ri2014_materials

80	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

утечки информации и ведения разведки в ближней зоне и существующим недостаточным уровнем разработки научных положений и практических рекомендаций, соответствующих современным условиям безопасного функционирования объектов управления.

Данное противоречие позволяет констатировать задачу, заключающуюся в необходимости поиска новых решений в данной проблемной области и разработке научно-методического аппарата по повышению защищенности цепей электропитания средств ЭВТ от несанкционированного съема информации противником, а также практических рекомендаций по его реализации.

Королёв Ю.В.

Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СВЯЗИ

Одним из важнейших этапов управления связью является техническое обеспечение связи, представляющее собой деятельность органов управления связи, направленную на выработку и принятие обоснованных решений по построению и обеспечению функционирования системы связи, своевременную разработку соответствующих документов и доведения их до подчиненныхдолжностных лиц. Проводимый комплекс работ характеризуется: ограниченными временными и людскими ресурсами на его выполнение; неопределенностью и динамичностью изменения обрабатываемой информации; сложностью процесса выработки и принятия решений; большим количеством разрабатываемых документов; значительными трудозатратами; коллективным характером работы, обусловленным общими исходными данными. Кроме того, реализацией метода параллельной работы должностных лиц и вытекающими из этого трудностями взаимной непротиворечивости принимаемых решений; наличием определенной последовательности процессов планирования технического обеспечения связи и создания различных документов, увязки их разработки по месту, времени.

В настоящее время интенсивно развиваются все средства связи и автоматизации, наращиваются возможности в обеспечении процессов информационного обмена систем управления различного назначения. Наряду с этим возникает множество проблем по эксплуатации, обслуживанию и ремонту этих средств связи.

Техническое обеспечение связи и автоматизированных систем управления - комплекс мероприятий, направленных на обеспечение средствами связи и автоматизации, поддержание ее в исправном рабочем состоянии и постоянной ежедневной готовности к применению, быстрое восстановление и возвращение в строй при аварийных, чрезвычайныхповреждениях и эксплуатационных отказах. Своевременная и правильная организация технического обеспечения связи достигается:

1)знанием и выполнением личным составов персонала правил эксплуатации средств связи;

2)регулярным проведением регламентных работ, технических осмотров и технических проверок средств связи;

3)проведением постоянного технического надзора за электро- и радиоизмерительными приборами;

4)постоянной готовностью ремонтных органов к выполнению ремонта, их укомплектованностью

ивысокой технической подготовкой личного состава специалистов;

5)высокой производительностью и подвижностью ремонтных органов (мобильностью);

6)бесперебойным снабжением запасными частями, инструментом и запасов материалов. Таким образом, правильное и своевременное техническое обеспечение связи вытекает из

комплексного выполнения этих мероприятий.

В связи с этим предлагается отказаться от планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта техники связи. Единая система технического обеспечения техники связи (в части ремонта) будет реализована на базе существующих (оптимизированных) производственных мощностей предприятий. Для этого предлагается создать единый сервисный центр обслуживания и ремонта техники связи.

Королёв Ю.В.

Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи ОСОБЕННОСТИ ЭТАПОВ ПЛАНИРОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СВЯЗИ

Вданной статье рассмотрим этапы планирования технического обеспечения связи предприятий

иорганизаций. К основным пунктам планирования технического обеспечения связи можно отнести следующие составляющие:

1) Уяснение задачи и оценка обстановки - в результате должно быть принято информационное решение.

2) Выработка замысла - в результате чего должно быть принято организационное решение. Происходит выработка основного элемента процесса планирования - замысла на организацию

http://spoisu.ru

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ И ТЕХНОЛОГИИ	81

технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления, формируются структурно-топологические характеристики системы технического обеспечения и автоматизированных систем управления и решаемые ею дальнейшие задачи.

3)Завершение принятия решения - в результате чего должно быть принято конкретное правильное решение. Происходит детализация замысла, определяются основные задачи предприятию, направленные на организацию конкретного решения.

4)Оформление технической документации технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления, доведение их до подчиненных отделов и служб данного предприятия.

Основные задачи технического обеспечения связи:

1)Поддержание средств связи в рабочем состоянии при применении по назначению, хранении

идоставки на предприятия;

2)Восстановление работоспособности средств связи в случае возникновения отказов, аварийных и чрезвычайных повреждениях на предприятиях.

3)Обеспечение отделов предприятий новыми средствами и новым имуществом связи; Кроме того, в качестве одной из основных задач можно также выделить задачу подготовки персоналаспециалистов в данной области.

Основные выводы:

1. Процесс планирования технического обеспечения связи - одна из сложных функций системы, так как в результате него вырабатывается обоснованное решение на организацию технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления, поддержание средств связи предприятий в требуемом рабочем состоянии, от которого зависит качество решения задач по техническому обеспечению связи.

2. Структура процесса технического обеспечения связи включает в себя три решения: оперативное, информационное и организационное. И как завершение трех этапов технического обеспечения связи -оформление разработанных документов и доведение их до рабочего персонала.

