№ 5 журнала «Электросвязь» за 2021 год

Внедрение и развитие ИКТ во всех секторах экономики невозможно без стандартизации. Национальные стандарты, как правило, должны разрабатываться на основе международных, которые, естественно, следует тщательно отбирать, привлекая в качестве экспертов представителей ведущих отраслевых научно-исследовательских и проектных организаций, вузов, операторов связи, производителей оборудования.

Участие российских специалистов в работе международных организаций должно быть более активным и действенным. Таков основной посыл «якорной» статьи  ТЕМЫ НОМЕРА  — «Будущие сети и их стандартизация». Автор этой публикации — профессор В. Нетес сравнивает подходы к созданию сетей следующих поколений, представленные Международным союзом электросвязи (МСЭ) и Объединенным техническим комитетом № 1 по информационным технологиям, образованным Международной организацией по стандартизации (ИСО; International Organization for Standardization, ISO) и Международной электротехнической комиссией (МЭК; International Electrotechnical Commission, IEC).

Тему продолжает раздел  ИННОВАЦИИ , где представлен материал «„СМАРТС“ строит сети по стандартам будущего». Он рассказывает о проектах АО «СМАРТС», 30-летняя история которого включает несколько этапов работы по продвижению принципиально новых технологий, основанных на самых современных стандартах. Это внедрение сетей связи GSM, строительство волоконно-оптической инфраструктуры сетей связи по технологии транспортной многоканальной коммуникации, акустический мониторинг дорожного полотна, квантовая криптография, обеспечивающая защищенность, гарантированную законами физики, системы управления географически распределенными центрами обработки и хранения данных, беспилотные автомобили на дорогах общего пользования… Наличие современной телекоммуникационной инфраструктуры, защищенной квантовыми технологиями, позволяет компании в режиме нон-стоп вступать в новые проекты и успешно их реализовывать.

В разделе  СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ  опубликована новость о начале работ по стандартизации искусственного интеллекта («Российские стандарты для искусственного интеллекта»). В декабре 2020 г. Минэкономразвития и Росстандартом была принята Перспективная программа стандартизации по приоритетному направлению «Искусственный интеллект» на период 2021—2024 гг., которая предусматривает разработку в течение ближайших четырех лет стандартов, регламентирующих внедрение ИИ на транспорте, в медицине, образовании, строительстве и других областях деятельности. Также раздел представлен публикациями, освещающими законотворческую деятельность Правительства Российской Федерации (правительство внесло изменения в раздел II Таблицы распределения полос радиочастот между радиослужбами РФ, который предполагает распределение диапазона 24,25−25,25 ГГц для сетей 5G, а также законопроект, регулирующий вопросы радиосвязи на море) и Минцифры РФ. Регулятор опубликовал для общественного обсуждения проект приказа «Об утверждении правил применения станций сопряжения спутниковых систем связи и широкополосного доступа в сеть Интернет».

Раздел  ДЕНЬ ПОБЕДЫ , которым традиционно открывается майский номер журнала, посвящен связи как неотъемлемому, стратегически важному элементу системы управления войсками и страной. В статье «Дорогами памяти (1941−2021)», посвященной ветеранам Великой Отечественной войны, профессор К. Кукк рассказывает о военных связистах, заслуги которых в восстановлении и развитии отрасли электросвязи/ИКТ и в мирное время отмечены главными государственными наградами.

В разделе  МОНИТОРИНГ  опубликована информация о прошедших со 2 по 16 апреля 2021 года 19-м заседании Комиссии Регионального содружества в области связи (РСС) по регулированию использования радиочастотного спектра и спутниковых орбит (Комиссия РСС РЧС и СО) и заседании ее рабочих органов. Работа велась в формате видеоконференцсвязи. На заседании Комиссии РСС РЧС и СО рассматривались актуальные вопросы радиосвязи и вещания. Была одобрена предварительная позиция АС РСС по пунктам повестки дня ВКР-23.

Технологической основой, определяющей саму возможность цифровых преобразований во всех сферах жизни общества в XXI веке, является информационно-коммуникационная (цифровая) инфраструктура, формирующая единое цифровое пространство отдельных стран и всего мира на базе конвергентных широкополосных сетей электросвязи. В рубрике  ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ  публикуется аналитический обзор «Измерение цифрового развития-2020», подготовленный экспертом Международной академии связи Б. Ластовичем. Отмечается, что кризис из-за пандемии COVID-19 обострил спрос на цифровые коммуникации во всем мире, выявил резкий цифровой разрыв, особенно в фиксированной широкополосной связи. Подчеркивается, что для развития современной национальной сети связи как основы цифровой инфраструктуры в РФ нужны системные меры.

