RU2600941C1 - Method for providing survivability of distributed user communication network - Google Patents

Method for providing survivability of distributed user communication network Download PDF

Info

Publication number
RU2600941C1
RU2600941C1 RU2015130262/07A RU2015130262A RU2600941C1 RU 2600941 C1 RU2600941 C1 RU 2600941C1 RU 2015130262/07 A RU2015130262/07 A RU 2015130262/07A RU 2015130262 A RU2015130262 A RU 2015130262A RU 2600941 C1 RU2600941 C1 RU 2600941C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
subscriber
stations
base stations
transmitting
communication
Prior art date
Application number
RU2015130262/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Олегович Белоконев
Сергей Петрович Горелик
Александр Васильевич Скубьев
Андрей Сергеевич Белов
Илья Игоревич Чукляев
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России)
Priority to RU2015130262/07A priority Critical patent/RU2600941C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600941C1 publication Critical patent/RU2600941C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/02Protecting privacy or anonymity, e.g. protecting personally identifiable information [PII]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/28Cell structures using beam steering

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to communication networks and can be used in designing distributed communication networks. Technical result is achieved owing to separation of the antenna-feeder circuit of user stations into the transmitting and the receiving parts, separation of base stations as per their functions into transmitting and receiving ones, orientation of transmitting antennae of the user stations and transmitting antennae of transmitting base stations into the direction providing the minimum probability of detecting by means of monitoring of intruders. During movement of the user stations there is blocking of the user stations transmitters at the points of routes with the maximum probability of detecting by means of monitoring of intruders.
EFFECT: technical result is higher survivability of the formed network due to reduced probability of detection of user radio communication means by intruders.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к системам и сетям связи и может быть использовано при проектировании распределенных сетей связи.The invention relates to communication systems and networks and can be used in the design of distributed communication networks.

Толкование терминов, используемых в заявке.Interpretation of terms used in the application.

Под распределенной абонентской сетью связи понимают радиально-зоновую сеть связи, предназначенную для предоставления услуг связи мобильным абонентам. В состав сети входят абонентские станции, базовые станции, узлы связи, вспомогательные технические средства и программное обеспечение, с помощью которых формируется территориальная зона, на которой возможны подключения через радиоинтерфейс абонентских станций (В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. Сети и системы радиодоступа. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с., с. 27).By a distributed subscriber communication network is understood a radial-zone communication network designed to provide communication services to mobile subscribers. The network includes subscriber stations, base stations, communication centers, auxiliary hardware and software, with the help of which a territorial zone is formed on which subscriber stations can be connected via the radio interface (V.A. Grigoriev, O.I. Lagutenko, Yu. A. Raspaev, Networks and Radio Access Systems. - M .: Eco-Trends, 2005. - 384 p., P. 27).

Базовая станция (БС) представляет собой совокупность технических средств и антенно-фидерных устройств, обеспечивающих обмен информацией с абонентскими станциями и реализацию радиоинтерфейса в соответствии с протоколом обмена информацией (В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. Сети и системы радиодоступа. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с., с. 27).The base station (BS) is a combination of technical means and antenna-feeder devices that provide information exchange with subscriber stations and the implementation of the radio interface in accordance with the information exchange protocol (V.A. Grigoriev, O.I. Lagutenko, Yu.A. Raspaev. Networks and Radio Access Systems. - M.: Eco-Trends, 2005. - 384 p., P. 27).

Под абонентской станцией (АС) будем понимать совокупность технических и программных средств, обеспечивающих подключение к сети и обмен информацией в соответствии с установленным протоколом обмена и с характеристиками, определенными радиоинтерфейсом (В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. Сети и системы радиодоступа. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с., с. 28).By subscriber station (AS) we mean a combination of hardware and software that provide network connectivity and information exchange in accordance with the established exchange protocol and with the characteristics determined by the radio interface (V.A. Grigoriev, O.I. Lagutenko, Yu.A. Raspaev, Networks and Radio Access Systems, Moscow: Eco-Trends, 2005. - 384 p., P. 28).

Под зоной покрытия понимают территорию, на которой с заданной вероятностью уровень сигнала от БС превышает уровень чувствительности АС (В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. Сети и системы радиодоступа. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с., с. 29).The coverage zone is understood as the territory where, with a given probability, the signal level from the BS exceeds the sensitivity level of the speakers (V. A. Grigoriev, O. I. Lagutenko, Yu. A. Raspaev. Radio access networks and systems. - M.: Eco-Trends , 2005 .-- 384 p., P. 29).

Единая сеть электросвязи (ЕСЭ) представляет собой совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, выделенных сетей, технологических сетей связи, присоединенных к ЕСЭ, сетей связи специального назначения и других сетей электросвязи для передачи информации при помощи электромагнитных систем (Ломовицкий В.В. Основы построения систем и сетей передачи информации / Ломовицкий В.В., Михайлов А.И., Шестак К.В., Щекотихин В.М. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 382 с., стр. 160).The Unified Telecommunication Network (ESE) is a set of technologically interconnected public telecommunication networks, dedicated networks, technological communication networks connected to the ESE, special-purpose communication networks and other telecommunication networks for transmitting information using electromagnetic systems (V. Lomovitsky, Fundamentals of Construction information transmission systems and networks / Lomovitsky V.V., Mikhailov A.I., Shestak K.V., Schekotikhin V.M. - M .: Hot line - Telecom, 2004. - 382 p., p. 160).

Система связи - организационно-техническое объединение средств связи, развернутых в соответствии с решаемыми задачами и принятой системой управления для обмена всеми видами сообщений (информации) между пунктами (узлами связи), органами и объектами управления (Ермишян А.Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Часть 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб.: ВАС, 2005. - 740 с., стр. 74).Communication system - an organizational and technical association of communication facilities deployed in accordance with the tasks to be solved and the adopted control system for the exchange of all types of messages (information) between points (communication centers), control bodies and objects (Ermishyan A.G. Theoretical foundations of building military systems Communications in Associations and Unions: A Textbook, Part 1. Methodological foundations for the construction of organizational and technical systems of military communications. St. Petersburg: VAS, 2005. - 740 p., p. 74).

Сеть связи - технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи (Федеральный закон "О связи". 8.07.2003. Принят Государственной Думой 18 июня 2003 года).Communication network is a technological system that includes means and communication lines and is intended for telecommunications (Federal Law "On Communications". 07/08/2003. Adopted by the State Duma on June 18, 2003).

Линия связи - элемент системы связи, предназначенный для образования каналов и групповых трактов, имеющих общую среду распространения (В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин. Основы построения систем и сетей передачи информации. Учебное пособие для вузов; под ред. В.М. Щекотихина - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 382 с., c. 11).A communication line is an element of a communication system intended for the formation of channels and group paths having a common distribution medium (V.V. Lomovitsky, A.I. Mikhailov, K.V. Shestak, V.M. Shchekotikhin. Fundamentals of the construction of transmission systems and networks Information textbook for universities, edited by V. M. Schekotikhin - M .: Hot line - Telecom, 2005. - 382 p., p. 11).

Антенно-фидерный тракт - совокупность передающей антенны и фидера, соединяющего передающую антенну с передатчиком, а также приемной антенны и фидера, соединяющего приемную антенну с приемником. Обратимость процессов, происходящих в передающих и приемных антеннах, привела к использованию в мобильных (передвижных) радиостанциях одной общей приемопередающей антенны (Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. Часть 2. Антенны. М.: Советское радио, 1969 - 328 с., с. 5-6).Antenna-feeder path - a combination of a transmitting antenna and a feeder connecting a transmitting antenna to a transmitter, as well as a receiving antenna and a feeder connecting a receiving antenna to a receiver. The reversibility of the processes occurring in transmitting and receiving antennas has led to the use of one common transceiver antenna in mobile (mobile) radios (Belotserkovsky GB Fundamentals of radio engineering and antennas. Part 2. Antennas. M: Soviet Radio, 1969 - 328 p. , p. 5-6).

Дуплексер - устройство для одновременной (дуплексной) работы приемника и передатчика на одну общую антенну, состоящее из устройства сложения сигналов и разделительных фильтров (Бодиловский В.Г., Устинский А.А. Радиорелейная связь на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1984. - 359 с., с. 8).Duplexer - a device for simultaneous (duplex) operation of the receiver and transmitter on one common antenna, consisting of a signal addition device and separation filters (Bodilovsky V.G., Ustinsky A.A. Radio relay communication in railway transport. - M.: Transport, 1984 . - 359 p., P. 8).

Диаграмма направленности антенны - графическое представление функции, выражающей свойство антенны по-разному излучать электромагнитную энергию в различных направлениях. В зависимости от вида диаграммы направленности различают направленные, слабонаправленные и ненаправленные антенны. У направленных антенн направление максимального излучения электромагнитной энергии принято называть главным лепестком диаграммы направленности, а остальные направления излучения - побочными (боковыми, задними) лепестками диаграммы направленности (Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. Часть 2. Антенны. М.: Советское радио, 1969 - 328 с., с. 13-14, с. 18-19).The antenna pattern is a graphical representation of a function expressing the property of an antenna to radiate electromagnetic energy differently in different directions. Depending on the type of radiation pattern, directional, weakly directional and non-directional antennas are distinguished. For directional antennas, the direction of maximum radiation of electromagnetic energy is usually called the main lobe of the radiation pattern, and the remaining directions of radiation - side (side, rear) lobes of the radiation pattern (Belotserkovsky GB Fundamentals of radio engineering and antennas. Part 2. Antennas. M: Soviet radio , 1969 - 328 p., P. 13-14, p. 18-19).

Коэффициентом усиления антенны называется произведение коэффициента направленного действия антенны на коэффициент полезного действия антенны. Коэффициентом направленного действия антенны называется отношение плотности потока мощности антенны в данном направлении к плотности потока мощности, излучаемой абсолютно ненаправленной антенной, на одинаковом расстоянии от антенн (Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. Часть 2. Антенны. М.: Советское радио, 1969 - 328 с., с. 19-20).The antenna gain is the product of the directional coefficient of the antenna and the efficiency of the antenna. The directional coefficient of the antenna is the ratio of the power flux density of the antenna in this direction to the power flux density radiated by an absolutely non-directional antenna at the same distance from the antennas (Belotserkovsky GB Fundamentals of radio engineering and antennas. Part 2. Antennas. M: Soviet radio, 1969 - 328 p., P. 19-20).

Телеуправление (ТУ) - управление положением или состоянием дискретных объектов и объектов с непрерывным множеством состояний методами и средствами телемеханики (ГОСТ 26.005-82. Телекоммуникации. Аудио- и видеотехника. Термины и определения. Часть 1. // Москва. Стандартинфом. 2005. 10 с., с. 3).Telecontrol (TU) - control of the position or state of discrete objects and objects with a continuous set of states by methods and means of telemechanics (GOST 26.005-82. Telecommunications. Audio and video equipment. Terms and definitions. Part 1. // Moscow. Standartinom. 2005. 10 s., p. 3).

