№ 10 журнала «Электросвязь» за 2020 год

Тема номера представлена в нескольких аспектах.

Прежде всего в плане международной стандартизации — без этой методической основы невозможно развитие никакой технологии. Говоря о смене парадигмы в области инфокоммуникационных технологий, председатель ИК4 МСЭ-R Виктор Стрелец в статье «Вопросы стандартизации спутникового сегмента IMT-2020/5G в международных организациях» подчеркивает, что новый этап движения отрасли — 5G — представляет собой объединение сильных сторон различных технологий, в том числе спутниковой связи. Учитывая, что уже в начале следующего года телеком-сообщество будет иметь принятый на международном уровне стандарт IMT-2020, крайне важно сейчас провести необходимые исследования — это гарантия интеграции систем спутниковой связи с наземными системами для обеспечения конечным пользователям бесперебойного доступа. Известно, что спутниковые технологии способны помочь в уменьшении заторов и перегрузки сетей, обеспечить связь в те периоды времени и в тех местах, где наземные сети недоступны. Неслучайно одна из текущих тем, изучаемых сегодня в ИК4 МСЭ-R, связана с интеграцией спутниковой связи в экосистему 5G. В статье показана работа авторитетных глобальных организаций в области связи и стандартизации по исследованию возможностей интегрированной инфраструктуры спутниковой и наземной сетей в контексте 5G.

В России спутниковая связь по-прежнему официально признана важным фактором социально-экономического развития, так как на значительной части территории нашей страны доступ к информации технически возможен или экономически целесообразен только с использованием спутниковых систем. В программе 25-й ежегодной конференции операторов и пользователей сетей спутниковой связи и вещания в России SATCOMRUS 2020, впервые проходившей из-за коронавируса в онлайн-формате, это одна из основных тем. Евгения Волынкина в статье «Спутниковая связь: между 5G, НГСО и COVID-19», посвященной форуму SATCOMRUS 2020, делает акцент на такие проблемы отрасли спутниковой связи в нашей стране, как наступление оптоволокна и сотовых сетей, развитие негеостационарных систем, отрасль в условиях пандемии коронавируса COVID-19 и, конечно, на необходимость для спутниковых операторов думать о будущей работе в экосистеме 5G. Автор отмечает, что российские операторы учитывают тенденции развития мирового рынка спутниковой связи. В частности, ГП КС совместно с «Интерспутником» (в исследованиях принимает участие НИИ Радио) прорабатывают возможность создания космического аппарата с технологией программного формирования полезной нагрузки, которая позволяет динамически, в процессе эксплуатации переконфигурировать рабочие частоты транспондеров и зоны их покрытия.

В рецензируемой статье «Варианты использования цифровой коммутации на борту для спутников связи гражданского назначения» приводятся результаты научных исследований сотрудников ФГУП НИИР Олега Ментуса и Алексея Акопова. Они рассматривают варианты построения полезных нагрузок с цифровой коммутацией для спутниковой связи на примере перспективного российского космического аппарата «Экспресс-АМУ4». Показано, что применение цифровой коммутации на борту позволяет более гибко распределять ресурсы и производить маршрутизацию каналов между различными зонами обслуживания как традиционных КА, так и HTS. Для отечественных спутников связи это означает расширение возможностей достойно конкурировать с зарубежными спутниковыми системами.

В журнале опубликованы следующие научные статьи:

 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ 

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ КОММУТАЦИИ НА БОРТУ ДЛЯ СПУТНИКОВ СВЯЗИ ГРАЖДАНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

• О.В. Ментус, зам. директора НТЦ КС-начальник отдела создания БРТК ФГУП НИИР; mentus@niir.ru
• А.А. Акопов, начальник лаборатории ФГУП НИИР; akopov@niir.ru

УДК 621.396.946
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.002

Рассматриваются варианты построения полезных нагрузок с цифровой коммутацией для спутниковой связи на примере перспективного космического аппарата «Экспресс-АМУ4». Показано, что использование цифровой коммутации в отечественных спутниках связи позволяет обеспечить гибкость оказания услуги более успешно конкурировать с зарубежными спутниковыми системами связи.

Ключевые слова: спутник связи, полезная нагрузка, связь, цифровая коммутация.

С. 14−20

 ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ 

ОСОБЕННОСТИ ТЕСТИРОВАНИЯ УЗЛОВ РАДИОСЕТЕЙ 5G НА СООТВЕТСТВИЕ НОРМАМ МЕЖСИСТЕМНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ

• Н.В. Лемешко, начальник отдела АО «Корпорация «Комета», д.т.н.; nlem83@mail.ru
• С.С. Захарова, преподаватель НИУ ВШЭ, к.т.н.; ZaharovaSvetlana@yandex.ru

УДК 621.316.97
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.003

Рассматривается проблема проведения измерений с целью обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) сетей 5G NR. Анализируются принятая последовательность внедрения новой технологии радиосвязи, а также специфика предусмотренного для нее частотного плана и ее физического уровня, которые определяют важнейшие особенности измерений в обеспечение межсистемной ЭМС.

