Раздел ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ занимает особое место в формировании научной составляющей контента, публикуемого на страницах «Электросвязи». Материалы раздела сосредоточены на наиболее важных аспектах развития современной телекоммуникационной техники. В № 3 журнала представлены три статьи на эту важную тему.
Проблема построения энергетически эффективных систем связи, предназначенных для передачи коротких сообщений длиной 50−1000 бит по каналу связи, весьма актуальна. М.А. Быховский в статье «Передача коротких сообщений в системах спутниковой связи с перестановочной модуляцией и кодами Рида-Соломона» анализирует возможность создания систем связи, предназначенных для передачи достаточно коротких сообщений, в которых применяются ансамбли сигналов с перестановочной модуляцией, а также коды Рида-Соломона. Показано, что применение оптимальных по Шеннону ансамблей позволяет существенно сократить длительность сигналов при передаче такого же количества бит, которое может быть передано по каналу связи традиционными методами.
С развитием технологии MIMO и появлением massive MIMO возросла сложность обработки сигнала на приемной стороне, из-за высокой вычислительной сложности применение известных алгоритмов детектирования сигнала на приемной стороне затруднено. В статье М.Г. Бакулина, Т.Б.К. Бен Режеба, В.Б. Крейнделин, А.Э. Смирнова «Снижение вычислительной сложности детектирования сигнала в системах MIMO» предлагается новая реализация известного алгоритма, оптимального по критерию минимума среднеквадратической ошибки, которая позволяет снизить вычислительную сложность детектирования без потерь в помехоустойчивости в системах беспроводной связи, использующих технологию massive MIMO.
Проблемы оценивания символьной частоты и определения эффективности получаемых оценок обсуждаются в статье Е.А. Брусина «Символьная частота. Границы оценивания». Авторы предлагают подход к определению границ оценивания символьной частоты для сигналов различных видов модуляции и спектральных характеристик. Полученное в процессе работы аналитическое выражение для нормированной модифицированной нижней границы Крамера-Рао позволяет оценивать символьную частоту для сигналов с косинусным скруглением. Представлены зависимости соответствующих границ от коэффициента скругления, отношения сигнал/шум на символ и длительности интервала наблюдения.
Широко представлен в № 3 раздел ЮБИЛЕИ . В 2021 году российская отрасль телекоммуникаций отмечает 30-летие создания Регионального содружества в области связи (РСС) и 100-летие Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ), ознаменованное, в том числе, открытием бюста Герою России А.С. Феклисову.
Современный мир немыслим без цифровой экономики, интернета вещей (IoT), информационной безопасности. На первый план выходит механизм обеспечения цифровых сервисов и приложений, способствующих эффективному развитию экономических, политических, социальных и гуманитарных процессов. Данные процессы невозможны без тесных контактов и координации на межгосударственном уровне, которые уже 30 лет поддерживает Региональное содружество в области связи. Материал «Содружество во имя цифрового будущего» знакомит с историей создания и результатами деятельности РСС.
В честь 100-летнего юбилея МТУСИ 17 февраля 2021 года в вузе состоялось открытие бюста выпускнику 1939 года — легендарному разведчику, Герою России Александру Семеновичу Феклисову.
Раздел СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ представлен тремя материалами.
Публикация «Новая хеш-функция для проверки зашифрованных сообщений» знакомит с новым алгоритмом построения хеш-функций на основе теории хаоса. Данный алгоритм был разработан учеными Молодежного НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и Университета имени Аристотеля в Салониках. Алгоритм позволяет создавать хеш-функции, которые можно использовать в криптографии как более защищенный вариант передачи данных и взять за основу для механизма, создающего реалистичные модели объектов фрактальной структуры в компьютерной графике и твердотельном моделировании.
В публикации «Магистральная квантовая сеть Москва — Санкт-Петербург: проект на старте» анонсируется первый этап научно-производственных работ по направлению «Квантовые коммуникации» — строительство опытной магистральной квантовой сети вдоль железной дороги между Москвой и Санкт-Петербургом общей протяженностью более 800 км. Проект разработан специалистами ОАО «РЖД» совместно с научными и производственными организациями страны, в том числе в нем заняты ведущие эксперты Университета ИТМО, АО «СМАРТС», компания «Кванттелеком».
