CC BY
56
^ 10.24411/2409-5419-2018-10038
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД ПО ОЦЕНИВАНИЮ И ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЖИВУЧЕСТИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОТИВОБОРСТВА
АННОТАЦИЯ
В условиях совершенствования форм и способов ведения информационного противоборства, существенное значение в поддержании требуемых показателей качества сетей связи приобретает процесс оценивания и обеспечения живучести ее элементов. Существующие методы и способы построения радиоизлучающих средств распределенных сетей связи не способны обеспечить основные показатели живучести из-за наличия явных демаскирующих признаков. В работе рассмотрен теоретический подход (модель, метод оценивания и способ обеспечения живучести), применение которого позволит оценивать и обеспечивать живучесть распределенных сетей связи в условиях внешних деструктивных воздействий. При оценивании живучести распределённых сетей связи производится декомпозиция сети связи на составные части и основные показатели живучести рассчитываются отдельно по каждой составной части сети связи, в том числе по всем радиоизлучающим средствам. Например, основные показатели живучести 1-й абонентской станции оцениваются от соотношения сигнал/шум на входе приёмника средства мониторинга противника при заданной вероятности ложной тревоги. Результаты проведенных расчетов позволяют обеспечивать живучесть сетей связи, используя организационные и организационно-технические способы, а именно, за счет: реконфигурации сетей связи, управления основными показателями живучести распределённых сетей связи с учетом соотношений сигнал/шум на входах средств мониторинга злоумышленников при заданной вероятности ложной тревоги, корректировки диаграмм направленности радиоизлучающих средств и их соответствующего построения на распределенной территории, координации маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения средствами мониторинга противника будет минимальной и максимальной, а также соответствующих им азимутов ориента-ций главных лепестков диаграммы направленности передающих антенн абонентских станций на приёмные базовые станции.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: живучесть; информационное противоборство; деструктивные воздействия; абонент; станция.
Для цитирования: Белов А.С., Скубьев А.В. Теоретический подход по оцениванию и обеспечению живучести распределенных сетей связи в условиях информационного противоборства // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. Т. 10. № 2. С. 22-33. doi 10.24411/2409-5419-2018-10038.
БЕЛОВ
Андрей Сергеевич1 СКУБЬЕВ
Александр Васильевич2
Сведения об авторах:
1к.в.н., доцент, докторант Михайловской военной артиллерийской академии, г. Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
2адъюнкт Академии Федеральной службы охраны Российской Федерации, г. Орел, Россия, [email protected]
В условиях информационного противоборства (ИП) возможны злонамеренные скрытые деструктивные воздействия на арендованные распределённые сети связи (РСС), задействованные для обеспечения функционирования автоматизированных систем управления военного назначения. Основными воздействиями могут быть несанкционированный доступ (атаки, взломы и т.п.) повлекшие как нарушение работоспособного состояния РСС, так и полный или частичный отказ в обслуживании их пользователей. Эффективность деструктивных воздействий прямо пропорциональна уровню технологического развития и масштабам использования компьютерной техники в современных РСС.
Под РСС понимают распределенную радиально-зо-новую 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 распределенная территориальная зона, на которой возможны подключения через радиоинтерфейс абонентских станций [1, 11].
Влияние на РСС и ее элементы последствий применения злоумышленником деструктивных воздействий приведут к существенному снижению эффективности функционирования РСС в условиях ИП.
Кроме того, многочисленные исследования, проведенные в данной области, показывают, что существующие инфо-телекоммуникационные ресурсы, обеспечивающие основные свойства, например, живучесть РСС, обладают крайней медлительностью и негибкостью. Это приводит к неспособности данных систем адаптироваться к быстро изменяющимся условиям, в которых функционируют РСС и вследствие этого, снижается эффективность их функционирования в условиях ИП.
Разработанные теоретические подходы не учитывают изменившуюся динамику функционирования, а также, многофазность и нестационарность РСС. Существующие подходы, а также критерии эффективности функционирования РСС требуют существенной корректировки [1-11].
Таким образом, реформирование системы государственного и военного управления, зависимость успешности задач, решаемых системой государственного и военного управления от требуемого уровня живучести РСС, наличие динамически развивающихся методов и способов ведения ИП обуславливают необходимость комплексного решения сформулированной задачи.
В ходе проведения исследований сформулирован теоретический подход, в частности, модель и метод оценивания живучести РСС в условиях ИП, позволяющие набрать соответствующую статистику, а также, способ обеспечения живучести РСС, позволяющий управлять основными показателями живучести РСС.
