2020 год, том 8, №4

Категория: Материалы
Дата публикации
Автор: aspsut
Просмотров: 678

2020-4

СИСТЕМЫ, СЕТИ И УСТРОЙСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ 

Перспективы развития сетей связи в Республике Ангола
Нзинга Т. Кучерявый А. Е.

 Читать

Аннотация
Предмет исследования. Статья посвящена анализу развития сетей связи в Республике Ангола и перспективам их развития. Метод. Системный анализ. Основные результаты. Определение перспективных направлений исследований в области развития сетей связи в условиях их создания в малонаселенных и труднодоступных районах. Практическая значимость. Результаты статьи могут быть использованы при модернизации сети связи Республики Ангола.
Ключевые слова
Сети связи, труднодоступные и малонаселенные районы, наземно-спутниковые сети связи, сети связи пятого и последующих поколений.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-1-9
Архитектуры быстроразворачиваемой летающей сети для экстренных случаев
Динь Ч. З., Киричек Р. В.

 Читать

Аннотация
Изменение климата и стихийные бедствия приводят к необратимым последствиям для инфраструктуры городов и стран. Примерами могут быть тропические штормы, наводнения и засухи, которые напрямую влияют на жизнедеятельность общества, включая полное и частичное разрушение инфраструктуры информационно-коммуникационных технологий. С учетом развития беспилотной авиации целесообразно рассмотреть вопрос о создании средств для экстренных служб, которые обеспечат оперативное развёртывание временной инфраструктуры для обеспечения услуг связи и передачи данных в пострадавших районах. Предмет исследования. В статьи представлено описание архитектуры быстроразворачиваемой летающей сети для экстренных служб, которая предлагается использоваться в случае стихийного бедствия. Рассмотрены различные сценарии применения БПЛА при групповом взаимодействии, а также метод использования привязного БПЛА для обеспечения длительного функционирования узлов-ретрансляторов. Метод. Представлено концептуальное описание архитектуры быстроразворачиваемой летающей сети для экстренных служб и приведено обоснование выбора технологий и протоколов для организации взаимодействия между узлами в рассмотренной сети. Основные результаты. Для предложенной архитектуры быстроразворачиваемой летающей сети для экстренных служб рассмотрены и описаны основные элементы, сценарии применения: для сбора данных с сенсорных полей и предоставления услуг связи по передаче данных для целей передачи голосовой информации. Также представлен подход по использованию привязанных высотных беспилотных платформ для организации высокоскоростной беспроводной связи на большие расстояния в прямой видимости. Практическая значимость. Предложенная архитектура быстроразворачиваемой летающей сети для экстренных служб легла в основу Международной Рекомендации МСЭ-Т Q.3062 «Архитектура сигнализации быстроразворачиваемой сети электросвязи в чрезвычайных ситуациях для ис-пользования в случае стихийных бедствий». Данная рекомендация может быть использована для создания бастроразворачиваемых комплексов экстренной связи для оперативных служб всех стран мира.
Ключевые слова
Сеть связи в чрезвычайных ситуациях, летающая сеть, БПЛА, стихийное бедствие.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-10-22
Методы реализации контроллеров SDN в сети БПЛА
Модель М. В., Коваленко В. Н., Волков А. Н., Мутханна А. С. А.

 Читать

Аннотация
Предмет исследования. Разделение выполняемых функций между всеми БПЛА одного кластера, сравнение способов реализации контроллера SDN в сеть БПЛА, описание последовательности действий, реализуемых в кластере БПЛА в зависимости от определенного сценария применения. Метод исследования. Анализ стандартов и рекомендаций в области технологий SDN и построения сетей БПЛА; сравнение способов реализации SDN контроллера: вне кластера, на головном узле, на всех БПЛА одного кластера и реализация с использованием двух контроллеров (один вне кластера, а второй на головном узле). Основные результаты. Подробно описаны 4 способа применения БПЛА, а также последовательность выполняемых кластером БПЛА действий при каждом способе; Сравнены 4 способа реализации контроллера SDN в сети БПЛА; Представлен способ разделения выполняемых функций между БПЛА одного кластера. Практическая значимость. Представленные для каждого способа применения последовательности действий, позволят в будущем реализовать выполнение данных сценариев с использованием кластера БПЛА; в статье подробно описаны преимущества и недостатки всех четырех способов реализации контроллера SDN; представленный способ разделения функций между БПЛА обладает меньшим затратами ресурсов на отдельных БПЛА и на всем кластере в целом, чем при способе с реализацией всех функций на каждом БПЛА кластера.
Ключевые слова
БПЛА, сети БПЛА, наземный и летающий сегмент, SDN, контроллер и коммутатор SDN, БПЛА-БС, БПЛА-UE, сенсорное поле, ретрансляция данных, головной узел.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-23-34
Оценка помех в сверплотных сетях радиодоступа 5G с диаграммообразованием
Фокин Г. А.