Публикация «Предсказан аналог квантового эффекта Холла для света в одномерной цепочке частиц» содержит информацию о том, что международная группа ученых, в состав которой вошли несколько специалистов ИТМО и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе, предсказала фотонный аналог квантового эффекта Холла в гораздо более простой системе — цепочке частиц в волноводе. Это открывает новые возможности для создания квантовой памяти и квантовых симуляторов, что позволит приблизить практическую реализацию устройств для обработки квантовой информации.
В новом номере журнала опубликованы следующие научные статьи:
СЕТИ СВЯЗИ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТИПОВОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА И ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОПУСКНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ 5G НА БАЗЕ ТЕХНОЛОГИЙ SDN/NFV
- А.Ю. Цым, и.о. директора НЦ-21 ФГУП ЦНИИС, д.т.н.; 4 639 528@mail.ru
- С.М. Ярлыкова, руководитель НИР ФГУП ЦНИИС, к.т.н., доцент; yarl@mail.ru
- О.А. Бычкова, и.о. генерального директора ФГУП ЦНИИС; o.bychkova@zniis.ru
УДК 621.391:621.37
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.001
Рассмотрены особенности транспортной сети мобильной связи, сооружаемой на основе технологии 5G. Приведена методика расчета структурного состава пользователей и оценки суммарного агрегированного трафика. Рекомендована форма итоговой таблицы с расчетными значениями пропускной способности на участках транспортной сети 5G. Предложено использовать методику для обеспечения массового внедрения инновационных технологий на сети связи общего пользования Российской Федерации путем стандартизации процессов проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сетей 5G.
Ключевые слова: программно-конфигурируемые сети, виртуализация сетевых функций, технология 5G, методика расчета, пропускная способность.
С. 10−14
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ
ПЕРЕДАЧА КОРОТКИХ СООБЩЕНИЙ В СИСТЕМАХ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ С ПЕРЕСТАНОВОЧНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ И КОДАМИ РИДА-СОЛОМОНА
- М.А. Быховский, профессор, д.т.н.; bykhmark@gmail.com
УДК 621.391.13
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.002
В статье выполнено исследование возможности создания энергетически эффективных систем связи, предназначенных для передачи коротких сообщений длиной 50… 1000 бит по каналу связи, в которых применяются ансамбли сигналов с перестановочной модуляцией, а также коды Рида-Соломона. Полученные результаты показали, что рассмотренные системы связи при вероятности ошибки декодирования принятого сообщения, равной Pdec = 10-6, имеют существенный энергетический выигрыш (примерно 2,6 дБ) по сравнению с системами, в которых используются сигналы с модуляцией 2-PSK, коды с малой плотностью проверок на четность (LDPC), турбокоды и др. Кроме того, показано, что системы связи, в которых для передачи коротких сообщений применяются ансамбли сигналов, оптимальных по Шеннону, энергетически эффективнее по сравнению с системами, в которых для этого используются традиционные методы модуляции и помехоустойчивые коды. Применение оптимальных по Шеннону ансамблей позволяет существенно сократить длительность сигналов при передаче такого же количества бит, которое может быть передано по каналу связи традиционными методами.
Ключевые слова: передача коротких сообщений, перестановочная модуляция, оптимальные методы передачи сигналов, помехоустойчивость приема сигналов.
С. 15−21
СНИЖЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЛОЖНОСТИ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СИГНАЛА В СИСТЕМАХ MIMO
- М.Г. Бакулин, доцент кафедры «Теория электрических цепей» МТУСИ, к.т.н.; m.g.bakulin@gmail.com
- Т.Б.К. Бен Режеб, доцент кафедры «Информационная безопасность» МТУСИ, к.т.н.; benrejebt@yandex.ru
- В.Б. Крейнделин, заведующий кафедрой «Теория электрических цепей» МТУСИ, профессор, д.т.н.; vitkrend@gmail.com
- А.Э. Смирнов, доцент кафедры «Информационная безопасность» МТУСИ, к.т.н.; smirnov.al.ed@gmail.com
УДК 621.396.94
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.003
С развитием технологии MIMO и появлением технологии massive MIMO возросла сложность обработки сигнала на приемной стороне. Применение известных алгоритмов детектирования сигнала на приемной стороне становится трудно реализуемым из-за высокой вычислительной сложности. Предлагается новая реализация известного алгоритма МСКО, которая позволяет снизить вычислительную сложность детектирования без потерь в помехоустойчивости в системах беспроводной связи, использующих технологию massive MIMO.