Телесигнализация (ТС) - получение информации о состоянии контролируемых и управляемых объектов, имеющих ряд возможных дискретных состояний, методами и средствами телемеханики (ГОСТ 26.005-82. Телекоммуникации. Аудио- и видеотехника. Термины и определения. Часть 1. // Москва. Стандартинфом. 2005. 10 с., с. 4).Tele-signaling (TS) - obtaining information about the state of controlled and managed objects that have a number of possible discrete states using telemechanics methods and means (GOST 26.005-82. Telecommunications. Audio and video equipment. Terms and definitions. Part 1. // Moscow. Standard. 2005.10 p., P. 4).

Кадр - форма представления информации в виде структурно отделенных друг от друга данных (Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. - СПб.: Питер, 2010. - 944 с., с. 85).A frame is a form of presenting information in the form of data structurally separated from each other (Olifer V.G., Olifer N.A. Computer networks. Principles, technologies, protocols: Textbook for universities. 4th ed. - St. Petersburg: Peter, 2010 . - 944 p., P. 85).

Токен - кадр специального формата, разрешающий доступ к разделяемой общей среде элементу сети, в распоряжении которого находится в данный момент токен. Используется в сетях связи с детерминированным методом доступа (Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. - СПб.: Питер, 2010. - 944 с., с. 353).Token - a frame of a special format that allows access to a network element shared by a common medium that currently has a token at its disposal. It is used in communication networks with a deterministic access method (Olifer V.G., Olifer N.A. Computer networks. Principles, technologies, protocols: Textbook for universities. 4th ed. - St. Petersburg: Peter, 2010. - 944 p. , p. 353).

Арбитр - специальное устройство, управляющее доступом к общей разделяемой среде при детерминированном методе доступа (Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. - СПб.: Питер, 2010. - 944 с., с. 71).Arbitrator is a special device that controls access to a shared shared environment with a deterministic access method (Olifer V.G., Olifer N.A. Computer networks. Principles, technologies, protocols: Textbook for universities. 4th ed. - St. Petersburg: Peter , 2010 .-- 944 p., P. 71).

Известен способ, заложенный в устройстве, описанном в изобретении («Сеть связи», патент РФ №RU 2366092, кл. H04J 3/00, опубл. 27.08.2009. Бюл. №24), заключающийся в том, что при развертывании сети связи строят осевые и рокадные линии связи, развертывают опорные узлы связи для обеспечения распределения и коммутации каналов и пакетов сообщений, а также узлы доступа и линии, соединяющие опорные узлы связи с узлами доступа.The known method embedded in the device described in the invention ("Communication Network", RF patent No.RU 2366092, CL H04J 3/00, publ. 08/27/2009. Bull. No. 24), which consists in the fact that when deploying a communication network axial and rocky communication lines are built, reference communication nodes are deployed to provide distribution and switching of channels and message packets, as well as access nodes and lines connecting the reference communication nodes to access nodes.

Недостатком данного способа является низкий уровень живучести из-за высокой вероятности обнаружения радиоизлучающих средств, входящих в состав развертываемой сети связи.The disadvantage of this method is the low survivability due to the high probability of detection of radio-emitting means that are part of a deployable communications network.

Известен способ «Способ построения защищенной системы связи», патент РФ №RU 2459370, кл. H04L 12/00, опубл. 20.08.2012. Бюл. №23. Согласно способу развертывают систему связи, содержащую осевые, рокадные линии связи, опорные узлы связи, дополнительные линии связи, соединяющие опорные узлы связи и узлы доступа, измеряют значения демаскирующих признаков для сети связи, уже функционирующей на заданной территории.The known method "Method of building a secure communication system", RF patent No.RU 2459370, class. H04L 12/00, publ. 08/20/2012. Bull. Number 23. According to the method, a communication system is deployed comprising axial, rocky communication lines, reference communication nodes, additional communication lines connecting the reference communication nodes and access nodes, measure the values of unmasking features for a communication network already operating in a given territory.

Недостатком способа является низкий уровень живучести из-за высокой вероятности обнаружения радиоизлучающих средств, входящих в состав развертываемой сети связи.The disadvantage of this method is the low survivability due to the high probability of detection of radio-emitting means that are part of a deployable communications network.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям способом, взятым за прототип, является «Способ формирования защищенной системы связи, интегрированной с единой сетью электросвязи в условиях внешних деструктивных воздействий», патент РФ №RU 2544786, кл. Н04В 7/24, опубл. 10.12.2014 Бюл. №34. Согласно изобретению: задают необходимые исходные данные, формируют структуру и топологию системы связи, интегрированной с ЕСЭ, определяют необходимые способы привязки к ЕСЭ, измеряют и производят анализ используемого ресурса ЕСЭ, измеряют количество, периодичность и продолжительность внешних деструктивных воздействий, прогнозируют значения деструктивных воздействий на линии связи, прогнозируют ресурс ЕСЭ, определяют достаточность спрогнозированного ресурса ЕСЭ на определенный промежуток времени, распределяют на местности силы и средства, обеспечивающие своевременное развертывание и непрерывное функционирование системы связи, разрабатывают последовательность действий по обеспечению защиты системы связи от внешних деструктивных воздействий и формируют защитный ресурс, исполняют комплект документов, регламентирующий порядок и последовательность выполнения работ по планированию и рациональному перераспределению телекоммуникационного ресурса, распределяют ресурс сети между абонентами с учетом их категории приоритета.The closest in technical essence and the functions performed, the method taken as a prototype, is the "Method of forming a secure communication system integrated with a single telecommunication network in conditions of external destructive influences", RF patent No.RU 2544786, cl. HB04 7/24, publ. 12/10/2014 Bull. Number 34. According to the invention: set the necessary initial data, form the structure and topology of the communication system integrated with the ESE, determine the necessary methods of linking to the ESE, measure and analyze the used ESE resource, measure the amount, frequency and duration of external destructive influences, predict the values of destructive influences on the line communications, predict the ESE resource, determine the adequacy of the predicted ESE resource for a certain period of time, distribute forces on the ground and Tools that ensure the timely deployment and continuous operation of the communication system, develop a sequence of actions to ensure the protection of the communication system from external destructive influences and form a protective resource, execute a set of documents regulating the order and sequence of work on planning and rational reallocation of the telecommunication resource, distribute the network resource between subscribers based on their priority category.

Недостатком способа-прототипа является низкий уровень живучести из-за высокой вероятности обнаружения радиоизлучающих средств, входящих в состав развертываемой сети связи.The disadvantage of the prototype method is the low survivability due to the high probability of detection of radio-emitting means that are part of a deployable communications network.

Задачей изобретения является создание способа обеспечения живучести распределенной абонентской сети связи, позволяющего расширить возможности способа-прототипа, а также повысить живучесть формируемой сети за счет снижения вероятности обнаружения абонентских радиоизлучающих средств связи злоумышленниками.The objective of the invention is to provide a method for ensuring the survivability of a distributed subscriber communication network, which allows to expand the capabilities of the prototype method, as well as to increase the survivability of the formed network by reducing the likelihood of detection of subscriber radio-emitting means of communication by intruders.

Способ обеспечения живучести распределенной абонентской сети связи заключается в том, что планируют развертывание и функционирование системы связи, формируют структуру и топологию системы связи, интегрированной с ЕСЭ, развертывают первый и второй узлы связи, узлы доступа ЕСЭ, линии связи, соединяющие первый и второй узлы связи с узлами доступа ЕСЭ, задают исходные данные, а именно район перемещения мобильных абонентов, количество мобильных абонентов, маршруты движения мобильных абонентов, потребности абонентов в скорости информационного обмена, количество и районы размещения ближайших к району перемещения мобильных абонентов узлов доступа ЕСЭ, технические характеристики применяемых базовых и абонентских станций, выделенный для работы абонентских и базовых станций частотный ресурс, район расположения, средства и возможности злоумышленников по мониторингу и воздействию на сети связи, требования к живучести распределенной абонентской сети связи, время, к которому планируется закончить обслуживание абонентов в заданном районе. Разделяют на передающую и приемную части антенно-фидерный тракт абонентских станций, оснащают абонентские станции системами наведения передающих и приемных антенн. Разделяют базовые станции по выполняемым функциям на передающие и приемные. Назначают частоты передачи передающих базовых станций, назначают общую частоту передачи абонентских станций. Рассчитывают уровни напряженности электромагнитного поля передающих базовых станций в пределах заданного района перемещения мобильных абонентов и соответствующие данным уровням значения достоверности приема информации от передающих базовых станций. Рассчитывают координаты точек маршрутов движения мобильных абонентов с пониженной достоверностью приема информации от базовых станций. Рассчитывают вероятность обнаружения абонентских станций планируемой распределенной абонентской сети средствами мониторинга злоумышленников. Рассчитывают координаты точек маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников будет минимальной и максимальной. Рассчитывают азимуты ориентации главных лепестков передающих антенн абонентских станций на приемные базовые станции, при которых обеспечивается минимальная вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленника. Рассчитывают показатели живучести планируемой распределенной абонентской сети. Сравнивают значения рассчитанных показателей живучести планируемой сети с требованиями, при превышении требований живучести над рассчитанными значениями показателей живучести изменяют структуру и топологию планируемой распределенной абонентской сети. Развертывают передающие базовые станции, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ, причем направляют передающие антенны передающих базовых станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении, обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников. Развертывают приемные базовые станции, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ. Соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи между собой. Соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи с сетью связи общего пользования. Соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи с базовыми станциями. Формируют на машинном носителе информации базу данных о координатах районов размещения базовых станций, записывают в базу данных частоты передачи, назначенные передающим базовым станциям, записывают в базу данных общую частоту передачи, назначенную абонентским станциям, записывают в базу данных координаты областей, в границах которых достоверность приема информации от передающих базовых станций будет ниже требуемой. Записывают в базу данных координаты точек маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников будет минимальной и максимальной, а также соответствующие им азимуты ориентации передающих антенн абонентских станций на приемные базовые станции. Переносят сформированную базу данных в элементы памяти устройств управления абонентских станций. Перемещают абонентские станции по маршрутам движения абонентов, причем направляют передающие антенны абонентских станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении приемных базовых станций и обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга, а приемные антенны - в направлении передающих базовых станций. Осуществляют информационный обмен от абонентских станций в сторону базовых станций только в точках маршрута движения с минимальной вероятностью обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников, блокируют работу передатчиков абонентских станций в точках маршрута движения с максимальной вероятностью обнаружения средствами мониторинга злоумышленников.A way to ensure survivability of a distributed subscriber communication network is that they plan to deploy and operate a communication system, form the structure and topology of a communication system integrated with the ESE, deploy the first and second communication nodes, ESE access nodes, communication lines connecting the first and second communication nodes with ESE access nodes, set the initial data, namely the area of movement of mobile subscribers, the number of mobile subscribers, the routes of movement of mobile subscribers, the needs of subscribers in the speed of information the exchange, the number and location of the ESE access nodes closest to the area of movement of mobile subscribers, technical characteristics of the used base and subscriber stations, frequency resource allocated for the operation of subscriber and base stations, location area, means and capabilities of attackers to monitor and influence the communication network, survivability requirements of a distributed subscriber communication network, the time by which it is planned to complete customer service in a given area. The antenna-feeder path of subscriber stations is divided into transmitting and receiving parts, the subscriber stations are equipped with guidance systems of transmitting and receiving antennas. The base stations are divided according to the functions performed into transmitting and receiving. Assign transmission frequencies of transmitting base stations, assign the total transmission frequency of subscriber stations. The electromagnetic field strengths of the transmitting base stations are calculated within a given area of movement of mobile subscribers and the reliability values of information reception from the transmitting base stations corresponding to these levels. The coordinates of the points of the routes of movement of mobile subscribers with reduced reliability of receiving information from base stations are calculated. Calculate the probability of detection of subscriber stations of the planned distributed subscriber network by means of monitoring intruders. The coordinates of the points of the movement routes of subscribers are calculated, in which the probability of detection of subscriber stations by means of monitoring intruders will be minimum and maximum. The azimuths of the orientation of the main lobes of the transmitting antennas of the subscriber stations to the receiving base stations are calculated, at which the minimum probability of detection of the subscriber stations by means of monitoring an attacker is provided. The survivability of the planned distributed subscriber network is calculated. The values of the calculated survivability indices of the planned network are compared with the requirements; if the survivability requirements are exceeded over the calculated survivability indices, the structure and topology of the planned distributed subscriber network are changed. The transmitting base stations are deployed, connected to the ESE access nodes, and the transmitting base station transmitting antennas are directed by the main beam of the radiation pattern in the direction that provides the minimum probability of detection of subscriber stations by means of monitoring intruders. Deploy receiving base stations, connect them to the access nodes of the ESE. They connect the first and second communication nodes to each other via ESE communication channels. The first and second communication nodes are connected with the ESE communication channels to the public communication network. They connect the first and second communication nodes with base stations via ESE communication channels. Form on a computer storage medium a database of the coordinates of the base station locations, write to the database the transmission frequencies assigned to the transmitting base stations, write to the database the total transmission frequency assigned to the subscriber stations, write the coordinates of the areas within which the reliability of reception is recorded information from transmitting base stations will be lower than required. The coordinates of the points of the subscriber’s movement routes are recorded in the database at which the probability of detecting subscriber stations by means of monitoring intruders will be minimum and maximum, as well as the corresponding azimuths of the orientation of the transmitting antennas of the subscriber stations to the receiving base stations. The generated database is transferred to the memory elements of the control devices of the subscriber stations. The subscriber stations are moved along the subscriber’s travel routes, and the transmitting antennas of the subscriber stations are directed by the main lobe of the radiation pattern in the direction of the receiving base stations and providing the minimum probability of detection of the subscriber stations by monitoring means, and the receiving antennas are directed in the direction of the transmitting base stations. They carry out information exchange from subscriber stations to the base stations only at points of the route of movement with a minimum probability of detection of subscriber stations by means of monitoring attackers, block the work of transmitters of subscriber stations at points of the route of movement with a maximum probability of detection by means of monitoring of attackers.

