Статья: ОТ ПОДГОТОВКИ КАДРОВ В МАГИСТРАТУРЕ К ПРОРЫВНЫМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ И РАЗВИТИЮ ЦИФРОВЫХ КЛАСТЕРОВ В РОССИИ И МИРЕ (2024)

Постановка задачи. Виртуализация, будучи ключевым компонентом современных IT-решений, представляет собой сложную систему, в которой различные элементы взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом. Это делает виртуальные инфраструктуры особенно уязвимыми к разнообразным атакам и угрозам, комплексный анализ которых позволит выявить и классифицировать основные задачи защиты систем виртуализации. Целью работы является идентификация уязвимых мест во всей виртуальной инфраструктуре для оценки текущего уровня безопасности и разработки рекомендаций для улучшения защиты виртуальных систем. Используемые методы: решение поставленной задачи основано на анализе виртуальной инфраструктуры, разделенной на сегменты, каждый из которых требует индивидуального подхода к обеспечению безопасности. Подход с разделением инфраструктуры на зоны способствует направленной защите и оптимизации ресурсов безопасности, позволяя эффективно распределять их в зависимости от важности и рисков каждой зоны.

Результат: проведенный анализ угроз демонстрирует, что каждая составляющая виртуальной системы подвержена рискам атак или несанкционированного доступа к хранимой и передаваемой информации. Угрозы могут быть направлены как на аппаратную, так и на программную часть инфраструктуры и имеют разнообразный характер.

Постановка задачи. Актуальной задачей в области инфракрасной спектроскопии является оценка эффективности использования фоточувствительных пластин с напыленным слоем селенида свинца в фотоприемных устройствах для прогнозирования качества изделия на раннем технологическом этапе его создания. Анализ качества характеристик пластин с применением графических данных, которые предоставляют современные приборы инфракрасной спектроскопии, затруднителен ввиду визуальной схожести графиков интерферограмм для разных пластин, вследствие чего возникает необходимость применения аналитических функций. Цель работы: получение аналитического выражения функций интерферограмм, представленного в виде суммы тригонометрических функций с переменными коэффициентами при них. По данным коэффициентам можно судить о различиях между интерферограммами для дальнейшей оценки качества фоточувствительных пластин, имея на входе дискретные точки данных спектра пропускания. Используемые методы: применение косинус-преобразования Фурье, позволяющего восстановить интерферограмму, полученную на Фурье-спектрометре, по ее спектру пропускания, а также программного обеспечения для автоматизации расчетов коэффициентов для множества исходных спектров пропускания.

Результат: по итогам работы получено аналитическое выражение восстановленной интерферограммы в общем виде с переменными коэффициентами, уникальными для каждой пластины. Аналитическое выражение представляет собой сумму тригонометрических функций с аргументами, равными пределам интегрирования полиномов сплайн-функции. Однако на практике каждая тригонометрическая функция делится на независимую переменную, возведенную в целую степень от 1 до 4. Это позволяет сделать вывод, что любая интерферограмма, полученная в соответствии с данной моделью, имеет локальные максимумы, чьи значения постепенно уменьшаются по мере увеличения независимой переменной. Разработано программное обеспечение, позволяющее проводить вычисления коэффициентов, благодаря чему возможно получение как аналитического, так и дискретного представления интерферограммы для множества исходных спектров пропускания. Приведены примеры результатов работы программного обеспечения, которые представлены в виде графика интерферограммы, аналитического выражения в текстовом файле, а также в виде таблицы с рассчитанными коэффициентами. Теоретическая / Практическая значимость: применение аналитического представления вместо графического позволит на количественном уровне представить различия между разными интерферограммами, на первый взгляд схожими визуально. В перспективе это поможет сопоставлять пластины нужного качества с определенными физическими показателями.

