№ 6 журнала «Электросвязь» за 2020 год

Тема номера: «Синхронизация сетей связи».

Традиционно в преддверии международной конференции «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов в инфокоммуникациях» журнал готовит подборку статей на эту тему. В материалах к «СИНХРОИНФО 2020» представлены результаты исследования эффективности нового метода прогнозирования состояния радиоканалов систем 4G и 5G, рассматриваются вопросы синтеза банка фильтров на основе комплексного базиса Вейля-Гейзенберга, а также комбинирования линейных и нелинейных алгоритмов оценивания искажений сигнала OFDM в тракте приемника прямого преобразования, оцениваются качество и вычислительная сложность алгоритмов компенсации дисперсионных искажений широкополосных сигналов, представлена идея цифроаналоговой компенсации помех дробности в системе фазовой автоподстройки частоты.

В рубрике «ИСТОРИЯ СВЯЗИ» публикуется продолжение статьи, посвященной 125-летию изобретения радио. Автор, заместитель директора Центрального музея связи имени А.С. Попова по науке и технике Н.А. Борисова, приводит убедительные доказательства того, что изобретение, публично продемонстрированное А.С. Поповым 7 мая 1895 г., положило начало беспроводной связи. На основе синергетического подхода дана сравнительная оценка вклада Попова и его предшественников в изобретение радио.

Рубрика «СПУТНИКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» посвящена 25-летию ЦКС «Медвежьи Озера» — филиала ФГУП «Космическая связь» (ГП КС). В ЦКС «Медвежьи Озера» ведется масштабная работа по расширению возможностей технических средств для предоставления услуг связи российским и иностранным заказчикам. В статье показаны перспективы дальнейшего повышения надежности линий доставки транспортных потоков, систем мониторинга и управления работой технологического оборудования.

О первом международном вебинаре по вопросам организации и предоставления услуг спутниковой связи на Африканском континенте, организованном ФГУП «Космическая связь» и Эксплуатационным комитетом Международной организации космической связи «Интерспутник» — «Телеком-ландшафт Африки привлекателен для спутниковых операторов» (рубрика «СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ»).

Вопросам влияния пандемии коронавирусной инфекции COVID-19 на телекоммуникационную отрасль была посвящена конференция «Телекоммуникации: Now. Next. Beyond. Самоизоляция на высоких скоростях», проведенная газетой «Ведомости» в онлайн-формате. Об этом в статье Евгении Волынкиной «COVID-19 и телеком».

Одно из заметных событий отрасли — утверждение нового национального стандарта для специалистов в области цифровых технологий — ГОСТ Р 58 833−2020 «Защита информации. Идентификация и аутентификация. Общие положения». Стандарт регламентирует базовые основы и требования к идентификации и аутентификации.


Перечень научных статей:

 БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ СВЯЗИ IoT 

УДК 004.7

DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.002

ИДЕНТИФИКАЦИЯ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ УЗКОПОЛОСНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ. ЧАСТЬ II

  • А.С. Бородин, представитель ПАО «Ростелеком» в Международном союзе электросвязи; aleksey.borodin@rt.ru
  • Р.В. Киричек, профессор кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, д.т.н.; kirichek@sut.ru
  • Д.Д. Сазонов, аспирант кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; dim-saz@yandex.ru
  • М.А. Рожков, магистрант кафедры сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; monolittiran@gmail.com
  • А.В. Колесников, директор Ассоциации интернета вещей; andrei@iotas.ru
  • А.А. Бирман, руководитель проектов ФГУП «ЗащитаИнфоТранс»; alex.a.birman@gmail.com
  • А.Н. Рогдев, генеральный директор ООО «Технический центр Интернет» ПАО «Ростелеком»; alrogdev@tcinet.ru

Представлено описание системы идентификации на базе архитектуры цифровых объектов (Digital Object Architecture — DOA), которая в настоящее время рассматривается в качестве приоритетной для идентификации устройств и приложений интернета вещей. Приведен анализ альтернативных идентификаторов и показаны преимущества DOA как для задач идентификации, так и для борьбы с контрафактом. Во второй части статьи представлена реализация данной технологии на конкретном примере — системе идентификации устройств в транспортной отрасли России, а также разработана имитационная модель фрагмента сети, на базе которой анализировались различные параметры функционирования системы. Дано базовое описание разработанной имитационной модели и проведена серия оптимизационных экспериментов с целью улучшения производительности текущей системы.
Ключевые слова: идентификация, интернет вещей, архитектура цифровых объектов, устройство, система резолюции.


 СИНХРОНИЗАЦИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ 

УДК 621.391.6

DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.003

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОГО МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ РАДИОКАНАЛОВ СИСТЕМ 4G и 5G

  • А.В. Пестряков, декан факультета «Радио и телевидение» МТУСИ, заведующий кафедрой «Радиооборудование и схемотехника», проф., д.т.н.; a.v.pestryakov@mail.ru
  • А.С. Константинов, аспирант МТУСИ; blackcron@gmail.com

Проведен анализ производительности перспективных методов прогнозирования состояния радиоканалов систем связи 4G и 5G. Выполнена оценка статистической значимости полученных результатов по методу Уилкоксона. Исследуется эффективность нового прогнозирующего фреймворка, разработанного авторами на основе нескольких искусственных нейронных сетей (ИНС). Подтверждена эффективность его применения.
Ключевые слова: прогнозирование, радиоканал, многолучевое распространение, GMEDS, тест Уилкоксона, 4G, 5G, машинное обучение, рекуррентная искусственная нейронная сеть с долгой краткосрочной памятью, сверточная нейронная сеть.

УДК 621.391
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.004

СИНТЕЗ БАНКА ФИЛЬТРОВ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО БАЗИСА ВЕЙЛЯ-ГЕЙЗЕНБЕРГА

  • В.П. Волчков, профессор кафедры общей теории связи МТУСИ, д.т.н.; volchkowalery@mail.ru
  • В.Г. Санников, профессор кафедры общей теории связи МТУСИ, к.т.н.; tes_mtuci@mail.ru

Рассмотрен синтез банка цифровых фильтров для частотно-временного анализа дискретных комплексных сигналов, заданных на конечном интервале. Для этой цели предлагается использовать специальный инструментарий — комплексный сигнальный базис Вейля-Гейзенберга. Показано, что такой подход позволяет гибко настраивать частотно-временные характеристики цифровых фильтров в соответствии с желаемым эталоном и ведет к многоскоростной многоканальной фильтровой процедуре, допускающей быструю вычислительную реализацию. Получены конечные формулы, описывающие банк фильтров, и приводится анализ его вычислительной эффективности.
Ключевые слова: базис Вейля-Гейзенберга, синтез оптимальных базисов, хорошая частотно-временная локализация, сигнальный базис, банк цифровых фильтров, эффективная вычислительная реализация, частотно-временной анализ.

УДК 621.395
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.005

КОМБИНИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ АЛГОРИТМОВ ОЦЕНИВАНИЯ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛА OFDM В ТРАКТЕ ПРИЕМНИКА ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

  • Н.Е. Поборчая, доцент кафедры общей теории связи МТУСИ, к.т.н; n.poborchaya@mail.ru

В условиях априорной неопределенности закона распределения фазовых и аддитивных шумов предложен алгоритм совместной оценки стационарного канала и искажений сигнала OFDM, возникающих в приемнике прямого преобразования. Алгоритм основан на комбинировании: полиномиальной сплайн-аппроксимации и линейном методе наименьших квадратов; нелинейной фильтрации или регуляризующего алгоритма. Проведен экспериментальный анализ зависимости помехоустойчивости рассматриваемого алгоритма, работающего по двум тестовым OFDM-символам, от отношения сигнал/шум.
Ключевые слова: OFDM, оценка, модифицированный метод наименьших квадратов, алгоритм нелинейной фильтрации, теория регуляризации, априорная неопределенность, фазовый шум, амплитудный и фазовый дисбаланс, смещение частоты, дрейф постоянных составляющих.

УДК 621.396.24, 621.396.96
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.006

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЛОЖНОСТИ АЛГОРИТМОВ КОМПЕНСАЦИИ ДИСПЕРСИОННЫХ ИСКАЖЕНИЙ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ

  • Е.О. Лобова, младший научный сотрудник НИЧ МТУСИ; Iizabeth2@mail.ru

Предлагается методика оценки вычислительной эффективности и значений ключевых параметров устройства компенсации дисперсионных искажений широкополосных сигналов в декаметровом диапазоне на основе банка фильтров. Рассматриваются результаты сравнения качества и вычислительной сложности алгоритмов компенсации дисперсионных искажений на основе банка цифровых фильтров и классического фильтра-компенсатора.
Ключевые слова: широкополосные сигналы, ионосфера, частотная дисперсия, искажения, декаметровые радиолинии, банк цифровых фильтров, вычислительная эффективность.

