Вышел в свет № 11 журнала «Электросвязь» за 2024 год

В ЭС № 11’24 опубликованы следующие статьи:

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

О межуниверситетской квантовой сети

В.Е. Велихов, НИЦ «Курчатовский институт», помощник президента, к.ф.-м.н.; 

М.В. Ковальчук, НИЦ «Курчатовский институт», президент, чл.-корр. РАН; 

С.П. Кулик, Московский государственный университет (МГУ), Центр квантовых технологий, научный руководитель, д.ф.-м.н.; 

Ю.Б. Миронов, НИЦ «Курчатовский институт», ведущий инженер, к.т.н.; 

А.П. Овсянников, НИЦ «Курчатовский институт», старший научный сотрудник, МСЦ РАН – филиал ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, ведущий научный сотрудник; 

А.В. Одиноков, МГУ, руководитель Центра трансфера технологий; 

Б.М. Шабанов, НИЦ «Курчатовский институт», заместитель директора, МСЦ РАН – филиал ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, директор, чл.-корр. РАН; 

УДК 004.72

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.001

Аннотация. Рассматриваются вопросы создания межуниверситетской квантовой сети (МУКС), которая должна предоставить вузам и научным организациям новые возможности для обучения студентов и проведения исследований в области квантовых технологий. Представлен анализ текущих проектов по созданию сетей с квантовым распределением ключей (КРК), которые проводят страны, развивающие квантовые технологии. Подробно рассмотрены достижения России в области разработки оборудования КРК и строительства магистральной квантовой сети. Описана архитектура МУКС как совокупности доменов – групп сегментов квантового распределения ключей, базирующихся на общем протоколе КРК и работающих под единым управлением. Описаны особенности реализации первой очереди МУКС в 2024 г.

Ключевые слова: квантовое распределение ключей, КРК, квантовые коммуникации, информационная безопасность, межуниверситетская квантовая сеть, МУКС, национальная исследовательская компьютерная сеть, НИКС.

Основные подходы к организации мониторинга занятости радиочастотного спектра в гетерогенной сети интернета вещей на основе когнитивного радио

К.А. Снопок, Московский авиационный институт, кафедра 408 «Инфокоммуникации», научный сотрудник; 

УДК 621.396.2

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.002

Аннотация. Рассмотрены принципы построения и архитектурные особенности известных сетей LPWAN. Выполнен анализ существующих сетевых топологий подсистемы мониторинга занятости радиочастотного спектра (РЧС). Определены основные подходы к организации мониторинга занятости РЧС в гетерогенной сети интернета вещей на основе когнитивного радио (CR-LPWAN). Рассмотрен сценарий работы сети CR-LPWAN в детерминированной полосе частот сотовой связи. Разработан принцип действия и алгоритм динамического доступа к белым пятнам сети CR-LPWAN, обеспечивающие гарантированные надежность и качество связи.

Ключевые слова: гетерогенные сети, интернет вещей, LPWAN, LoRaWAN, когнитивное радио, белые пятна, динамический доступ к спектру.

Нормативное прогнозирование инновационного развития телекоммуникационных технологий и услуг

Ф.М. Александровский, ЗАО «АйТи Десижн», генеральный директор; 

Ю.В. Деарт, CrossBeam System, глава представительства, к.э.н.; 

УДК 621.39:338.1

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.003

Аннотация. Показаны особенности отрасли электросвязи как третичного инфраструктурного сектора экономики. Отмечено, что фундаментальной основой и национальных стратегий развития информационной инфраструктуры, и программ развития сетей электросвязи компаний-операторов являются долгосрочные прогнозы оптимальных темпов внедрения инновационных технологий, продуктов и услуг. Выполнен критический анализ традиционных методов долгосрочного прогнозирования на основе диаграммы Джиппа. Приведены разработанные вербальная, физическая и математическая модели диффузии инноваций. Показан алгоритм построения долгосрочного прогноза оптимальных темпов внедрения инноваций.

Ключевые слова: электросвязь, инновационные технологии, диффузия инноваций, темпы внедрения, долгосрочный прогноз.

СЕТИ И УСЛУГИ XXI ВЕКА

Корреляционный анализ латентного видеопотока при управлении БАС от первого лица

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

Н.А. Облаков, СПбГУТ, Центр перспективных проектов и разработок, техник; 

А.А. Ченский, СПбГУТ, магистрант; 

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

УДК 004.032.26+311.2

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.004

Аннотация. Статья посвящена исследованию изменчивости тензоров латентных пространств признаков, которые получены из кадров видеопотока, снятых на камеру, расположенную на борту беспилотного воздушного судна. В работе проводится анализ динамики тензоров латентного пространства кадров видеопотока, получаемых с помощью модели VAE-VQ-f16 из состава моделей Stable Diffusion. Исследование включает в себя кластеризацию кадров, анализ изменчивости последовательных кадров с использованием косинусного расстояния, изучение корреляционных зависимостей в латентном пространстве и анализ автокорреляции видеопотока. Полученные результаты демонстрируют потенциальную возможность реализации моделей предсказания тензоров латентных пространств последующих кадров видеопотока при FPV-управлении беспилотными системами от первого лица.

Ключевые слова: латентное пространство признаков, вариационный автокодировщик, нейронные сети, FPV-управление, беспилотное воздушное судное, беспилотная авиационная система.

СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ

Метод снижения помехового воздействия базовых станций IMT на космические аппараты на основе применения масок математического ожидания ЭИИМ

А.С. Пастух, ФГБУ НИИР, начальник лаборатории; 

УДК 621.396

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.005

Аннотация. В статье рассмотрен метод снижения помехового воздействия от базовых станций (БС) IMT на приемники спутниковых служб, основанный на использовании маски математического ожидания эквивалентной изотропно-излучаемой мощности (ЭИИМ) в верхней полусфере. Для иллюстрации эффективности данного метода проведена оценка применения масок математического ожидания ЭИИМ в диапазоне 6425–7125 МГц при совместной эксплуатации с космическими станциями, работающими в рамках фиксированной спутниковой службы (ФСС).

