Вышел в свет № 10 журнала «Электросвязь» за 2024 год

В ЭС № 10’24 опубликованы следующие статьи:

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Проблемные вопросы разработки и внедрения Цифрового кодекса Российской Федерации

В.К. Сарьян, ФГБУ НИИР, научный консультант НТЦ разработки сложных радиосистем, профессор, д.т.н.; 

П.И. Антонович, ФГБУ НИИР, директор НТЦ Анализа ЭМС, доцент, д.воен.н.; 

УДК 621.391: 330.34.01

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.001

Аннотация. Проведен обзор и анализ причин, обусловливающих разработку Цифрового кодекса Российской Федерации, предложен один из механизмов формирования нормативной правовой и технической базы для упорядочения отношений между участниками процессов информационного цифрового взаимодействия.

Ключевые слова: цифровое общество, информационные цифровые технологии, цифровой кодекс, информационное взаимодействие.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ

Нелинейная рекуррентная фильтрация в задаче оценивания параметров сигнала M-QAM на фоне логнормальной помехи

Н.Е. Поборчая, Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ), профессор, д.т.н.;

С.А. Жарких, МТУСИ, аспирант; 

УДК 621.396

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.002

Аннотация. В работе рассматривается алгоритм нелинейной фильтрации с первым приближением по Тейлору для оценивания амплитуды, сдвига частоты и фазы сигнала M-QAM с известными информационными символами, наблюдаемого на фоне смеси белого гауссовского шума и логнормальной помехи. Также в модели сигнала присутствует фазовый шум, который вносит свой вклад в негауссовость помех. Алгоритм получен с помощью модифицированного метода наименьших квадратов в форме функционала Тихонова и не использует никакой информации о законах распределения случайных процессов, входящих в уравнение наблюдений. Проведен вычислительный эксперимент, который показал работоспособность данного подхода при наличии негауссовского мешающего воздействия и возможность достичь удовлетворительной точности оценивания параметров сигнала 64-QAM при правильном выборе параметров алгоритма и объема выборки сигнала. Исследована точность оценивания параметров сигнала алгоритмом нелинейной фильтрации при наличии логнормальной помехи и при ее отсутствии.

Ключевые слова: нелинейная фильтрация, модифицированный метод наименьших квадратов, аппроксимация Тейлора, логнормальная помеха, сигнал M-QAM, оценка параметров.

Прекодирование и группирование сигналов пользователей в системе PD-NOMA на линии «вниз»

В.Б. Крейнделин, Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ), заведующий кафедрой, профессор, д.т.н; 

Л.А. Варукина, МТУСИ, соискатель, к.т.н.;

УДК 621.396.94

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.003

Аннотация. В статье рассматривается метод повышения количества одновременно обслуживаемых пользователей на линии «вниз» в системе неортогонального многостанционного доступа с разделением по мощности (Power Domain Non-Orthogonal Multiple Access, PD-NOMA) с использованием технологии MIMO путем разделения пользователей на группы и прекодирования сигналов пользователей в каждой группе. Благодаря прекодированию корреляция сигналов пользователей разных групп может быть снижена. Предлагается новый алгоритм прекодирования, позволяющий вычислить векторы прекодирования для пользователей одной группы, оптимальные по критерию минимизации средней вероятности ошибок демодуляции в приемниках абонентских терминалов. Применение такого метода прекодирования в передатчике базовой станции позволяет улучшить качество обработки в приемнике и, как результат, поддержать обслуживание большего количества пользователей, чем в классических системах MIMO с ортогональным доступом.

Ключевые слова: MIMO, MU-MIMO, NOMA, PD-NOMA, ML, прекодирование, группирование, подвижная связь.

Анализ пропускной способности систем MIMO-NOMA

А.М. Синильников, Санкт-Петербургский филиал ФГБУ НИИР – «ЛОНИИР», главный инженер научно-технического центра спутниковых систем связи, радиомониторинга и вещания, к.т.н.;

Г.А. Фокин, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (СПбГУТ), профессор кафедры радиосвязи и вещания, д.т.н.; 

И.В. Гришин, СПбГУТ, доцент кафедры сетей связи и передачи данных, к.т.н.; 

А.А. Калинкина, ООО «Газпром трансгаз Ухта», управление связи, электромеханик связи, СПбГУТ, аспирант; 

УДК 621.396.41

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.004

Аннотация. В работе производится анализ пропускной способности систем подвижной связи, использующих технологию неортогонального множественного доступа NOMA совместно с технологией MIMO. Исследуются вопросы предварительного кодирования и кластеризации пользовательского оборудования, приводятся результаты моделирования работы системы MIMO-NOMA в миллиметровом диапазоне длин волн.

