Table Of ContentФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»
(СибГУТИ)
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ»
22-23 апреля 2021 г.
Новосибирск
ISBN 978-5-91434-064-0
СибГУТИ выражает благодарность всем авторам научных публикаций
сборника – сотрудникам, студентам, аспирантам и молодым ученым.
Ответственность за правильность, точность и корректность цитирования,
ссылок и перевода, достоверность информации и оригинальность
представленных материалов несут их авторы.
© ФГБОУ ВО «Сибирский государственный
университет телекоммуникаций и информатики» 2021
© Авторы 2021
2
СОДЕРЖАНИЕ
АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОММУТАЦИЯ И СЕТИ СВЯЗИ
Батенков К.А. Модели качества обслуживания в телекоммуникациях на основе обобщенной
цепи передачи и фаз установления соединения. 8
Доценко В.О., Шевнина И.Е. Анализ систем мониторинга и управления
телекоммуникационной сетью. 14
Лебедянцев В.В., Лебедянцев М.В. Оценка пропускной способности нелинейно-
дисперсионного канала связи, описываемого уравнением Кортевега – де Фриза. 23
Лизнева Ю.С., Мейкшан В.И. Анализ устойчивости функционирования распределенной
информационной системы в условиях воздействия кибератак. 28
Лизнева Ю.С., Ростова Е.В., Лизнев Д.С. Применение нейронных сетей для обнаружения атаки
ICMP-запросами с измененными адресами. 35
Мелентьев О.Г., Шевнина И.Е. Модифицированный формирователь элементов полей Галуа.38
Прохорова Н.И. Практические вопросы моделирования систем сетевой структуры. 44
Сулима К.А., Костюкович А.Е. Исследование стенда в среде Scilab для моделирования
процессов передачи пакетов в IP-телефонии. 51
Тихомиров О.Г., Морозова Е.И. Реализация концепции «Умный дом» на базе оборудования
ОАО «Предприятие «Элтекс». 56
Шерстнева О.Г., Базаргуруева И.Ц. Анализ надежности резервированных средств связи. 63
Шерстнева О.Г. Расчет показателей надежности методом эквивалентных замен. 69
Яковлев А.С. Моделирование надежности программного обеспечения контроллера сети
доступа с учетом ошибок контроля 1-го и 2-го рода. 74
ЗВУКОВОЕ, ТЕЛЕВИЗИОННОЕ ВЕЩАНИЕ И СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА
Абросимова Н.О., Шушнов М.С. Система стандартов измерения качества современной
звуковой техники. 80
Генчик А.Е., Шушнов М.С. Обзор методики оценки качества вещательного потока в IPTV и
OTT. 85
Городов М.А., Белезекова А.С. Перспективы DRM вещания. 90
Драгункина Е.Д., Шушнов М.С. Цифровое телевидение по технологии IPTV и OTT. 94
Кравчук Р.С., Шушнов М.С. Построение одночастотной сети наземного телевизионного
вещания:применение GAP-филлеров. 98
Оноприенко А.М. Стандарты цифровых систем кабельного телевидения. 103
Павлов И.И., Городецкий С.С. Обзор методов обработки аудиосигналов. 109
Шушнова Т.В., Шушнов М.С. Анализ возможности использования технологии Li-Fi в
современных сетях связи. 114
ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Дьячкова И.С. Исследование и анализ потенциальных уязвимостей системы анонимного
дистанционного голосования. 124
Константинов Д.С., Овчинникова Е.А. Некоторые аспекты обеспечения безопасности
коммерческой тайны. 128
Мачикина Е.П. Схема блокового шифрования для произвольного доступа к зашифрованному
файлу. 135
Минаков В.С., Фионов А.Н. Исследование скрытых каналов в Litecoin транзакциях. 139
3
Попков Г.В., Новиков С.Н. К вопросу проектирования сетей МСС в условиях РДВ. 146
Шевченко В.С. Актуальность интеграции искусственных нейронных сетей в системы
информационной безопасности. 150
Янченко Е.В. Использование формальных грамматик в криптографии. 155
МОБИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Арсентьев В.Г., Криволапов Г.И. Гидроакустическая навигационная система автономного
необитаемого подводного аппарата. 159
Ахпашев Р.В., Дроздова В.Г., Угольникова Е.А., Когустова В.В., Дорощук Н.А. Исследование
влияния моделей движения абонентов на эффективность алгоритмов планирования MAC-
протокола сети 5G New Radio. 169
Буря А.В., Завьялова Д.В. Анализ моделирования замирания распространения радиоволн для