3. Для оценки качества управления системой технического обеспечения связи необходимо выделить его существенные свойства, определить показатели и осуществить выбор модели для их качественной оценки.

4. Одним из методов исследования процесса технического обеспечения связи является метод сетевого планирования и управления. Его применение позволяет гибко в зависимости от целей анализа и характера исследуемого процесса (при различной степени детализации) дать всестороннюю оценку свойств процесса управления техническим обеспечением связи в системе промышленного предприятия. Данное применение технического обеспечения связи будет рассмотрено в рамках работы рассматриваемого предприятия.

Таким образом, необходимо уделять большое внимание техническому обеспечению связипредприятий и организаций.

Косоногов А.М., Калюка В.И., Мишин А.И.

Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТЬЮ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специфика функционирования сетей передачи данных специального назначения (СПД СН) в большинстве случаев не позволяет непосредственно применять известные технологические решения. Имеющиеся ограничения следует связывать, прежде всего, с отсутствием в настоящее время специальных алгоритмов управления (САУ) для СПД СН, в т.ч. и беспроводных СПД СН (БСПД ВН), по своей сути являющихся дополнением для современных сетевых технологий (международных стандартов) и учитывающих различную природу неопределенностей и конфликтности, возникающих в условиях взаимодействия с внешней средой.

Причины технологического запаздывания в развитии БСПД СН видятся в отсутствии для них САУ, которые обеспечили бы повышение устойчивости передачи неоднородных и изменяющихся потоков информации в условиях неопределенности и конфликтности взаимодействия с внешней средой, позволили бы повысить эффективность передачи данных за счет оптимизации функциональных характеристик (ФХ) БСПД СН.

Структурно-топологическое построение БСПД СН предполагает моделирование сети, ее представление количественными показателями через соответствующие параметры, а также описание состава, конфигурации, взаимосвязи отдельных элементов и принципов установления связи. Многогранность такого описания БСПД СН обуславливает наличие целого ряда характеристик, которые можно объединить в три составные группы: функциональные, экономические и морфологические характеристики.

http://spoisu.ru

82	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

Кпервой группе характеристик относятся ФХ БСПД СН, которые раскрывают протекающие в них процессы передачи информации, позволяют определить их основные вероятностно-временные параметры.

Ко второй группе характеристик относятся экономические характеристики (ЭХ) БСПД СН. Они показывают затраты, необходимые на строительство и эксплуатационное обслуживание БСПД СН.

Ктретьей группе характеристик относятся морфологические характеристики (МХ) БСПД СН. Группа морфологических (структурно-топологических) характеристик позволяют дать описание состава и построения БСПД СН, характера взаимосвязи между коммутационными центрами различных типов, а также способов распределения каналов по ветвям и направлениям связи.

Проведенные исследования позволили выделить новую группу характеристик, по своему содержанию вобравшей в себя наполненность всех трех. Эта группа характеристик получила название мультиоптимизационные характеристики БСПД СН.

Принято деление алгоритмов на алгоритмы функционирования и расчета.

Калгоритмам функционирования (АФ) относятся алгоритмы, дополняющие международные стандарты и обеспечивающие наибольшую эффективность функционирования элементов и средств БСПД СН в условиях неопределенности и конфликтности взаимодействия с внешней средой

Калгоритмам расчета (АР) принято относить алгоритмы, являющиеся так называемым математическим аппаратом, с помощью которого производятся все вычисления. Используется математический аппарат из теории эволюционного моделирования и теории игр.

В первом случае – это списочные и генетические алгоритмы, во втором – адаптивно-игровая оптимизация.

Исследования показывают, что для управления БСПД СН следует принимать во внимание возможность совместного использования АФ и АР, позволяющее говорить о создании на их основе САУ.

Краснов В.А., Байбиков Р.Р.

Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи БЕЗОПАСНОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ СПЕЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Одним из направлений обеспечения безопасности специальных систем управления является введение в заблуждения противостоящей стороны.

Конфликтующие специальные системы управления (ССУ) стремятся ввести друг друга в заблуждение путем манипулирования различными демаскирующими признаками. Очевидно, что для этого обе противостоящие стороны будут использовать общую среду информационного обмена.

Вданном случае совокупность основных классов демаскирующих признаков, используемых противостоящими сторонами для введения в заблуждение, может выглядеть следующим образом:

демаскирующие признаки функционирования специальных систем управления, вскрываемые видовыми разведками;

демаскирующие признаки функционирования специальных систем управления, вскрываемые радио- и радиотехнической разведками;

демаскирующие признаки функционирования специальных систем управления, вскрываемые компьютерной разведкой;

демаскирующие признаки функционирования специальных систем управления, вскрываемые другими разведками.

Внастоящее время, с интенсивным развитием цифровых технологий в сфере военной связи, учитывая ориентирование специальных систем управления на использование ресурсов ЕСЭ РФ, а так же учитывая значительно большую внешнюю связанность ЕСЭ РФ, чем внутреннюю, можно говорить о том, что появилось, и активно используется информационное поле компьютерной разведки, которое при различных условиях не уступит по информативности полям радиоразведки и видовых разведок, особенно в условиях «мирного» времени.