В новом номере журнала опубликованы следующие научные статьи:

 СЕТИ СВЯЗИ 

БУДУЩИЕ СЕТИ И ИХ СТАНДАРТИЗАЦИЯ

• В.А. Нетес, профессор кафедры сетей связи и систем коммутации МТУСИ, д.т.н.; v.a.netes@mtuci.ru

УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.001

Рассматривается деятельность по разработке концепции будущих сетей (БС) МСЭ, а также Объединенного технического комитета № 1 по информационным технологиям, образованного ИСО и МЭК. Представлены разрабатываемые МСЭ новые направления: обеспечение доверия в инфокоммуникациях и информационно-ориентированные сети. Показана разница между подходами МСЭ и ИСО/МЭК к созданию БС; приведены причины, по которым можно говорить о большей реалистичности подхода МСЭ. Анализируется национальный российский стандарт, посвященный БС.

Ключевые слова: будущие сети, стандартизация, МСЭ, ИСО/МЭК, QWERTY-эффект, российский стандарт.

С. 18−21

СЕТЕВОЙ ШЛЮЗ ДЛЯ СЕТЕЙ ИМЕНОВАННЫХ ДАННЫХ

• М.А. Блинников, аспирант кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; michael.blinnikov@gmail.com
• Р.Я. Пирмагомедов, научный сотрудник Университета Тампере, к.т.н.; prya.spb@gmail.com

УДК 004.77
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.002

Приведен краткий обзор передачи пакетов в сетях именованных данных (Named Data Networking — NDN). Проанализирован механизм и разработана модель распространения данных в сетях NDN, основанная на зависимости вероятности присутствия данных на узле от их популярности, интенсивности передачи трафика в сети, размера Content Store и плотности рассматриваемого участка сети. Выполнен анализ особенностей будущего развития сетей именованных данных и необходимости создания шлюза между устройствами, работающими в соответствии с двумя разными сетевыми архитектурами. Предложен алгоритм работы шлюза IP/NDN, обеспечивающего совместную работоспособность элементов двух сетевых архитектур.

Ключевые слова: сети именованных данных, моделирование распространения данных, гетерогенные сети.

С. 22−30

 ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ 

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В АТМОСФЕРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

• Е.Р. Милютин, профессор СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, д.т.н.; mma@spbgasu.ru

УДК 621.396.4
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.003

Анализируются геометрические потери в атмосферных оптических системах в свободном пространстве. Приводятся оценки потерь в турбулентной среде.

Ключевые слова: атмосферные оптические системы, геометрические потери.

С. 31−33

МОНИТОРИНГ И ПАСПОРТИЗАЦИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

• Ю.И. Стародубцев, Военная академия связи (ВАС) им. С.М. Буденного, д.в.н., профессор; prof.starodubtsev@gmail.com
• С.А. Иванов, докторант ВАС им. С.М. Буденного, к.т.н.; sa-ivanov@inbox.ru
• И.Ю. Смирнов, адъюнкт ВАС им. С.М. Буденного; sensemile.nic@mail.ru

УДК 654.926
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.004

Показано усложнение процесса управления волоконно-оптической инфраструктурой, обусловленное ростом связности сети, увеличением количества элементов систем связи, ростом количественных и качественных показателей оптического кабеля. При усложнении объекта управления требуется увеличить объем достоверной информации для характеристики его текущего состояния. Предлагается на всех уровнях управления результатами измерения использовать средства, реализующие интерферометрические методы и их сведение в единую базу данных, структура которой обоснована в статье. Данное решение направлено на повышение оперативности принятия адекватного решения по управлению инфраструктурой на всех уровнях управления.

Ключевые слова: операторы связи, управление ресурсами, волоконно-оптическая инфраструктура, система мониторинга и паспортизации, интерферометрические методы, база данных.

С. 34−39

ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СТРУКТУР АТМОСФЕРНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ КОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ

• Р.В. Казымлы, аспирант Национального аэрокосмического агентства Азербайджанской Республики; reyhana.kazimli@gmail.com

УДК 621.398
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.005

Рассмотрены проблемы оптимизации распределенной структуры атмосферной лазерной коммуникационной сети. Поставлена и решена задача оптимизации распределенной атмосферной оптической коммуникационной сети, содержащей один передающий и п приемных узлов. Определено выражение оптимальной связи между дивергенцией луча на входах приемных узлов и расстоянием между передатчиком и этими узлами, при реализации которой суммарное затухание в системе при условии неизменности других факторов, способствующих ослаблению сигнала, достигает минимума.

Ключевые слова: атмосфера, коммуникационная сеть, параллельная структура, оптимизация, пропускная способность, ослабление сигнала.

С. 40−43

 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ 

HTS СПУТНИК ДЛЯ РОССИИ

• Б.А. Локшин, начальник отдела перспективных системных разработок ФГУП «Космическая связь», к.т.н.; blokshin@rscc.ru

DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.006
УДК 621.396.93

Предлагается к реализации спутник Ku-диапазона с многолучевой структурой и повторным использованием частот, обладающий высокой пропускной способностью, в несколько раз превышающей аналогичный параметр традиционных космических аппаратов (КА). Рассматриваются технические аспекты построения полезной нагрузки и особенности использования КА в сетях связи.

