Файл: 2015.05.26 - Матеріали ХVІ Міжнародної науково-практичної конференції «Безпека інформації в інформаційно-телекомунікаційних системах».pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.04.2019
Просмотров: 3607
Скачиваний: 5
УДК 621.396.1
АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАВАДОСТІЙКОСТІ OFDM-СИСТЕМИ
Тіторов Євгеній,
ДЦЗ ІТС Держспецзв’язку,
e-mail: ashan.ua@mail.ru
Актуальність.Для того, щоб складати гідну конкуренцію безлічі мереж передачі
даних, бездротові мережі повинні постійно вдосконалюватися. Тому для бездротових
мереж в наш час актуальною є задача забезпечення, по-перше, якнайбільшої швидкості
передачі, по-друге - високої якості передачі і по-третє - мінімальної вартості. Підвищення
швидкості призводить до погіршення якості сигналу, що приймається та підвищенню рівня
між канальних завад. радіо технологія LTE Advanced є перспективою для нашої держави на
майбутні 10-15 років, то досить доцільним є продовження досліджень за данною тематикою
тим паче при наявності великої забудованості наших міст та щільністю частотного ресурсу.
У зв’язку з цим виникає необхідність знаходження оптимального рішення задачі,
зв’язаної з підвищеннямзавадостійкості за рахунок вибору підканальних алгоритмів
модуляції (BPSK, QPSK, QAM-16 чи QAM-64)
та дозволених стандартом типів згорткового кодування (1/2 або 3/4) з найбільшою
ефективністю.
Постановка задачі.Аналіз ефективності завадостійкості OFDM-системина прикладі
імітаційної моделінизхідного фізичного каналу з просторовим мультиплексуванням
стандарту LTE, використовуючи середовище для імітаційного моделювання MATLAB з
пакетом Simulink.
Імітаційна модель показує загальний низхідний канал LongTermEvolution (LTE)
фізичного рівня (PHY), специфікації, що розроблена 3GPP [1-4]. LTE-Advanced є однією з
технологій четвертого покоління (4G) систем зв'язку, затверджених Міжнародним союзом
електрозв'язку (МСЕ), з очікуваними швидкостями передачі даних по низхідній лінії понад
1 Гбіт/с (для Release10 і далі). Використовуючи специфікації Release10, цей приклад
підкреслює багатоантенну схему передачі, яка дозволяє такі високі швидкості передачі
даних.
Для початку роботи над оцінкою завадостійкості радіотракту потрібне відповідне
програмне забезпечення, одним з перспективніших є середовище моделювання MATLAB з
пакетом Simulink.Дане ПЗ дозволяє реалізувати моделі як програмно (написанням
програми роботи моделі за допомогою відповідної мови програмування) так і імітаційно
(використовуючи пакет Simulink з готовими функціональними блоками).Наступним кроком
є вибір параметрів моделювання в блоці параметрів моделі (ModelParameters). Дослідження
проводиться з урахуванням найпоширеніших каналів завад відповідно до стандарту LTE[4].
Вхідні значення параметрів моделювання що впливають на завадостійкість:
1.
Ширина смуги пропускання каналу: 10МГц.
2.
Кількість OFDM-символів на 1 субфрейм: 2
3.
Конфігурація антен: 2х2.
4.
Тип модуляції: QPSK.
5.
Модель каналу завмирань: EPA 0Hz, EPA 5Hz, EVA 5Hz.
6.
Відношення сигнал/шум: від 0 до 12 дБ.
7.
Час моделювання: T = 0,029
Висновки. Результатами даного аналізу є визначення характеристик завадостійкості
досліджуваних радіотрактів, а саме границь співвідношення сигнал\шум, при якому має
місце дія завад та ймовірності помилки при даній границі співвідношення.Узагальнюючи
результати досліджень бачимо, що при збільшенні середнього відношення сигнал\шум
частота бітових помилок зменшується. Порівняння двох наборів ділянок дозволяє оцінити
розкид сигналу в приймачі MIMO, який безпосередньо впливає на продуктивність частоти
71
бітових помилок PDSCH.Дані результати повною мірою відповідають теоретично
визначеним за допомогою відомих аналітичних методик.