Актуальность исследования связана с недостаточной изученностью пространственной динамики и временно́й изменчивости электромагнитного фона радиочастотного диапазона в условиях городской среды. Действующие методики экологической оценки параметров электромагнитных полей, разработанные несколько десятилетий назад, не соответствуют современным реалиям, характеризующимся быстрым развитием технологий и увеличением числа источников излучения. Существующая методика измерений предполагает проведение мониторинга отдельно для каждого источника излучения. Однако в современных городах с высокой плотностью излучающих устройств, которые постоянно взаимодействуют друг с другом, невозможно выделить параметры электромагнитных полей для одного конкретного устройства. Это создает трудности в определении источника излучения максимальных значений, что, в свою очередь, осложняет разработку активных мер защиты. В текущих условиях необходим поиск новых методик прогнозирования электромагнитной обстановки с учетом большого количества радиотехнических устройств, используемых технологий излучения и сложной архитектуры высокоурбанизированных территорий. Целью работы является исследование влияния наложения секторов базовых станций на формирование областей повышенных значений плотности потока энергии. Используемые методы: проведение инструментального мониторинга плотности потока энергии, сравнение эмпирических данных с предельно допустимыми уровнями электромагнитных полей, интерполяция полученных значений, их геометрическая и картографическая обработка с помощью ГИС-технологий. Новизна: моделирование наложения секторов связи различных стандартов от базовых станций для прогноза зон повышенных значений плотности потока энергии и определения источников максимальных значений в урбанизированной среде.

Результат: на исследуемой территории электромагнитный фон повышен, превышения предельно допустимого уровня электромагнитных полей радиочастотного диапазона обнаружены в 31,6 % точек, в том числе превышения предельно допустимого уровня в 3-5 раз отмечены в 4,4 % случаев. Максимальное зафиксированное значение составило 52,29 мкВт/см2. В зонах наложения пяти и более секторов базовых станций сотовой связи, использующих центральную частоту 900 МГц, формируются области максимальных значений плотности потока энергии электромагнитных полей радиочастотного диапазона. Кроме этого, данные области формируются при наложении трех и более секторов, если хотя бы один использует стандарт LTE. Практическая значимость: применение полученных результатов для актуализации существующих методов экологического мониторинга плотности потока энергии и мероприятий по защите от электромагнитных полей радиочастотного диапазона, а также создание картографических материалов электромагнитного фона в процессе исследования.

Постановка задачи. Учет требований рынка к качеству подготовки специалистов становится сегодня необходимым условием обеспечения качественного образования. Развитие научно-исследовательской деятельности студентов решает несколько задач: обеспечить личностное развитие, формировать востребованные профессиональные качества выпускника вуза, повысить рейтинг общеобразовательных заведений среди работодателей. Целью работы является проявление роли научно-исследовательской деятельности студентов, обучающихся по направлению 42.03.01 «Реклама и связь с общественностью», в сторону роста профессионально востребованных качеств. Используемые методы: для получения социологической информации был применен метод структурированного наблюдения за получением участниками студенческой научно-практической конференции в рамках XXV Международного Балтийского коммуникационного форума «Глобальные и международные коммуникации: настоящее и будущее». Методы анализа и синтеза, соответственно, использовались при эмпирической основной понятии тем для обоснования элементов наблюдения и обобщения результатов и формулирования выводов. Элементы новизны: в качестве инструмента исследования был применен метод структурного наблюдения.

Результат: выявлен уровень сформированности базовых навыков в подготовке докладов и выступлений студентов. Установлен уровень владения навыками аналитической работы на курсе обучения студентов. Теоретическая/практическая инновационность работы: в научном плане проведенное исследование показывает возможности использования метода наблюдения для выявления исследовательских навыков студентов. Полученные результаты могут послужить хорошей работой по формированию профессионально востребованных навыков у выпускников вузов.

Постановка проблемы. Нескомпенсированная хроматическая дисперсия приводит к искажению передаваемых сигналов и ограничивает дальность и пропускную способность волоконно-оптических систем связи. Цель работы: определить критерии для выбора оптимального метода компенсации хроматической дисперсии при практическом проектировании волоконно-оптических систем связи с энергетическим приемом. Используемые методы: исследования проводились методом имитационного моделирования в программе OptiSystem; рассмотрено использование специальных волокон и применение чирпированных волоконных брегговских решеток для компенсации хроматической дисперсии. Результаты: на базе предложенного метода проведен анализ преимуществ и недостатков использования специальных волокон и применения чирпированных волоконных брегговских решеток. Рассмотрены такие параметры, как эффективность компенсации, вносимые оптические потери, стоимость и технологические особенности реализации.