Способ может характеризоваться тем, что при планировании развертывания и функционирования системы связи дополнительно планируют распределенную абонентскую сеть связи.The method may be characterized in that when planning the deployment and operation of the communication system, a distributed subscriber communication network is additionally planned.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков позволяет повысить живучесть формируемой сети за счет снижения вероятности обнаружения абонентских радиоизлучающих средств связи злоумышленниками.The listed new set of essential features allows to increase the survivability of the network being formed by reducing the likelihood of detection of subscriber radio-emitting means of communication by intruders.

Проведенный анализ позволил установить, что аналоги, тождественные признакам заявленного способа, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».The analysis made it possible to establish that there are no analogues that are identical to the features of the claimed method, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability “novelty”.

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed object from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the impact provided for by the essential features of the claimed invention, the transformations to achieve the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данный способ с достижением указанного в изобретении назначения.The "industrial applicability" of the method is due to the presence of an element base, on the basis of which devices can be made that implement this method with the achievement of the destination specified in the invention.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг. 1 - схема, поясняющая способ формирования распределенной абонентской сети связи;FIG. 1 is a diagram explaining a method of forming a distributed subscriber communication network;

фиг. 2 - структура сети связи;FIG. 2 - communication network structure;

фиг. 3 - схема, поясняющая достижимость технического результата;FIG. 3 is a diagram explaining the attainability of a technical result;

фиг. 4 - зависимость коэффициента живучести сети связи от соотношения сигнал/шум на входе средства мониторинга злоумышленников при заданной вероятности ложной тревоги.FIG. 4 - dependence of the survivability coefficient of the communication network on the signal-to-noise ratio at the input of the monitoring tool for intruders at a given probability of false alarm.

Схема, поясняющая способ формирования распределенной абонентской сети связи с пониженной вероятностью обнаружения абонентских радиоизлучающих средств связи злоумышленниками представлена на фигуре 1, где в блоке 1 задают (вводят) исходные данные, необходимые для формирования распределенной абонентской сети связи, а именно район SMR перемещения мобильных абонентов, количество К мобильных абонентов, потребности каждого из абонентов в скорости Ai (i=1…K) информационного обмена, количество ближайших к району SMR перемещения мобильных абонентов узлов доступа ЕСЭ [1…m]; районы NNRi (i=1…m) размещения ближайших к району SMR перемещения мобильных абонентов узлов доступа ЕСЭ, технические данные используемых абонентских и базовых станций (мощность передатчиков PBS и РАС, реальная чувствительность приемников qBS и qAC, ширина диаграммы направленности передающих и приемных антенн ΘперBS, ΘпрмBS, ΘперAC, ΘпрмAC, коэффициенты усиления передающих и приемных антенн GперBS, GпрмBS, GперAC, GпрмAC), множество частот FF, разрешенных для назначения в качестве передающих частот базовых станций и передающих частот абонентских станций, район ER размещения злоумышленников, имеющиеся у злоумышленников средства и возможности по мониторингу и воздействию на сети связи, требования к живучести распределенной абонентской сети связи Кж треб, время tк окончания обслуживания абонентов в заданном районе SMR.A diagram explaining a method for generating a distributed subscriber communication network with a reduced probability of detection of subscriber radio-emitting means of communication by cybercriminals is shown in Figure 1, where in block 1 the initial data necessary for forming a distributed subscriber communication network, namely, the SMR area for moving mobile subscribers, is set (entered) K number of mobile subscribers, each subscriber needs a speed a i (i = 1 ... K) of information exchange, the number next to the area of movement of the mobile subscriber SMR UTN Access Nodes [1 ... m]; areas NNR i (i = 1 ... m) of the location of ESE access nodes mobile subscribers closest to the SMR area, technical data of the used subscriber and base stations (transmitter power P BS and Р АС , real sensitivity of receivers q BS and q AC , beam width transmitting and receiving antennas Θ per BS , Θ prm BS , Θ per AC , Θ prm AC , gain of transmitting and receiving antennas G per BS , G prm BS, G per AC , G prm AC ), the set of frequencies FF allowed for assignment as transmitting frequencies of base stations and transmitting frequencies of subscribers their stations, the area ER intruders accommodation available to hackers tools and capabilities for monitoring and impact on the communication network, the requirements for survivability distributed subscriber communication network K and requires time tc end customer service in a given area SMR.

В блоке 2 производят разделение на передающую и приемную части антенно-фидерного тракта абонентских станций.In block 2, separation is made into the transmitting and receiving parts of the antenna-feeder path of the subscriber stations.

Для разделения антенно-фидерного тракта абонентской станции необходимо исключить из состава абонентской станции дуплексер, приемопередающую антенну, вновь ввести в состав абонентской станции передающую направленную антенну и фидер, соединяющий передающую антенну с передатчиком абонентской станции, а также направленную приемную антенну и фидер, соединяющий приемную антенну с приемником.To separate the antenna-feeder path of the subscriber station, it is necessary to exclude from the subscriber station a duplexer, a transceiver antenna, reintroduce a transmitting directional antenna and a feeder connecting the transmitting antenna to the transmitter of the subscriber station, as well as a directional receiving antenna and a feeder connecting the receiving antenna with the receiver.

Оснащают абонентские станции системами наведения передающих и приемных антенн.Equip subscriber stations with guidance systems of transmitting and receiving antennas.

Под системой наведения будем понимать совокупность механизма опорно-поворотного устройства и механизма следящей системы, а также управляющего устройства. В состав опорно-поворотного устройства входят механизмы вращения и юстировки антенн, предназначенных для точного наведения антенны в заданном направлении по командам устройства управления. В состав механизма следящей системы входит набор датчиков, связанных с антенной и информирующих устройство управления о реальной пространственной ориентации антенны. Конструирование систем наведения антенн осуществляется с применением известных методик (Диняева Н.С. Конструирование механизмов антенн: учебное пособие. - М.: изд-во МАИ, 2002. - 340 с., с. 9, с. 120-129, с. 148-151).By guidance system we mean the combination of the mechanism of the slewing ring and the mechanism of the tracking system, as well as the control device. The structure of the slewing ring includes mechanisms for rotating and aligning the antennas, designed to accurately direct the antenna in a given direction according to the commands of the control device. The tracking system mechanism includes a set of sensors connected to the antenna and informing the control device about the actual spatial orientation of the antenna. The design of antenna guidance systems is carried out using well-known techniques (N. Diniaev, Design of antenna mechanisms: a training manual. - M .: MAI publishing house, 2002. - 340 p., P. 9, p. 120-129, p. 148-151).

В блоке 3 производят разделение базовых станций по выполняемым функциям на передающие и приемные, при этом сами станции могут оставаться в готовности выполнить в требуемый момент времени функции передающих или приемных.In block 3, the base stations are divided according to the functions performed into transmitting and receiving, while the stations themselves may remain ready to perform the transmitting or receiving functions at the required time.

Разделение базовых станций по выполняемым функциям на передающие и приемные может быть выполнено по типовому варианту развертывания и эксплуатационного обслуживания стационарных KB радиолиний с территориально-разнесенными приемными и передающими радиоцентрами (Исаков Е.Е. Технологические проблемы построения транспортных сетей систем военной связи. - СПб: 2004. - 328 с., с. 226-227).The separation of base stations according to their functions into transmitting and receiving can be performed according to the standard version of the deployment and maintenance of stationary KB radio lines with geographically spaced receiving and transmitting radio centers (Isakov E.E. Technological problems of building transport networks of military communications systems. - St. Petersburg: 2004 . - 328 p., P. 226-227).

В блоке 4 планируют распределенную абонентскую сеть связи, а именно формируют структуру и топологию сети связи, определяют способы привязки к ЕСЭ с учетом количества узлов доступа - m и районов их размещения - NNRi (i=1…m).In block 4, a distributed subscriber communication network is planned, namely, the structure and topology of the communication network are formed, methods of binding to the ESE are determined taking into account the number of access nodes - m and their locations - NNR i (i = 1 ... m).