Ключевые слова: massive MIMO, вычислительная сложность, детектирование, снижение вычислительной сложности МСКО, 5G.
С. 22−27
СИМВОЛЬНАЯ ЧАСТОТА. ГРАНИЦЫ ОЦЕНИВАНИЯ
- Е.А. Брусин, начальник отдела филиала ФГУП НИИР-ЛОНИИР, доцент кафедры электроники и схемотехники СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, к.т.н.; yefim07@inbox.ru
УДК 621.396.1
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.004
В статье обсуждаются проблемы оценивания символьной частоты и определения эффективности получаемых оценок. Предложенный подход позволяет определить границы оценивания символьной частоты для сигналов различных видов модуляции и спектральных характеристик. Получено аналитическое выражение для нормированной модифицированной нижней границы Крамера-Рао оценивания символьной частоты для сигналов с косинусным скруглением. Представлены зависимости соответствующих границ от коэффициента скругления, отношения сигнал/шум на символ и длительности интервала наблюдения.
Ключевые слова: символьная частота, слепая демодуляция, модифицированная нижняя граница Крамера-Рао, фильтр Найквиста, коэффициент скругления.
С. 28−33
РАДИОСВЯЗЬ
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ГОРОДСКИХ РАДИОТРАССАХ С ПОДВИЖНЫМ ПУНКТОМ СВЯЗИ
- В.М. Гаврилов, доцент Владимирского государственного университетаимени А.Г. и Н.Г. Столетовых (ВлГУ), к.т.н.; valerian.gavrilov@mail.ru
- Н.Н. Корнеева, доцентВлГУ, к.т.н.; korneevanata@list.ru
УДК 621.396
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.005
Приведены результаты выполненного с помощью программы FEKO [ 1—3] электродинамического расчета распределения поля в зоне городской застройки, представленной трехмерной компьютерной моделью. Проведена оценка интенсивности электромагнитного поля в радиоканале с подвижным пунктом связи на затененных и закрытых трассах.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, интенсивность поля, FEKO, подвижный и неподвижный пункты связи, зона городской застройки.
С. 34−38
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
NBIC-ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ЭКОНОМИКИ
- О.Н. Маслов, заведующий кафедрой «Прикладная информатика» ПГУТИ, д.т.н., профессор; maslov@psuti.ru
УДК 681.518:339.13
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.006
Дается обоснование необходимости ускоренного внедрения NBIC-технологий (нанотехнологии, информационные, биологические и когнитивные технологии) в отечественное производство на стадии его перехода к цифровой экономике. Рассматривается проблема формирования системы генерации и реализации инновационных знаний; показана ключевая роль информационных технологий (реинжиниринг бизнес-процессов, имитационное моделирование, системы поддержки решений и др.). Отмечена важность подготовки кадров новой формации, способных использовать достижения NBIC-технологий в интересах современного производства.
Ключевые слова: цифровая экономика, система генерации и реализации инновационных знаний, NBIC-технологии, производственные технологии, реинжиниринг бизнес-процессов, имитационное моделирование, системы поддержки решений, подготовка инженерных кадров.
С. 39−42
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СЕТИ СВЯЗИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
- С.А. Ясинский, ведущий научный сотрудник филиала ФГУП ЦНИИС-ЛО ЦНИИС, доцент, д.т.н.; yasinsky777@mail.ru
- А.Н. Зюзин, преподаватель Военной академии связи им. Маршала Советского Союза C.M. Буденного, к.т.н.; alexz01@bk.ru
УДК 621.395.741
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.007
Приводится обоснование выбора равнозначности относительных коэффициентов эффективности радиальных и кольцевых типовых структур и их сравнительный анализ для формирования структуры волоконно-оптической сети связи. Разработана математическая модель для обоснования выбора радиально-кольцевых типовых структур по среднегармоническим относительным коэффициентам эффективности радиальных и кольцевых структурных составляющих в ходе системного проектирования волоконно-оптической сети связи.