Следовательно, если противостоящая специальная система управления имеет более развитые технические возможности (например, страна является производителем телекоммуникационного оборудования, используемого для построения ЕСЭ РФ), можно выделить дополнительную угрозу сокрытия замысла введения в заблуждение – ведение компьютерной разведки и выявление противоречий между разведывательными данными, полученными из классических источников и разведывательными данными, полученными в ходе ведения компьютерной разведки.

К первоочередным задачам можно отнести:

обеспечения непрерывности процесса введения противостоящей ССУ в заблуждение;

выявление и постоянное уточнение совокупности технических демаскирующих признаков функционирования ССУ в новых условиях и пределы их возможного варьирования для нейтрализации возможностей компьютерной разведки;

http://spoisu.ru

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ И ТЕХНОЛОГИИ	83

разработку методики формирования минимально необходимого набора технических демаскирующих признаков функционирования ССУ для введения противостоящей ССУ в заблуждение.

организация единой подсистемы управления демаскирующими признаками функционирования ССУ.

Для решения этой задачи необходимо разрабатывать организационные, технологические и методологические решения.

Краснов В.А. Саржигитов Ш.Т.

Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи АКУСТИЧЕСКИЕ И ВИБРОАКУСТИЧЕСКИЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ. ВЫБОР СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ

Технический канал утечки информации – совокупность источника информации, физической среды распространения и приемника информации – технического средства разведки. Применительно к речевой информации, в защищаемом помещении источником информации является, как правило, человек; средой распространения – воздух, элементы инженерных конструкций – стены, потолки, стекла, воздуховоды и т.п. Технические средства разведки в рассматриваемом случае – это, прежде всего, стетоскопы, воспринимающие структурные акустические волны, микрофоносодержащие устройства (диктофоны, радио и проводные закладки, мобильные телефоны и т.п.), лазерные и ИКмикрофоны, которые также называют специальными техническими средствами – СТС.

Методы и средства защиты речевой информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналам основаны на уменьшении отношения «сигнал/шум». При этом различают пассивные и активные методы.

Пассивные методы направлены на уменьшение уровня информативного сигнала за счет улучшения звуко- и виброизоляции инженерных конструкций и установки фильтрующих устройств в проводных коммуникациях.

Активные методы основаны на увеличении уровня шума по отношению к естественному (фоновому) и реализуются с помощью технических средств, основу которых составляют различные генераторы шума.

Наиболее эффективными являются помехи типа "розовый" шум и шумовая "речеподобная" помеха. При их использовании для скрытия смыслового содержания ведущегося разговора необходимо обеспечить превышение уровня помех над уровнем скрываемого сигнала в точке возможного размещения датчика средства акустической разведки на 4.0-4.5 дБ, а для скрытия тематики разговора – на 7.5-8.0 дБ. Помеха типа "белого" шума по сравнению с помехами типа «розовый» и «речеподобный» шум обладает несколько худшими маскирующими свойствами, проигрывая по энергетике 0.8-1.2 дБ.

С точки зрения защиты речевой информации при проведении конфиденциальных переговоров технические средства защиты можно подразделить на две группы: средства защиты помещений и средства защиты собственно речевой информации.

К первой группе относится аппаратура постановки помехи на границе защищаемого помещения («вдоль» ограждающих конструкций) – это генераторы акустического и виброакустического шума. Ко второй группе – аппаратура акустического зашумления, располагающаяся в непосредственной близости от места нахождения участников переговоров.

Во втором случае вероятность утечки речевой информации за счет любых СТС, содержащих микрофоны, близка к нулю, но возникает проблема обеспечения комфортности переговоров, поскольку участники находятся под непосредственным воздействием акустического шума.

Таким образом, при выборе средств защиты информации от утечки по акустическим и виброакустическим каналам утечки информации при прочих равных условиях (габариты, стоимость, наличие сертификата) предпочтение можно отдать генераторам шума, построенным на принципе использования помех типа «розовый» и «речеподобный» шум.

Кропотов П.А., Тарасов О.М.

Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи КВОПРОСУОПРЕДЕЛЕНИЯОПТИМАЛЬНОЙТОПОЛОГИЧЕСКОЙСТРУКТУРЫСИСТЕМЫСВЯЗИ

Поставленная задача включает в себя два основных этапа:

1.Обоснованный выбор оценочных характеристик качества топологической структуры системы

связи.

2.Оптимизированный выбор на основании оценочных характеристик наиболее приемлемой топологической структуры из нескольких допустимых альтернатив.

Для объективной оценки качества, как в целом системы связи, так и любых ее элементов, необходим подбор оценочных характеристик – показателей оптимизации. При этом необходимо обоснование использования каждой конкретной характеристики. Подбор показателей оптимизации

http://spoisu.ru

84	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

определяется текущей обстановкой, в которой формируется система связи. На данном этапе особо сильно влияние субъективных человеческих оценок. Поэтому важно создание рекомендованного, универсального набора характеристик, оценивающих систему связи в самых различных условиях ее функционирования. Предлагаемый перечень показателей имеет лишь рекомендательное значение. Он может меняться при изменении внешней обстановки.

