ТЕМА НОМЕРА
Тактильный интернет
Тема номера представлена в материале «Перспективные направления исследований в области сетей связи». Его автор — Андрей Кучерявый, заведующий кафедрой сетей связи и передачи данных СПбГУТ, главный научный сотрудник ФГУП НИИР, профессор, д.т.н., председатель ИК 11 МСЭ -Т. Дополненная реальность относится к тем новым технологиям, влияние которых на сети связи пока практически не изучено. Восполнить этот пробел позволяют работы, которые ведутся в рамках 11-й Исследовательской комиссии Сектора стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи (МСЭ -Т). Подробнее результаты новых направлений исследований изложены в научной части в подборке «Тактильный интернет».
МОНИТОРИНГ
16-й Национальный форум информационной безопасности прошел впервые после утверждения Президентом России новой Доктрины информационной безопасности, и его лейтмотивом, естественно, стало обсуждение глобальной стратегии обеспечения доверенной и безопасной информационной среды. О событии читайте в материале «Инфофорум-2017″: новые вызовы и новые возможности» .
31 января 2017 года исполнилось 45 лет со дня образования Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ). Юбилею Комиссии посвящено несколько публикаций.
ГКРЧ СССР была образована в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 31 января 1972 года № 90−43 «О мерах по улучшению распределения и использования радиочастотного спектра в стране». Комиссия наделялась правом принимать решения по выделению полос радиочастот и обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоэлектронных средств (РЭС). С историей образования и сегодняшними задачами Комиссии знакомит статья консультантов Аппарата ГКРЧ Юрия Бородаенко и Владимира Акимова «Государственная комиссия по радиочастотам: история и современность».
«Переменчивых» периодов в деятельности Государственной комиссии по радиочастотам за прошедшие годы было немало. Об одном из них рассказывает Виктор Стрелец, член Радиорегламентарного комитета (РРК) МСЭ в материале «ГКРЧ 2004 — 2008: в эпоху перемен».
Использование радиочастотного спектра (РЧС) является важнейшим фактором развития всех отраслей мировой экономики и сфер жизни человека. РЧС сегодня стал общим, глобальным для всех пользователей ограниченным ресурсом. Количество потребителей и объемы их потребностей в использовании РЭС, степень взаимного влияния сетей и систем с каждым годом растут, поэтому процесс управления использованием спектра непрерывно усложняется. Владимир Григорьев, заведующий кафедрой беспроводных телекоммуникаций НИУ ИТМО, д.т.н., профессор, шеф-редактор журнала «Электросвязь» в материале «ГКРЧ: развитие управления использованием радиочастотного спектра» обозначил направления развития деятельности ГКРЧ.
Поделить такой ограниченный ресурс, как радиочастотный спектр, между множеством пользователей, старыми и новыми технологиями связи — дело весьма непростое. Руководитель Аппарата ГКРЧ, заместитель директора Департамента регулирования радиочастот и сетей связи Минкомсвязи России Дмитрий Тур в статье «Ограниченный ресурс, новые радиотехнологии и национальные интересы» представил видение решения этого вопроса администрацией связи.
С момента образования ГКРЧ в 1972 году участие в ее работе специалистов Вооруженных Сил было одним из самых представительных, О чем рассказывает заместитель начальника радиочастотной службы Министерства обороны РФ Андрей Карнаухов в материале «Военное представительство в ГКРЧ».
АКТУАЛЬНО
Международная выставка-форум CSTB. Telecom & Media охватывает актуальные форматы и направления телеком- и ТВ-технологий. В экспозиции CSTB-2017 было представлено более 400 брендов из 29 стран. О мероприятии публикация «CSTB-2017: спутник для медиа без границ»
Перечень научных статей
МЕЖДУНАРОДНАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ
УДК 621.391.82
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ: МЕЖДУНАРОДНАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ
В.О. Тихвинский, заместитель генерального директора ООО «АйКомИнвест» по инновационным технологиям, профессор МТУСИ, д.э.н.; vtniir@mail.ru
В.А. Коваль, генеральный директор ООО «Гейзер-Телеком»; koval@geyser-telecom.ru
Г. С. Бочечка, руководитель управления инновационного центра ООО «АйКомИнвест», доцент МТУСИ, к.т.н.; g.bochechka@gmail.com
Представлен обзор деятельности ведущих международных организаций стандартизации связи (МСЭ, ETSI, Партнерские проекты oneM2Mи 3GPP) по стандартизации в области интернета вещей за последние пять лет. Выполнен сравнительный анализ стандартов для новых узкополосных технологий (NB-IoT, LTE-M, EC-GSM), предложенных для сетей мобильного доступа 3GPP. Рассмотрены планы по созданию в России профильного технического комитета по стандартизации в области интернета вещей.