УДК 621.396.6
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.007

ЧАСТОТНЫЙ СИНТЕЗ С ЦИФРОАНАЛОГОВОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ ПОМЕХ ДРОБНОСТИ В СИСТЕМЕ ФАПЧ

  • В.И. Козлов, независимый исследователь, к.т.н.; vkoslov@yandex.ru

Идея цифроаналоговой компенсации помех дробности состоите том, что и компенсирующий, и управляющий частотой генератора в петле фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) сигналы формируются одновременно и совместно в цифровом виде и лишь на последнем этапе трансформируются в аналоговый сигнал, чем достигается высокая спектральная чистота сигнала, зависящая исключительно от точности ЦАП. Приведен расчет спектра сигнала. Проведено сравнение с существующими широко применяемыми DDS и Fractional-N PLL синтезаторами.
Ключевые слова: синтезатор частоты, помехи дробности, спектральная чистота, быстродействие.


 МЕЖДУНАРОДНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЭИКТ 

УДК 621+311.3
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.008

РОЛЬ ГАРМОНИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ПОВЫШЕНИЮ РЕЙТИНГА РОССИИ ПРИ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАТИСТИЧЕСКИХ СОПОСТАВЛЕНИЯХ В СФЕРЕ ЭЛЕКГРОСВЯЗИ/ИКТ

  • Н.П. Резникова, главный научный сотрудник ФГУП НИИР, проф., д.э.н.; reznikova.natalya1946@yandex.ru
  • Г. С. Артемьева, доцент кафедры «Цифровая экономика, управление и бизнес-технологии» МТУСИ, к.э.н.; artemieva-g-s@yandex.ru
  • Д.В. Калюга, заместитель начальника лаборатории НТЦАЭМС ФГУП НИИР; kdv@niir.ru

Представлены основные направления для поиска путей улучшения рейтинга Российской Федерации в международных статистических сопоставлениях в сфере электросвязи/ИКТ с учетом необходимости гармонизации разнообразных направлений деятельности, связанных с оценкой влияния электросвязи/ИКТ на достижение Целей устойчивого развития, а также с появлением Нового индекса Международного союза электросвязи (МСЭ) взамен Индекса развития И КТ (IDI).
Ключевые слова: международные статистические сопоставления (MCC), IDI, Новый индекс МСЭ, концепция, электросвязь/ И КТ (ЭИКТ), рейтинг России, Цели в области устойчивого развития (ЦУР).


 ЭКОНОМИКА СВЯЗИ 

УДК 621.391

DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.009

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ СИНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ СВЯЗИ

  • Е.В. Буйдинов, заместитель генерального директора ФГУП «Космическая связь» (ГП КС) по развитию и эксплуатации средств связи; ebuydinov@rscc.ru
  • T.A. Кузовкова, профессор кафедры «Цифровая экономика, управление и бизнес-технологии» МТУСИ, д.э.н.; t.a.kuzovkova@rrituci.ru
  • Д.В. Кузовков, главный специалист Института повышения квалификации МТУСИ, к.э.н.; d.v.kuzovkov@mtuci.ru
  • О.И. Шаравова, доцент кафедры «Цифровая экономика, управление и бизнес-технологии» МТУСИ, к.э.н.; o.i.sharavova@mtuci.ru

Показано, что принадлежность связи к производственной и социальной инфраструктуре общества определяет синергетический характер эффективности инвестиционных телеком-проектов. Для измерения синергетического эффекта необходима прикладная методика комплексного измерения эффективности инвестиционных проектов, позволяющая оценить множество экономических и социальных эффектов и последствий их реализации в перспективном периоде, причем в контексте взаимосвязи с формированием информационного общества и цифровой экономики. Раскрывается сущность синергетической эффективности инвестиционных проектов в области связи. Предлагаются методы ее измерения, система показателей и модели расчета экстерналий, внеотраслевой эффективности и интегрального коэффициента эффективности проектов, учитывающие не только экономическую и социальную компоненты эффекта, но и его положительный и отрицательный аспекты.
Ключевые слова: связь, инвестиционный проект, экстерналии, метод внеотраслевой эффективности, синергетический эффект, интегрально-экспертный метод.


 АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА 

УДК 621.396

DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.010

СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ СО СТАБИЛЬНЫМ ФАЗОВЫМ ЦЕНТРОМ ДЛЯ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ

  • Д.В. Босомыкин, директор НТЦ РСР ФГУП НИИР; dvb@niir.ru
  • А.П. Воронцов, начальник отдела НТЦ РСР ФГУП НИИР, к.т.н.; vap@niir.ru
  • И.В. Прищепа, ведущий инженер по связи НТЦ РСР ФГУП НИИР; prishepa@niir.ru
  • А.А. Гаврилов, заместитель начальника НТО Филиала АО «ОРКК» — «НИИ КП», к.т.н; gavrilov.alexey@bk.ru
  • А.В. Прорешкин, инженер-исследователь Филиала АО «ОРКК» — «НИИ КП»; anpror@gmail.com
  • Н.Г. Князев, инженер-исследователь Филиала АО «ОРКК» — «НИИ КП»; crown.msc@gmail.com

Предложен широкополосный излучатель со стабильным фазовым центром (ФЦ) для использования в составе облучателя зеркальной антенны. Излучатель, построенный на основе плавно расширяющейся щели, содержит два входа и позволяет работать на двухлинейных ортогональных поляризациях и круговой поляризации при использовании квадратурного питания. Рабочая полоса по уровню Кс U <2 обеспечивается при коэффициенте перекрытия по частоте более 1:16. Исследованы характеристики направленности облучателя зеркальной антенны на базе антенны типа Вивальди, представлены результаты расчетов и измерений его параметров. Обоснована пригодность для использования в составе облучателя сверхширокополосной зеркальной антенной системы в режиме суммарного и разностного формирования диаграммы направленности (ДН).
Ключевые слова: радиосвязь, радиоастрономия, широкополосные направленныеантенны, направленные антенные системы, антенный облучатель, сверхширокополосный облучатель.


 КАЧЕСТВО ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ УСЛУГ 

УДК 004.8:621.39.56

DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.011

КОМПЛЕКСНАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ ЗОНЫ ПОКРЫТИЯ СЕТИ ОПЕРАТОРА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМ НЕЧЕТКОГО ВЫВОДА

  • А.А. Сорокин, доцент ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет (АГТУ)», к.т.н.; alsorokin.astu@mail.ru
  • И.Ю. Квятковская, профессор АГТУ, д.т.н.; i.kvyatkovskaya@astu.org

Для обработки информации о состоянии зоны покрытия сети (ЗПС) оператора мобильной связи построена иерархическая система нечеткого вывода (СНВ), по результатам работы которой формируются интегральная оценка участка ЗПС и массив промежуточных переменных, характеризующих состояние определенной группы параметров. Численные эксперименты по исследованию работы предложенной иерархической СНВ показали, что каждая из входных переменных оказывает достаточно высокое влияние на итоговую интегральную оценку. Предложенные положения закладывают основу для создания информационно-измерительного комплекса, позволяющего идентифицировать состояние участков ЗПС на основании интеграции факторов технического и социально-экономического характера. С использованием полученных результатов разработаны и зарегистрированы программы для оценки качества телекоммуникационных услуг, оказываемых оператором мобильной связи, и идентификации состояния мобильных абонентских устройств.
Ключевые слова: информационная система, мониторинг, зона покрытия сети, обработка информации, система нечеткого вывода, идентификация, комплексная оценка.


 ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 

УДК 621.396
DOI: 10.34 832/ELSV.2020.7.6.012

Система оповещения об опасности посредством GSM-канала связи

  • С.В. Нестеров, доцент кафедры А21 «Радио и электронно-вычислительные средства летательных аппаратов» Московского авиационного института (МАИ) (филиал «Взлет»), к.т.н.; nesterov.vzlet@mail.ru
  • С.Е. Трубенко, студент филиала «Взлет» МАИ; trubenko1998@mail.ru

Рассмотрены элементы конструкции и принципы работы системы оповещения, которая в случае несанкционированного вторжения на территорию охраняемого объекта обеспечивает отправку тревожного сообщения по GSM-каналу. Представлен действующий макет системы оповещения.
Ключевые слова: система оповещения об опасности на объекте, микроконтроллер, платформа Arduino Pro-Mini, GSM-модуль.


«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 в любом отделении связи по каталогу «Роспечать» (индекс — 71 107), через агентство ООО «Урал-Пресс» или в редакции журнала «Электросвязь» +7(495) 647−1765.

Рубрики и ключевые слова