Ключевые слова: электромагнитная совместимость, частотный план, физический уровень сети радиодоступа, циклический префикс, CP-OFDM-модуляция, MIMO.

С. 21−26

ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС СЕТЕЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СВЯЗИ ТЕХНОЛОГИИ LTE-1800 ДЛЯ НЕСТАНДАРТИЗОВАННОГО ЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА

• С.В. Терентьев, начальник отдела системной интеграции ОАО «ГлобалИнформСервис», к.т.н.; s.ter@mail.ru
• М.А. Шелковников, старший научный сотрудник, ОАО «Концерн «Созвездие», к.т.н.; mlse-u-71 230@yandex.ru
• В.О. Тихвинский, главный научный сотрудник ФГУП НИИР, профессор МТУСИ и МГТУ им. Н.Э. Баумана, д.э.н.; vtniir@mail.ru
• Е.Е. Девяткин, заместитель директора НТЦ анализа ЭМС ФГУП НИИР, к.э.н.; edevyatkin@niir.ru

УДК 621.391.82
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.004

Предметом статьи является исследование электромагнитной совместимости (ЭМС) базовых станций LTE нестандартизованного частотного диапазона 1785−1805 МГц с временным дуплексом (TDD) для технологической связи на железных дорогах и базовых станций LTE-1800 с частотным дуплексом (FDD) операторов мобильной связи частотного диапазона Band 3. Актуальность исследований обусловлена будущим внедрением технологической сети LTE-1800 TDD для организации беспроводной связи на железных дорогах и разработкой условий ЭМС с существующими сетями радиодоступа Е- UTRAN FDD операторов мобильной связи, работающих в примыкающих частотных диапазонах 1710−1785 и 1805−1880 МГц.

Ключевые слова: электромагнитная совместимость, сеть радиодоступа LTE, спектральная маска сигнала, внеполосные излучения, пространственно-территориальный разнос.

С. 27−35

 РАДИОМОНИТОРИНГ 

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ОБСТАНОВКИ В РАЙОНЕ ДЕЙСТВИЙ ВОИНСКИХ ФОРМИРОВАНИЙ

• А.А. Смирнов, докторант Военной академии связи (ВАС) им. С.М. Буденного, к.т.н.; andrew_work@list.ru
• А.М. Кудрявцев, профессор кафедры ВАС им. С.М. Буденного, д.воен.н.; alex.23.zauer@yandex.ru
• С.Ю. Галов, преподаватель кафедры ВАС им. С. М. Буденного; katekob1987@mail.ru

УДК004.94
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.005

Рассматриваются вопросы моделирования радиоэлектронной обстановки с использованием среды имитационного моделирования AnyLogic. Для создания модели используется агентный подход. Имитационная модель содержит агенты трех классов: объект, радиоэлектронное средство, радиосеть. Моделируются перемещение объектов воинского формирования в соответствии с видом боевых действий и темпами движения, а также постановка радиопомех, приводящая к переходу радиосетей на запасные частоты. Реализация имитационной модели позволяет сформировать календарно-событийное представление радиоэлектронной обстановки, которое может быть использовано в качестве исходных данных для оценки ситуативной обстановки, в том числе с учетом применения радиоэлектронных средств субъектами данной ситуативной обстановки.

Ключевые слова: радиоэлектронная обстановка, имитационное моделирование, военные системы связи, агентное моделирование.

С. 36−41

МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОГО РЕСУРСА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА РАДИОМОНИТОРИНГА

• А.А. Смирнов, докторант Военной академии связи (ВАС) им. С.М. Буденного, к.т.н.; andrew_work@list.ru
• А.М. Кудрявцев, профессор кафедры ВАС им. С.М. Буденного, д.воен.н.; alex.23.zauer@yandex.ru
• П.В. Заика, преподаватель кафедры ВАС им. С.М. Буденного; pashasever@mail.ru

УДК 631.396.2+004.82
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.006

Представлены результаты разработки модели информационного ресурса автоматизированного комплекса радио-мониторинга, включающей в себя структурную, функциональную и семантическую составляющие. Разработана онтология предметной области деятельности комплексов радиомониторинга, приведен пример ее наполнения. Предложен подход к определению периодичности обновления различных структурных элементов информационного ресурса.

Ключевые слова: информационный ресурс, радиомониторинг, информационно-управляющая система, онтология, моделирование.