моделей UMa и UMi в 5G New Radio. 180
Дроздова В.Г., Журин С.В. Анализ оценки MOS в сети VoLTE. 184
Зарубин М.Е., Соснин Д.Н., Амельченко Н.А., Завьялова Д.В. Разработка программного
обеспечения для визуализации данных в сети 5G. 191
МНОГОКАНАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ И ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Варданян В.А., Варданян Н.В. Влияние хроматической дисперсии оптического волокна на
помехоустойчивость импульсно-модулированных сигналов. 196
Максимов А.С., Ершова С.В., Варданян В.А. Моделирование передачи 4-PAM сигнала по
многомодовому волоконно-оптическому тракту. 201
Суворков И.С., Кусайкин Д.В. Моделирование оптической системы связи с технологией
Nyquist-WDM. 207
Сычук А.Н., Варданян В.А. Моделирование воздействия фазовых шумов источников
излучения на импульсные сигналы в многоканальных системах передачи с когерентным
детектированием. 215
Шестаков И.И. Особенности организации длиннопролётных систем CWDM как
фундаментального транспорта для рассредоточенных микросот сети связи 5G. 222
РАДИОИЗМЕРЕНИЯ
Богачков И.В., Горлов Н.И. Анализ принципов построения волоконно-оптических
датчиков. 229
Божик К.Ю. Исследование отказов физического канала пассивных оптических сетей доступа,
разработка методики их прогнозирования и обеспечения заданных показателей
надежности. 234
Бутенков В.В. Растягивающие усилия ОКС при бестраншейной прокладке
кабелеукладчиком. 240
Елистратова И.Б., Аникеева А.Е. Интерполяционные оценки параметров модели систем
управления. 244
Калачeва Ю.Д. Мeтoды мoнитopинга вoлoкoннo-oптичecкиx линий. 250
Карлин В.Э. Моделирование распространения структур импульсов в оптических
волокнах. 258
Лазарев М.Г. Анализ методов мониторинга и ранней диагностики оптических сетей на базе
PON. 264
4
Литвинов Д.К. Анализ перспектив внедрения волоконных оптических датчиков на основе
рассеяния Мандельштама–Бриллюэна в системах мониторинга волоконно-оптических линий
связи. 269
Митченкова О.Г., Митченков Д.В. Волоконно-оптический кабель в иерархии МВОС. 277
Митченкова О.Г., Митченков Д.В. Обработка экспериментальных данных импульсно-
рефлектометрических измерений. 280
Переладов М.Ю. Исследование методов прогнозирования отказов физического канала
пассивных оптических сетей доступа. 283
Тарасов М.Д. Исследование методов защиты от несанкционированного доступа к оптическим
волокнам. 287
Шестаков А.В. Бриллюэновское рассеяние и его применение в различных областях. 293
РАДИОСВЯЗЬ
Будько Д.В., Кокорич М.Г. От аналогового телевидения к HDTV. 300
Василенко М.А., Кокорич М.Г. Особенности технологии IEEE 802.11ах. 305
Ладан А.С., Зиновьев М.В., Носов В.И. Влияние параметров системы передачи DVB-T2 на
размер одночастотной сети (SFN). 311
Носов В.И., Зиновьев М.В., Ладан А.С. К определению параметров сигнала цифрового
телевизионного вещания. 319
Погодаев А.В., Носов В.И. Определение параметров радиорелейной линии связи на трассе
Мирный–Заря. 325
Ровкина Е.Ю., Кокорич М.Г. Энергетическая и спектральная эффективность адаптивных
ЦРРЛ. 330
Романцева Е.Е., Кокорич М.Г. Особенности использования базовых станций 5G различных
частотных диапазонов. 334
Сидельников Г.М. Помехоустойчивость демодулятора сигнала с фазовой модуляцией в
системе с разнесением в каналах с многолучевостью. 340
Синкина А.Е., Кокорич М.Г. Способы повышения пропускной способности ЦРРЛ в Е-
диапазоне 71-76/81-86 ГГц. 346
РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ И НАНОЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА
Вайспапир В.Я., Артамонов Д.Б. Распределитель сигналов. 350
Вайспапир В.Я., Драгунов А.А. Антенна компенсации помех. 357
Васильева Е.Н. Методика проведения технологической тренировки интегральных схем. 363
Деребезов И.А., Гайслер А. В., Гайслер В.А. Моделирование оптических характеристик
источника одиночных фотонов спектрального диапазона 1,3 мкм. 368
Елистратова И.Б., Семендилова Л.В. Анализ и исследование неопределенности моделей
системы управления производством. 371