При построении системы связи, по возможности наиболее высокого качества, помимо использования новейших технических средств, необходима организация их наилучшего взаимодействия. Эта задача включает в себя оптимизацию структуры системы связи, куда в свою очередь входит решение задачи научно обоснованного выбора топологической структуры из ряда имеющихся альтернатив. Создание универсальной математической модели, позволяющей упорядочить имеющиеся варианты решений (альтернативы) с точки зрения их качества, является актуальной научной задачей. Использование подобной модели минимизирует субъективность человеческой оценки, основанной на интуиции, существенно понижает возможность ошибки.

При разработке методики производилось сопряжение метода анализа иерархий (МАИ) с теорией матриц и графов. Выбор МАИ определялся большим допустимым числом показателей оптимизации (до пятнадцати показателей). В результате применения данного метода, каждой альтернативе сопоставляется число, количественно характеризующее качество конкретной топологической структуры на основании избранных показателей оптимизации. Методика применима как на этапе проектирования системы связи, так и на этапе ее создания и реконфигурации в процессе использования, а также на этапе сворачивания.

Любая сложная система представляется набором различных структур. Структура – характеристика устойчивых связей и способов взаимодействия элементов системы, она определяется заданием отношений на множествах элементов системы. В настоящей работе внимание уделено только топологической структуре. Однако все положения, приводимые для топологических структур, являются справедливыми и для любого другого типа структур (технической, информационной, технологической, программно-математического обеспечения, организационной).

В данной работе исследуется возможность оптимального выбора топологической структуры системы связи. Выбор производится из четырех возможных вариантов (альтернатив) по пяти показателям. Альтернативы различны как по числу элементов, входящих в структуру, так и по организации связей между ними.

Предлагаемая методика решения оптимизационной задачи может использоваться в самых широких областях, связанных со структурным анализом и синтезом.

Логинов А.А., Кораблин В.О.

Россия, Санкт-Петербург, ЗАО «Институт инфотелекоммуникаций» СРЕДСТВА РУЧНОГО ВВОДА ДАННЫХ О СОСТОЯНИИ СРЕДСТВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

В настоящее время идет процесс построения службы централизованного мониторинга сетей связи специального назначения. В связи с этим возникает необходимость автоматизированного мониторинга элементов этой сети. Вместе с тем сети связи включают в себя не только оборудование поддерживающее современные протоколы мониторинга и управления, но и оборудование, не предназначенное для удаленного мониторинга. При этом вывод из эксплуатации и замена этого оборудования не планируется.

Для решения задачи мониторинга оборудования не поддерживающего никаких протоколов удаленного мониторинга были разработаны средства ручного ввода данных о состоянии средств телекоммуникаций.

Для мониторинга состояния телекоммуникационного оборудование требуется оператор, который визуально контролирует состояние оборудования и заносит данные о состоянии в программу.

Средства ручного ввода состоят из двух компонентов: серверной части и приложения администрирования.

Приложение администрирования позволяет оператору редактировать список оборудования, подлежащего контролю, а также указывать состояние оборудования (норма / предупреждение / авария / не определено) с дополнительным примечанием, если оно необходимо. При этом допускается регистрация не только отдельных единиц оборудования, но и целых сетей, например, сеть АТС.

Для оборудования необходимо указать номер порта, на котором будет запущен агент управления, параметры аутентификации и параметры доступа к мониторирующей системе для отправки извещений.

Серверный компонент, на основании данных, введенных оператором, формирует и запускает агенты управления, предоставляющие мониторирующей системе информацию о состоянии агентов. Для агентов, отображающих состояние отдельных единиц оборудования, мониторирующей системе передаются данные о его состоянии и дополнительном примечании. Для агентов, отображающих

http://spoisu.ru

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ И ТЕХНОЛОГИИ	85

состояние сети оборудования, вместо скаляров состояния возвращается табличный атрибут, содержащий интегральное описание состояния всей сети. При изменении состояния оборудования могут формироваться извещения установленного образца.

Серверный компонент поддерживает работу с несколькими приложениями администрирования одновременно, что позволяет использовать одно средство ручного ввода данных для нескольких небольших узлов связи.

Таким образом, средство ручного ввода данных предоставляет инструментарий, необходимый для включения в контур технологического мониторинга любого телекоммуникационного оборудования, находящегося в эксплуатации, даже в случае отсутствия возможности его удаленного мониторинга.

Логинов А.А., Олимпиев А.А.