В общем случае планирование сети связи включает в себя ряд материальных действий над материальными объектами, например разработку различных документов, схем, карт и т.п., в которых устанавливается последовательность, способы и время выполнения поставленных задач; проведение рекогносцировки (выезд на место предполагаемого развертывания элементов системы связи, проведение измерений размеров площадок для развертывания антенн и аппаратных связи, изучение физико-географических условий и т.п.); проведение расчетов и разработка вариантов построения системы связи (П.К. Алтухов, И.А. Афонский и др. Основы теории управления войсками. / Под ред. Алтухова П.К. - М.: Воениздат, 1984. - 221 с., стр. 17, 137-141. Военный энциклопедический словарь. - М.: Издательский дом "Оникс 21 век", 2002. - 1432 с., стр. 1104, 1128).In the general case, planning a communication network includes a number of material actions on material objects, for example, the development of various documents, schemes, maps, etc., in which the sequence, methods and time of accomplishing tasks are established; conducting reconnaissance (going to the place of the proposed deployment of elements of the communication system, measuring the size of the sites for deploying antennas and hardware communications, studying physical and geographical conditions, etc.); calculations and development of options for constructing a communication system (P.K. Altukhov, I.A. Afonsky and others. Fundamentals of the theory of command and control of troops. / Under the editorship of Altukhov P.K. - M .: Military Publishing House, 1984. - 221 pp., p. 17, 137-141. Military Encyclopedic Dictionary. - M.: Onyx 21 Century Publishing House, 2002. - 1432 p., pp. 1104, 1128).

Узлы доступа для привязки распределенной абонентской сети связи располагаются, как правило, на объектах сети связи общего пользования ЕСЭ. Привязка к такому объекту и прием из ЕСЭ необходимого числа цифровых каналов и трактов передачи осуществляется с использованием оборудования плезиохронной и синхронной цифровой иерархии.Access nodes for linking a distributed subscriber communication network are usually located at the objects of the public communication network of the ESE. Binding to such an object and receiving from the ESE the required number of digital channels and transmission paths is carried out using equipment of plesiochronous and synchronous digital hierarchy.

Структурно-топологическое построение распределенной абонентской сети связи осуществляется с учетом следующих элементов: базовых станций (передающих и приемных), узлов связи (первого и второго), линий связи и каналов связи.The structural and topological construction of a distributed subscriber communication network is carried out taking into account the following elements: base stations (transmitting and receiving), communication nodes (first and second), communication lines and communication channels.

Определяют количество Т передающих базовых станций координаты районов их размещения TRBSi, i=1…T. Определяют количество R приемных базовых станций координаты районов их размещения RRBSj, j=1…R. При определении количества базовых станций R, Т и координат районов их размещения исходят из:The number T of transmitting base stations is determined by the coordinates of the areas of their location TR BSi , i = 1 ... T. The number R of receiving base stations is determined by the coordinates of the areas of their location RR BSj , j = 1 ... R. When determining the number of base stations R, T and the coordinates of the areas of their location proceed from:

- предполагаемого района ER размещения средств мониторинга злоумышленников;- the alleged area of ER deployment of monitoring tools for intruders;

- недопустимости ориентации главных лепестков диаграммы направленности передающих антенн абонентских и передающих базовых станций в направлении на средства мониторинга злоумышленников.- inadmissibility of the orientation of the main lobes of the radiation pattern of the transmitting antennas of the subscriber and transmitting base stations in the direction of the monitoring means of intruders.

Для расчета количества базовых станций и определения координат их расположения с учетом обеспечения связи с абонентскими станциями в районе SMR перемещения мобильных абонентов применяют известные алгоритмы частотно-территориального планирования (Бабков В.Ю. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование: учеб. пособие для вузов / В.Ю. Бабков, М.А. Вознюк, П.А. Михайлов. - 2-е изд., испр. - 224 с. М.: Горячая линия - Телеком, 2007, с. 115).To calculate the number of base stations and determine the coordinates of their location, taking into account communication with subscriber stations in the SMR area, mobile subscribers use the well-known frequency-spatial planning algorithms (Babkov V.Yu. Mobile communication networks. Frequency-territorial planning: textbook for universities / V.Yu. Babkov, M.A. Voznyuk, P.A. Mikhailov. - 2nd ed., Rev. - 224 pp. M .: Hot line - Telecom, 2007, p. 115).

Планируют линии связи, соединяющие базовые станции с узлами доступа ЕСЭ, а именно каждой линии определяется род связи, ее образующий (радиорелейный, кабельный), пропускная способность линии, а при необходимости - частоты и азимуты антенн. При этом сформированные линии не должны излучать главным лепестком диаграммы направленности антенны в сторону района ER размещения злоумышленников.They plan communication lines connecting the base stations with the ESE access nodes, namely, each line determines the type of communication that forms it (radio relay, cable), line capacity, and, if necessary, antenna frequencies and azimuths. In this case, the formed lines should not emit the main lobe of the antenna pattern towards the area ER of the attackers.

Планируют каналы связи ЕСЭ для соединения первого и второго узлов связи между собой. Планируют каналы связи ЕСЭ для соединения первого и второго узлов связи с сетью связи общего пользования. Планируют каналы связи ЕСЭ для соединения первого и второго узлов связи с базовыми станциями. При планировании каналов связи учитывают потребности каждого из абонентов в скорости информационного обмена Аi, а также необходимости передачи информации телеуправления и телесигнализации между первым и вторым узлами связи, а также между первым и вторым узлами связи и базовыми станциями.ESE communication channels are planned for connecting the first and second communication nodes to each other. ESE communication channels are planned to connect the first and second communication nodes to the public communication network. ESE communication channels are planned for connecting the first and second communication nodes with base stations. When planning communication channels take into account the needs of each of the subscribers in the speed of information exchange A i , as well as the need to transmit telecontrol information and tele-signaling between the first and second communication nodes, as well as between the first and second communication nodes and base stations.

Необходимое количество линий и каналов ЕСЭ и их пропускная способность, необходимая для планируемой распределенной абонентской сети связи, могут быть смоделированы с помощью имитаторов формальных математических моделей каналов связи, основанных на аппарате системных функций (Галкин А.П. и др. Моделирование каналов систем связи. - М.: Связь, 1979. - 96 с., стр. 40-52).The required number of lines and channels of the ESE and their throughput required for the planned distributed subscriber communication network can be modeled using simulators of formal mathematical models of communication channels based on the apparatus of system functions (A. Galkin and others. Modeling of communication system channels. - M .: Communication, 1979. - 96 p., Pp. 40-52).

В блоке 5 из множества FF разрешенных к использованию частот назначают Т частот передачи FBSi для каждой передающей базовой станции и одну общую частоту передачи FAC абонентских станций. Частоты выбирают с учетом правил назначения рабочих частот конкретных моделей базовых и абонентских станций. Распределение частотного ресурса является составной частью известных алгоритмов частотно-территориального планирования (Бабков В.Ю. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование: учеб. пособие для вузов / В.Ю. Бабков, М.А. Вознюк, П.А. Михайлов. - 2-е изд., испр. - 224 с. М.: Горячая линия - Телеком, 2007, с. 119).In block 5, from the plurality of FF authorized frequencies, T transmission frequencies F BSi for each transmitting base station and one common transmission frequency F AC of the subscriber stations are assigned. Frequencies are selected taking into account the rules for assigning operating frequencies to specific models of base and subscriber stations. Frequency resource allocation is an integral part of the known frequency-spatial planning algorithms (Babkov V.Yu. Mobile communication networks. Frequency-territorial planning: textbook for universities / V.Yu. Babkov, M.A. Voznyuk, P.A. Mikhailov . - 2nd ed., Rev. - 224 pp. M .: Hot line - Telecom, 2007, p. 119).

В блоке 6 производят расчет уровней напряженности электромагнитного поля передающих базовых станций в пределах заданного района SMR перемещения мобильных абонентов и соответствующих данным уровням значений достоверности приема информации от базовых станций, формируют координат областей LQRi, в границах которых достоверность приема сигналов от базовых станций будет ниже требуемого (Бабков В.Ю. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование: учеб. пособие для вузов / В.Ю. Бабков, М.А. Вознюк, П.А. Михайлов. - 2-е изд., испр. - 224 с. М.: Горячая линия - Телеком, 2007, с. 82-107).In block 6, the electromagnetic field strengths of the transmitting base stations are calculated within a given area SMR of mobile subscribers moving and the values of the reliability of receiving information from the base stations corresponding to these levels, the coordinates of the LQR i regions are formed, within which the reliability of receiving signals from base stations will be lower than required (Babkov V.Yu. Mobile communication networks. Frequency-territorial planning: textbook for universities / V.Yu. Babkov, M.A. Voznyuk, P.A. Mikhailov. - 2nd ed., Rev. - 224 cm.: oryachaya liniya - Telekom, 2007, pp 82-107)..

В блоке 7 производят расчет вероятности обнаружения Pобнi абонентских станций средствам мониторинга злоумышленников с учетом:In block 7, the probability of detecting P obn subscriber stations by means of monitoring malicious users is calculated, taking into account:

- района ER размещения, средств и возможностей злоумышленников по мониторингу и воздействию на сети связи;- the area of ER deployment, the means and capabilities of attackers to monitor and influence the communication network;

- характера и маршрутов SRi движения абонентов в пределах района SMR;- the nature and routes SR i of the movement of subscribers within the area of SMR;

- технических характеристик применяемых базовых и абонентских станций.- technical characteristics of the applied base and subscriber stations.

Обнаружением объекта с помощью средств мониторинга называется процесс принятия решения об отсутствии или наличии объекта в данной области пространства в результате приема и обработки сигналов. Прием сигналов всегда происходит на фоне помех того или иного вида (собственные шумы приемника средства мониторинга, радиошумы космического пространства и др.) В результате чего возможны ошибки в принятии решения. Случай, когда объект действительно есть, и средство мониторинга приняло решение о его наличии, называется правильным обнаружением объекта. Случай, когда объекта в действительности нет, а средство мониторинга приняло решение о его наличии, называется ложной тревогой (Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т.- 2002 г., 399 с., стр. 82-83).Detection of an object using monitoring means the decision-making process about the absence or presence of an object in a given area of space as a result of receiving and processing signals. Reception of signals always occurs against the background of interference of one kind or another (the receiver’s own noise monitoring tools, radio noise of outer space, etc.) As a result, errors in decision making are possible. The case when the object really is, and the monitoring tool decided on its presence, is called the correct detection of the object. The case when the object is actually absent, and the monitoring tool has decided on its availability, is called a false alarm (Menshakov Yu.K. Protection of objects and information from reconnaissance equipment. - M.: Russian. State. Humanitarian. Un-t. - 2002, 399 p., Pp. 82-83).

Расчет вероятности обнаружения Робнi i-й абонентской станции с учетом направления (ориентации) передающей антенны абонентской станции главным лепестком диаграммы направленности на приемную базовую станцию и соответствующему данной ориентации положению побочных лепестков диаграммы направленности антенны (боковых, задних) относительно средств мониторинга злоумышленников производится по формуле (Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т. - 2002 г., 399 с., стр. 82):The calculation of the probability of detecting P obn of the ith subscriber station, taking into account the direction (orientation) of the transmitting antenna of the subscriber station, with the main lobe of the radiation pattern at the receiving base station and the position of the side lobes of the antenna radiation pattern (side, back) relative to the means of monitoring intruders, is performed according to the formula (Menshakov Yu.K. Protection of objects and information from reconnaissance equipment. - M .: Russian. State. Humanitarian. University. - 2002, 399 p., P. 82):

Figure 00000001
Figure 00000001

где Робнi - вероятность обнаружения (правильного обнаружения);where P obni is the probability of detection (correct detection);

q - отношение сигнал/шум на входе средства мониторинга злоумышленников;q is the signal-to-noise ratio at the input of an intruder monitoring tool;

Figure 00000002
- интеграл вероятности;
Figure 00000002
- probability integral;

РЛТ - вероятность ложной тревоги.P RT - the probability of false alarm.