Постановка проблемы. При разработке приемных адаптивных фазированных антенных решеток использование пространственной избирательности, т. е. априорных данных о пространственных координатах источника сигнала в алгоритме адаптации является более выигрышным по сравнению с использованием информации о форме сигнала в условиях нестатичного канала связи. Одной из главных проблем, влияющих на надежный прием сигнала, является несоответствие предполагаемого угла прихода сигнала реальному. Данная проблема становится еще более острой в условиях, когда направление прихода полезного сигнала меняется во времени. В данной статье рассмотрен метод уменьшения чувствительности приемной адаптивной фазированной антенной решетки к рассогласованию предполагаемого и реального направления источника сигнала.

Результаты: рассмотрена модификация пространственно-избирательного алгоритма MVDR (аббр. от англ. Minimum Variance Distortionless Response - минимальная дисперсия без искажений), обеспечивающего адаптацию диаграммы направленности приемной адаптивной фазированной антенной решетки с целью повышения отношения сигнал / шум. Использование расширенного фильтра Калмана для поиска оптимальной оценки вектора весовых коэффициентов, являющейся компромиссным вариантом между векторами весовых коэффициентов, образующими главный лепесток диаграммы направленности в предполагаемом и реальном направлениях источника сигнала, позволило повысить отношение сигнал / шум на выходе малоэлементной антенной решетки не менее чем на 20 дБ по сравнению с входным сигналом в условиях отклонения предполагаемого угла прихода от реального в диапазоне ± 10 ° в азимутальной плоскости и при уровне шума 10 дБ по сравнению с сигналом. Практическая значимость: использование данной модификации алгоритма MVDR целесообразно при разработке пространственно-избирательных малоэлементных приемных антенных решеток при условии высокой погрешности определения угла прихода полезного сигнала и наличия большой вычислительной мощности адаптивного устройства.

Разработка сложных прикладных инфокоммуникационных систем требует эффективного использования таких ресурсов, как вычислительная мощность, пропускная способность, функциональность. Постановка задачи: адаптировать доменную модель инфокоммуникаций для адекватного представления информационных процессов в инфокоммуникационных системах. Конкретная цель работы: предложить формализованный способ количественного описания информационных процессов. Метод решения основан на использовании графовой модели информационных потоков в системе. Элементы новизны заключаются в использовании доменной модели, позволяющей формулировать количественные оценки процессов для постановки и последующего решения задач оптимизации инфокоммуникационных систем. В результате разработан и апробирован алгоритм и программная реализация, а также использована нейронная сеть для формирования в составе инфокоммуникационной системы информационных потоков с заданными свойствами.

Постановка задачи. Внедрение оптической связи между искусственными спутниками Земли как части глобальной сети связи - важная и актуальная проблема. Одна из задач, которую при этом необходимо решить, - это переход с длины волны излучения 1,55 мкм, которая успешно используется в волоконно-оптических системах связи на Земле и под водой, на более короткие волны. В статье рассмотрена частная задача практической реализации оптического усилителя для системы космической связи. Была выбрана схема усилителя, использующего иттербиевое оптическое волокно в качестве активной усилительной среды. Целью работы является исследование оптических усилителей на основе иттербия, их схем и конструктивных особенностей для применения в качестве усилителя мощности и предварительного усилителя в системах космической связи. Новизна работы заключается в предлагаемой методике исследований и результатах анализа схем двухкаскадного оптического усилителя мощности и однокаскадного предварительного оптического усилителя. Результат исследования: практические рекомендации по методикам исследования оптических усилителей на основе иттербиевых волокон. Практическая значимость: полученные результаты могут быть использованы разработчиками оптических усилителей, а также в учебном процессе на кафедре оптических и квантовых систем связи СПбГУТ.