Россия, Санкт-Петербург, ЗАО «Институт инфотелекоммуникаций» УПРАВЛЕНИЕ СВЯЗНОСТЬЮ СЛУЖБЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО МОНИТОРИНГА СЕТЕЙ СВЯЗИ

При образовании службы централизованного мониторинга (СЦМ) сетей связи специального назначения (СССН), являющейся одним из основных средств информационного обеспечения АСУС

СССН, возникает необходимость определения набора средств поддержки автоматизированного управления взаимодействием функциональных элементов (ФЭ). Под управлением состоянием взаимодействия ФЭ понимается совокупность действий, которые необходимо выполнить для изменения административного статуса этого взаимодействия (включение/выключение возможности информационного обмена между ФЭ).

При образовании СЦМ используются следующие виды взаимодействия:

вертикальное взаимодействие — вид взаимодействия, при котором один ФЭ СЦМ (младший) организационно подчинен другому (старшему). Этот вид взаимодействия предназначен для получения интегральной оценки фрагмента СССН, находящегося в зоне ответственности младшего ФЭ;

горизонтальное взаимодействие — вид взаимодействия, свойственный для одноранговых ФЭ СЦМ. При этом виде взаимодействия ФЭ обмениваются информацией о параметрах состояния технических средств, обеспечивающих эти ФЭ каналом информационного обмена.

Горизонтальный вид взаимодействия, в свою очередь может быть двух видов: оба ФЭ являются младшими относительно одного или двух разных старших ФЭ.

Если управление взаимодействием старший-младший однозначно: состоянием вертикальным вертикального взаимодействия всегда должен управлять старший ФЭ через интерфейс управления старший-младший, то для горизонтального взаимодействия возможет один из трех вариантов управления:

каждый ФЭ вступающий во взаимодействие управляет своим окончанием взаимодействия, процесс установки связи согласуется с помощью отправки заявки на возможность выполнения требуемых действий;

если оба ФЭ, вступающих во взаимодействие, находятся в зоне ответственности одного старшего ФЭ, то управление состоянием связи осуществляет старший ФЭ, для чего один из младших ФЭ (инициатор) должен подать соответствующую заявку;

если оба ФЭ, вступающих во взаимодействие, находятся в зоне ответственности разных старших ФЭ, то управление состоянием связи осуществляется старшими ФЭ обоих сторон, для чего один из младших ФЭ (инициатор) должен подать соответствующую заявку для инициализации процесса согласования возможности проведения данной операции между старшими ФЭ.

Таким образом, можно утверждать, что для управления связностью СЦМ СССН достаточно наличия следующих механизмов поддержки автоматизированного управления:

поддержка функций управления связностью и контроля ее состояния в интерфейсе взаимодействия ФЭ СЦМ СССН;

наличие средств, реализующих заявочный механизм, и возможности информационного обмена между службами поддержки ФЭ СЦМ СССН на местах.

Логинов В.А.

Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи РОЛЬ И МЕСТО ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В ЗАДАЧАХ

ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ АНАЛИЗЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИОНАЛЬНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

В настоящее время особое внимание уделяется разработке методов анализа эффективности функционирования инфокоммуникационных сетей в осложненных условиях. При этом стали широко применяться различные математические методы описания и анализа сложных технических и других систем. Опираясь на основы различных математических теорий, создано множество методов, помогающих, при использовании ЭВМ, принимать качественные решения при фиксированных и

http://spoisu.ru

86	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

известных параметрах. Также имеются определенные успехи и в том случае, когда параметрами являются случайные величины с известными законами распределения. Вместе с тем основные проблемы появляются тогда, когда заданные параметры, характеризующие свойства региональных сетей связи (РСС), оказываются недостоверными, а исходные данные – неполными и противоречивыми. В процессе анализа сетей такого класса практически не принимается во внимание неточность задания тех или иных параметров или, с учётом определённых допущений и предположений, неточные параметры заменяются экспертными оценками или их средними значениями.

Проблемы такого рода могут возникать из-за недостаточной изученности объекта исследования, а также из-за участия в управлении человека или группы лиц. Специфика РСС состоит в том, что основная часть информации, необходимая для их аналитического описания, существует в форме представлений или пожеланий экспертов, поэтому для того, чтобы точно отразить неточность

ипротиворечивость представлений экспертов не достаточно языка традиционной математики. Одним из современных подходов для решения подобного рода задач являются методы нейроматематики – основы теории искусственных нейронных сетей (ИНС).

На современном этапе моделирование и анализ эффективности функционирования РСС наталкивается на ряд объективных трудностей и одной из них является тот факт, что моделирование

ианализ должны осуществляться в условиях неопределённости, обусловленной воздействиями на сеть всего многообразия дестабилизирующих факторов.

Принято различать три основных вида неопределённостей. При этом известно, что неопределённость класса неизвестность достаточно хорошо преодолевается с помощью вероятностных методов, для класса неопределённостей типа неоднозначность разработаны неплохие методы на основе нечёткой математики. Преодоление неопределённости типа недостоверность, неполнота и противоречивость, физический смысл которой заключается в разнородности и неполноте предъявляемых требований, неоднозначности объема и номенклатуры параметров, подлежащих контролю и зачастую противоречивых данных об условиях функционирования РСС, возможно с использованием аппарата ИНС. Все это вызвало объективную необходимость развития существующих методов моделирования и анализа эффективности функционирования РСС с использованием нейросетевых методов преобразования информации, позволяющих учесть неполные и противоречивые данные о требованиях к качеству обслуживания пользователей, о текущем состоянии параметров сетей и о значении параметров воздействий различного рода на сети такого класса.

