№ 1 журнала «Электросвязь» за 2022 год

Первый номер «Электросвязи» должен по определению перебросить мостик от года ушедшего к году наступившему. Весь прошлый год практически в каждом номере ЭС публиковались статьи, посвященные вопросам построения цифровой экономики. Ведущая роль в реализации этой задачи отводится сетям и услугам связи XXI века. Среди наиболее активных авторов по этой тематике — специалисты кафедры сетей связи и передачи данных (СС и ПД) Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (СПбГУТ).

Квинтэссенцией достигнутого прогресса в области понимания развития сетей связи в обозримой перспективе заведующий кафедрой СС и ПД Андрей Кучерявый называет построение сетей связи с ультрамалыми задержками. О теоретических и экспериментальных исследованиях, а также о модельных сетях, в которых реализованы сверхплотность и ультрамалые задержки, уже на краткосрочном горизонте планирования обеспечивающие передачу по сети связи голографических копий человека и удаленное управление роботами-аватарами, читайте в интервью «Сети связи ожидает блестящее наукоемкое будущее». Подробности -- в научной статье коллектива авторов из СПбГУТ «Модельная сеть для исследований и обучения в области услуг телеприсутствия» (тема номера УСЛУГИ ТЕЛЕПРИСУТСТВИЯ ).

Результаты работы-2021 и перспективы-2022+ обсуждаются также в разделе  В ДЕТАЛЯХ . В статье «ФГУП НИИР подводит итоги Года науки и технологий» и.о. генерального директора института Олег Иванов говорит о необходимости ликвидации дефицита системных исследований в сфере телекоммуникаций, которые не дают быстрых эффектов сегодня, но являются заделом на будущее. Деталями реализации прорывных проектов в области электросвязи/ИКТ делятся руководители новых исследовательских направлений: Алексей Захаров («НИИ радио нацелен на работу вдолгую», Станислав Кизима («Большим данным — большая ниша», Дмитрий Климов («От идеи — до опытного образца»), Олег Ментус («Амбициозные задачи и системный подход»).

Рубрика  СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ  связана с тематикой научных блока. Сообщение «Подписан закон об обязательной эвакуации при ЧС» комментирует ситуацию, которая анализируется в статьях, посвященных индивидуализированному управлению спасением абонента (см. с. 21−31). В заметке Евгении Волынкиной «Через стагнацию и COVID -- к 5G» отмечается, что в 2021 году произошел переход от антиковидного аврала к повседневной рутине. В рабочем режиме игроки рынка решают многочисленные проблемы; в первую очередь необходимо обеспечить устойчивое функционирование сетевой инфраструктуры и повысить ее производительность.

В ЭС № 1'22 опубликованы следующие научные статьи:

 УСЛУГИ ТЕЛЕПРИСУТСТВИЯ 

Модельная сеть для исследований и обучения в области услуг телеприсутствия

А.Е. Кучерявый, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, заведующий кафедрой сетей связи и передачи данных, профессор, д.т.н.; akouch@mail.ru
М.А. Маколкина, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, профессор кафедры сетей связи и передачи данных, доцент, д.т.н.; makolkina@list.ru
А.И. Парамонов, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, профессор кафедры сетей связи и передачи данных, доцент, д.т.н.; alex-in-spb@yandex.ru
А.И. Выборнова, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, доцент кафедры сетей связи и передачи данных, к.т.н.; a.vybornova@gmail.com
А.С. Мутханна, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, доцент кафедры сетей связи и передачи данных, к.т.н.; ammarexpress@gmail.com
А.Ю. Матюхин, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, доцент кафедры сетей связи и передачи данных, к.т.н.; matukhin@list.ru
Р.А. Дунайцев, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, доцент кафедры сетей связи и передачи данных, к.т.н.; roman.dunaytsev@mail.ru
С.С. Владимиров, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, доцент кафедры сетей связи и передачи данных, к.т.н.; vladimirov.opds@gmail.com
О.И. Ворожейкина, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, заведующий лабораторией кафедры сетей связи и передачи данных; bonmot@yandex.ru
М.В. Захаров, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, старший преподаватель кафедры сетей связи и передачи данных; max_z.93@mail.ru
В.Д. Фам, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, аспирант кафедры программной инженерии и вычислительной техники; daipham93@gmail.com
А.В. Марочкина, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, ассистент кафедры сетей связи и передачи данных; anastasiy1996@mail.ru
Л.С. Горбачева, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, ассистент кафедры сетей связи и передачи данных; 777gls@mail.ru
Б.О. Паньков, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, магистрант кафедры сетей связи и передачи данных; bogdan.usman48@yandex.ru
Б.Н. Анваржонов, СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, магистрант кафедры сетей связи и передачи данных; anvarjonovb@gmail.com

УДК 621.319
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.001

Рассматриваются архитектура и характеристики модельной сети нового поколения, предназначенной для исследований, обучения и тестирования в области услуг телеприсутствия. Для построения модельной сети используются: терабитное ядро, разнообразное серверное оборудование, голографические вентиляторы, 3D-камеры и проекторы, роботы-аватары и многофункциональные роботы, терминальные устройства дополненной реальности, а также интернет вещей для создания моделей сверхплотных сетей. Приводятся первые результаты испытаний, на основе которых в дальнейшем могут быть разработаны требования к параметрам качества обслуживания и восприятия при предоставлении услуг телеприсутствия.

