Том 21, № 1 (2023)

В данной статье приводятся полученные результаты по оценке качества представленных в [1; 2] программных генераторов псевдослучайных последовательностей для имитационного моделирования систем массового обслуживания, включающих гиперэрланговское и гиперэкспоненциальное распределения второго порядка, что является логическим продолжением указанных работ. Эти законы распределения востребованы в теории массового обслуживания, как обеспечивающие большой диапазон изменения коэффициента вариации, играющего важную роль при расчете средней задержки в очереди. В научной литературе, а также в самой библиотеке GPSS WORLD отсутствуют данные по таким генераторам. Оценка качества программных генераторов независимо от языка программирования обычно проводится на основе статистических тестов. При этом используются критерии согласия Пирсона или Колмогорова-Смирнова. Кроме того, сравниваются между собой теоретические и статистические моменты соответствующего порядка. В отличие от простых законов распределений, для которых применение вышеназванных статистических тестов предусмотрено в известных программных продуктах и не вызывает никаких затруднений, в нашем случае использование автоматического тестирования исключено. В известных пакетах STATISTICA, STATGAPHICS, Matlab/Simulink и др. не предусмотрено использование рассматриваемых нами гиперэрланговского и гиперэкспоненциального законов распределений. Поэтому статистический тест Пирсона вычисляется и проверяется вручную. Представленные результаты должны быть полезны специалистам по дискретно-событийному моделированию в среде GPSS WORLD.

В статье рассматривается задача построения математической модели канала передачи данных в системах связи в случае, когда сигналы на входе канала оказываются неизвестными на выходе. Построение математических моделей непосредственно на основе наблюдаемых данных составляет задачу идентификации, а рассматриваемый случай относится к задаче слепой идентификации. В работе последовательно рассмотрено понятие идентифицируемости линейной динамической системы в пространстве состояний, показана связь этого понятия с понятиями наблюдаемости и управляемости. Доказан ряд утверждений об идентифицируемости линейной динамической системы, описывающей канал связи. В частности, показано, что если система идентифицируема, то для ее описания достаточно использовать модель «вход-выход», при этом модель «вход-состояние-выход» является избыточной. Далее, на основе доказанных утверждений сформулированы условия слепой идентифицируемости для случая дискретной системы с одним входом и множественным выходом, которые накладываются на компоненты передаточной матрицы системы. При этом идентифицируемость системы в обычном смысле является дополнительным условием.

В статье описывается разработка реального макета сети BAN (Body Area Network) для мониторинга за состоянием здоровья человека. Cети BAN могут помочь улучшить качество жизни людей, страдающих от различных заболеваний, таких как диабет, сердечно-сосудистые заболевания и другие. Они являются доступными для широкого круга пользователей, включая людей с ограниченными возможностями и пожилых людей. Также могут обеспечить высокий уровень безопасности, так как они используют шифрование данных и аутентификацию пользователей. Данные сети легко настраиваются и адаптируются под нужды конкретного пользователя. В статье представлены результаты проведенных исследований, которые показывают состояние человека при различных условиях. Благодаря разработанному макету сети BAN, можно не только на практике исследовать состояние здоровья людей, но и использовать его для научных исследований в университетах.

Широкое распространение беспилотных летательных аппаратов различного назначения, расширяющиеся сферы их применения и постоянно возрастающие требования по стойкости каналов связи настоятельно требуют создания новых эффективных антенных решений для аппаратуры командных радиолиний управления и полезной нагрузки. Статья посвящена краткому анализу имеющихся сведений о радиолиниях беспилотных летательных аппаратов, решений в области антенн для аппаратуры командных радиолиний управления и полезной нагрузки и исследованию перспективных антенн для размещаемых на беспилотных летательных аппаратах ретрансляторов. Проведенный обзор основных типов антенн, устанавливаемых на корпус беспилотного летательного аппарата, включая штыревые, микрополосковые и спиральные, а также антенные решетки на их основе, позволил обосновать перспективность использования низкопрофильных и спиральных антенн для ретрансляторов, размещаемых на беспилотных летательных аппаратах. Проведенные исследования частотных и пространственных характеристик низкопрофильных и спиральных антенн подтвердили их достаточную эффективность. Предложенные решения могут быть положены в основу разработки перспективных антенн для ретрансляторов, размещаемых на беспилотных летательных аппаратах.

Эксплуатация несертифицированного оборудования телерадиовещания, находящегося в 85 регионах России, является важнейшей проблемой развития региональных сетей вещания при отсутствии системных требований к сетевым передатчикам и наземным станциям спутниковых ретрансляторов в отечественном стандарте «Телевидение вещательное цифровое. Система эфирного наземного цифрового телевизионного вещания второго поколения DVB-T2». Системные требования в стандарте являются основой актуализации требований к оборудованию при его сертификации. На основе проведенных автором исследований, опубликованных в отечественных и зарубежных статьях, защищенных патентами Российской Федерации, представлены требования, предъявляемые к сетевым передатчикам и земным станциям спутниковых ретрансляторов в одночастотных сетях телерадиовещания. В частности, сформулированы системные требования к оборудованию при формировании регионального мультиплекса, по метрологическому обеспечению эксплуатации одночастотных сетей SFN (Single Frequency Network) и по распределенной системе мониторинга качества телерадиовещания стандарта DVB-T2. Представлены также требования по оценке эффективности работы сетей SFN, что позволит в дальнейшем модернизировать существующие региональные сети для повышения их надежности и качества телерадиовещания во всех 85 регионах РФ, сертифицировать оборудование в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации. Результаты, проведенных автором исследований, позволят разработать системный проект по созданию эфирного цифрового телевизионного вещания в четырех новых регионах России. Рассматриваются перспективы развития оборудования стандарта DVB-T2 на программном уровне.

