№ 7 журнала «Электросвязь» за 2021 год

В августе 2020 года Правительственная комиссия по цифровому развитию, использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности утвердила «дорожную карту» развития высокотехнологичной области «Квантовые коммуникации».

Компанией — лидером по развитию квантовых коммуникаций стало ОАО «Российские железные дороги». Тон обсуждению в  ТЕМЕ НОМЕРА  задал начальник Департамента квантовых коммуникаций ОАО «РЖД» Артур Глейм (материал «Новое качество защиты»). Он сделал акцент на необходимости ускоренного развития новых рынков, поскольку технология квантовых коммуникаций востребована и государственными органами, и бизнесом, а кроме того, уже относительно близка к коммерческим применениям. «РЖД» видит свою задачу в том, чтобы собирать активно взаимодействующее экспертное сообщество. Революционные открытия возможны только при совмещении в единой технологической цепочке фундаментальной науки и игроков рынка — поставщиков прикладных решений, операторов связи и промышленных предприятий, подчеркивает Артур Глейм.

Ряд проектов уже реализовала, например, научно-производственная компания QRate (см. ЭС'6, 2021, с. 74). Технический директор компании и директор Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСиС Юрий Курочкин предлагает рассматривать цифровую трансформацию не только как стимул для экономического и социального развития, но и как новые вызовы, с которыми в ближайшее время предстоит столкнуться специалистам по информационной безопасности («Новые вызовы»).

Не менее важно системное взаимодействие рыночных игроков с регуляторами, считает глава Технического комитета по стандартизации «Кибер-физические системы» (ТК 194) Никита Уткин. Точкой старта для такой работы являются, безусловно, стандарты, и ТК 194 готов стать нейтральной и эффективной площадкой для запуска работы в этой сфере («Регуляторика на национальном уровне»).

Развитие квантовых коммуникаций требует новых разработок, а значит, особую ценность приобретает человеческий капитал. Начальник отдела информационного обеспечения и развития профессиональных компетенций Департамента квантовых коммуникаций ОАО «РЖД» Мария Ковалева подчеркнула необходимость системного подхода к подготовке кадров («Новое качество защиты»). Она сообщила, что в результате совместной работы Департамента и Совета по профессиональным квалификациям в области телекоммуникаций, почтовой связи и радиотехники (СПК связи), действующего под эгидой Международной академии связи под руководством президента МАС А.П. Оситис, готовятся к утверждению два профессиональных стандарта: «Специалист по монтажу и технической эксплуатации квантовых сетей» и «Специалист по квантовым коммуникациям».

Для российской отрасли телекоммуникаций выставка «Связь», под каким бы названием и в каких бы масштабах она ни проходила, всегда событие знаковое. Решение ЦВК «Экспоцентр» объединить ее под брендом «Российская неделя высоких технологий-2021» с такими мероприятиями, как «Навитех-2021», форумы «Связь-2021: цифровое развитие телеком-отрасли», «Российский софт — эффективные решения», XIV Международный навигационный форум, форум Международной академии связи, выставка-форум CSTB. Telecom&Media, было воспринято с пониманием. Главной темой для обсуждения в рамках межотраслевой платформы стали вопросы развития инфраструктуры цифровой экономики. В публикации «РНВТ-2021: цифровое развитие телеком-отрасли», открывающей рубрику «СВЯЗЬ-2021», дается краткий обзор экспозиций и экспонентов выставки.

В этом году исполнилось 25 лет со дня образования Международной академии связи. На пленарном заседании юбилейного форума МАС обсуждались вопросы цифровой трансформации для различных отраслей экономики, развития квантовых технологий, принципы построения цифровой экономики и формирования экосистемы государственных платформ («Цифровые решения для достижения Целей устойчивого развития»).

В рубрике  АКТУАЛЬНО  публикуется интервью с генеральным директором компании «СУПЕРТЕЛ» Константином Лукиным («Цифровой суверенитет как точка роста»). Представитель российской компании — производителя телеком-оборудования поделился впечатлениями от выставки «Связь-2021» и планами компании по выпуску новых решений и отметил, что понимание необходимости цифрового суверенитета должно проникнуть на все уровни законодательной и исполнительной власти, научного и бизнес-сообщества.

Рубрику  СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ  открывает статья Евгении Волынкиной «Сфера» интересов и возможностей". В этом году в рамках XIV Международного навигационного форума впервые состоялся Конгресс «Сфера», на котором представители космической отрасли, министерств и ведомств, разработчики телекоммуникационных, навигационных, транспортных и прочих сервисов на основе спутниковых технологий обсуждали проблемы и перспективы национального космического проекта — программы «Сфера».

В интервью журналу «Электросвязь» глава представительства компании Hughes в Москве Константин Ланин («Без спутниковых технологий реализовать программу цифровой экономики нельзя») обозначил наиболее перспективные, по его мнению, ниши для спутниковых каналов связи.

