Файл: 2014.06.02 - Матеріали науково-практичної конференції «Проблеми експлуатації та захисту інформаційно-комунікаційних систем».pdf

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

50 

УДК 004.72 (043.2) 

С.В. Агеєнко 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

ПРОЕКТУВАННЯ МЕРЕЖІ ЗАХИЩЕНОГО                    

ТЕЛЕФОННОГО ЗВ’ЯЗКУ 

Не  дивлячись  на  широке  впровадження  автоматизованих  і  ком-

п’ютеризованих систем обробки інформації, людська мова залишаєть-
ся одним з найважливіших шляхів інформаційної взаємодії. Більш то-
го, при децентралізації економічної і політичної систем та відповідно-
му збільшенні частки оперативної інформації, що безпосередньо зв’я-
зує  самостійних,  в  ухваленні  рішень,  людей,  значущість  мовного  об-
міну  зростає.  Одночасно  посилюється  потреба  в  забезпеченні  конфі-
денційності мовного обміну. 

У даний час суб’єкт, зацікавлений в захищеному обміні інформа-

цією між двома пунктами, може вибрати два шляхи. 

Перший – підключення до захищеної державної системи зв’язку. 

Пропонований  перелік  послуг  дозволяє  задовольнити  потреби  у  всіх 
видах зв’язку. Застосовуються сучасні методи криптографічного захи-
сту, що практично виключають можливість несанкціонованого досту-
пу до передаваної інформації з метою її розкрадання або спотворення.  

У той же час цей шлях має ряд особливостей, що обмежують його 

застосування:  

• захист  забезпечується  на  рівні  жорстких  вимог  захисту  інфор-

маційних ресурсів, що робить її достатньо дорогою і у багатьох випа-
дках для комерційних цілей – надмірною; 

• управління зв’язком, зокрема доступом до інформації опиняєть-

ся  в  руках  державної  організації,  довіра  до  якої  з  боку  комерційних 
організацій не знаходиться на належному рівні. 

У  багатьох  випадках  переважним  виявляється  другий  шлях  – 

шлях організації інформаційного обміну по мережах зв’язку загально-
го користування із забезпеченням захисту

власними силами, як від пе-

рехоплення або спотворення інформації в каналі зв’язку, так і від пе-
рехоплення  в  місці  розташування  абонента,  тобто  створення  налаго-
дженої корпоративної захищеної мережі. 

Таким чином виникає необхідність у мережі телефонного зв’язку, 

що забезпечить необхідним рівнем захищеності абонентів. 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

51 

Проектована мережа – це шестизонова стільникова мережа мобі-

льного  та  фіксованого  електрозв’язку  (телефонії  і  передачі  даних)  з 
комутацією  пакетів,  організована  за  радіально-вузловим  принципом. 
У шести містах-центрах зон гіпотетично можливої мережі (це – міста 
Київ, Дніпропетровськ, Донецьк, Харків, Одеса та Тернопіль) встано-
влюються вузлові системи комутації абонентських радіоканалів з від-
даленим винесенням базових станцій у сусідні обласні центри та інші 
великі  населені  пункти  України,  таким  чином  кожна  зона  обслугову-
вання  охоплює  не  одну,  а  кілька  поруч  розташованих  адміністратив-
них  областей  України.  У  містах-центрах  зон  поряд  з  комутаційним 
обладнанням  встановлюється  обладнання  управління  відповідним  зо-
новим  фрагментом  мережі,  а  обладнання  в  м. Києві,  крім  того,  вико-
нує функції управління всією мережею у цілому. Комутаційна система 
київської зони з’єднується з п’ятьма іншими зоновими комутаційними 
системами  за  допомогою  орендованих  виділених  міжміських  каналів 
зв’язку типу Е1 з пропускними здатностями 2 Мбіт/с кожний. Усере-
дині кожної зони обслуговування базові станції (в т.ч., винесені в інші 
міста) з’єднуються з відповідним зоновим комутаційним пристроєм за 
допомогою  радіомодемних  каналів  зв’язку  з  пропускними  здатностя-
ми n x E1 (значення цілого числа n залежать від обсягів трафіку в цих 
каналах і знаходяться в межах n > 2...16). 