Игнатов А.Н., Копылов А.М. Проблемы развития цифрового телевидения и радиовещания в
Российской Федерации. 378
Игнатов А.Н., Копылов А.М. История и перспективы внедрения систем цифрового
радиовещания. 382
Игнатов А.Н., Фадеева Н.Е. Нелинейные свойства электронных регуляторов на полевых
транзисторах. 388
Игнатов А.Н. К проблеме импортозамещения в области электронной компонентной базы.396
Копылова П.В., Фадеева Н.Е. Стенд исследования надежности РЭС. 402
Смоленцев Н.И., Игнатов А.Н., Иргибаева Д.С. Энернет. Состояние и перспективы. 409
5
Шабронов А.А. Схема замещения коммутатора DS2409 шины 1WIRE на микроконтроллер
12F675. 414
Шубин В.В. Проблемы проектирования СБИС в области глубокого субмикрона (Deep
SubMicron) и пути их решения. 419
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Борисов А.В. Автоматизированная измерительная установка на основе WEB-технологии. 423
Борисов А.В Робот с Wi-Fi управлением. 429
Забелин С.Л., Шыырап Ю.М. Проектирование систем автоматизации производства на основе
микроконтроллеров Arduino в среде 3D редактора. 434
Микушин А.В. Гауссовская модуляция в мобильных системах связи. 439
Микушин А.В. MEMS фильтры в современных телекоммуникационных устройствах. 445
Микушин А.В. MEMS генераторы и особенности их применения. 450
Микушин А.В., Кожевников А.А. Особенности организации сетей профессиональной
связи. 455
Скоробогатов Р.Ю., Скоробогатова А.В. Линейность математической модели механического
движения роботизированной системы. 460
Фарафонтов С.Ю., Городецкий С.С. Построение графических операторских пультов с
применением интегральным микросхемам типа систем на кристалле. 468
Хмелев А.В. Использование объемных и интерактивных файлов в презентациях как способ
максимизации визуальной привлекательности. 472
Хохлов П. В., Хохлова В. Н. Настройки основных свойств материалов в визуализаторе
Arnold. 476
Хохлова В. Н., Новикова Е. Д. Процесс создания фотореалистичного изображения в
программе 3ds Max на основе фотографии. 493
СИСТЕМЫ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
Абрамова Е.С., Павлова М.С., Абрамов С.С., Павлов И.И., Хан В.А., Мышкин В.Ф. Передача
оптических пучков по атмосферному каналу. 505
Безгодкин Р.О., Калачиков А.А. Обзор моделей каналов беспроводных систем MIMO. 514
Бизяев А.В., Кусайкин Д.В. Исследование эффективности сверточной нейронной сети в задаче
идентификации вида модуляции сигнала в Рэлеевском канале. 518
Голошубов А.Ю. Особенности функционирования IMS в современных мобильных сетях. 523
Денисов Д.В., Тангамян А.А Исследование характеристик антенной системы на основе линзы
Люнеберга при смещении первичного облучателя из фокуса. 528
Зонова Е.К. Изучаем азбуку Морзе с мобильным приложением Android. 535
Калачиков А.А., Петров И.А. Применение технологии massive MIMO в системе связи
5G NR. 543
Калачиков А.А., Резван И.И. Антенные технологии в системах massive MIMO 5G NR. 547
Кокорева Е.В. О системах локального позиционирования кратко и по существу. 551
Костюкович А.Е. Аппроксимация модели распространения радиоволн внутри помещений на
основе измеренных данных. 557
Лиманский В.Н. Согласование излучающих неоднородностей в антеннах вытекающей
волны. 564
Плужников A.Ф., Костюкович А.Е. Исследование возможностей реализации определения
местоположения в сети Wi-Fi. 569
Резван И.И., Воробьев Р.И. Анализ точностных показателей приемников GPS и ГЛОНАСС на
основе статистики их сообщений при одинаковом местоположении. 574
6
Ретивин М.С. Виртуальный помощник военнослужащего в вашем смартфоне. 579
Старовойтов К.С., Разумихин А.С., Девятков Г.Н., Лайко К.А., Филимонова Ю.О. Реализация
амплитудных распределений на волноводно-щелевой антенной решетке. 584
Шурыгина К.И. Как найти своё место в этом непростом мире. 589
Якушев И.Ю. Анализ энергетической и спектральной эффективности 5G MIMO систем. 595
ЭЛЕКТРОННО-ФИЗИЧЕСКАЯ
Берг Я.А., Боровикова Д.В., Юпашевский А.В. Разработка автоматизированного
лабораторного стенда по биофизике, метрологии и цифровой обработке сигнала. 601
Богомолов Б.К. Исследование роста ледяных шипов. 605