Ключевые слова: модельная сеть, услуги телеприсутствия, голографические коммуникации, дополненная реальность, трехмерное пространство, роботы-аватары, многофункциональные роботы.

С. 14−20

 ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 

Архитектура системы индивидуализированного управления спасением абонента

В.К. Сарьян, ФГУП НИИР, научный консультант, академик НАН РА, д.т.н.; sarian@niir.ru
Р.В. Мещеряков, Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН), главный научный сотрудник, профессор РАН, д.т.н.; MRV@ieee.org
Д.В. Босомыкин, ФГУП НИИР, директор НТЦ; dvb@niir.ru
А.А. Захарова, ИПУ РАН, главный научный сотрудник, д.т.н.; zaawmail@gmail.com
Н.В. Козлова, ФГУП НИИР, начальник отдела; nvkozlova@niir.ru

УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.002

На основе обзора средств и технических решений, применяемых в условиях чрезвычайных ситуаций, изложен новый подход к организации информационной системы индивидуализированного управления спасением абонента и представлена ее архитектура. Сформулированы и описаны принципы, на которые следует опираться при проектировании и реализации данной системы. В качестве объекта управления при проектировании системы принято поведение человека в критических условиях. Отмечены преимущества, перспективы развития и применения предлагаемой системы.

Ключевые слова: массовая информационная услуга, чрезвычайная ситуация, индивидуализированное управление спасением абонента, информационно-управляющая система.

С. 21−26

Программная платформа для реализации и развертывания системы ИУСА

В.К. Сарьян, ФГУП НИИР, научный консультант, академик НАН РА, д.т.н.; sarian@niir.ru
О.Д. Борисенко, ФГУБН «Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН» (ИСП РАН), научный сотрудник; borisenko@ispras.ru
А.К. Петренко, ИСП РАН, заведующий отделом, д.ф.-м.н.; petrenko@ispras.ru
Д.В. Босомыкин, ФГУП НИИР, директор НТЦ; dvb@niir.ru
Н.В. Козлова, ФГУП НИИР, начальник отдела; nvkozlova@niir.ru

УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.003

Рассматриваются требования к технологиям разработки, развертывания и эксплуатации распределенных (облачных) программно-аппаратных систем, пригодных для обеспечения требований систем индивидуализированного управления спасением абонента (ИУСА). Предлагается в качестве основы для разработки и развертывания системы ИУСА использовать Технологическую платформу ИСП РАН. Описывается базовый состав Технологической платформы и приводятся примеры ее использования.

Ключевые слова: облачные вычисления, надежность, кибербезопасность, технологии разработки программного обеспечения.

С. 27−31

Установление соединений в имитаторах зоновых сетей передачи данных специального назначения

Р.A. Бельфер, МГТУ им. Н.Э. Баумана, доцент кафедры «Информационная безопасность», к.т.н.; a.belfer@yandex.ru
А.В. Кравцов, НИИЦ ЦНИИ ВКС МО РФ, начальник отдела; skyak78@gmail.com
M.A. Басараб, МГТУ им. Н.Э. Баумана, заведующий кафедрой «Информационная безопасность», д.ф.-м.н.; bmic@mail.ru

УДК 621.392
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.004

Разработан защищенный от перехвата сообщений алгоритм установления в транспортной части имитатора зоновой сети передачи данных (ПД) категории специального назначения, позволяющий имитировать работу объединенной сети по одному соединению (коммутируемому виртуальному каналу, КВК) в нескольких частных сетях (ЧС). В состав алгоритма входит процедура централизованной принудительной маршрутизации. Предлагается метод определения разовых ключей шифрования для защиты сообщений формирования принудительной маршрутизации и установления КВК. При выполнении этих функций ключи должны быть разовыми для каждого устанавливаемого КВК в каждой ЧС на каждом участке сети передачи данных между двумя смежными устройствами. Показано использование предложенного метода при большом числе устанавливаемых КВК в нескольких ЧС на имитаторе одной зоновой сети, а также на имитаторе иерархической структуры национальной сети с несколькими зоновыми сетями.

Ключевые слова: имитатор сети, сеть передачи данных, разовые ключи шифрования, маршрутизация, принудительная маршрутизации, частная сеть.