Таким образом, вышеизложенные факторы, на наш взгляд, обуславливают актуальность применения нейросетевых методов для решения задач моделирования и анализа эффективности функционирования РСС с неполно и противоречиво заданными параметрами.

Макаренко С.И.

Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ДЕСТРУКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОТОКОЛЫ СЕТЕВОГО И ТРАНСПОРТНОГО УРОВНЕЙ

В настоящее время основой совершенствования стратегии ведения боевых действий является переход к концепции сетецентрического управления. Переход к сетецентрической системе управления существенно увеличит интенсивность боевых действий и сократит циклы управления. Однако, внедряемая концепция сетецентрического управления, несмотря на несомненные достоинства, обладает существенным недостатком, дающим возможность ассиметричного противодействия данному принципу управления. Нарушение функционирования информационной подсистемы в составе сетецентрической системы приведет к невозможности управления ни группировкой войск, ни отдельными подразделениями. При этом наиболее простым, эффективным и наименее затратным способом воздействия на функционирование информационной подсистемы является применение средств радиоэлектронного подавления.

Анализ направлений развития методов радиоэлектронного подавления (РЭП) технологически развитых государств показал, что решение проблемы комплексного подавления объединенных систем связи, являющейся технической основой сетецентрического управления, будет вестись за счет использования эффектов деструктивного воздействия на протоколы верхних уровней модели OSI функционирования систем связи. Таким образом, новые способы, средства и цели РЭП потенциального противника применяются в комплексе с другими информационно-техническими воздействиями в рамках проведения единой информационной операции. Целями подавления являются не сети и каналы радиосвязи, а элементы информационно-телекоммуникационной системы военного управления. Ввиду отсутствия в отечественном терминологическом аппарате термина для адекватного описания такого вида воздействия предложен термин радиоэлектронная сетевая атака (РЭСА), который семантически описывает изменение методологии РЭП противника.

http://spoisu.ru

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ И ТЕХНОЛОГИИ	87

Исследование воздействия на новых принципах показало, что существует принципиальная возможность существенного динамического изменения параметров каналов связи в рабочем диапазоне отношения сигнал/шум, в том числе с учетом алгоритмов адаптивного выбора параметров помехоустойчивой работы системы связи на физическом и сетевом уровнях. Для радиосетей использующих современные методы случайного множественного доступа CSMA/CA и ALOHA такое динамическое периодическое воздействие помех на общий канал ведет к их сносу в заблокированное состояние даже после снятия помехового воздействия. Исследование эффектов динамического воздействия средств подавления на структуру информационных потоков показало, что такое воздействие может использоваться для формирования выходного потока пакетов со сложной структурой с гиперэкспоненциальным распределениями длительностей между поступлениями пакетов. Оперативность обработки таких потоков в узлах маршрутизации ниже в 5-6 раз относительно обработки простейших потоков, причем данный эффект наблюдается на высоконагруженных коммутаторах.

Предлагается развить методологию оценки показателей системы военной связи, за счет учета воздействия РЭСА и оценки устойчивости отдельных технологий и протоколов связи к таким воздействиям. Для защиты путей и направлений при решении задач маршрутизации в сетях связи от рассмотренных выше воздействий предлагается три подхода.

1.Модифицировать алгоритмы поиска кратчайших путей в составе протоколов маршрутизации, таким образом, чтобы наряду с кратчайшими путями формировались наборы резервных путей к узлам сети.

2.Для учета топологических изменений и повышения устойчивости связи использовать алгоритмы декомпозиции сети на сильносвязные области, с последующем формированием на их основе областей маршрутизации. При этом как внутри области, так и между ними резервирование путей будет вестись на основе модифицированного алгоритма поиска кратчайшего пути.

3.Использование математического аппарата П-циклов для декомпозиции сети с произвольной топологией на циклы, с дальнейшей разработкой алгоритма маршрутизации по циклам при изменении топологии сети.

Для обеспечения защиты информационных потоков от воздействий направленных на преднамеренное формирование сложной структуры трафика, в работе предполагается разработать:

1.Методику диагностики факта преднамеренного формирования структуры трафика.

2.Методику классификации трафика.

3.Метод формирования структуры трафика позволяющий преобразовать входной поток сложной структуры в пуассоновский простейший поток.

Комплексное использование вышеуказанных методик, методов и алгоритмов позволит обеспечить защиту военных систем связи построенных на использовании современных телекоммуникационных протоколов от перспективных РЭСА противника.

Мач Д.П., Шерстюк М.Ю.

Россия, Санкт-Петербург, ЗАО «Институт инфотелекоммуникаций»

ОТОБРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ДОСТУПНОСТИ ХОСТОВ IP-СЕТИ

Современные IP-сети характеризуются высокими скоростями обмена и большими объемами передаваемых данных, а также большим количеством разнородных технических средств, участвующих в обмене данными, т.е. гетерогенностью.