С. 42−48

 КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ 

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ MISO ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ АБОНЕНТАМ, НАХОДЯЩИМСЯ В ЗОНЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПЕРЕДАЮЩЕЙ СТАНЦИИ

• М.А. Быховский, профессор, д.т.н.; bykhmark@gmail.com

УДК 621.396.93
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.007

В работе выполнено исследование эффективности применения систем Аламоути и MISO, в которых для передачи сообщений в многолучевых каналах в сети связи (сотовой, беспроводного доступа или сети радиовещания) используется несколько разнесенных в пространстве передающих антенн. В основу исследования положена модель многолучевого канала, учитывающая физические аспекты распространении радиоволн. Предложен аналитический метод исследования систем MISO. Получены формулы для расчета вероятности ошибки при демодуляции сигналов с квадратурно-амплитудной модуляцией в системах MISO, Аламоути и в системе, использующей для передачи сигналов только одну передающую антенну. Оценен энергетический выигрыш, который дает применение системы MISO. Даны рекомендации по выбору оптимальной величины пространственного разнесения передающих антенн в исследованных системах MISO и Аламоути.

Ключевые слова: системы MISO, система Аламоути, многолучевой канал связи, помехоустойчивость приема сигналов, пространственное разнесение антенн.

С. 50−56

СТРАТЕГИИ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПЕРСИММЕТРИЧНЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ КВАЗИОРТОГОНАЛЬНЫХ МАТРИЦ КАК ОСНОВЫ КОДОВ

• В. А. Ненашев, доцент кафедры вычислительных систем и сетей Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения (СПбГУАП), к.т.н.; nenashev.va@gmail.com
• Е.К. Григорьев, ассистент кафедры вычислительных систем и сетей СПбГУАП; ev.grig95@gmail.com
• А.М. Сергеев, старший преподаватель кафедры вычислительных систем и сетей СПбГУАП; dept4@aanet.ru
• Е.В. Самохина, доцент кафедры радиоволновых процессов и технологий МИРЭА, к.т.н.; samohina@mirea.ru

УДК 004.725.7
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.008

Выделяется циркулянт как основная циклическая структура квазиортогональных матриц, используемых в качестве основы для создания кодов модуляции сигналов в каналах связи с корреляционным приемом. Рассматриваются три стратегии вычисления персимметричных циклических квазиортогональных матриц и приводятся характеристики их программной реализации.

Ключевые слова: циркулянт, циклические квазиортогональные матрицы, компьютерная реализация.

С. 58−61

АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСЧЕТА ПОМЕХОУСТРОЙЧИВОСТИ СИСТЕМ СВЯЗИ С МНОГОПОЗИЦИОННЫМИ ВИДАМИ МОДУЛЯЦИИ И СВЕРТОЧНЫМ КОДИРОВАНИЕМ

• Э.Б. Липкович, доцент кафедры инфокоммуникационных технологий БГУИР; lipkovich@bsuir.by
• А.А. Серченя, магистрантка кафедры инфокоммуникационных технологий БГУИР; anyaharty@gmail.com

УДК 621.391.13
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.009

Получены математические модели расчета отношений сигнал/шум и несущая/шум, требуемые для обеспечения заданной вероятности ошибки на выходе декодера с «мягким» решением, без необходимости вычисления коэффициентов спектра сверточного кода и выполнения процедур компьютерного моделирования характеристик помехоустойчивости. Приведены расчетные выражения для определения исправляющей способности декодера, энергетического выигрыша от кодирования и информационной эффективности систем связи в зависимости от параметров многопозиционных видов модуляции, сверточного кодирования и вероятности ошибки в информационном бите. По полученным аналитическим моделям построены зависимости и дана оценка результатов исследований.

Ключевые слова: помехоустойчивое кодирование, сверточный код, энергетическая эффективность, информационная эффективность, исправляющая способность декодера, вероятность ошибки.

С. 62−66

 АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА 

ПОСТРОЕНИЕ КОМПЛЕКСОВ АДАПТИВНЫХ КОМПЕНСАТОРОВ ПОМЕХ С ГИБРИДНЫМИ ЗЕРКАЛЬНЫМИ АНТЕННАМИ

• B. В. Приходько, заместитель генерального директора по инновационной работе АО «НПЦ «Вигстар»; prikhodko@vigstar.ru
• C. Б. Косов, начальник сектора АО «НПЦ «Вигстар»; s.kosov@vigstar.ru

УДК 621.396.49
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.11.10.010

Представлены результаты исследования возможности использования антенных решеток с гексагональным расположением облучателей в целях создания на их базе эффективных комплексов адаптивных компенсаторов помех.

Ключевые слова: спутниковая связь, антенная решетка, гибридная зеркальная антенна, адаптивный компенсатор помех.

С. 67−74