Ключевые слова: неортогональный множественный доступ, NOMA, MIMO, кластеризация, спектральная эффективность, диаграмма направленности, гибридное прекодирование.

Методы противодействия появлению ранней «полки» при декодировании низкоплотностного кода

И.Н. Молчанов, АО НПЦ «ЭЛВИС», научный сотрудник, к.т.н.; 

Д.Ю. Бухан, АО НПЦ «ЭЛВИС», начальник лаборатории, к.т.н.; 

А.И. Васбикарамов, АО НПЦ «ЭЛВИС», инженер-программист 1 категории; 

Г.Б. Сидельников, АО НПЦ «ЭЛВИС», начальник отдела, к.т.н.; 

А.А. Юрьева, АО НПЦ «ЭЛВИС», ведущий инженер; 

УДК 621.391

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.005

Аннотация. В статье рассмотрены особенности декодирования низкоплотностного кода. Приведены основные факторы, снижающие эффективность кодека. Описаны примеры стоп-множеств и предложены способы борьбы с ранним проявлением «полки» при декодировании.

Ключевые слова: низкоплотностное кодирование, стоп-множество, «полка» декодирования, итеративное декодирование с распространением доверия.

СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ

Система обнаружения и подавления БПЛА, использующих инфраструктуру сотовых операторов для связи и управления

И.М. Кудрин, бакалавр; 

И.Г. Афонин, ООО «НТЦ РАССВЕТ», технический директор; 

УДК 621.396.969.34

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.006

Аннотация. Предлагается система обнаружения и подавления беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которая основана на использовании инфраструктуры сотовой связи 4G LTE. Управляемые через сети операторов БПЛА функционируют как стандартные абонентские устройства с SIM-картами, и их сигналы могут быть обнаружены через анализ управляющих каналов LTE (PBCH, PDCCH, PUSCH). Это позволяет выявлять несанкционированные БПЛА, анализируя их взаимодействие с базовыми станциями (БС) сотовой сети. Для локализации БПЛА предлагается использовать методы триангуляции (MLAT) и цифрового формирования луча (digital beamforming). Кроме того, система может подавлять сигнал БПЛА, нарушая обмен данными между БПЛА и БС посредством генерации помех на основе легитимных сигналов.

Ключевые слова: обнаружение БПЛА, подавление БПЛА, инфраструктура LTE, радиочастотные сигналы, цифровое формирование луча, multilateration (MLAT), генерация помех.

Методы обнаружения помех при приеме сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Часть I

К.Ю. Коломенский, Санкт-Петербургский филиал ФГБУ НИИР – «ЛОНИИР», заместитель директора филиала по науке, к.т.н.; 

УДК 629.056.8

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.007

Аннотация. Рассмотрены методы обнаружения непреднамеренных и преднамеренных помех глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС). В первой части статьи приводится классификация помех, которые могут воздействовать на аппаратуру ГНСС, и методов их обнаружения. Представлен краткий аналитический обзор общих методов обнаружения непреднамеренных и преднамеренных мешающих воздействий в части блокирующих помех (глушение, jamming) по их энергетическому воздействию на приемник ГНСС, а также по искажению спектральных и статистических характеристик принимаемых сигналов. Анализируются преимущества и недостатки описанных методов.

Ключевые слова: глобальные навигационные спутниковые системы, GPS, ГЛОНАСС, методы обнаружения помех, непреднамеренные и преднамеренные помехи, блокирующие помехи, имитационные помехи, спуфинг.

Комплексное планирование развития связи в территориальных районах с низким уровнем доступности магистральной сетевой инфраструктуры

А.А. Захаров, ФГБУ НИИР, заместитель генерального директора по науке, доцент, к.т.н.; 

С.В. Кизима, ФГБУ НИИР, директор Центра исследований систем обработки больших данных, эксперт МСЭ, доцент, д.т.н.; 

В.А. Скляров, ФГБУ НИИР, ведущий специалист, доцент, к.т.н.; 

Р.Н. Целмс, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, доцент, к.т.н.; 

УДК 654.01

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.008

Аннотация. В статье рассматриваются вопросы комплексного планирования развития связи в территориальных районах с низким уровнем доступности магистральной сетевой инфраструктуры и существующие технологические решения в области планирования, создания и обеспечения эксплуатации оборудования связи и передачи данных совместно с системами их автономного энергообеспечения.

Ключевые слова: цифровое неравенство, телекоммуникационная инфраструктура, планирование развития, оборудование средств связи, автономное энергообеспечение.