Вибір  місць  розташування  зонових  комутаторів  визначається  то-

пологією  опорної  мережі  каналів  міжміського  зв’язку,  в  якості  якої 
обрана  мережа  Frame  Relay  компанії  телекомунікаційного  сервісу 
ІНФОКОМ,  що  забезпечує  високий  рівень  захисту  інформації  від  не-
санкціонованого доступу та невисоку вартість. 

Отже, за рахунок використання сучасних телекомунікаційних те-

хнологій забезпечується надання практично всіх відомих на сьогодні-
шній  день  послуг  зв’язку  (у  тому  числі,  і  послуг  мобільного  стільни-
кового  зв’язку  з  високою  якістю  зв’язку  і  захищеності  інформації)  у 
шкалі  цін  на  послуги  телефонної  мережі  загального  користування. 
Мережа  орієнтована  на  обслуговування  вітчизняних  та  іноземних  ді-
лових кіл, які здійснюють свою діяльність в Україні, при цьому не ви-
ключається можливість користування її ресурсами будь-якими плато-
спроможними  суб’єктами.  Істотним  також  є  те,  що  дана  мережа 
під’єднується до елітних регіональних телефонних мереж в Україні. 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

52 

УДК 004.056.34 (043.2) 

І.Є. Терентьєва 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

АНАЛІЗ НАДІЙНОСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЛАДНАННЯ 

МЕРЕЖ ШИРОКОСМУГОВОГО РАДІОДОСТУПУ 

UMTS/WCDMA 

В  сучасному  житті  телекомунікаційні  системи  (ТКС)  стандарту 

3G UMTS/WCDMA набули широкого поширення у всіх сферах виро-
бництва,  військової  галузі  та  в  побуті.  Це  вимагає  нового  підходу  до 
забезпечення  якості  обслуговування  та  зниження  рівня  відмов  облад-
нання.  Простої  систем  можуть  принести  великі  фінансові  збитки  і 
знижують рівень інформаційної безпеки. 

Для виключення подібних випадків, в даний час висуваються жо-

рсткі  вимоги  до  забезпечення  готовності  телекомунікаційних  систем. 
Ця  проблема  є  досить  складною  і  потребує  вирішення  технічних  за-
вдань і математичного обґрунтування показників надійності. 

Одним з методів вирішення цієї проблеми є резервування телеко-

мунікаційного обладнання. Для забезпечення високого рівня готовно-
сті використовується трьох і навіть чотириразове резервування, але це 
вимагає  великих  капітальних  вкладень,  оскільки  обладнання  є  дуже 
дорогим.  

Аналіз  вітчизняних  і  зарубіжних  джерел  [1–5]  показує,  що  в  да-

ний час відсутній науковий підхід до обґрунтування структури резер-
вування,  переважно  оцінки  виконуються  інтуїтивно  на  інженерному 
рівні,  ґрунтуючись  на  досвіді  експлуатації.  Саме  тому  пропонується 
розробка наукового підходу до оптимізації структури і параметрів ре-
зервованих телекомунікаційних систем. 

Для  вирішення  поставленого  завдання  пропонується  розробити 

математичну модель процесу технічної експлуатації телекомунікацій-
ного  обладнання  (ТКО)  мереж  широкосмугового  радіодоступу 
UMTS/WCDMA,  яка  дає  можливість  враховувати  максимальну  кіль-
кість показників і факторів, що впливають на процес експлуатації; ро-
зробити критерії оптимізації технологій резервування ТКО; розробити 
методику  вибору  оптимальної  технології  резервування  ТКО  з  ряду 
альтернативних  варіантів;  провести  розрахунок  показників  ефектив-
ності  телекомунікаційних  систем,  математичне  моделювання  та  під-
твердження адекватності розроблених моделей. 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

53 

Пропонується  оцінювати  ефективність  резервування  комплекс-

ним критерієм, який засновано на максимізації коефіцієнта готовності 
при обмеженні з вартісної характеристики систем.

Оцінка коефіцієнта 

готовності виконується на основі побудови математичної моделі про-
цесу технічної експлуатації ТКС. Визначаються стани, в яких система 
може  перебувати  в  процесі  експлуатації,  отримуються  аналітичні  ви-
рази  для  оцінки  середнього  часу  знаходження  системи  в  кожному  зі 
станів. Використовуючи ці вирази, знаходяться вирази для оцінки ко-
ефіцієнта  готовності  при  різних  законах  розподілу  напрацювання  на 
відмову та різних видах резервування. 