Ключевые слова: стандартизация, открытый стандарт, интернет вещей, IoT, M2M, МСЭ, oneM2M, 3GPP, ETSI.
ТАКТИЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ
УДК. 621.391
МНОГОУРОВНЕВАЯ ОБЛАЧНАЯ АРХИТЕКТУРА ДЛЯ УСЛУГ ТАКТИЛЬНОГО ИНТЕРНЕТА
А.А. Атея, аспирант кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; eng. abdelhamied@hotmail.com
А.И. Выборнова, доцент кафедры «Сети связи и передача данных «СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, к.т.н.; a. vybornova@gmail.com
А.Е. Кучерявый, заведующий кафедрой «Сети связи и передачи данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, профессор, д.т.н.; akouch@mail.ru
Предлагается распределенный подход к организации вычислительных мощностей сети, позволяющий за счет внедрения нескольких уровней облачных вычислительных центров разной мощности добиться сокращения времени передачи данных по сети для большого количества соединений.
Ключевые слова: тактильный интернет, сети 5G, облачные вычисления, периферийные вычисления.
УДК 004.056.53, 004.087.2
МЕТОДИКА ИДЕНТИФИКАЦИИ УСТРОЙСТВ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ НА ОСНОВЕ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ДЕГРАДАЦИИ УЧАСТКА ФЛЕШ-ПАМЯТИ
С.С. Владимиров, доцент кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, к.т.н.;vladimirov.opds@gmail.com
Р.В. Киричёк, доцент кафедры «Сети связи и передача данных» СПбГУТ им. проф.М.А.Бонч-Бруевича, к.т.н.; kirichek@sut.ru
Приведены результаты научной работы по исследованию методов идентификации сетевого оборудования и устройств интернета вещей. Рассмотрены общие принципы идентификации оборудования на основе использования участка принудительно деградированной флеш-памяти (ФП). Сформулированы некоторые свойства принудительно деградированных чипо в ФП, а также предложена методика процедуры идентификации устройства с помощью сектора деградировавшей ФП и рассмотрены варианты применения данной методики для идентификации сетевых устройств.
Ключевые слова: идентификация, безопасность, флеш-память.
УДК 621.394/396
РАЗВИТИЕ УСЛУГ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ В РАМКАХ КОНЦЕПЦИИ ТАКТИЛЬНОГО ИНТЕРНЕТА
М.А. Маколкина, доцент кафедры «Сети связи и передачи данных» СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, к.т.н.; makolkina@list.ru
Появление новых услуг, получивших название услуги дополненной реальности, существенно расширяет повседневные возможности в реальном мире пользователя, но требует нового подхода к их предоставлению и обеспечению качества восприятия. Рассмотрены приложения дополненной реальности и их взаимосвязь с концепцией тактильного интернета. Определены особенности предоставления услуг дополненной реальности. Представлены модель услуг для новых приложений и модель взаимодействия основных элементов сети. Расширены параметры качества восприятия с учетом новых требований к передаче тактильных ощущений.
Ключевые слова: дополненная реальность, тактильный интернет, качество восприятия, задержки, модель услуг, модель взаимодействия, D2D коммуникации.
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ БЕСПРОВОДНОЙ ДОСТУП
УДК 621.396: 519.83
ОПТИМИЗАЦИЯ АНСАМБЛЯ OFDM-СИГНАЛОВ В СЕТЯХ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
Р.С. Аверьянов, директор по производственной деятельности ООО «НСТТ»; ars@nxtt.org
А.О. Шорин, технический директор ООО «НСТТ»; as@nxtt.org
Рассмотрено влияние скорости движения абонентов на производительность сотовых сетей стандартов LTE и McWILL. Определены скорости движения, на которые сети LTE и McWILL настроены наилучшим образом. Показано, что эти скорости зависят от частотного диапазона. Установлено, что при скоростях движения более 35 м/св диапазоне 2600 МГц показатели производительности сети LTE могут снижаться на 22%. Сеть McWILL обладает более высокой устойчивостью, так как для нее базовыми являются диапазоны 340, 420 и 1800МГц, в которых подвижность абонентов имеет менее заметное влияние.
Ключевые слова:LTE, McWILL, OFDM, эффект Доплера, размер ансамбля OFDM.