 Читать

Аннотация

В настоящей работе исследуется зависимость уровня внутрисистемных помех от ширины луча адаптивно формируемой диаграммы направленности антенны и территориального разноса соседних устройств в сверхплотных сетях радиодоступа 5G. Результаты имитационного моделирования сети радиодоступа на основе 19 базовых станций с параметризацией коэффициента усиления антенной решетки шириной диаграммы направленности в горизонтальной плоскости показывают, что при направлении луча базовой станции на пользовательское устройство и его сужении с 360° до 5° уровень внутрисистемных помех уменьшается на 15 дБ по сравнению со случаем ненаправленных антенн. Результаты имитационного моделирования сети
радиодоступа на основе 19 трехсекторных базовых станций с прямоугольными антенными решетками из 64 элементов иллюстрируют существенное снижение уровня помех по сравнению со случаем ненаправленных антенн и для получения зон положительного отношения сигнал/помеха подтверждают необходимость территориального разноса соседних устройств на величину в 10–20 % от дальности радиопокрытия. Предмет исследования. Статья посвящена моделированию сверхплотной сети радиодоступа 5G с базовыми станциями, оборудованными антенными решетками с возможностью адаптивного формирования луча на основе предварительного позиционирования пользовательского устройства. Метод. Математическое и имитационное моделирования совокупности одновременно работающих радиолиний в сверхплотной сети радиодоступа 5G позволяют оценить выигрыш в отношении сигнал/помеха при формировании луча на основе предварительного позиционирования по сравнению со случаем ненаправленных антенн для сценариев сужения ширины диаграммы направленности антенны и территориального разноса соседних устройств. Основные результаты. Результатом исследования является установление зависимости уровня внутрисистемных помех от ширины формируемого луча для радиостанций, работающих в режиме адаптивного диаграммообразования в составе сверхплотных сетей радиодоступа 5G, а также получение в первом приближении оценок территориального разноса одновременно работающих приемопередающих устройств. Практическая значимость. Установленная зависимость позволяет обосновы-вать практические рекомендации для территориального разноса устройств, работающих в режиме адаптивного диаграммообразования при их сверхплотном распределении с учетом ширины формируемого луча.

Ключевые слова
Диаграммообразование на основе позиционирования, сверхплотная сеть радиодоступа, базовая станция, пользовательское устройство, 5G, кластер, ширина луча.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-35-59
Аппаратно-программный комплекс параллельной обработки микросхем флэш-памяти для подготовки системы идентификации
Владимиров С. С., Янковский А. К.

 Читать

Аннотация
Предмет исследования. Статья представляет варианты реализации аппаратно-программного комплекса параллельной обработки микросхем флэш-памяти для подготовки системы идентификации. Метод. Проведен анализ скорости деградирования модулей памяти и определены средние значения времени обработки и количества циклов обработки для одной микросхемы памяти при подготовке идентификатора. Основные результаты. Предложены параллельная и последовательно-параллельная схемы обработки микросхем флеш-памяти. Практическая значимость. Предлагается применение разработанного комплекса для формирования идентифицирующих микросхем флэш-памяти, предназначенных для проведения статистических исследований методов и протоколов идентификации.
Ключевые слова
Идентификация, флэш-память, деградированная память, параллельная обработка.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-60-68
Исследование модельной сети для оркестрации сервисов Интернета вещей на основе kubernetes
Ермоленко Д. В., Киличева К. Х., Хакимов А. А., Мутханна А. С. А.