Залежність частоти бітових помилок (BER) від відношення сигнал\шум (SNR)
SNR
EPA 0Hz
EPA 5Hz
EVA 5Hz
0
0,2117
0,1382
0,2884
0,1341
0,2111
0,1936
1
0,1828
0,1137
0,2686
0,1119
0,1924
0,1737
2
0,1545
0,0914
0,2487
0,0914
0,1738
0,1548
3
0,1270
0,0713
0,2277
0,0729
0,1562
0,1366
4
0,1013
0,0537
0,2054
0,0562
0,1398
0,1297
5
0,0774
0,0386
0,1819
0,0418
0,1241
0,1033
6
0,0564
0,0266
0,1578
0,0302
0,1092
0,0882
7
0,0385
0,0172
0,1329
0,0210
0,0949
0,0737
8
0,0246
0,0104
0,1093
0,0148
0,0816
0,0607
9
0,0439
0,0058
0,0873
0,0105
0,0695
0,0493
10
0,0076
0,0029
0,0682
0,0076
0,0588
0,0392
11
0,0034
0,0011
0,0524
0,0054
0,0492
0,0306
12
0,0014
0,0003
0,0398
0,0038
0,0406
0,0235
Література.
1. http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36-series.htm.
2.3GPP
TechnicalSpecificationGroupRadio
Access
Network;
EvolvedUniversalTerrestrialRadio Access (E-UTRA); Multiplexingandchannelcoding (Release
10)", 3GPP TS 36.212 v10.0.0 (2010-12)
3.3GPP
TechnicalSpecificationGroupRadio
Access
Network;
EvolvedUniversalTerrestrialRadio Access (E-UTRA); Physicallayerprocedures (Release 10)",
3GPP TS 36.213 v10.0.0 (2010-12).
4.3GPP
TechnicalSpecificationGroupRadio
Access
Network;
EvolvedUniversalTerrestrialRadio
Access
(E-UTRA);
UserEquipment(UE)
radiotransmissionandreception (Release 10)", 3GPP TS 36.101 v10.0.0 (2010-10).
Тіторов Є.А. Аналіз ефективності завадостійкості OFDM–системи.
Проведено аналіз структури OFDM-сигналу, аналіз функціональних схем прийомо-
передавачів застосовуваних в технології радіоінтерфейсів. Обрано середовище
моделювання.Зроблено структурний аналіз моделі низхідного каналу технології
LTEAdvanced.
Визначено оптимальні параметри моделювання. Проведено аналіз
ефективності завадостійкості OFDM–системи шляхом імітаційного моделювання
Ключові слова: BER – частота бітових помилок; LTE – стандарт для бездротового
зв’язку з високошвидкісною передачею даних на мобільні телефони та термінали даних;
OFDM –
мультиплексування з ортогональним частотним поділом каналів; SNR –
відношення сигнал/шум.
Titorov Y.
А. Analysis of the efficiency of the OFDM- system noise immunity.
The Analysis of the structure of OFDM- signal and analysis of functional circuits transceiver
technology used in radio interfaces were held. Chosen simulation environment. Was held the
structural analysis of downlink model technology of the LTE Advanced standard. The optimum
parameters of the simulation were defined. The analysis of the efficiency of OFDM- immunity
system through simulation modeling was held
Keywords: BER – bit error rate; LTE – Long Term Evolution; OFDM – Orthogonal
Frequency Division Multiplexing; SNR – Signal Noise Ratio.
72
УДК 004.056.5
ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ В УКРАЇНІ ЩОДО ОЦІНКИ
ВІДПОВІДНОСТІ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЮ БЕЗПЕКОЮ:
ГАРМОНІЗАЦІЯ З МІЖНАРОДНИМИ СТАНДАРТАМИ, ПРАВИЛАМИ ТА
ПРОЦЕДУРАМИ
О.О. Цвілій, старший викладач
Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова
e-mail: o.tsviliy@ukr.net
Актуальність полягає в нагальній потребі дослідження та вдосконалення національної
системи технічного регулювання України щодо оцінки відповідності систем управління
інформаційною безпекою шляхом її гармонізації з міжнародними стандартами, правилами та
процедурами.
При забезпеченні інформаційної безпеки (ІБ) існує два аспекти, які потребують
стандартизації: формальний – визначення критеріїв, яким повинні відповідати захищені
інформаційні технології; практичний – визначення конкретного комплексу заходів безпеки
стосовно аналізованої інформаційної технології.
Спроби стандартизації практичних аспектів безпеки почались давно. Першою вдалою
спробою став британський стандарт BS 7799 «Практичні правила управління інформаційною
безпекою», виданий у 1995 році, в якому узагальнено досвід практичного забезпечення ІБ в
інформаційних системах. Були і інші спроби. Стандартизація практичних аспектів безпеки
інформації отримало сталу назву – системи управління інформаційною безпекою (СУІБ).