Ключевые слова: волоконно-оптическая сеть связи, радиально-кольцевая типовая структура, относительный коэффициент эффективности, среднегармоническое, среднегеометрическое.
С. 43−47
РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ НАПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ СВЯЗИ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ
- H.C. Шомай, магистр кафедры радиотехники и телекоммуникаций Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева; sakenkyzynj@gmail.com
- М.А. Липская, доцент кафедры радиотехники и телекоммуникаций Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, к.т.н.; Iimaan78@mail.ru
УДК621.317
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.008
Основным фактором, определяющим качество передачи информации в волоконно-оптических линиях связи, являются потери оптической мощности в направляющей системе (оптическом волокне). Приведены результаты разработки и исследования метода, позволяющего за счет увеличения чувствительности рефлектометра получить достоверную информацию о потере на изгибе оптического волокна.
Ключевые слова: рефлектометрия, ВОЛС, оптические потери, контроль качества.
С. 47−49
РАДИОВЕЩАНИЕ И ТЕЛЕВИДЕНИЕ
ПУТИ РАЗВИТИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ СЕТЕЙ СТАНДАРТА DVB-T2 В РОССИИ
- В. Л. Карякин, профессор кафедры радиоэлектронных систем ПГУТИ, действительный член IEEE, д.т.н.; vl@karyakin.ru
УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.009
Приведены основные и приоритетные направления стратегии развития телерадиовещания до 2025 г. Дан анализ проблем развития в России региональных сетей стандарта DVB-T2 и пути их решения с применением отечественных инновационных технологий для обеспечения устойчивого и бесперебойного телерадиовещания. Предлагается метод реализации региональной сети SFN вещания с наземными волоконно-оптическим каналами связи, защищенный патентом РФ.
Ключевые слова: бесперебойное телерадиовещание, региональные сети, стандарт DVB-T2, проблемы развития сетей, стратегия развития, приоритетное направление, метод реализации SFN, волоконно-оптические каналы связи.
С. 50−54
Статья лауреата Молодежного конкурса «Новое поколение 2019/2020».
Публикуется по рекомендации Международной академии связи
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЛИТНОСТИ ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ИСПОЛНЕНИИ АНСАМБЛЕВЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ДИСТАНЦИРОВАНИЯ МУЗЫКАНТОВ
- Е.С. Епифанова, магистрант МТУСИ, инженер ФГУП ТТЦ «Останкино»; epifelen@gmail.com
УДК 621.395
DOI: 10.34 832/ELSV.2021.16.3.010
Показано, что при классических методах исполнения ансамблевых произведений спутниковые системы связи для взаимодействия музыкантов с дирижером применяться не могут, поскольку не соответствуют требованиям по задержке распространения сигнала, а применение действующих систем связи на базе интернет-протокола (IP) ограничено. Предложены технология и стандартное оборудование, позволяющие использовать мобильные интернет-каналыдля обеспечения слитности звучания музыкальных произведений при ансамблевом исполнении в условиях дистанцирования музыкантов.
Ключевые слова: звуковое и телевизионное вещание, дистанционное исполнение, скорость распространения звука, задержка распространения сигнала, допустимый временной сдвиг, интернет-каналы.
Епифанова Е.С. Использование инфокоммуникаций для обеспечения слитности при подготовке и исполнении ансамблевых произведений в условиях дистанцирования музыкантов.
***
«Электросвязь» – ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. В соответствии с решением Президиума ВАК Министерства образования и науки России журнал «Электросвязь» включен в Перечень ведущих рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Подписку на журнал «Электросвязь» можно оформить через агентство ООО «Урал-Пресс» или в редакции журнала «Электросвязь» по телефону (495) 647-1765.