Отношением сигнал/шум называется частное от деления мощности сигнала на входе приемника средства мониторинга РСвх на мощность шума РШвх в той же точке (Ломовицкий В.В. Основы построения систем и сетей передачи информации / Ломовицкий В.В., Михайлов А.И., Шестак К.В., Щекотихин В.М. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 382 с., стр. 109).The signal-to-noise ratio is the quotient of dividing the signal power at the input of the receiver of the monitoring device P Cx by the noise power P Cx at the same point (Lomovitsky V.V. Fundamentals of building systems and networks for transmitting information / Lomovitsky V.V., Mikhailov A.I. ., Shestak K.V., Schekotikhin V.M. - M .: Hot line - Telecom, 2004. - 382 p., P. 109).

Figure 00000003
Figure 00000003

В блоке 8 рассчитывают координаты точек STPi маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения средствами мониторинга злоумышленников будет минимальной и максимальной, а также соответствующих им азимутов ориентаций главных лепестков диаграммы направленности передающих антенн абонентских станций на приемные базовые станции. Расчет координат и азимутов производят известными методами топографии (Бубнов И.А., Богатов С.Ф., Дубов С.Д., Калинин А.К., Савченко П.Т. Военная топография; под ред. А.С.Николаева - М.: Воениздат, 1977. - 280 с., с. 36-54)In block 8, the coordinates of the points STP i of the subscriber’s movement are calculated, in which the probability of detection by monitoring means of intruders will be minimum and maximum, as well as the corresponding azimuths of the orientations of the main lobes of the radiation pattern of the transmitting antennas of the subscriber stations to the receiving base stations. Coordinates and azimuths are calculated using well-known topography methods (Bubnov I.A., Bogatov S.F., Dubov S.D., Kalinin A.K., Savchenko P.T. Military topography; edited by A.S. Nikolayev - M .: Military Publishing House, 1977 .-- 280 p., P. 36-54)

В блоке 9 осуществляют расчет показателя живучести: коэффициента Кж распределенной абонентской сети на основе рассчитанных значений вероятности обнаружения Poбнi абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников.In block 9, the calculation is performed index survivability: the coefficient K and the distributed network subscriber based on the calculated probability values P obni detecting intruders subscriber stations monitoring means.

Живучесть характеризует устойчивость сети связи против действия причин (стихийных и преднамеренных), лежащих вне системы и приводящих к разрушениям или значительным повреждениям некоторой части ее элементов - узлов, абонентских и базовых станций, линий и каналов связи (Ермишян А.Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Часть 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб.: ВАС, 2005. - 740 с., стр. 340).Survivability characterizes the stability of a communication network against the action of causes (spontaneous and deliberate) that lie outside the system and lead to destruction or significant damage to a certain part of its elements - nodes, subscriber and base stations, communication lines and channels (Ermishyan A.G. Theoretical foundations of building systems of military communications in associations and formations: a Textbook, Part 1. Methodological foundations for the construction of organizational and technical systems of military communications. St. Petersburg: VAS, 2005. - 740 p., p. 340).

При расчетах живучести сетей связи, ввиду сложности математических расчетов производят декомпозицию сети на составные части и далее ведут расчеты отдельно по каждой составной части сети связи, в том числе по всем радиоизлучающим средствам (Боговик В.А., Игнатов В.В. Эффективность систем военной связи и методы ее оценки. - СПб.: ВАС, 2006. - 183 с., с. 57-59, электронная версия книги также доступна по адресу: http://www.twirpx.com/file/1004437/).When calculating the survivability of communication networks, due to the complexity of mathematical calculations, the network is decomposed into its component parts and then it is calculated separately for each component of the communication network, including all radio-emitting means (Bogovik V.A., Ignatov V.V. Efficiency of military systems communications and methods for its assessment. - SPb .: VAS, 2006. - 183 p., pp. 57-59, an electronic version of the book is also available at: http://www.twirpx.com/file/1004437/).

Живучесть Кжi i-й абонентской станции определяется по формуле (Боговик В.А., Игнатов В.В. Эффективность систем военной связи и методы ее оценки. - СПб.: ВАС, 2006. - 183 с., с. 58-59, электронная версия книги также доступна по адресу: http://www.twirpx.com/file/1004437/):Vitality K zhi i-th subscriber station is determined by the formula (Bogovik VA, V. Ignatov Efficiency military communications systems and methods for its assessment - SPb. .: BAC, 2006. - 183 c, 58-59.. , an electronic version of the book is also available at: http://www.twirpx.com/file/1004437/):

Figure 00000004
Figure 00000004

где Робнi - вероятность обнаружения i-й абонентской станции;where P obni is the probability of detection of the i-th subscriber station;

Роцi _ вероятность оценки параметров абонентской станции, необходимых для ее уничтожения злоумышленниками; Рotsi _ the probability of evaluating the parameters of the subscriber station necessary for its destruction by intruders;

Pпоi _ вероятность применения злоумышленниками оружия по абонентской станции;P poi _ probability of the use of weapons by attackers at a subscriber station;

С развитием средств высокоточного вооружения и увеличением способностей средств мониторинга злоумышленников по обнаружению наземных объектов в любых погодных условиях (Исаков Е.Е. Технологические проблемы построения транспортных сетей систем военной связи. - СПб: 2004. - 328 с., с. 26-27) примем, что вероятности Роцi и Pпоi стремятся к единице. Тогда выражение (3) преобразуется к виду:With the development of high-precision weapons and the increasing ability of monitoring tools to detect ground targets in any weather conditions (Isakov EE Technological problems of building transport networks of military communications systems. - SPb: 2004. - 328 p., P. 26-27) we assume that the probabilities P sc and P in i tend to unity. Then the expression (3) is converted to the form:

Figure 00000005
Figure 00000005

Зависимость коэффициента живучести Кжi i-й абонентской станции от соотношения сигнал/шум на входе приемника средства мониторинга злоумышленников при заданной вероятности ложной тревоги РЛТ, исходя из графика зависимости вероятности обнаружения от соотношения сигнал/шум на входе приемника средства обнаружения мониторинга (Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т.- 2002 г., 399 с., стр. 83) и выражения (4) приведена на фиг. 4.The dependence of the survivability coefficient Кi of the i-th subscriber station on the signal-to-noise ratio at the receiver input of an attacker monitoring tool for a given probability of false alarm Р ЛТ , based on the graph of the dependence of the detection probability on the signal-to-noise ratio at the receiver input of the monitoring detection tool (Menshakov Yu. K. Protection of objects and information from reconnaissance equipment. - M.: Russian State Humanitarian University, 2002, 399 pp., P. 83) and expression (4) is shown in FIG. four.

В блоке 10 сравнивают рассчитанные значения показателей живучести Кж спланированной сети с требуемыми значениями показателей живучести Кж треб.In block 10, the calculated values of the survivability indices K w of the planned network are compared with the required values of survivability indices K w req .

В случае, если рассчитанной живучести Кж недостаточно для функционирования спланированной сети связи, осуществляется возврат к блоку 4, где происходит реконфигурирование распределенной абонентской сети связи, исходя их предъявляемых к ней требований.If the calculated K f survivability insufficient for functioning planned communication network, you return to block 4, where the reconfiguration of the distributed communication network subscriber based on their requirements imposed thereto.

Реконфигурация сети связи заключается в изменении ее структуры, топологии, режимов работы (введении в работу резервных каналов (линий) и средств связи, восстановлении поврежденных и отказавших средств связи, изменении частот передачи, приема, мощности передачи, видов обработки сигналов, маршрутов прохождения каналов (трактов), азимутов антенн, помехозащищенных режимов и т.д.). (Основы построения систем и сетей передачи информации. Учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под. ред. В.М. Щекотихина - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 382 с., с. 57-58).Reconfiguration of a communication network consists in changing its structure, topology, operating modes (putting redundant channels (lines) and communication equipment into operation, restoring damaged and failed communication means, changing transmission frequencies, reception, transmission power, types of signal processing, channel transmission routes ( paths), azimuths of antennas, anti-interference modes, etc.). (Fundamentals of building systems and networks for transmitting information. Textbook for universities / V.V. Lomovitsky, A.I. Mikhailov, K.V. Shestak, V.M. Shchekotikhin; edited by V.M. Shchekotikhin - M. : Hotline - Telecom, 2005 .-- 382 p., P. 57-58).

В блоке 11 развертывают Т передающих базовых станций в спланированных районах TRi, i=1…T, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ, причем передающие антенны передающих базовых станций ориентируют главным лепестком диаграммы направленности в направлении, обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения средствами мониторинга злоумышленников.In block 11 deploy T transmitting base stations in the planned areas TR i , i = 1 ... T, connect them to the access nodes of the ESE, and the transmitting antennas of the transmitting base stations are oriented by the main lobe of the radiation pattern in the direction that provides the minimum probability of detection by monitoring means of intruders.

В блоке 12 развертывают R приемных базовых станций в спланированных районах RRi, i=1…R, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ.In block 12 deploy R receiving base stations in the planned areas RR i , i = 1 ... R, connect them to the access nodes of the ESE.

Под развертыванием передающих и базовых станций понимают процесс приведения базовых станций к применению по назначению в спланированных районах, прокладки необходимых силовых и соединительных линий, установки антенно-мачтовых устройств, юстировки антенн в соответствии с запланированными азимутами, подачи электропитания и выполнения других мероприятий, предусмотренных инструкцией по эксплуатации станции (Андрющенко В.А., Пирожков П.А. Командно-штабные машины: Учебное пособие. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. - 112 с., с. 26-31, электронная версия книги также доступна по адресу: http://www.twirpx.com/file/101152/).The deployment of transmitting and base stations is understood as the process of bringing the base stations to their intended use in planned areas, laying the necessary power and connecting lines, installing antenna mast devices, aligning antennas in accordance with the planned azimuths, supplying power, and performing other activities provided for by the instructions for operation of the station (Andryushchenko V.A., Pirozhkov P.A. Command-and-staff vehicles: Textbook. - Tambov: Publishing House of the Tambov State Technical University, 2004. - 112 p., pp. 26-31 electronic constant prices version of the book is also available at the following address: http://www.twirpx.com/file/101152/).

Под соединением с узлами доступа с ЕСЭ понимают выполнение спланированных мероприятий по прокладке соединительных линий от базовых станций к узлам доступа в соответствии с требованиями норм и технических условий (В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. Сети и системы радиодоступа. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с., с. 330).By connecting to access nodes with an ESE, we mean the implementation of planned measures for laying connecting lines from base stations to access nodes in accordance with the requirements of standards and technical conditions (V.A. Grigoryev, O. I. Lagutenko, Yu.A. Raspaev. Networks and Radio Access Systems. - M.: Eco-Trends, 2005. - 384 p., p. 330).