Міжнародні організації доклали великих зусиль для подальшої уніфікації СУІБ. В
певній мірі на сьогодні це досягнуто в сімействі міжнародних стандартів СУІБ ISO27k [4].
Стандарти цього сімейства визначають вимоги до СУІБ, управління ризиками, метрики і
вимірювання, керівництво з впровадження, тощо.
Окремі з них визначають та встановлюють саме питання, які пов’язані з широким
колом аспектів технічного регулювання в цілому та оцінки відповідності в окремості. Це
такі стандарти як ISO/IEC 27001:2013, ISO/IEC 27006:2011 та ISO/IEC 27007:2011 [3], які
визначають правила та процедури оцінки відповідності для СУІБ, а також визнання
результатів таких оцінок на транскордонному рівні.
Можна стверджувати, що на сьогодні в Україні існують тільки поодинокі СУІБ, які
повністю відповідають вимогам всієї сукупності сімейства ISO27k, а їх оцінки відповідності
можуть бути визнаними без технічних бар’єрів в глобальному суспільстві [2].
Це є наслідком низки проблем, серед яких і проблема, яка потребує подальшого
вивчення –
вдосконалення національної системи технічного регулювання України щодо
оцінки відповідності СУІБ шляхом гармонізації з міжнародними стандартами, правилами та
процедурами.
Тому, метою дослідження є аналіз сучасного стану міжнародної системи технічного
регулювання щодо створення, побудови, вдосконалення та оцінки відповідності СУІБ. А
завданням є розробка пропозицій з вдосконалення національного організаційно-технічного
забезпечення щодо оцінки відповідності СУІБ.
В статті проводиться аналіз стандартів ISO/IEC 27001:2013, ISO/IEC 27006:2011 та
ISO/IEC
27007:2011 на їх місце та роль в системі правил та процедур оцінки відповідності
для СУІБ, а також визнання результатів таких оцінок на транскордонному рівні.
73
Також, розглядається та аналізується місце вказаних стандартів в національному
органі з акредитації України (НААУ) [1], в реєстрі якого вже є ООВ, акредитовані згідно
стандарту ISO/IEC 17021:2011 щодо компетентності здійснювати сертифікацію СУІБ
відповідно до стандарту ISO/IEC 27001. Досліджуються також питання визнання
компетентності НААУ з боку однієї з регіональних асоціацій з акредитації на відповідність
вимогам ISO/ІЕС 17011:2005 в глобальній системі IAF.
Результати, висновки, рекомендації
В статті викладено сучасний стан та напрямки розвитку версій стандартів ISO27k
вищих рівнів СУІБ, достатніх для розробки, впровадження, аудиту та поліпшення СУІБ, які
можуть бути оцінені (сертифіковані) за відповідними міжнародними правилами і
процедурами, які прийняті на нормативно-правовому рівні в системі технічного
регулювання, в тому числі оцінки відповідності та акредитації України.
Також, в загальному вигляді відображена національна система України, яка дозволяє
здійснювати процедури оцінки відповідності (сертифікації) СУІБ таким чином, що
результати таких оцінок можуть бути визнаними на міжнародному рівні без додаткових
оцінювань.
В подальшій роботі буде досліджено окремі питання щодо процедур сертифікації
СУІБ та акредитації ООВ, які є компетентними для сертифікації відповідних СУІБ.
Література
1.
Національне агентство з акредитації України [Електронний ресурс] // – Режим
доступу : http://naau.org.ua (08.05.2015).
2.
Державна служба спеціального зв'язку та захисту інформації України
[Електронний
ресурс]
//
–
Режим
доступу: http://
http://www.dstszi.gov.ua/dstszi/control/uk/index
3. International Organization for Standardization [
Електронний ресурс] // – Режим
доступу : http://www.iso.org/iso/home.html (08.05.2015).
4. Information security standards [
Електронний ресурс] // – Режим доступу:
http://www.iso27001security.com (08.05.2015).
О. Цвілій Організаційно-технічне забезпечення в Україні щодо оцінки
відповідності систем управління інформаційною безпекою: гармонізація з
міжнародними стандартами, правилами та процедурами
Досліджено сучасний стан та напрямки розвитку системи технічного регулювання в
Україні щодо оцінки відповідності (сертифікації) систем управління інформаційною
безпекою за правилами та процедурами міжнародних стандартів серії ISO27k. Зроблено
систематизований огляд нормативно-правового, організаційно-технічного та процедурного
поля України щодо сертифікації СУІБ в акредитованих ООВ та, відповідно, акредитації
відповідних ООВ.