Технология 6G создаст интеллектуальную, высокомасштабируемую, динамичную и программируемую сеть беспроводной связи, способную обслуживать множество разнородных беспроводных устройств. Различные узлы и устройства 6G будут генерировать колоссальные объемы распределенных данных, поэтому в сети пост-NGN (New Generation Networks) потребуется внедрить различные методы машинного обучения, которые позволят решать очень сложные сетевые задачи. Из-за нехватки ресурсов, ограничений по задержке и проблем с конфиденциальностью, пограничные устройства не могут выгрузить весь собранный ими набор данных на облачный сервер для централизованного обучения моделей. Для преодоления этих проблем можно использовать методы распределенного обучения, позволяющие устройствам совместно обучать модели без обмена необработанными данными, что снижает расходы на связь, задержки, а также повышает конфиденциальность данных. Модели распределенного машинного обучения будут играть важную роль в сетях 6G, они имеют ряд преимуществ перед централизованными методами, однако, реализация распределенных алгоритмов в беспроводных средах с ограниченными ресурсами может оказаться сложной задачей. Важно учитывать неопределенность беспроводной среды, связанную с большим количеством возмущающих факторов, ограниченные беспроводные (мощность передачи, радиочастотный спектр) и аппаратные (вычислительная мощность) ресурсы. Следовательно, важно выбрать правильный алгоритм машинного обучения, основанный на характеристиках беспроводной среды и требованиях к ресурсам процесса обучения. В статье рассматривается применение моделей распределенного искусственного интеллекта в коммуникационных сетях нового поколения, с целью управления ресурсами и обработки данных. Описываются основные алгоритмы и подходы распределенного машинного обучения, области применения, методы и модели. В статье анализируются способы, которыми распределенные модели искусственного интеллекта могут решать различные задачи в сетях связи, включая оптимизацию использования ресурсов и обеспечение высокой производительности и доступности сетевых сервисов.

Для обеспечения безопасного обмена данными по сети необходимо соблюдать требования к конфиденциальности, целостности и доступности передаваемой информации. Для соблюдения указанных требований производится шифрование данных на передающей стороне и дешифрование полученной информации – на принимающей стороне. Шифрование передаваемого сообщения выполняется по правилам, которые определяются алгоритмом и ключом. Криптобезопасность зашифрованной информации зависит от длины ключа. Среди алгоритмов шифрования выделяют алгоритмы с симметричным (закрытым) ключом и с асимметричным (открытым) ключом. При всех достоинствах закрытого ключа для его доставки от одного пользователя другому (распределение ключей) используют асимметричные ключи. Однако высокопроизводительные квантовые компьютеры способны дешифровать перехваченную информацию. Поэтому в современных криптографических системах используют квантовое распределение ключей. Идея использования квантовых битов была предложена в 1970 г. С. Визнером. В 1984 г. Ч. Беннет и Ж. Брассар предложили протокол BB84. Использование «запутанных» квантов для систем с квантовым распределением ключей предложил в 1991 г. А. Экерт. На основе указанных протоколов создаются все современные системы квантовой криптографии.

Характеристики систем зондирования спектра и обнаружение занятости полос спектра в когнитивном радио являются одними из основных аспектов исследования. В случае, когда рассматривается система, в которой первичный пользователь меняется или присутствуют первичные пользователи нескольких типов, используют энергетический детектор. Для работы энергетического детектора основными параметрами, которые определяют вероятностные характеристики обнаружения (вероятность обнаружения пользователя, вероятность ошибки вида «ложная тревога» и вероятность ошибки вида «пропуск цели») будут зависеть от правильного определения порога решений. В данной статье просматривается аналитический подход к определению нормированного порога решений. Цель - проанализировать и определить оптимальное значение порога решений для энергетического детектора в канале с релеевскими замираниями. Рассмотрена система зондирования спектра в когнитивном радио. Определены нормированные величины порогового решения для канала с релеевскими замираниями. Представлены графические иллюстрации результатов анализа и вычислений. Полученные результаты определения пороговых решений являются хорошим приближением для расчета характеристик систем зондирования в когнитивном радио в каналах с релеевскими замираниями, обеспечивая возможность с большей вероятностью определить полосы частот, свободные от первичных пользователей, за счет чего повышается эффективность использования радиочастотного спектра.

В работе рассмотрена актуальность поиска инструментария для объективной оценки трудоемкости и сроков разработки программного обеспечения. Основной целью данного инструментария является, с одной стороны, предоставление ИТ-компании возможности объективно оценивать трудоемкость и, следовательно, стоимость будущего программного продукта на ранних стадиях, а, с другой стороны, обеспечение прозрачности обоснования приемлемой цены сделки для заказчика. Особенностью ИТ-отрасли является нематериальный характер создаваемого продукта и, как следствие, определенную сложность представляет задача выбора методов (метрик) оценки трудоемкости и прогнозирования сроков реализации программного продукта, позволяющих без особых временных и финансовых затрат получить реалистичные данные. Приведены результаты проведенного анализа и сравнения наиболее распространенных методов оценки трудоемкости разработки программного продукта (в частности, IFPUG, UCP, COCOMOII и т.д.), выявлены их преимущества и ограничения. Предлагается обобщенный алгоритм работы системы поддержки принятия решений для сокращения времени и повышения обоснованности расчетов при составлении сметы аналитиком ИТ-компании в рамках подготовки технического задания. Приводится описание отдельных экранных форм проектируемого модуля системы поддержки принятия решений.