Раздел  СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ  представляет важную новость для телеком-сообщества всего мира: подписано соглашение о проведении Полномочной конференции МСЭ 2022 года (ПК-22) в Бухаресте.

В журнале опубликованы следующие научные статьи:

 НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ НОВЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ 

ИССЛЕДОВАНИЕ МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ V2X-СЕТИ

• А.Г. Владыко, доцент кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, к.т.н.; vladyko@sut.ru
• А.А. Хакимов, аспирант кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; abdukodir@akhakimov.info
• А.С. Мутханна, доцент кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, к.т.н.;
  ammarexpress@gmail.com
• А.Е. Кучерявый, заведующий кафедрой сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, д.т.н.; akouch@mail.ru

УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.001

Рассмотрены преимущества использования оркестрации для управления ресурсами автономных транспортных средств, по сравнению с существующим подходом к проектированию сетей с высокой нагрузкой. В качестве архитектуры для построения сети передачи данных использованы такие гибридные технологии, как подключение узла прямого доступа через стационарные точки и обмен данных межмашинного взаимодействия. Разработан стенд-эмулятор радиоканалов для моделирования влияния интерференции от соседних узлов и выгрузки приложений на граничные вычислительные узлы.

Ключевые слова: мультисервисные приложения, V2X, граничные вычисления.

С. 17−22

• C.H. Бушеленков, главный специалист отдела планирования сетей доступа Макрорегионального филиала «Северо-Запад» ПАО «Ростелеком»; bsn1980@yandex.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

УДК 004.725.5
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.002

Приведены результаты анализа и моделирования беспроводной сети интернета вещей в многоэтажном строении. Получено выражение для отношения сигнал/помеха (ОСП) при размещении узлов сети в виде регулярной структуры, представляющей простую кубическую решетку. Приведены зависимости ОСП от интенсивности трафика и количества узлов сети в строении. Рассмотрена возможность применения теории перколяции при описании функциональных возможностей сети.

Ключевые слова: интернет вещей, затухание, сигнал/шум, сигнал/помеха, структура сети, кубическая решетка, перколяция.

С. 23−28

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

УДК 004.942,519.876.5
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.003

Изложены принципы быстрого имитационного моделирования процедур сетевого кодирования с распараллеливанием процессов в многоядерных ЭВМ на основе разработанной системы моделирования DTSMS. Представлены способы и схемы взаимодействия элементов модели с реализацией модели сети в соответствии с общепринятой в сетевом кодировании архитектурой «бабочка» для последовательного и асинхронного режимов работы. Выполнена оценка объема выделяемой памяти и времени моделирования для DTSMS в сравнении с реализацией на открытой системе компьютерной алгебры GNU/Octave.

Ключевые слова: моделирование, сетевое кодирование, DTSMS, GNU/Octave.

С. 28−33

• А.Н. Волков, аспирант кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; artemanv.work@gmail.com

УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.004

Одним из направлений развития сетей связи 5G и сетей связи 2030 является интегрирование в сеть распределенных вычислительных структур, таких как системы пограничных и туманных вычислений (Fog), которые призваны выполнить децентрализацию вычислительной части сетей. В связи с этим необходимо исследовать и определить принципы предоставления услуг на основе распределенной вычислительной инфраструктуры, в том числе в условиях ограниченности ресурсов отдельно взятых составных частей (Fog-устройства). Предлагается новый фреймворк распределенной динамической вычислительной системы туманных вычислений на основе микросервисного архитектурного подхода к реализации, развертыванию и миграции программного обеспечения предоставляемых услуг. Исследуется типовая архитектура микросервисного подхода и ее имплементация в туманные вычисления, а также рассматриваются два алгоритма: алгоритм К-среднихдля нахождения центра пользовательской нагрузки и алгоритм роевой оптимизации для определения устройства тумана с необходимыми характеристиками для последующей миграции микросервиса.

Ключевые слова: сети связи IMT-2020, сети связи 2030, микросервисная архитектура, алгоритмы роевого интеллекта, туманные и граничные вычисления, миграция услуг.

С. 34−43

 СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ 

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИНВАРИАНТНЫЙ МЕТОД ЭХОКОМПЕНСАЦИИ В ДУПЛЕКСНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ

• B. В. Лебедянцев, заведующий кафедрой автоматической электросвязи Сибирского государственного университета
  телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ), профессор, д.т.н.; Iebw1951@mail.ru
• И.И. Павлов, доцент кафедры техносферной безопасности СибГУТИ, к.т.н.; iipavlov02@mail.ru
• C. С. Абрамов, заведующий кафедрой радиотехнических устройств СибГУТИ, доцент, д.т.н.; abramov@sibsutis.ru
• М.В. Лебедянцев, старший преподаватель кафедры автоматической электросвязи СибГУТИ, к.т.н.; mlebedyantsev@gmail.com
• М.С. Павлова, ассистент кафедры радиотехнических устройств СибГУТИ; mspavlova@ngs.ru
• Е.С. Абрамова, доцент кафедры радиотехнических устройств СибГУТИ, к.т.н.; evgenka_252@mail.ru

УДК 621.391:519.72
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.005

Предлагается универсальный метод эхокомпенсации в дуплексных системах связи, инвариантный относительно амплитудной характеристики паразитного эхотракта устройств разделения направлений передачи. Теоретическое обоснование метода базируется на отображении линейных и нелинейных измерений сигналов передатчика в эхотракте проективной группой преобразований и использовании инварианта этой группы для расчета копий сигналов передатчика на выходе эхотракта.