Вершеня И.В., Хрусталев В.А., Аубакиров К.Я. Настройка многорезонаторных СВЧ фильтров
с помощью компьютерной САПР. 612
Зотов Л.Г., Большаков И.М. Оптимизация параметров реактивных элементов многотактных
повышающих преобразователей постоянного напряжения. 620
Казьмина А.С., Пиленко С.А., Юпашевский А.В., Марков А.В. Разработка
дифференциального датчика температуры для реализации устройства измерения
интенсивности энергообмена. 626
Кайгородцев В.А., Беркин А.Б., Жуков А.А., Краснов А.А. Автоматизация установки для
измерения коэффициента вторичной электронной эмиссии материалов, используемых в
проекте СКИФ. 631
Киселев Д.Е., Драгунов В.П. Мощность микроэлеткромеханического преобразователя
ударного типа при апериодичном движении подвижного электрода. 637
Кузнецов М.А, Калинин С.В., Черкаев А.С., Остертак Д.И. Исследование интерфейса
внедрения физических Моделей в среде TCAD Sentaurus. 643
Лисицына Л.И., Белавская С.В., Кузьмин А.Н., Геворгян И.С. Исследование
электрофизических параметров кожного покрова в области биологически активных зон при
лазерном воздействии. 650
Лисицына Л.И., Навроцкий Л.Г., Чиркова Н.С., Кузьмин А.Н., Белавская С.В., Блохин А.А.
Оценка температуры кожного покрова с помощью тепловизора при воздействии излучением
He-Ne лазера. 657
Морозов Ю.В., Мурасев А.А., Спектор А.А. Калибровка векторного магнитометра с
усреднением калибровочных параметров по комбинациям случайных угловых положений
вектора магнитной индукции. 664
Ненько А.В., Боровикова Д.В., Лоскутова О. А. Исследование изменения параметров
голосоречевого сигнала в результате психоэмоционального воздействия. 671
Писарев И.С., Юпашевский А.В., Казьмина А.С, Гришин О.В. Разработка камеры прямой
калориметрии. 676
Разинкин В.П., Вотяков Н.В., Стародубцева Е.М. Двунаправленный усилитель сигналов
сотовой связи 4G LTE стандарта. 680
Спутай С.В., Петров Н.Ю. Простая физическая модель для электрического поля снаружи
симметричного двумерного p-n перехода. 688
Чистяков Д.А. Сенсорный узел для регистрации и анализа вибрационных сигналов. 694
7
АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОММУТАЦИЯ И СЕТИ СВЯЗИ
УДК 004.05
Модели качества обслуживания в
телекоммуникациях на основе обобщенной цепи
передачи и фаз установления соединения
К. А. Батенков
Представлена взаимосвязь между качеством обслуживания и качеством
функционирования сети на основе обобщенной цепи передачи, используемой для
предоставления услуг пользователю. Показано, что в большинстве случаев успешность
фазы идентифицируется по возникновению определенного события, называемого
"триггером остановки", в течение заранее определенного периода времени, трактуемого
как "период ожидания".
Ключевые слова: качество обслуживания, цепь передачи, фаза соединения,
телекоммуникационная услуга.
1. Модель качества обслуживания обобщенной цепи передачи
Рекомендация ITU-T E.800 [1] иллюстрирует взаимосвязь между качеством обслуживания
(QoS) и качеством функционирования сети (NP) на основе обобщенной цепи передачи,
используемой для предоставления услуг пользователю. На рисунке 1 показан сценарий, в
котором два мобильных пользователя взаимодействуют друг с другом [2]. То же самое
построение применимо и к любой другой конфигурации, где пользователь эксплуатирует
клиент-серверную услугу.
пользователь пользователь
терминал терминал
транспортная
сеть доступа сеть доступа
сеть
(end-to-end QoS)
сквозное качество обслуживания
Рис. 1. Модель качества обслуживания обобщенной цепи передачи
качество услуг связи
Принципиальных различий со структурной моделью качества (рис. 2) у модели на основе
обобщенной цепи передачи (рис. 1) нет. Можно даже говорить, что последняя является
частным случаем первой. Например, в представленном варианте используется два терминала
и две сети доступа (access network), по одной на каждом конце. Транспортная сеть (core
network – базовая есть, ядро сети) обеспечивает взаимодействие между двумя сетями доступа.
Она может состоять из различных сетей, управляемых разными провайдерами.