Важной задачей в таких сетях является поддержание бесперебойного функционирования сети в целом и её элементов, участвующих в информационном обмене. Причины отказов в современных сетях довольно разнообразны: физические повреждения транспортной среды, сбои в работе телекоммуникационного оборудования, компьютерные атаки и т.д.

Поддержание устойчивой работы сети требует решения двух задач:

своевременное обнаружение неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации сети;

оперативное реагирование и принятие мер по устранению выявленных неисправностей. Задача своевременного обнаружения неисправностей может решаться при помощи

оперативного контроля доступности сетевых элементов (СЭ) IP-сети. Самый простой и надежный метод проверки доступности СЭ в рамках IP-сети – использование ICMP протокола, который поддерживается всем современным телекоммуникационным оборудованием и другими техническими средствами, участвующими в сетевом обмене данных.

Используя ICMP протокол, можно определять доступность и среднее время отклика СЭ на запрос. Так, нулевой коэффициент доступности или слишком большое значение времени отклика сигнализируют о наличии проблем сетевого обмена с этим СЭ.

Коэффициент доступности СЭ может быть вычислен на основе обработки результатов группы ICMP пакетов, отправленных с равной паузой между запросами в течении некоторого установленного времени. Тогда коэффициент доступности будет равен отношению числа успешно отправленных пакетов к общему числу отправленных пакетов (один запрос – один пакет).

http://spoisu.ru

88	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

Важно подобрать такие значения числа запросов за серию и периода опроса чтобы обеспечивать высокую оперативность сведений, но при этом не перегружать трафиком транспортные линии связи в IP-сети.

Для оперативного реагирования и принятия мер по устранению неисправностей целесообразно использовать систему оперативного мониторинга доступности различных СЭ IP-сети, которая будет предоставлять пользователю актуальные сведения о функционировании этих объектов в форме, удобной для восприятия и позволяющей максимально быстро реагировать на изменения значений контролируемых характеристик.

Наиболее наглядной и понятной формой отображения в такой системе мониторинга являются временной график коэффициента доступности СЭ и временной график времени отклика на запрос доступности СЭ.

При отображении характеристик доступности на графиках необходимо обратить внимание на следующие особенности, присущие системе оперативного мониторинга:

хранение оперативных данных носит временной характер, т.е. данные для оперативного контроля должны храниться в рамках определенного временного периода с учетом актуальных сведений, например, только прошедшие сутки;

необходимость детализации сведений о каждой точке графика по требованию пользователя чтобы предоставить ему детальную информацию о каждом зафиксированном событии;

необходимость средства масштабирования, позволяющего строить графики либо за весь наблюдаемый период, либо детализировать их по некоторым подпериодам, например, только за последний час.

Михайлов Р.Л.

Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ МАРШРУТИЗАЦИИ В НАЗЕМНО-КОСМИЧЕСКИХ СЕТЯХ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ПРОТИВОБОРСТВА

Cистема спутниковой связи (ССС) в своем развитии прошла первый (1970–1985 гг.) и второй (1986–1999 гг.) этапы. Принципы и основные решения по построению ССС второго этапа были разработаны до 1995 года и не отвечают в полной мере современным требованиям системы управления ВС РФ. В настоящее время наметилось серьезное отставание ССС от современных военных систем спутниковой связи ведущих зарубежных стран, в первую очередь по пропускной способности, видам и качеству услуг, предоставляемых конечному пользователю. Кроме того, анализ функционирования сетевых устройств в условиях воздействий различного рода деструктивных факторов (ДФ) показал, что механизмы обеспечения устойчивости связи, применяемые в настоящее время, не в полной мере позволяют гарантировать качество обслуживания потребителей. (QoS – Quality of Service). Таким образом, цель диссертационных исследований: повышение устойчивости связи на сетевом уровне модели взаимодействия открытых систем в условиях воздействия деструктивных факторов, является актуальной.

Входе диссертационных исследований был произведен анализ предметной области, определен и обоснован целевой показатель – устойчивость информационного направления связи. В соответствии с целевым показателем была сформулирована научная задача исследований и обозначены пути ее решения.

Одним из основных технологических направлений совершенствования ССС является внедрение современных сетевых пакетных телекоммуникационных технологий (IP, MPLS, АТМ, DVBRCS и др.).

При этом в качестве бортового блока коммутации пакетов и каналов планируется использование специального многопротокольного АТМ-коммутатора.

Для установления и управления соединениями в ATM сетях используется протокол PNNI (Private Network-to-Network Interface), использующий для поиска кратчайших путей алгоритм Дейкстры. В ходе исследований была предложена модификация алгоритма Дейкстры, суть которой позволяет одновременно с решением задачи поиска кратчайших путей сформировать резервные пути

кузлам сети. На основе указанного алгоритма предложена методика поиска и резервирования кратчайших путей.