В блоке 13 соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи между собой, с сетью связи общего пользования и с базовыми станциями.In block 13, the first and second communication nodes are connected by the ESE communication channels with each other, with a public communication network and with base stations.

Соединение каналами связи несмежных элементов сети связи подразумевает кроссирование (долговременную коммутацию) путей передачи сигналов электросвязи на промежуточных узлах ЕСЭ (Основы построения систем и сетей передачи информации. Учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под. ред. В.М. Щекотихина - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 382 с., с. 33).Connection by communication channels of non-adjacent elements of a communication network implies crossing (long-term switching) of transmission paths of telecommunication signals at intermediate nodes of the ESE (Fundamentals of building systems and networks for transmitting information. Textbook for universities / VV Lomovitsky, A.I. Mikhailov, K.V. Shestak, V.M.Schekotikhin; under the editorship of V.M. Shchekotikhin - M .: Hot line - Telecom, 2005. - 382 p., P. 33).

В блоке 14 на машинном носителе информации формируют базу данных, содержащую сведения о местоположении базовых станций для системы наведения приемных антенн абонентских станций на передающие базовые станции, а передающих антенн абонентских станций - на приемные базовые станции, о частотах передачи FBSi, назначенных конкретной передающей базовой станции для перестройки частот приемников абонентских станций, об общей для всех абонентских станций частоте передачи FAC, о координатах областей LQRi, в границах которых вероятность ошибки приема сигналов от базовых станций будет ниже требуемого.In block 14, a database is formed on a computer storage medium containing information about the location of base stations for the guidance system of receiving antennas of subscriber stations at transmitting base stations, and transmitting antennas of subscriber stations at receiving base stations, on transmission frequencies F BSi assigned to a particular transmitting base stations for tuning the frequency of subscriber stations receivers on the total for all subscriber stations F AC transmission frequency of the areas coordinates LQR i, within which the probability of error reception signals from the base stations is lower than desired.

В блоке 15 переносят сформированную базу данных в элементы памяти устройств управления абонентских станций.In block 15, the generated database is transferred to the memory elements of the control devices of the subscriber stations.

В блоке 16 перемещают абонентские станций по маршрутам SRi движения абонентов, направляют (ориентируют) передающие антенны абонентских станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении приемных базовых станций и обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников, ориентируют приемные антенны абонентских станций в направлении передающих базовых станций.In block 16, the subscriber stations are moved along the subscriber traffic routes SR i , the transmitting antennas of the subscriber stations are directed (orientated) by the main lobe of the radiation pattern in the direction of the receiving base stations and providing the minimum probability of detection of the subscriber stations by means of intruder monitoring, the receiving antennas of the subscriber stations are oriented in the direction of the transmitting base stations.

В блоке 17 сравнивают координаты текущих точек Pj маршрута движения каждой абонентской станции с рассчитанными точками STPi, в случае несовпадения текущей координаты точки маршрута движения переходят к блоку 19.In block 17, the coordinates of the current points P j of the route of each subscriber station are compared with the calculated points STP i , if the current coordinates of the points of the route of movement do not match, go to block 19.

В блоке 18 блокируют работу передатчика абонентской станции, находящейся в точке STPi маршрута движения с максимальной вероятностью обнаружения средствами мониторинга злоумышленников.In block 18, the operation of the transmitter of the subscriber station located at the point STP i of the driving route with the maximum probability of detection by monitoring means of intruders is blocked.

Блокирование работы передатчика является известной ограничительной мерой, направленной на скрытие радиоизлучающего средства от средств мониторинга злоумышленников и заключается в прекращении излучения передатчиком электромагнитной энергии в передающую антенну (Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит ун-т, 2002. - 399 с., с. 301).Blocking the operation of the transmitter is a well-known restrictive measure aimed at hiding the radio-emitting means from the means of monitoring intruders and consists in stopping the emission of electromagnetic energy by the transmitter into the transmitting antenna (Menshakov Yu.K. Protection of objects and information from reconnaissance equipment. - M.: Russian. Humanitarian University, 2002 .-- 399 p., p. 301).

В блоке 19 осуществляют информационный обмен от абонентских станций в сторону базовых станций только в точках маршрута движения с минимальной вероятностью обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников.In block 19, information is exchanged from subscriber stations in the direction of base stations only at points of the route of movement with a minimum probability of detection of subscriber stations by means of monitoring intruders.

Под информационным обменом понимается прием и передача мобильными абонентами распределенной абонентской сети сообщений (информации) взаимодействующим абонентам в соответствии с радиоинтерфейсом и перечнем услуг связи, предоставляемых абонентам (В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. Сети и системы радиодоступа. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с., с. 330).Information exchange refers to the reception and transmission by mobile subscribers of a distributed subscriber network of messages (information) to interacting subscribers in accordance with the radio interface and the list of communication services provided to subscribers (V. A. Grigoryev, O. I. Lagutenko, Yu. A. Raspaev. Networks and Radio Access Systems. - M.: Eco-Trends, 2005. - 384 p., p. 330).

Для передачи сообщений (информации) за i-й абонентской станцией распределенной абонентской сети выделяется промежуток времени (подкадр) в общем кадре передачи всех К абонентских станций, когда данная i-я станция может передать информацию на одной общей частоте FAC передачи абонентских станций. Арбитром, выдающим токен на право передачи информации от абонентской станции, является первый узел связи. В случае выхода из строя первого узла связи его функции выполняет второй узел связи.To transmit messages (information) behind the i-th subscriber station of a distributed subscriber network, a time interval (subframe) is allocated in the total transmission frame of all K subscriber stations, when this i-th station can transmit information on one common subscriber station transmission frequency F AC . The arbiter issuing the token for the right to transmit information from the subscriber station is the first communication node. In case of failure of the first communication node, its functions are performed by the second communication node.

Все R приемных базовых станций, принимая радиосигналы от передатчиков базовых станций на одной общей частоте FAC, направляют принятые от абонентских станций сообщения по каналам связи ЕСЭ в сторону первого узла связи. Первый узел связи, получив сообщение от абонентской станции, принимает решение об отправке сообщения по имеющемуся в сообщении адресу в соответствующий канал ЕСЭ. При получении первым узлом связи сообщения, адресованного абоненту распределенной абонентской сети, первый узел связи отправляет сообщение по каналам ЕСЭ одновременно Т передающим базовым станциям. Каждая i-я передающая базовая станция передает данное сообщение на закрепленной за данной базовой станцией частоте FBSi. Приемники абонентских станций, получив сообщение на одной из частот приема FBSi, сравнивают адресную информацию, содержащуюся в сообщении, с собственным адресом. В случае, если адрес назначения, содержащийся в сообщении, совпадает с собственным адресом абонентской станции, сообщение принимается, в случае несовпадения - отбрасывается. Второй узел связи в информационном обмене не участвует, но находится в готовности заменить первый узел связи в случае неисправности первого узла связи или на время выключения первого узла при реконфигурации сети.All R receiving base stations, receiving radio signals from base station transmitters at one common frequency F AC , send messages received from subscriber stations via ESE communication channels towards the first communication node. The first communication node, having received the message from the subscriber station, decides to send the message to the address in the message to the corresponding channel of the ESE. Upon receipt by the first communication node of a message addressed to the subscriber of the distributed subscriber network, the first communication node sends a message via ESE channels to simultaneously T transmitting base stations. Each i-th transmitting base station transmits this message at a frequency F BSi assigned to this base station. Receivers of subscriber stations, having received a message at one of the receiving frequencies F BSi , compare the address information contained in the message with its own address. If the destination address contained in the message coincides with the own address of the subscriber station, the message is received, in case of a mismatch, it is discarded. The second communication node is not involved in the information exchange, but is ready to replace the first communication node in the event of a malfunction of the first communication node or while the first node is turned off during network reconfiguration.

В блоке 20 сравнивают текущее время t с временем tк окончания обслуживания абонентов распределенной абонентской сети в заданном районе SMR, в случае если текущее время t меньше времени окончания обслуживания абонентов tк, переходят к блоку 17.In block 20, the current time t is compared with the time t to the end of the service of the subscribers of the distributed subscriber network in a given area SMR, if the current time t is less than the end time of the service of the subscribers t to , go to block 17.

Сеть связи, показанная на фигуре 2, содержит: первый узел связи - 1, второй узел связи - 2, узел доступа ЕСЭ - 3.1-3.10. На фиг. 2 показаны: линия, соединяющая первый узел связи с узлом доступа ЕСЭ - 4.1, линия, соединяющая второй узел связи с узлом доступа ЕСЭ - 4.2, передающая базовая станция - 5.1-5.4, передающая антенна передающей базовой станции - 6.1-6.4, соединительная линия от узлов доступа к базовым станциям - 7.1-7.8, приемная базовая станция - 8.1-8.4, средство мониторинга злоумышленников - 9.1-9.5, абонентская станция - 10.1-10.2, передающая антенна антенно-фидерного тракта абонентской станции - 11.1-11.2, приемная антенна антенно-фидерного тракта абонентской станции - 12.1-12.2, антенна средства мониторинга злоумышленников - 13.1-13.5, каналы связи ЕСЭ, соединяющие первый и второй узлы связи между собой и с базовыми станциями - 14.1-14.10, главный лепесток диаграммы направленности передающей антенны абонентской станции - 15.1-15.2, главный лепесток диаграммы направленности передающей антенны передающей базовой станции - 15.3-15.6.The communication network shown in figure 2, contains: the first communication node - 1, the second communication node - 2, the access node ESE - 3.1-3.10. In FIG. 2 shows: a line connecting the first communication node with the access point of the ESE - 4.1, a line connecting the second communication node with the access point of the ESE - 4.2, the transmitting base station - 5.1-5.4, the transmitting antenna of the transmitting base station - 6.1-6.4, the connecting line from access points for base stations - 7.1-7.8, receiving base station - 8.1-8.4, monitoring tool for intruders - 9.1-9.5, subscriber station - 10.1-10.2, transmitting antenna of the antenna-feeder path of the subscriber station - 11.1-11.2, receiving antenna of the antenna subscriber station feeder path - 12.1-12.2, antenna antenna Va attackers monitoring - 13.1-13.5, ESE communication channels connecting the first and second communication nodes with each other and with base stations - 14.1-14.10, the main lobe of the transmitting antenna of the subscriber station - 15.1-15.2, the main lobe of the transmitting antenna of the transmitting base stations - 15.3-15.6.

На фигуре 3 показаны: средство мониторинга злоумышленников - 9.1-9.2, абонентская станция - 10.1-10.2, ненаправленная приемопередающая антенна антенно-фидерного тракта абонентской станции - 11.1, передающая антенна антенно-фидерного тракта абонентской станции - 11.2, антенна средства мониторинга злоумышленников - 13.1-13.2, диаграмма направленности ненаправленной приемопередающей антенны абонентской станции - 15.1, главный лепесток диаграммы направленности передающей антенны абонентской станции - 15.2, задний лепесток диаграммы направленности передающей антенны абонентской станции - 16.1, главный лепесток диаграммы направленности приемной антенны средства мониторинга злоумышленников - 17.1-17.2.The figure 3 shows: a means of monitoring intruders - 9.1-9.2, a subscriber station - 10.1-10.2, an omnidirectional transceiver antenna of the antenna-feeder path of a subscriber station - 11.1, a transmitting antenna of an antenna-feeder path of a subscriber station - 11.2, an antenna of a means of monitoring an intruder - 13.1- 13.2, the radiation pattern of the undirectional transceiver antenna of the subscriber station - 15.1, the main lobe of the radiation pattern of the transmitting antenna of the subscriber station - 15.2, the back lobe of the radiation pattern of the subscriber station antennas of the subscriber station - 16.1, the main lobe of the radiation pattern of the receiving antenna of the monitoring tool for attackers - 17.1-17.2.