Ключові слова: інформаційна безпека, система управління інформаційною безпекою,
органи оцінки відповідності, сертифікація, акредитація.
O.Tsviliy Organizational and technical support to Ukraine for the conformity
assessment of information security management: harmonization with international standards,
rules and procedures
The current state and direction of technical regulation system in Ukraine on conformity
assessment (certification) systems for information security management rules and procedures of
international standards series ISO27k. Made systematic review of legal, organizational, technical
and procedural framework of Ukraine Certification ISMS accredited CAB and therefore appropriate
CAB accreditation.
Keywords: information security, information security management system, conformity
assessment bodies, certification, accreditation.
74
УДК 621.327:681.5
МЕТОДИ СТИСКУ ІНФОРМАЦІЙНИХ ПОТОКІВ В СИСТЕМАХ ПІДТРИМКИ
ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ
О.К. Юдін, д-р техн. наук, проф.; Ю.П. Бойко, Р.В. Зюбіна
Національний авіаційний університет
e-mail: kszi@ukr.net
Системи підтримки прийняття рішень є складовою інформаційно-телекомунікаційних
систем, які орієновані на підвищення ефективності прийняття управлінських рішень в
умовах оперативного управління в кризових ситуаціях. В таких умовах значно змінюється
характер даних та інформаційних потоків для обробки і аналізу системами підтримки
прийняття рішень. Організація відеоінформаційного обслуговування систем підтримки
прийняття рішень суттєво утруднюється через те, що в сучасних умовах швидкість зростання
обсягів відеоданих на декілька порядків перевищує темпи збільшення швидкості передачі
даних в інформаційно-телекомунікаційних системах. Тому актуальним завданням є
підвищення ефективності процесу доставки відеоінформації за рахунок впровадження нових
методів стиснення, що забезпечують максимальну ступінь компресії при заданих рівнях
якості візуалізації відеоданих при передачі в інформаційно-телекомунікаційних системах.
У зв’язку з цим метою роботи є розробка методів стиснення відеоінформації в умовах
збереження необхідного рівня їх візуального сприйняття.
В процесі розробки методів стиснення зображень для скорочення їх обсягу в умовах
обмежених втрат якості візуалізації потрібно забезпечити: виключення неконтрольованих
втрат якості реконструйованих зображень, зумовлених як процесами скорочення
психовізуальної надмірності, так і недостатнім вибором службових даних для опису
структурних компонент на етапах перетворення даних; зменшення часу обробки, включаючи
процеси прямого і зворотного перетворень на етапах попередньої обробки та кодування для
скорочення просторової надмірності.
В роботі запропоновано метод компресії відеозображень з попереднім квантуванням
компонент трансформант дискретного косинусного перетворення, що враховує умови
вбудовування адаптивного кодування, і забезпечує: підвищення ступеня стиснення;
виключення неконтрольованих втрат якості відновлюваних зображень, зумовлених як
усуненням психовізуальної надмірності, так і недостатнім вибором службових даних для
опису структурних компонент на етапах перетворення даних; зниження часу обробки, як на
етапах попередньої обробки, так і на етапах кодування для скорочення надмірності [3].
Запропонований метод стиснення містить в собі шість етапів.
Етап 1. Перетворення зображення з моделі кольорового опису RGB в
кольороворізносне перетворення YUV.
Етап 2. На даному етапі виконується дискретне косинусне перетворення (ДКП). Завдяки
властивості подільності ядра базисної функції ДКП виконується в два кроки. Спочатку
здійснюється одномірне ДКП для стовпців масиву вихідного зображення
( , )
,
1
2
(2
1)
( , )
cos
2
=
+
′
=
∑
m
i j
m
Z
X
m
m
ξ c
ξ
ξπ
ξ c
,
2,
= m
ξ
(1)
Потім виконується одномірне ДКП для рядків масиву
( , )
′
Z
ξ c . В результаті чого
формується трансформанта двовимірного ДКП, тобто
( 1)
( , )
( , ) ( )
−
′′
′
=
Z
Z
F
ξ c
ξ c
c
(2)
Виконання двовимірного ДКП забезпечує перетрансформування енергії вихідного
сигналу і отримання областей, що несуть меншу кількість інформації про вихідні зображення з
позиції їх візуального сприйняття
Етап 3. Бінарний опис квантованих компонент трансформант на основі їх двійкового
подання, дозволяє враховувати особливості розподілу нульових областей в бітовому описі
75