Вработе показано, что при использовании модифицированного алгоритма Дейкстры повышение устойчивости составит от 5 до 35% по обоснованному показателю. Кроме того, были исследованы вопросы функционирования коммутатора и маршрутизатора, произведена оценка влияния отказов каналов связи вследствие воздействия ДФ на надежность этих устройств. Проведено исследование влияния интервала проверки работоспособности коммутатора и интервала задержки принятия решения об отказе на устойчивость связи и пропускную способность ССС, планируемым результатом является методика обоснования временных параметров сигнализации в соединении АТМ.

http://spoisu.ru

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ И ТЕХНОЛОГИИ	89

Дальнейшим направлением диссертационных исследований является использование технологии Р-циклов (кольцевых топологических структур) для повышения устойчивости ССС, планируемым результатом является методика синтеза топологий ССС на основе множества виртуальных колец в интересах обеспечения требуемого уровня устойчивости связи.

Михайлов В.В., Кузьмин В.С., Колпащиков Л.А.

Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ДИНАМИКИ ПОПУЛЯЦИЙ КОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ

Одной из ключевых экологических характеристик популяций являются их сезонные миграции. Пути и сроки миграций зависят от физико-географических условий территории обитания, годовой динамики естественных природных условий – погодно-климатическими факторами, кормовыми ресурсами пастбищ, воздействием кровососущих насекомых, пищевыми конкурентами, от антропогенных факторов – искусственных препятствий, промысла, а также от случайных причин, связанных с личным опытом и предпочтениями вожаков стад.

Проблема прогнозирования процесса миграций является чрезвычайно важной как в экологическом, так и в экономическом планах для планирования хозяйственной деятельности населения.

Построить адекватную математическую модель процессов миграции не представляется возможным в силу их сложности и недостаточной изученности. С другой стороны, применение имитационного подхода, позволяет описать эти процессы, как результат воздействия на популяцию ряда факторов, определяющих ее территориальное размещение, а затем, варьирую значения этих факторов, получить сценарии перемещения адекватные реальности. При правильном разделении имеющихся результатов наблюдения за процессами миграции на обучающую и контрольную выборки, можно добиться высокой степени адекватности реальности такого описания и исключить возможность подгонки модели под конкретные ожидаемые результаты.

В работе рассматриваются два варианта применения имитационного подхода: первый – это дискретно-графовая (секторная) модель, которая описывает пространство ареала в виде графа, где каждая вершина соответствует области ареала полагаемой однородной, а перемещения группировок в составе популяции между областями сведены к дискретным переходам вдоль ребер графа. Каждая вершина такого графа в частности характеризуется особенностями состава кормовой базы в данной местности, включая распределение кормов по группам (травянистые корма, ива, березка, лишайники), и сезонно-зависимые скорости их естественного прироста и отмирания. В ходе моделирования стартовый запас кормов изменяется согласно этим скоростям, а также в зависимости от его потребления животными в секторе, которые в свою очередь характеризуются структурой рациона, зависящей от приоритетов различных групп и доступности (т.е. процентного содержания в общей базе) этих групп в конкретном секторе. Модель была построена для исследования динамики системы северные олени-пастбища (на примере таймырской популяции диких северных оленей). Количество секторов выбрано равным четырнадцати в соответствие с сезонными пастбищами основных группировок популяции. В модели имитируется динамика пространственного размещения животных. При этом реализуется аналог процессов диффузии в зависимости от значений обобщенной функции предпочтительности территории и процесс направленных перемещений группировок животных с учетом филогенетической памяти. Запас кормов (по группам – травянистые корма, ива, березка, лишайники) в секторах рассчитывался с учетом естественного прироста, отмирания и выедания животными. Структура рациона определялась в зависимости от запасов и приоритета того или иного вида корма.

Второй подход, это агентная пространственная модель, где дискретизация пространства ведется на уровне не обобщенных секторов, а на уровне условных пространственных «клеток», каждая из которых занимает строго определенное место на координатной сетке (т.е. характеризуется долготой, широтой и размерами). Модель имеет слоистую структуру, где каждый слой описывает влияние того или иного фактора в рамках отдельно взятой клетки. Так по аналогии с предыдущей моделью слой кормовой базы отвечает за подсчет изменения структуры кормов в клетке. Из других основных слоев следует выделить слой напряженности погодно-климатических условий, определяющий сложность поддержания температуры тела животных и слой проходимости, дающий оценку клетки с точки зрения физической проходимости (средний перепад высот в пределах клетки). В совокупности все слои модели формируют обобщенную оценку привлекательности клетки для группировок. В каждый шаг времени агенты выбирают для перемещения соседние с ними клетки с наибольшим значением привлекательности. Варьируемыми факторами в данной модели в первую очередь являются веса слоев в определении обобщенной оценки, показывающие приоритет того или иного фактора с точки зрения популяции. Развитие данной модели предполагает внедрение в нее жизненного цикла агентов – рождения, взросления и умирания, поскольку возраст и пол агента влияет, как на терморегуляцию, так и на потребление корма. В качестве исходных данных для

http://spoisu.ru