Покажем расчетным путем возможность достижения сформулированного технического результата (фиг. 3). В качестве абонентских станций 10.1-10.2 рассмотрим условное оборудование, с мощностью излучения, подводимой к антенне, равной 5 Вт, и использующее на фигуре 3А (реализация способа-прототипа) абсолютно ненаправленную приемопередающую антенну 11.1, а на фигуре 3 В (реализация предлагаемого способа) передающую антенну 11.2 типа АА-450/7 производства ЗАО «Современные беспроводные технологии» (Направленные антенны. Антенна АА-450/7. Общие технические данные. ЗАО «СБТ»: info@sbtcom.ru, информация имеется на Интернет-сайте по адресу: http://www.sbtcom.ru/wp-content/uploads/AA_433_7.pdf). Исходя из определения термина «коэффициент усиления антенны» коэффициент усиления Ga1 абсолютно ненаправленной антенны 15.1 равен единице. Антенна АА-450/7 имеет коэффициенты усиления антенны: по главному лепестку 15.2 диаграммы направленности 7 дБ, а по заднему лепестку 16.1 на 13 дБ ниже главного, т.е. минус 6 дБ.We show by calculation the possibility of achieving the formulated technical result (Fig. 3). As subscriber stations 10.1-10.2, we consider conditional equipment with a radiation power supplied to the antenna equal to 5 W and using in figure 3A (implementation of the prototype method) an absolutely non-directional transceiver antenna 11.1, and in figure 3 B (implementation of the proposed method) transmitting antenna 11.2 type AA-450/7 manufactured by CJSC Modern Wireless Technologies (Directional antennas. Antenna AA-450/7. General technical data. CJSC SBT: info@sbtcom.ru, information is available on the website at : http://www.sbtcom.ru/wp-content/uploads/AA_433_7.pdf). Based on the definition of the term "antenna gain", the gain Ga 1 of an absolutely omnidirectional antenna 15.1 is equal to unity. The AA-450/7 antenna has antenna gain: on the main lobe of the 15.2 radiation pattern is 7 dB, and on the back lobe of 16.1 13 dB lower than the main one, i.e. minus 6 dB.

Примем допущения, что средство мониторинга 9.1-9.2 злоумышленников имеет приемную антенну 13.1-13.2 типа АА-450/7, направленную главным лепестком 17.1-17.2 диаграммы направленности на абонентскую станцию 10.1-10.2 (фиг. 3).We assume that the monitoring tool 9.1-9.2 for attackers has a receiving antenna 13.1-13.2 of type AA-450/7, directed by the main lobe 17.1-17.2 of the radiation pattern to the subscriber station 10.1-10.2 (Fig. 3).

Предположим, что радиоволны от абонентской станции к средству мониторинга злоумышленников распространяются в свободном пространстве, не встречая препятствий на своем пути. Тогда мощность сигнала Рсвх (без учета потерь) на входе Рсвх приемника средства мониторинга злоумышленников в пределах его полосы пропускания можно определить по формуле, определяемой первым уравнением передачи (Палий, А.И. Радиоэлектронная борьба: (Средства и способы подавления и защиты радиоэлектронных систем). - М.: Воениздат, 1981. - 320 с.: ил., с. 63):Assume that radio waves from a subscriber station to an attacker monitoring tool propagate in free space without encountering obstacles in their path. Then the signal power Pc in (excluding losses) at the input Pc in of the receiver of an instrument for monitoring intruders within its bandwidth can be determined by the formula determined by the first transmission equation (Paly, A.I. Electronic warfare: (Means and methods of suppressing and protecting electronic systems) .- M .: Military Publishing House, 1981. - 320 p.: ill., p. 63):

Figure 00000006
Figure 00000006

где λ - длина волны, на которой излучает передатчик абонентской станции, м;where λ is the wavelength at which the transmitter of the subscriber station emits, m;

Ризл - мощность, подводимая к передающей (приемопередающей) антенне абонентской станции, Вт;P outl - power supplied to the transmitting (transmitting) antenna of the subscriber station, W;

Gизл - коэффициент усиления передающей (приемопередающей) антенны абонентской станции в направлении на средство мониторинга злоумышленников;G rad - gain transmitter (transceiver) antenna of a subscriber station in the direction of intruders monitoring means;

Gпр - коэффициент усиления приемной антенны средства мониторинга злоумышленников в направлении на абонентскую станцию;G CR - gain of the receiving antenna of the monitoring tool for attackers in the direction of the subscriber station;

R - расстояние между средствами мониторинга злоумышленников и абонентской станцией, м;R is the distance between the monitoring tools of attackers and the subscriber station, m;

В связи с тем, что коэффициенты усиления Ga антенн, как правило, приводятся в децибелах, определим порядок обратного пересчета в безразмерные единицы:Due to the fact that the gains of Ga antennas are usually given in decibels, we determine the order of the recalculation into dimensionless units:

Figure 00000007
Figure 00000007

На частоте 460 МГц антенна АА-450/7 имеет коэффициент усиления (по главному лепестку диаграммы направленности), равный 7 дБ, что в соответствии с формулой (6) составляет:At a frequency of 460 MHz, the AA-450/7 antenna has a gain (along the main lobe of the radiation pattern) equal to 7 dB, which, in accordance with formula (6), is:

Ga2=100,7≈5,Ga 2 = 10 0.7 ≈5,

Для заднего лепестка коэффициент усиления составляет:For the back lobe, the gain is:

Ga3=10-0,6≈0,25,Ga 3 = 10 -0.6 ≈ 0.25,

Частоте 460 МГЦ соответствует длина волныThe frequency of 460 MHz corresponds to the wavelength

Figure 00000008
Figure 00000008

Предположим, что расстояние R равно 29000 метров (фиг. 3). При реализации способа-прототипа (фиг. 3А), когда абонентская станция излучает в сторону средств мониторинга злоумышленников ненаправленной приемопередающей антенной, с соответствующим коэффициентом усиления Gизл1=Ga1=1, а приемная антенна средства мониторинга злоумышленника имеет коэффициент усиления Gпр=Са2=7, из выражения (5) получим:Suppose that the distance R is 29,000 meters (Fig. 3). When implementing the prototype method (Fig. 3A), when the subscriber station radiates towards the intruder monitoring means an omnidirectional transceiver antenna with a corresponding gain G outl = Ga 1 = 1, and the receiving antenna of the attacker monitoring means has a gain G pr = Ca 2 = 7, from expression (5) we get:

Figure 00000009
Figure 00000009

При реализации предлагаемого способа (фиг. 3В), когда абонентская станция работает в сторону средств мониторинга злоумышленников направленной передающей антенной, с соответствующим заднему лепестку коэффициентом усиления Gизл2=Ga3=0,25, из выражения (5) получим:When implementing the proposed method (Fig. 3B), when the subscriber station works in the direction of the attackers' monitoring tools with a directional transmitting antenna, with the corresponding back lobe gain G out2 = Ga 3 = 0.25, from expression (5) we get:

Figure 00000010
Figure 00000010

Предположим, что уровень шума на входе приемника средства мониторинга злоумышленника равен 63·10-12 Вт. Тогда из выражения (2) определим отношение сигнал/шум на входе приемника средства мониторинга злоумышленников. При реализации способа-прототипа (фиг. 3А) отношение сигнал/шум q1 составит:Suppose that the noise level at the input of the receiver of an attacker's monitoring tool is 63 · 10 -12 W. Then from expression (2) we determine the signal-to-noise ratio at the input of the receiver of the monitoring tool for intruders. When implementing the prototype method (Fig. 3A), the signal-to-noise ratio q 1 will be:

Figure 00000011
Figure 00000011

При реализации предлагаемого способа (фиг. 3В) отношение сигнал/шум q2 составит:When implementing the proposed method (Fig. 3B), the signal-to-noise ratio q 2 will be:

Figure 00000012
Figure 00000012

Воспользуемся зависимостью Kж(q), приведенной на фигуре 4, для случая, когда вероятность ложной тревоги РЛТ=10-6, и определим примерные значения Кж графическим способом (фиг. 4) при q2=4 и q1=16. Из графических построений, выполненых на фигуре 4, видно, что при реализации способа-прототипа КЖ1 i-й абонентской станции равен 0,05, а при реализации предлагаемого способа Кж2 i-й абонентской станции равен 0,5.We use the dependence K W (q) shown in Figure 4 for the case when the probability of false alarm P LT = 10 -6 , and determine the approximate values of K W graphically (Fig. 4) with q 2 = 4 and q 1 = 16 . From the graphical constructions made in figure 4, it is seen that when implementing the prototype method To W1 of the i-th subscriber station is 0.05, and when implementing the proposed method To W2 of the i-th subscriber station is 0.5.

Рассчитаем выигрыш N в увеличении живучести Кж i-й абонентской станции при применении для построения сети предлагаемого способа как кратность увеличения коэффициента живучести Кж по формуле:We calculate the gain to increase survivability N x K i-th subscriber station when using the proposed method for the construction of networks as a magnification factor K and survivability of the formula:

Figure 00000013
Figure 00000013

Таким образом, заявленный способ обеспечения живучести распределенной абонентской сети связи позволяет расширить возможности способа-прототипа, а также повышает живучесть формируемой распределенной абонентской сети связи за счет снижения вероятности обнаружения абонентских радиоизлучающих средств связи, что позволяет задачу заявленного способа считать решенной.Thus, the claimed method of ensuring the survivability of a distributed subscriber communication network allows you to expand the capabilities of the prototype method, and also increases the survivability of the generated distributed subscriber communication network by reducing the likelihood of detection of subscriber radio-emitting communication means, which allows the task of the claimed method to be considered solved.

Хотя настоящее изобретение подробно описано здесь с использованием вышеприведенных вариантов осуществления, для специалиста в данной области должно быть очевидно, что настоящее изобретение не может быть ограничено вариантом осуществления, приведенным в данном описании. Настоящее изобретение может быть осуществлено в модифицированном или измененном виде без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения, определяемых формулой изобретения.Although the present invention has been described in detail here using the foregoing embodiments, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention cannot be limited to the embodiment described herein. The present invention can be implemented in modified or modified form without going beyond the essence and scope of the present invention defined by the claims.

Соответственно, все описание настоящего изобретения носит иллюстративный характер и не имеет целью какое-либо ограничение настоящего изобретения.Accordingly, the entire description of the present invention is illustrative and is not intended to limit the present invention in any way.

