромагнитная совместимость, групповой сигнал.


 ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ 

УДК 621.397.13
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.008

БУДУЩЕЕ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ: 4К, 8К, HEVC, HDR, ДАЛЕЕ ВЕЗДЕ

  • И.Н. Красносельский, начальник лаборатории ФГУП НИИР, к.т.н.; inkras@mail.ru
  • Ю.Д. Шавдия, начальник отдела ФГУП НИИР; y_shavdiya@mail.ru

Проведен анализ нормативно-технических документов для европейской зоны вещания, изданных в 2019 г. Основными тенденциями и целями развития отрасли является переход на форматы вещания изображений сверхвысокой четкости в сочетании с большим динамическим диапазоном, высокой частотой кадров и иммерсивным звуком. Показано, что внедрение в практику новых технологий цифрового ТВ-вещания происходите отставанием от их разработки и международной стандартизации.

Ключевые слова: цифровое наземное ТВ-вещание, телевидение сверхвысокой четкости UHDTV, большой динамический диапазон HDR, высокая частота кадров HFR, аудиосистемы последующих поколений NGA.


 СЕТЕВОЕ КОДИРОВАНИЕ 

УДК 004.32/621.396
D0I: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.009

КОДЫ ГОЛДА И КОДЫ МАКСИМАЛЬНОЙ ДЛИНЫ В СЕТЕВОМ КОДИРОВАНИИ

  • С.С. Владимиров, доцент кафедры «Сети связи и передачи данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, доцент, к.т.н.; vladimirov.opds@gmail.com

Предложен вариант применения кодов Голда и кодов максимальной длины для систем сетевого кодирования. Путем математического моделирования выполнено сравнение различных способов обработки кодовых слов на приеме и приведены результаты в виде графиков вероятностных характеристик трех способов декодирования.

Ключевые слова: сетевое кодирование, сеть «бабочка», код максимальной длины, код Голда, мажоритарное декодирование.

УДК 621.396.93
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.010

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ КОДИРОВАНИЕ В СИСТЕМАХ MISO

Выполнен анализ помехоустойчивости систем MISO с К антеннами на базовой станции (БС) и пространственно-временными кодами (ПВК). Дано описание и выполнен анализ помехоустойчивости новой, более простой в реализации, системы MISO, также имеющей К антенн на БС. В ней, в отличие от систем с ПВК, для передачи сигналов выбирается лишь одна из К антенн, излучение которой при распространении радиоволн на трассе от БС к абонентской станции (АС) ослабляется в наименьшей степени. Получены формулы, позволяющие вычислить вероятности ошибки при приеме многопозиционных сигналов с квадратурно-амплитудной модуляцией при разном числе передающих антенн на БС как в системах с ПВК, так и в новой системе MISO. Показано, что при одном и том же количестве передающих антенн на БС новая система MISO по сравнению с системой с ПВК обеспечивает при вероятности ошибочного приема сигналов на АС, равной , энергетический выигрыш, составляющий ~2дБ. С увеличением количества передающих антенн К и с уменьшением этот выигрыш увеличивается.

Ключевые слова: системы MISO, пространственно-временное кодирование, оптимальный автовыбор ветви разнесенного приема в системах с MISO, помехоустойчивость приема сигналов с квадратурно-амплитудной модуляцией.


 КОНТРОЛЬ И ИЗМЕРЕНИЯ 

УДК 004.93
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.2.1.011

ВЕРИФИКАЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ЕГО ПЕРВИЧНОГО И ВТОРИЧНОГО ИЗОБРАЖЕНИЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ

  • Д.А. Локтев, доцент кафедры «Информационные системы и телекоммуникации» МГТУ им. Н.Э. Баумана, к.т.н.; Ioktevdan@bmstu.ru

Рассмотрен алгоритм визуальной верификации пользователя на основе анализа изображений его лица. Для распознавания лиц пользователей предложен алгоритм на основе использования сверточных нейронных сетей модели VGG16 с учетом анализа размытия изображения, что позволяет провести оценку пространственных характеристик пользователя и исключить возможную замену настоящего пользователя его фотографией. Для определения расстояний до точек поверхности объекта на изображении предложено использование алгоритма динамической фокусировки камеры.

Ключевые слова: компьютерное зрение, аутентификация пользователя, анализ изображений, размытие объекта, объемные характеристики.


«Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г.

Подписку на журнал «Электросвязь» можно оформить в любом отделении связи по каталогу «Роспечать» (индекс — 71 107), через агентство ООО «Урал-Пресс» //www.ural-press.ru или в редакции журнала «Электросвязь» +7(495) 647−1765.

Рубрики и ключевые слова