УДК 621.396
ОСОБЕННОСТИ ПЛАНИРОВАНИЯ СЕТИ MCWILL С УЧЕТОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ С СЕТЯМИ LTE В СМЕЖНЫХ ДИАПАЗОНАХ ЧАСТОТ
О.А. Шорин, генеральный директор ООО «НСТТ», профессор, д.т.н.; oshorin@gmail.com
Г. О. Бокк, директор по науке ООО «НСТТ», д.т.н.; bokkg@yandex.ru
Отмечается негативный эффект для сетей широкополосной транкинговой связи от применения методики распределения спектра, построенной на базе одной частотной селекции. Рассмотрена технология частотно-территориально-углового разнесения для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) между сетями McWILL 1800 и LTE 1800. Предложена методика оценки роста сложности проектирования при требовании обеспечения ЭМС. Для сети McWILL 1800 она показала, что сложность возрастет не более чем в 1,5.
Ключевые слова:сети мобильной связи, модель распространения, ЭМС, диапазон 1800 МГц, LTE, McWILL.
УДК 621.396
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС РЭС СТАНДАРТОВ LTE И MСWILL В ДИАПАЗОНЕ 1800 МГЦ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
Калугин В.Г., первый заместитель генерального директора, главный инженер АО «НРТБ», к.т.н.; kalugin@nrtb.ru
Сухацкий С.В., заместитель начальника отдела экспериментальных исследований АО «НРТБ»; suhatskiy@nrtb.ru
Исследуется уровень внеполосных и паразитных излучений передающих устройств типовых радиомодулей базовых станций (БС) сетей McWILL и LTE. Предложена усовершенствованная методика стендовых измерений, обеспечивающая точность измерений до уровней — 95 дБн. Показано, что типовая аппаратура БС сетей LTE и McWILL реализует уровень внеполосного и паразитного излучений на 3−7 дБ ниже установленного Рекомендациями 3GPP.
Ключевые слова: LTE, McWILL, внеполосное излучение, паразитное излучение, ЭМС, измерительный стенд.
УДК 621.395
СОПОСТАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕТЕЙ LTE И MCWILL ПРИ ПЕРЕДАЧЕ РЕЧИ И КОРОТКИХ СООБЩЕНИЙ
Р.С. Аверьянов, директор по производственной деятельности ООО «НСТТ»; ars@nxtt.org
А.О. Шорин, технический директор ООО «НСТТ»; as@nxtt.org
Проведен сравнительный анализ емкости сетей LTE и McWILL при передаче речи и коротких сообщений. Установлено, что применяемая в LTE техника VoIP приводит к существенным потерям. В сетях McWILL для речевого обмена используется специализированный протокол. Показано, что благодаря этому протоколу сети McWILL превосходят сети LTE по показателю числа речевых каналов на единицу полосы в 1,7−3,4 раза (в зависимости от условий работы).
Ключевые слова:VoIP, LTE, McWILL, пакет, формат кадра, процедура ROHC, протокол PDCP.
УДК 621.396
ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА РЕСУРСНОГО БЛОКА СИГНАЛА OFDM НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА РАБОТЫ СЕТЕЙ СТАНДАРТОВ LTE И MCWILL
О.А. Шорин, генеральный директор ООО «НСТТ», профессор, д.т.н.; oshorin@gmail.com
Г. О. Бокк, директор по науке ООО «НСТТ», д.т.н.; bokkg@yandex.ru
Выполнен анализ влияния размера ресурсного блока (RB) сигнала OFDM на качество работы сетей 4G. Для режима цифрового обмена предложена методика и показатель эффективности, позволяющие учесть влияние размера RB на скорость обмена и вероятность перегрузок (GoS). Установлено, что дискретизация в два RB, применяемая при распределении ресурса в LTE, слишком велика. Это может приводить к потере производительности и росту GoS. В McWILL размер дискретизации распределения устанавливается с точностью до RB/8. Показано, что в этом случае потерь производительности не возникает.
Ключевые слова:OFDM, ресурсный блок, McWILL, LTE, GoS, марковский процесс.
ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ
УДК 621.391.2
СПОСОБ РЕАЛИЗАЦИИ АБСОЛЮТНОЙ ФМН НА 180°
А.А. Волков, профессор Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ), д.т.н.; aavolkov2009@rambler.ru
М.С. Морозов, аспирант МИИТ; raconteurs. mm@gmail.com
Абсолютная фазовая манипуляция (ФМн) на 180° хотя и обеспечивает максимально возможную помехоустойчивость радиосвязи, но на практике не используется из-за «обратной работы» когерентного детектора (КД) ее сигналов. Показано, что обратная работа КД в принципе не устранима, если опорное колебание для КД формируется по входному сигналу с абсолютной ФМн на 180°. Предлагается способ устранения обратной работы КД такого сигнала. Новизна cпособа подтверждается патентами на изобретение и полезную модель.
Ключевые слова: сигнал, абсолютная фазовая манипуляция (ФМн) на 180°, опорное колебание, когерентный детектор, квадратор (перемножитель), фильтры, гармоники, делитель частоты, частотный демодулятор, триггер.