Ключевые слова: спутники с высокой пропускной способностью, HTS, многолучевая зона обслуживания, повторное использование частот, перераспределение емкости между лучами.

С. 44−47

 ЭКОНОМИКА СВЯЗИ 

БИЗНЕС-ОЦЕНКА ИНФРАСТРУКТУРЫ СВЯЗИ УМНОГО ГОРОДА

• В.М. Леончиков, к.т.н.; Leo-vm@yandex.ru

УДК 338.001.36+654.16
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.007

Любая модель должна быть адекватной и конструктивной, т. е. обеспечивать эффективное и целенаправленное использование, в том числе для анализа критичности к изменению параметров моделируемой системы. Применяемые во многих компаниях при маркетинговых расчетах громоздкие и негибкие финансовые Excel-построения не позволяют инвестору оперативно принимать решения об экономической целесообразности проекта. Предлагается алгоритм, упрощающий эту задачу применительно к облачным радиомодулям RAN.

Ключевые слова: облачная RAN, конструктивная модель, экономическая целесообразность, алгоритм оценки.

С. 48−50

 ЭЛЕМЕНТЫ И СХЕМЫ 

ИМИТАЦИОННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ КОНДУКТИВНЫХ ПОМЕХ

• А.М. Сажнев, доцент кафедры «Радиотехнические устройства» СибГУТИ, к.т.н.; epus201@sibsutis.ru
• Л.Г. Рогулина, профессор кафедры «Радиотехнические устройства» СибГУТИ, д.т.н.; rogulina_59@mail.ru

УДК 621.317.2
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.008

Разработана модель имитационных испытаний электронного устройства в современной программной среде на основе отечественных компонентов. Проведены имитационные испытания конвертора напряжения на 24 В с выходным током 1,4 А, частотой коммутации 20 кГц и выпрямительного устройства с выходным напряжением 48 В, током нагрузки 28 А. Получены частотные зависимости уровней кондуктивных помех и выполнена их оценка на соответствие нормам.

Ключевые слова: модель, кондуктивная помеха, имитационные измерения, перенапряжения, защита.

С. 51−55

• П.И. Симонов, старший научный сотрудник лаборатории «Архитектура и технологии программно-аппаратной интеграции бортового оборудования» Государственного научно-исследовательского института авиационных систем (ГосНИИАС), к.т.н.; pisimonov@2100.gosniias.ru
• А. А. Костюк, начальник сектора лаборатории «Архитектура и технологии программно-аппаратной интеграции бортового оборудования» ГосНИИАС; aakostjuk@2100.gosniias.ru
• А.А. Макаренко, инженер I категории лаборатории «Архитектура и технологии программно-аппаратной интеграции бортового оборудования» ГосНИИАС; aamakarenko@2100.gosniias.ru

УДК 621.396
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.009

Дана оценка использования цифровой контрольно-измерительной аппаратуры при проверке авиационных систем в соответствии с руководящими документами ARP4754 и DO-178С. Указано, что в автоматизированных стендах на основе ЭВМ, в отличие от традиционных подходов, повышается роль программного обеспечения (ПО). Приведен обзор существующих решений для проверки приемоотвегчиков управления воздушным движением (УВД). Сделан вывод о необходимости доработки автоматизированного измерительного стенда проверки бортовых систем предупреждения столкновений (БСПС) с целью оценки параметров приемоотвегчиков УВД на стадиях их разработки и проведения сертификационных работ в соответствии с DO- 181Е. Сформированы требования к ПО. Представлены результаты практической реализации автоматизированного измерительного стенда.

Ключевые слова: ПЛИС, ответчик УВД, автоматизация, измерения, PXI, измерительный стенд, программно-аппаратное моделирование, программно-определяемое радио.

С. 56−60

^{Статья лауреатов Молодежного конкурса «Новое поколение 2019/2020». Публикуется по рекомендации Международной академии связи}

• B. А. Осанов, ассистент кафедры «Программное обеспечение и управление в технических системах (ПОУТС)» Поволжского
  государственного университета телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ); osanov97v@mail.ru
• C. М. Кондратьев, магистрант кафедры ПОУТС ПГУТИ; puma200909@mail.ru
• О.С. Коняева, доцент кафедры ПОУТС ПГУТИ, к.т.н.; konyaeva2012@gmail.com

УДК 681.5+621.396
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.18.5.010

Рассмотрена автоматизированная система мониторинга воздушной среды с использованием технологий беспилотных летательных аппаратов, оснащенных датчиками для выявления вредных веществ. Представлены алгоритм функционирования системы и программно-аппаратная часть решения. Показано, что канал связи на основе методов шифрования обеспечивает безопасную передачу данных с беспилотного аппарата на сервер. Результаты исследования найдут практическое применение в мониторинге уровня загрязнения воздуха в городах.

Ключевые слова: автоматизированная система, беспилотный летательный аппарат, стационарный пост хранения, геоинформационные технологии, умный город.

С. 61−66

***