Оскільки  резервування  ТКО  безпосередньо  пов’язане  з  додатко-

вими капітальними та експлуатаційними витратами, в якості вартісно-
го показника пропонується використовувати показник TCO (Тotal сost 
of Ownership – сукупну вартість володіння). Цей показник в даний час 
є найбільш універсальним для оцінки економічної ефективності інфо-
рмаційно-комунікаційних  систем  і  включає  в  себе  основні  складові 
експлуатаційних та капітальних витрат. 

Таким  чином,  запропоновані  показники  та  критерії  дозволяють 

провести  комплексну  техніко-економічну  оцінку  ефективності  вве-
дення різних видів резервування, що дає можливість забезпечити істо-
тне  підвищення  готовності  ТКС.  Дані  результати  мають  теоретичне  і 
практичне  значення  і  корисні  для  розробників  телекомунікаційного 
обладнання, а також у процесі його експлуатації 

Список літератури 

1. Вишневский В.М. Энциклопедия WiMAX Путь к 4G / В.М. Вишневский, 

С.Л. Портной, И.В. Шахнович. – М.: Техносфера, 2009. – 472 с. 

2. Диллон  Б.,  Сингх  Ч.  Инженерные  методы  обеспечения  надежности 

систем: пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 318 с. 

3. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испы-

тание на безотказность: пер. с англ. – М.: «Наука», 1984. 

4. Nakagava  T.  Maintenance  theory  of  reliability.  –  Springer:  London.  –

2005. – 269p. 

5. Holma H., Toskala A. LTE for UMTS-OFDMA and SC-FDMA based radio 

access. – John Willey&Sons, Ltd.: London. – 2009. – 432 p. 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

54 

УДК 004.716 (043.2) 

В.С. Демченко 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

СЕНСОРНІ МЕРЕЖІ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ЗАТРАТ НА ТЕПЛО 

ТА СВІТЛО 

Безпровідні  сенсорні  мережі  –  це  нова  перспективна  технологія, 

на основі якої інтенсивно ведуться прикладні розробки і виконуються 
масштабні проекти для різних галузей промисловості і систем спеціа-
льного призначення. За допомогою них можна вирішити завдання мо-
ніторингу та контролю. Об’єднані в бездротову сенсорну мережу дат-
чики  утворюють  територіально-розподілену  самоорганізовану  систе-
му збору, обробки і передачі інформації. Основною областю застосу-
вання являється контроль і моніторинг вимірюваних параметрів фізи-
чних середовищ і об’єктів. 

Оскільки, ціни на комунальні послуги зростають, в зв’язку з тим, 

що ціни на газ та світло різко підвищуються, було запропоновано роз-
робити  проект,  аби  розрахувати  економічну  ефективність  сенсорних 
мереж для оптимізації затрат на тепло на світло. Для прикладу брався 
житловий будинок з розставленими в ньому сенсорами, які мають да-
тчики тепла та світла. Це дало можливість для аналізу роботи сенсор-
них мереж та оцінки рентабельності їх використання. 

Завжди  були  ситуації,  коли  був  надлишок  тепла  чи  світла,  або ж 

навпаки,  їх  недостача,  що  в  першому  випадку  приводить  до  марних 
витрат  фінансів.  Задача  полягає  в  тому,  щоб  перевірити,  наскільки 
ефективні сенсорні мережі для вирішення цих проблем. 

Розрахунки  показали,  що  сенсорні  мережі  ефективні  для  оптимі-

зації витрат на тепло та світло, також дуже зручні завдяки своїм роз-
мірам,  зручності  використання,  довготривалості  роботи,  можливістю 
хаотичного  їх  розміщення,  що  дозволяє  випадковим  чином  розташо-
вувати їх у важкодоступних місцях. В цілому область застосування се-
нсорних мереж постійно розширюється і можна прогнозувати, що в пе-
рспективі всі фізичні об’єкти будуть забезпечені сенсорами, що мають 
IP-адреси з можливістю формування «Глобальної сенсорної мережі».