С. 32−37

Проблема обеспечения функциональной устойчивости систем критически важных объектов

О.А. Остроумов, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, докторант, к.т.н.; oleg-26stav@mail.ru

УДК 621.39 + 004.05
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.005

Показано, что для обеспечения цели создания систем управления и систем связи необходимо выполнение определенных требований и целевых установок, которые задаются на этапе проектирования; для обеспечения выполнения целей систем в процессе их функционирования реализуются функции, поддерживаемые временным, материальным и людским ресурсом. На основе метода анализа рассматривается задача поддержки функциональной устойчивости системы связи, отмечено влияние на нее нарушений функционирования критически важных объектов в условиях воздействия различных дестабилизирующих факторов и управляющих воздействий.

Ключевые слова: критическая информационная инфраструктура, критически важные объекты, система связи, система управления, функции и задачи системы связи, функциональная устойчивость.

С. 38−42

 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ 

Формирование телекоммуникационных направлений с высокой структурно-потоковой устойчивостью

С.А. Ясинский, ФГУП ЦНИИС-ЛО ЦНИИС, ведущий научный сотрудник, доцент, д.т.н.; yasinsky777@mail.ru
А.Н. Зюзин, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, преподаватель, к.т.н.; alexz01@bk.ru

УДК 621.395.741
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.006

Приводится обоснование подхода к моделированию распределения информационных потоков для телекоммуникационных направлений сети электросвязи высокой структурно-потоковой устойчивости на основе квазиравномерного распределения нагрузок Шеннона и метода распределения информационных потоков, базирующегося на основе золотой пропорции и последовательности Фибоначчи.

Ключевые слова: телекоммуникационное направление, информационный поток, высокая структурно-потоковая устойчивость.

С. 43−46

Влияние нелинейности передающих трактов на характеристики OFDM сигналов

М.Л. Маслаков, АО «Российский институт мощного радиостроения», ведущий научный сотрудник, к.т.н.; maslakovml@gmail.com
Е.П. Сауленко, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, студент; evgeniisaulenko@gmail.com

УДК 621.391.832
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.007

Рассмотрены характеристики OFDM сигналов при их передаче через усилительные тракты с нелинейными искажениями. Приведены выражения комбинационных составляющих для тестового двухтонового сигнала. Исследовано влияние нелинейности на энергетические характеристики OFDM сигналов. Показаны результаты моделирования характеристик OFDM сигналов при прохождении через нелинейные системы, описываемые моделями третьей и пятой степени.

Ключевые слова: нелинейность, OFDM сигналы, фазовая манипуляция, пик-фактор, отношение сигнал/шум.

С. 47−51

 СИСТЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ 

Алгоритм первоначальной синхронизации в комбинированных системах с расширенным спектром

Б.В. Султанов, Пензенский государственный университет, профессор, д.т.н.; bovl.2012@yandex.ru
В.В. Дорошкевич, Пензенский государственный университет, старший преподаватель; dor.w.w@yandex.ru

УДК 621.391.26
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.008

Рассматривается алгоритм реализации первоначальной синхронизации (поиска) в системах с расширенным спектром, основанных на использовании комбинации псевдослучайной перестройки рабочей частоты, задаваемой линейной псевдослучайной последовательностью, и прямого расширения спектра. Показано, что установление двойной первоначальной синхронизации возможно на основе алгоритма быстрого рекуррентного поиска практически без увеличения его сложности. Предлагаемое решение апробировано на имитационной модели, полученные при этом количественные данные подтверждают его эффективность.

Ключевые слова: комбинация, прямое расширение спектра, псевдослучайная перестройка рабочей частоты, первоначальная синхронизация.

С. 52−55

 РАДИОВЕЩАНИЕ И ТЕЛЕВИДЕНИЕ 

Использование временных задержек при первичной обработке звуковых сигналов

С.Л. Мишенков, МТУСИ, профессор кафедры ТиЗВ им. С.И. Катаева, д.т.н.; rn3aa@yandex.ru
Е.С. Епифанова, ФГУП ТТЦ «Останкино», инженер, магистр; epifelen@gmail.com

УДК 654.19
DOI: 10.34 832/ELSV.2022.26.1.009

Показано, что применение современных многомикрофонных технологий первичной обработки звуковых сигналов приводит к уничтожению «глубинной» локализации звуковой картины в звуковых каналах вещания и при звукоусилении. Цифровые методы обработки сигналов позволяют дополнить звукорежиссерские пульты программами управляемых временных задержек сигналов от микрофонов и их групп, а также в канале реверберации. Анализируются значения временных задержек сигналов от источников при реальном исполнении и выбираются аналогичные значения задержек, которые обеспечивают глубинное восприятие звуковой картины и плавность их регулировок. Рекомендуется введение специальных индикаторов 2D/3D местоположения воспринимаемых слушателем источников звука.

Ключевые слова: звуковые каналы вещания и звукоусиления, глубинная локализация.

С. 56−58