 Читать

Аннотация
Предмет исследования. Настоящая работа посвящена реализации концепции микросервисов, которая может быть использована для разработки и реализации распределенных граничных сервисов для приложений Интернета вещей. В основном IoT представляет собой платформу, где интегрированные сервисы связаны общей сетью, поэтому все устройства способны собирать и обмениваться данными друг с другом. Обычно монолитные сервисы мобильности пользо-вателей разрабатываются для основных компонентов эталонной архитектуры унифицированных систем ETSI MEC. ETSI MEC рассматривает микросервисы как инструмент для разделения монолитных приложений на набор слабо связанных распределенных компонентов, т. е. которые предостав-ляет независимую единицу, реализующую какую-либо функцию. В MEC пользовательское оборудование через шлюзы подключается к микросервисам, работающим на граничном узле. Ожидается, что эта архитектура облегчит динамическую адаптацию во время выполнения приложения. Однако повышенная модульность может увеличить нагрузку и сложность оркестрации и управления системой. Метод. В работе распределенный сервис реализован с помощью контейнеров Docker и рассчитан на фактическую адаптацию к окружающим серверам малой емкости. Основные результаты. Результаты демонстрируют тот факт, что в реализации такого рода можно достичь низкой задержки для граничных приложений. Интеграция технологии создания программного обеспечения со стандартизированной граничной системой обеспечивает надежную основу для последующей разработки. Практическая значимость. В статье рассматривается применение архитектуры граничных вычислений и Kubernetes для оркестровки и управления сетевыми приложениями.
Ключевые слова
Edge computing, Kubernetes, IoT, кластеризация, оркестрация.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-69-82
Обзор методов использования алгоритмов роевого интеллекта для построения и оптимизации программно-конфигурируемых сетей
Выборнова А. И.

 Читать

Аннотация
В статье приводится анализ существующих в настоящее время методов решения задачи размещения контроллеров в мультиконтроллерной программно-конфигурируемой сети с использованием технологий роевого интеллекта. Для этого формулируется задача размещения контроллеров, а также возможные критерии и ограничения оптимизации. Предметом исследования является задача оптимального размещения контроллеров и методы ее решения. В качестве метода исследования выступает анализ литературы, а также многокритериальное сравнение найденных методов решения поставленной задачи. Основным результатом работы является сравнительный анализ применения различных методик роевой оптимизации для решения поставленной задачи, с учетом различных критериев и условий оптимизации. Практическая значимость работы состоит в возможности применения полученных результатов при планировании и оптимизации программно-конфигурируемых сетей с несколькими контроллерами.
Ключевые слова
Роевой интеллект, программно-конфигурируемые сети, метод роя частиц.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-83-92

РАДИОТЕХНИКА, В ТОМ ЧИСЛЕ УСТРОЙСТВА ТЕЛЕВИДЕНИЯ 

Анализ надёжности сети тактовой сетевой синхронизации
Лобастова М. В., Матюхин А. Ю., Мутханна А. С. А.

 Читать

Аннотация
В статье рассмотрены проблемы надежности современных сетей связи, приведены ссылки на рекомендации ITU-T и нормативные документы, регулирующие вопросы надежности сетей связи в Российской Федерации. Сеть тактовой сетевой синхронизации является неотъемлемой частью цифровых сетей связи. Поэтому вопросу надежности сети синхронизации следует уделять большое внимание. Предмет исследования. В статье рассматривается надежность сети тактовой синхронизации. Метод. Основным математическим аппаратом является теория графов и теория вероятностей. Для реализации предлагаемого метода оценки структурной надежности сети синхронизации используется метод прямого перебора. Основные результаты. Результаты работы позволяют сделать вывод о возможности применения предложенного метода для оценки структурной надежности работы сети тактовой синхронизации. Практическая значимость. Предложенное в статье решение может быть применено для обоснованной оценки показателей структурной надежности сети, что необходимо для принятия решения о выборе маршрута для передачи сигнала синхронизации.
Ключевые слова
Тактовая сетевая синхронизация, надежность сети синхронизации, обеспечение надежности, метод прямого перебора, двухполюсная сеть, сеть 5G, Интернет вещей.
DOI 10.31854/2307-1303-2020-8-4-93-99