Ключевые слова: дуплексные системы связи, группа проективных преобразований, инвариант группы преобразований, инвариантная эхокомпенсация.

С. 44−48

 РАДИОСВЯЗЬ 

АЛГОРИТМ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО КОДИРОВАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СОВМЕЩЕННОГО РАДИОЦЕНТРА ДКМ В ДИАПАЗОНА

• А.Ю. Барабошин, начальник лаборатории Филиала ФГУП НИИР-СОНИИР; bay@soniir.ru
• Д.В. Лучин, главный конструктор Филиала ФГУП НИИР-СОНИИР, к.т.н.; dmyl@soniir.ru

УДК 621.396.24
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.006

Рассматриваются вопросы увеличения скорости передачи данных разнесенным радиоцентром декаметрового диапазона (с помощью поляризационного разнесения). Сделан обзор основных исследований и экспериментов, проводимых в этом направлении. Разработан алгоритм поляризационного пространственного кодирования и способ одновременного формирования волн елевой и правой круговыми поляризациями. Приведены результаты математического моделирования, показывающие работоспособность предложенного алгоритма.

Ключевые слова: увеличение скорости передачи данных, ДКМВ, разнесенный радиоцентр, поляризационное разнесение, MIMO, математическое моделирование.

С. 49−56

 ЦИФРОВАЯ ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ 

МЕТОД ЗАЩИТЫ УСТРОЙСТВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ОТ ОДИНОЧНЫХ БАЙТОВЫХ ОШИБОК

• А.А. Павлов, профессор кафедры филиала Военной академии Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого (ВАРВСН); д.т.н., профессор; Pavlov_iif@mail.ru
• Ю.А. Романенко, ведущий научный сотрудник филиала BA РВСН им. Петра Великого, д.т.н., профессор; info@iifrf.ru
• А.Н. Царьков, президент — председатель правления Межрегионального общественного учреждения (МОУ) «Институт инженерной физики», д.т.н., профессор; info@iifrf.ru
• А.Ю. Романенко, научный сотрудник МОУ «Институт инженерной физики», к.т.н.; info@iifrf.ru
• А.А. Михеев, младший научный сотрудник МОУ «Институт инженерной физики»; info@iifrf.ru

УДК 681.32.004.12:681.581.54
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.007

Предложена регулярная процедура адаптации кода, исправляющего одиночные байтовые ошибки, с целью обнаружения и коррекции байтовых ошибок в арифметико-логических устройствах (АЛУ) процессоров информационно-измерительных систем. Выявлены закономерности, определяющие соотношения между арифметико-логическими операциями и значениями контрольных разрядов линейного кода относительно данных операций. Показано, что эти закономерности позволяют сформулировать правила получения значений поправок к контрольным разрядам кода для обнаружения и коррекции одиночных байтовых ошибок при использовании алгебраического линейного кода с синдромным декодированием. Предлагаемый метод защиты от одиночных байтовых ошибок устройств обработки информации позволяет минимизировать влияние кодирования (декодирования) информации на быстродействие АЛУ процессора за счет замены циклической процедуры кодирования информации на алгебраическую с синдромным декодированием.

Ключевые слова: цифровая система передачи данных, корректирующий алгебраический линейный код, одиночные байты ошибок, информационные разряды, контрольные разряды, алгебраические операции, логические операции.

С. 57−61

 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ 

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ И УНИФИКАЦИИ ГИБКОЙ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ БРТК СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ С УЧЕТОМ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ

• Д.А. Титов, ведущий инженер-конструктор ФГУП НИИР; titovda@niir.ru
• Л.О. Мырова, ведущий научный сотрудник ФГУП НИИР, д.т.н., профессор; lmyrova@rambler.ru

УДК 629.783
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.20.7.008

Рассматриваются принципы построения и унификации бортовых ретрансляционных комплексов, а также гибкой полезной нагрузки и ее составляющих. Анализируются конструктивные ограничения, связанные с внешними воздействующими факторами.

Ключевые слова: бортовой ретрансляционный комплекс, гибкая полезная нагрузка, модульный принцип построения, моноблок, объединительная плата, типовой элемент замены, унификация, стандартизация.

С. 62−66