Claims (2)

1. Способ обеспечения живучести распределенной абонентской сети связи, заключающийся в том, что планируют развертывание и функционирование системы связи, формируют структуру и топологию системы связи, интегрированной с ЕСЭ, развертывают первый и второй узлы связи, узлы доступа ЕСЭ, линии связи, соединяющие первый и второй узлы связи с узлами доступа ЕСЭ, отличающийся тем, что задают исходные данные: район перемещения мобильных абонентов, количество мобильных абонентов, маршруты движения мобильных абонентов, потребности абонентов в скорости информационного обмена, количество и районы размещения ближайших к району перемещения мобильных абонентов узлов доступа ЕСЭ, технические характеристики применяемых базовых и абонентских станций, выделенный для работы абонентских и базовых станций частотный ресурс, район расположения, средства и возможности злоумышленников по мониторингу и воздействию на сети связи, требования к живучести распределенной абонентской сети связи, время, к которому планируется закончить обслуживание абонентов в заданном районе, разделяют на передающую и приемную части антенно-фидерный тракт абонентских станций, оснащают абонентские станции системами наведения передающих и приемных антенн, разделяют базовые станции по выполняемым функциям на передающие и приемные, назначают частоты передачи передающих базовых станций, назначают общую частоту передачи абонентских станций, рассчитывают уровни напряженности электромагнитного поля передающих базовых станций в пределах заданного района перемещения мобильных абонентов и соответствующие данным уровням значения достоверности приема информации от передающих базовых станций, рассчитывают координаты точек маршрутов движения мобильных абонентов с пониженной достоверностью приема информации от базовых станций, рассчитывают вероятность обнаружения абонентских станций планируемой распределенной абонентской сети средствами мониторинга злоумышленников, рассчитывают координаты точек маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников будет минимальной и максимальной, рассчитывают азимуты ориентации главных лепестков передающих антенн абонентских станций на приемные базовые станции, при которых обеспечивается минимальная вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленника, рассчитывают показатели живучести планируемой распределенной абонентской сети, сравнивают значения рассчитанных показателей живучести планируемой сети с требованиями, при превышении требований живучести над рассчитанными значениями показателей живучести изменяют структуру и топологию планируемой распределенной абонентской сети, развертывают передающие базовые станции, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ, причем направляют передающие антенны передающих базовых станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении, обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников, развертывают приемные базовые станции, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ, соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи между собой, соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи с сетью связи общего пользования, соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи с базовыми станциями, формируют на машинном носителе информации базу данных о координатах районов размещения базовых станций, записывают в базу данных частоты передачи, назначенные передающим базовым станциям, записывают в базу данных общую частоту передачи, назначенную абонентским станциям, записывают в базу данных координаты областей, в границах которых достоверность приема информации от передающих базовых станций будет ниже требуемой, записывают в базу данных координаты точек маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников будет минимальной и максимальной, а также соответствующие им азимуты ориентации передающих антенн абонентских станций на приемные базовые станции, переносят сформированную базу данных в элементы памяти устройств управления абонентских станций, перемещают абонентские станции по маршрутам движения абонентов, причем направляют передающие антенны абонентских станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении приемных базовых станций и обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга, направляют приемные антенны абонентских станций в направлении передающих базовых станций, осуществляют информационный обмен от абонентских станций в сторону базовых станций только в точках маршрута движения с минимальной вероятностью обнаружения абонентских станций средствами обнаружения злоумышленников, блокируют работу передатчиков абонентских станций в точках маршрута движения с максимальной вероятностью обнаружения средствами мониторинга злоумышленников.1. A way to ensure the survivability of a distributed subscriber communication network, namely, that they plan to deploy and operate a communication system, form the structure and topology of a communication system integrated with the ESE, deploy the first and second communication nodes, ESE access nodes, communication lines connecting the first and the second communication nodes with the ESE access nodes, characterized in that they specify the initial data: the area of movement of mobile subscribers, the number of mobile subscribers, the routes of movement of mobile subscribers, the needs of subscribers in the near future information exchange, number and location areas of ESE access nodes closest to the area of movement of mobile subscribers, technical characteristics of the used base and subscriber stations, frequency resource allocated for the operation of subscriber and base stations, location area, means and capabilities of attackers to monitor and influence the communication network , requirements for survivability of a distributed subscriber communication network, the time by which it is planned to complete customer service in a given area, is shared on the transmit the receiving and receiving parts of the antenna-feeder path of the subscriber stations, equip the subscriber stations with guidance systems of the transmitting and receiving antennas, divide the base stations according to the functions performed into the transmitting and receiving, assign the transmission frequencies of the transmitting base stations, assign the total transmission frequency of the subscriber stations, calculate the electromagnetic voltage levels fields of transmitting base stations within a given area of movement of mobile subscribers and the reliability values corresponding to these levels and information from transmitting base stations, calculate the coordinates of the points of the movement routes of mobile subscribers with reduced reliability of receiving information from the base stations, calculate the probability of detection of subscriber stations of the planned distributed subscriber network by means of monitoring intruders, calculate the coordinates of the points of the routes of movement of subscribers in which the probability of detection of subscriber stations by monitoring of malefactors will be minimum and maximum, azimuths about the orientation of the main lobes of the transmitting antennas of the subscriber stations to the receiving base stations, at which the minimum probability of detection of the subscriber stations by means of monitoring an attacker is ensured, the survivability indices of the planned distributed subscriber network are calculated, the values of the calculated survivability indices of the planned network are compared with the requirements, if the survivability requirements exceed the calculated indices survivability changes the structure and topology of the planned distributed the subscriber network, deploy the transmitting base stations, connect them to the ESE access nodes, and send the transmitting antennas of the transmitting base stations with the main beam of the radiation pattern in the direction that provides the minimum probability of detection of subscriber stations by means of monitoring intruders, deploy the receiving base stations, connect them to the ESE access nodes , connect the first and second communication nodes with each other through the ESE communication channels, connect the first and second communication nodes with the communication network with the ESE communication channels For general use, they connect the first and second communication nodes with base stations via ESE communication channels, form a database on the coordinates of the base station locations on a computer storage medium, record the transmission frequencies assigned to the transmitting base stations in the database, and record the total transmission frequency in the database assigned to subscriber stations, the coordinates of the areas within the boundaries of which the reliability of receiving information from transmitting base stations will be lower than required are recorded in the database, recorded in the database the coordinates of the points of subscriber’s movement routes, in which the probability of detecting subscriber stations by means of monitoring malicious users will be minimum and maximum, as well as the corresponding azimuths of the orientation of the transmitting antennas of the subscriber stations to the receiving base stations, transfer the generated database to the memory elements of the control devices of the subscriber stations, stations along the subscriber’s traffic routes, and they transmit transmitting antennas of subscriber stations with the main lobe of directional patterns in the direction of receiving base stations and ensuring the minimum probability of detecting subscriber stations by monitoring means, send receiving antennas of subscriber stations in the direction of transmitting base stations, carry out information exchange from subscriber stations to base stations only at points of the route of travel with a minimum probability of detecting subscriber stations by means detection of intruders, block the work of transmitters of subscriber stations at route points This movement with the maximum probability of detection by monitoring means of intruders. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при планировании развертывания и функционирования системы связи дополнительно планируют распределенную абонентскую сеть связи. 2. The method according to p. 1, characterized in that when planning the deployment and operation of the communication system, they additionally plan a distributed subscriber communication network.
RU2015130262/07A 2015-07-21 2015-07-21 Method for providing survivability of distributed user communication network RU2600941C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015130262/07A RU2600941C1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 Method for providing survivability of distributed user communication network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015130262/07A RU2600941C1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 Method for providing survivability of distributed user communication network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600941C1 true RU2600941C1 (en) 2016-10-27

Family

ID=57216586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015130262/07A RU2600941C1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 Method for providing survivability of distributed user communication network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600941C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741273C2 (en) * 2018-07-26 2021-01-22 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное орденов Жукова и Октябрьской Революции Краснознаменное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации Reliable estimation method of resistance to accidents of automated information systems

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459370C2 (en) * 2010-06-28 2012-08-20 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method to build secure communication system
RU2482630C2 (en) * 2008-03-19 2013-05-20 Нокиа Сименс Нетуоркс Ой Mechanism for automated reconfiguration of access network element
EP2843984A1 (en) * 2012-04-27 2015-03-04 NTT DOCOMO, Inc. Radio communication method, radio base station and radio communication system
RU2544786C2 (en) * 2013-06-03 2015-03-20 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of creating secure communication system integrated with single telecommunication network in external destructive conditions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482630C2 (en) * 2008-03-19 2013-05-20 Нокиа Сименс Нетуоркс Ой Mechanism for automated reconfiguration of access network element
RU2459370C2 (en) * 2010-06-28 2012-08-20 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method to build secure communication system
EP2843984A1 (en) * 2012-04-27 2015-03-04 NTT DOCOMO, Inc. Radio communication method, radio base station and radio communication system
RU2544786C2 (en) * 2013-06-03 2015-03-20 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of creating secure communication system integrated with single telecommunication network in external destructive conditions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741273C2 (en) * 2018-07-26 2021-01-22 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное орденов Жукова и Октябрьской Революции Краснознаменное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации Reliable estimation method of resistance to accidents of automated information systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Design and implementation of an end-to-end architecture for 3.5 GHz shared spectrum
US20150296386A1 (en) System and method for spectrum sharing
Cherif et al. Downlink coverage and rate analysis of an aerial user in vertical heterogeneous networks (VHetNets)
Azimi-Abarghouyi et al. Stochastic geometry modeling and analysis of finite millimeter wave wireless networks
Anjum et al. Secure localization in sensor networks using transmission range variation
US10348474B2 (en) Method and apparatus for processing cell interference
CN104185269A (en) Establishment method for millimeter-wave radio communication link and terminal device
Niknam et al. On the regimes in millimeter wave networks: Noise-limited or interference-limited?
Parada et al. Cell discovery based on historical user's location in mmWave 5G
Singh et al. Placement of mmWave base stations for serving urban drone corridors
Obregon et al. On the sharing opportunities for ultra-dense networks in the radar bands
CN114980220B (en) Managing network awareness capabilities in a wireless network
Netalkar et al. Large-scale dynamic spectrum access with IEEE 1900.5. 2 spectrum consumption models
RU2600941C1 (en) Method for providing survivability of distributed user communication network
Malon et al. Optimization of the MANET topology in urban area using redundant relay points
EP3454619B1 (en) Method and system for realizing communication between antenna cloud nodes in indoor high-density network
WO2014000164A1 (en) Microwave network planning method and device
Garcia et al. On the trade-off between accuracy and delay in cooperative UWB navigation
Almomani et al. An efficient localization and avoidance method of jammers in vehicular ad hoc networks
Sheikh et al. Analysis of indoor solutions for provision of indoor coverage at 3.5 GHz and 28 GHz for 5G system
KR102454365B1 (en) Apparatus and method for measuring location, and apparatus and method for constructing database for measuring location
Olasupo et al. Effects of terrain variations in wireless sensor network deployments
Israr et al. Path loss modeling of WLAN and WiMAX systems
Bhattacharjee et al. An approach for mitigation of beam blockage in mmWave-based indoor networks
CN103796222A (en) Wireless communication methods and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170722