Ключевые слова: маска ЭИИМ, 5G, IMT, МСЭ-R, 6 ГГц.

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

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.2024.60.11.006

Аннотация. Рассмотрены методы обнаружения непреднамеренных и преднамеренных помех глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС). Во второй части рассматриваются методы обнаружения преднамеренных имитационных помех ГНСС – спуфинга. Описывается методика проведения спуфинг-атак, предлагается вариант классификации методов обнаружения спуфинга, анализируются методы обнаружения спуфинга в порядке увеличения сложности их реализации от простых методов с использованием типовых приемных модулей ГНСС до антиспуфинговых комплексов на основе анализа пространственных характеристик сигналов с использованием антенных решеток.

Ключевые слова: глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС), GPS, ГЛОНАСС, спуфинг, методы обнаружения спуфинга, Signal Quality Monitoring (SQM), Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM), метод двойных разностей, алгоритмы пеленгации со сверхразрешением, метод Кейпона, метод теплового шума, MUSIC, ESPRIT.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ

Моделирование сигналов сетей связи с кодами Уолша в виде стохастических дифференциальных уравнений

Е.И. Глушанков, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (СПбГУТ), профессор, д.т.н.; 

В.Я. Конторович, Центр исследований и перспективных разработок национального политехнического института (CINVESTAV-IPN), член Мексиканской академии наук, профессор, д.т.н.; 

С.Г. Егоров, СПбГУТ, старший преподаватель; 

УДК 621.391.827.4

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.007

Аннотация. Синтезированы стохастические дифференциальные уравнения для моделирования сигналов в сетях связи с использованием кодов Уолша. Предложена математическая модель сигналов, полученная при помощи уравнений ФоккераПланка-Колмогорова и методов марковских процессов, для описания нелинейных преобразований в групповых трактах. Исследуются сигналы кодов Уолша, обеспечивающие эффективную передачу данных. Представлена аппроксимация полученной плотности распределения случайного процесса на основе рядов Грамма-Шарлье. Проведено сравнение различных методов аппроксимации с целью оценки эффективности и точности моделирования сигналов. Представленные результаты предлагают удобную модель для статистической симуляции процессов обработки сигналов с целью оптимизации систем связи.

Ключевые слова: уравнение Фоккера-Планка-Колмогорова, марковские процессы, стохастические дифференциальные уравнения, нелинейные преобразования, коды Уолша.

СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ

Элементарный подход к расчёту систем массового обслуживания

А.В. Богданов, ГК «Натекс», инженер, к.т.н.; 

УДК 519.872

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.008

Аннотация. В статье излагается подход к расчёту систем массового обслуживания, основанный на использовании метода, изложенного в статье А.Я. Хинчина «О формулах Эрланга в теории массового обслуживания». Этот подход развит для расчёта потоков сообщений с эрланговскими распределениями времени второго и более высокого порядка и которые отличаются наличием последействия (пуассоновский поток описывается эрланговским распределением первого порядка), а также с рэлеевскими распределениями. В расчётах используются стационарные ординарные потоки входящих сообщений. Для одно- и двухканальной систем массового обслуживания с потерями получены численные результаты и проведена оценка погрешности расчёта с помощью имитационного моделирования. Показано, что с учётом погрешностей генератора случайных чисел, изложенная методика для систем с потерями является точной. Для системы массового обслуживания с ожиданием и потерями с одним каналом обслуживания и одним местом ожидания изложена приближённая методика расчёта, которая, тем не менее, позволяет получить погрешность в приемлемых пределах (не выше 10%). Результаты могут использоваться для обучения студентов с целью более наглядного расчёта систем массового обслуживания, а также, после дополнительного упрощения методики, для предварительной оценки качества различных вариантов систем массового обслуживания.

Ключевые слова: Хинчин, система массового обслуживания, распределение.

РАДИОЛОКАЦИЯ

Обнаружение слабо отражающих воздушных целей с помощью длинноволнового радиолокатора с синтезированной апертурой, установленного на БПЛА

А.В. Борисенков, Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ), центр радиолокационного дистанционного зондирования Земли, старший научный сотрудник, к.т.н.; 

О.В. Горячкин, ПГУТИ, проректор по научной работе, профессор, д.т.н.; 

В.А. Ружников, ПГУТИ, ректор, доцент, к.т.н.;

УДК 621.396.969

DOI: 10.34832/ELSV.2024.60.11.009

Аннотация. В статье исследуются возможности обнаружения слабо отражающих воздушных целей радиолокатором с синтезированием апертуры, использующим режим интерферометрии вдоль пути. Известные способы реализации радиолокационного наблюдения слабо отражающих воздушных целей используют крупногабаритные антенные конструкции и большие мощности радиопередающих систем и при этом имеют ограниченную дальность действия. Решение задачи обеспечивается выводом математической модели серий радиолокационных изображений в канале селекции движущихся целей, оценкой отношения сигнал/шум и расчетом вероятности правильного обнаружения движущейся цели при фиксированном значении вероятности ложной тревоги. Показано, что воздушные цели типа дронов могут быть обнаружены длинноволновой радиолокационной станцией в режиме селекции движущихся целей на расстояниях, имеющих практическое значение, а точность прогноза их местоположения на текущий момент времени может составлять единицы метров.

Ключевые слова: слабо отражающая воздушная цель, радиолокатор с синтезированной апертурой, канал селекции движущихся целей, вероятность правильного обнаружения.