Исследование конфигураций нейросетевых кодеков для адаптивной системы сжатия кадров FPV-видеопотока при управлении беспилотными системами. Часть II. Эксперимент

А.А. Березкин, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (СПбГУТ), доцент, к.т.н; 

А.А. Ченский, СПбГУТ, магистрант; 

Р.В. Киричек, СПбГУТ, ректор, профессор, д.т.н.; 

А.А. Захаров, ФГБУ НИИР, заместитель генерального директора по науке, доцент, к.т.н.; 

УДК 004.622+004.021

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.009

Аннотация. В данной работе исследованы различные конфигурации нейросетевых кодеков, разработанных на основе вариационных автокодировщиков вида VQ и KL (VQ-f4, VQ-f8, VQ-f16, KL-f4, KL-f8, KL-f16, KL-f32) из состава моделей Stable Diffusion, на предмет возможности их использования для сжатия кадров видеопотока при FPV управлении беспилотными системами. Обобщаются исследования, проведённые для автокодировщика VQ-f16. Во второй части статьи рассматривается адаптация алгоритмов квантования и сжатия для латентного пространства признаков вариационных автокодировщиков видов VQ и KL, проводится оценка соотношений степеней сжатия и метрик качества восстанавливаемого изображения для вариационных автокодировщиков при различных конфигурациях нейросетевого кодека, определяются наилучшие методы обработки латентного пространства для каждого вариационного автокодировщика, а также проводится оценка целесообразности использования каждого из вариационных автокодировщиков. Разработаны предварительные конфигурации нейросетевого кодека для использования в различныхусловиях. Полученные результаты показывают возможности применения вариационных автокодировщиков в нейросетевых кодеках, используемых в каналах передачи видеопотока между внешним пилотом и беспилотной системой.

Ключевые слова: вариационный автокодировщик, квантование, сжатие данных, нейронные сети, латентное пространство, FPV-управление, беспилотные летательные аппараты.

Угрозы безопасности для протоколов сетевого времени в сетях с коммутацией пакетов

Д.К. Мазуренко, ФГБУ НИИР, ведущий научный сотрудник ЦИСД, к.т.н.; 

Д.А. Пальцин, ФГБУ НИИР, директор ЦИСД; 

А.С. Фень, ФГБУ НИИР, начальник НТО ЦИСД; 

А.В. Федоров, Санкт-Петербургский филиал ФГБУ НИИР – ЛОНИИР, начальник ИТО; 

М.Л. Шварц, МТУСИ, начальник отдела, к.т.н.; 

УДК 004.056

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.010

Аннотация. В статье рассматриваются возможные угрозы безопасности для протоколов распределения времени и частоты, т.е. протокола точного времени (PTP) и протокола сетевого времени (NTP). Особое внимание уделяется протоколу РТР, используемому в зависимости от телекоммуникационного профиля в системах синхронизации сигналов (ССС) как по частоте, так и по времени. Также рассматриваются возможные варианты защиты от внешних угроз, например, от угроз, связанных с подменой данных (spoofing). Приведены классификация угроз безопасности, виды и анализ угроз безопасности, а также модели имитационного моделирования по материалам отечественных и зарубежных публикаций , связанных с угрозами безопасности для протоколов сетевого времени в сетях с коммутацией пакетов.

Ключевые слова: манипуляция, подмена данных (spoofing), DoS-атаки, криптографическая защита, подмена мастера.

Влияние подстилающей поверхности на эффективность работы средневолновых ионосферных радиолиний

А.У. Жильцов, независимый исследователь, к.т.н.; 

УДК 621.371.3: 621.396.7

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.011

Аннотация. Приводятся результаты исследований свойств ионосферных сигналов при приёме на СВ радиолиниях с подстилающей поверхностью различной удельной проводимости. Даны рекомендации разработчикам и службам СВ сетей по учёту свойств подстилающих поверхностей.

Ключевые слова: средние волны, ионосфера, радиосвязь, радиовещание.

Измерение качества телекоммуникационных услуг спутниковых систем связи

Е.А. Нестеров, АО «РЕШЕТНЕВ», генеральный директор, к.э.н.; 

УДК 621.391: 681.5

DOI: 10.34832/ELSV.2024.59.10.012

Аннотация. Рассмотрены тактико-технические особенности современных систем спутниковой связи на низких орбитах. Предложена структура и нормативные значения ключевых показателей эффективности систем спутниковой связи: скорость широкополосного доступа, готовность, время восстановления и информационная безопасность (криптостойкость). Сопоставлены достоинства и недостатки космического и наземного путей развития российской сетевой информационной инфраструктуры в современных геополитических условиях.

Ключевые слова: спутниковые системы связи, телекоммуникационные услуги, широкополосный доступ, готовность, качество, ключевые показатели эффективности.