8
составная сеть
пользователь коммутатор пограничный пользователь
UNI локальной UNI
терминал сети маршрутизатор терминал
сеть сеть
оператора оператора
- - -
качеств о(N фPу)нк качеств о(N фPу)нк качеств о(N фPу)нк
ционирования ционирования ционирования
сети сети сети
качество работы качество работы качество работы
сети сети сети
электросвязи электросвязи эле к(oтvрeоrсaвlяl зNиP)
качество функционирования сети в целом
качество работы сети электросвязи
(QoS)
качество обслуживания
качество услуг связи
(QoE)
качество восприятия
Рис. 2. Структурная модель качества в телекоммуникациях
качество обслуживания пользователей услуг связи
Каждая из перечисленных компонент оказывает влияние на достигаемый уровень качества
обслуживания. Если одно из пользовательских устройств имеет ограниченные возможности,
например, невысокую вычислительную мощность, то это окажет существенное влияние на
сквозное качество обслуживания. То же самое относится и к сетям доступа, пропускная
способность линии связи который играет заметную роль. Кроме того, если один из
провайдеров, эксплуатирующих фрагмент транспортной сети, нарушает договор об уровне
обслуживания (SLA) между провайдерами, это также скажется на результирующем качестве
обслуживания.
На рисунке 3 представлено более абстрактное определение качества обслуживания. На
качество обслуживания, воспринимаемое пользователем, с одной стороны, влияют
технические составляющие, такие как готовность услуги или задержка установления
соединения. С другой стороны, такие факторы, как тарифы, время ремонта, доступность
службы поддержки и многое другое, формируют качество функционирования, не зависящее
от сети.
(QoS)
качество обслуживания
,
кач(еnстeвtwо oфrуkн pкeцrиfoоrнmиaрnоcвeа)ния ка(чnеoсnт-вnоe tфwуoнrкkц pиeоrнfoиrрmоaвnаcнeи)я
сети не зависящее от сети
Рис. 3. Составляющие качества обслуживания
9
2. Фазоориентированная модель качества обслуживания
Использование услуги разбивается на различные последовательные фазы в соответствии
со временной шкалой [2, 3]. На рисунке 4 показаны различные фазы использования услуги:
запуск услуги, доступ к сети, доступ к услуге, пользование услугой, а также завершение ее
использования.
преднамеренное
завершение
запуск доступ доступ пользование
услуги к сети к услуге услугой
неп(реднамеренн)ое
завершение
прерывание
готовность Рисд.о 4с.т уФпанзоосотрьи ентиродвоаснтнуапян моостдье ль качесцтевлао сотбнсолсутжьи ванияп оддерживаемость
сети сети услуги услуги услуги
Смысловые содержания составляющих качества обслуживания [4, 5], соответствующих
отдельным фазам предоставления услуги, следующие.
Готовность сети – возможность предоставления услуг пользователю посредством
сетевой инфраструктуры.
Доступность сети – возможность успешной регистрации пользователя в сети,
предоставляющей услугу. Доступ к сети возможен только в том случае, если она готова к
обслуживанию пользователей.
Доступность услуги – возможность пользователя получить доступ к желаемому.
Доступность сети является предварительным условием для данной фазы.
Целостность сервиса – возможность поддержания соответствующего уровня качества во
время предоставления услуги; включает элементы подобные качеству передаваемого
контента, например, качество речи, качество видео или количество битовых ошибок в
передаваемом файле. Целостность услуги определяется только в случае успешного доступа к
ней.
Поддерживаемость услуги – возможность прекращения предоставления услуг (по воле
или против воли пользователя); включает все возможные параметры прерываний
обслуживания, например, коэффициент обрыва соединения или коэффициент потери данных.
Естественно, что успешный доступ к услуге является обязательным условием для данной
фазы.
Важно понимать взаимосвязь фаз между собой. Как упоминалось выше, эти фазы зависят
друг от друга [6, 7]. Только успешность предыдущей фазы позволяет определять параметры
следующей фазы. Успешность фазы определяется благоприятным исходом попытки ее
выполнения и своевременной реакцией сети [8]. В большинстве случаев успешность фазы
идентифицируется по возникновению определенного события, называемого "триггером
остановки", в течение заранее определенного периода времени, трактуемого как "период
ожидания".
Фаза не завершается успешно, если не выполняется хотя бы одно из условий:
– если происходит событие, отличное от триггера остановки, например, возникновение
ошибочной комбинации.
– если регистрируется триггер остановки, но после истечения периода ожидания;
– если вообще не происходит никакого события.
Хотя некоторые из этапов имеют большее значение для мобильных сетей, общая
концепция применяется к произвольной сети, предоставляющей услуги пользователю.
10