Живучесть характеризует устойчивость РСС против действия причин (стихийных и преднамеренных), лежащих вне системы и приводящих к разрушениям или значительным повреждениям некоторой части её элементов — узлов, абонентских и базовых станций, линий и каналов связи [13].
Блок-схема, поясняющая теоретический подход по оцениванию и обеспечению живучести РСС представлена на (рис. 1), где в блоке 1 задают (вводят) исходные данные, необходимые для проектирования и моделирования РСС, а именно: район SMR перемещения мобильных абонентов, количество K мобильных абонентов, потребности каждого из абонентов в скорости A. (i = 1..K) информационного обмена, количество ближайших к району SMR перемещения мобильных абонентов узлов доступа ЕСЭ [1..m]; районы NNR. (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 PAC, реальная чувствительность приёмников qBS и qAC, ширина диаграммы направленности передающих и приёмных антенн ©первх, ©прмвх, 0перАС, ©прмАС, коэффициенты усиления передающих и приёмных антенн G4™^ G^ ОпрмАС), множество частот FF, разрешённых 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 РСС К _, время t окончания обслуживания
J ж трео^ А к J
абонентов в заданном районе SMR.
В блоке 2 моделируют разделение на передающую и приемную части антенно-фидерного тракта абонентских станций. Для разделения антенно-фидерного тракта абонентской станции необходимо исключить из состава абонентской станции дуплексер, приёмопередающую 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 приёмную антенну с приёмником. Моделируют оснащение абонентских станций системами наведения передающих и приёмных антенн.
В блоке 3 моделируют разделение базовых станций по выполняемым функциям на передающие и приёмные, при этом сами станции могут оставаться в готовности выполнить в требуемый момент времени функции передающих или приёмных.
Разделение базовых станций по выполняемым функциям на передающие и приёмные может быть выполнено по типовому варианту развертывания и эксплуатационного обслуживания стационарных КВ радиолиний с тер-риториально-разнесенными приёмными и передающими радиоцентрами.
Рис. 1а. Блок-схема, поясняющая теоретический подход по оцениванию и обеспечению живучести РСС (начало)
Рис. 1б. Блок-схема, поясняющая теоретический подход по оцениванию и обеспечению живучести РСС (окончание)
В блоке 4 моделируют планирование РСС, а именно: моделируют формирование структуры и топологии РСС, определяют способы привязки к ЕСЭ с учетом количества узлов доступа—m и районов их размещения—NNR. (i= 1..m).
Узлы доступа для привязки РСС располагаются, как правило, на объектах сети связи общего пользования ЕСЭ. Привязка к такому объекту и приём из ЕСЭ необходимого числа цифровых каналов и трактов передачи осуществляется с использованием оборудования плезиохронной и синхронной цифровой иерархии.
Структурно — топологическое построение РСС осуществляется с учетом следующих элементов: базовых станций (передающих и приёмных), узлов связи (первого и второго), линий связи и каналов связи.
Определяют количество T передающих базовых станций координаты районов их размещения TRBS., i = 1..T. Определяют количество R приёмных базовых станций координаты районов их размещения RRBSj, j = 1..R. При определении количества базовых станций R, Т и координат районов их размещения исходят из: предполагаемого района ER размещения средств мониторинга злоумышленников и недопустимости ориентации главных лепестков диаграммы направленности передающих антенн абонентских и передающих базовых станций в направлении на средства мониторинга злоумышленников.
Моделируют планирование линий связи, соединяющих базовые станции с узлами доступа ЕСЭ, а именно: каждой линии определяется род связи, её 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.
Моделируют планирование каналов связи ЕСЭ для соединения первого и второго узлов связи между собой, для соединения первого и второго узлов связи с сетью связи общего пользования, для соединения первого и второго узлов связи с базовыми станциями.
В блоке 5 из множества FF разрешенных к использованию частот, моделируют назначение T частот передачи FBS. для каждой передающей базовой станции и одну общую частоту передачи FAC абонентских станций. Частоты выбирают с учётом правил назначения рабочих частот конкретных моделей базовых и абонентских станций [14-31].
В блоке 6 осуществляют расчёт уровней напряженности электромагнитного поля передающих базовых станций в пределах заданного района SMR перемещения мобильных абонентов и соответствующих данным уровням значений достоверности приёма информации от базовых станций, имитируют формирование координат областей LQR,, в границах которых достоверность приёма сигналов от базовых станций будет ниже требуемого значения [3-11].
В блоке 7 осуществляют расчет вероятности обнаружения Робш абонентских станций средствам мониторинга злоумышленников с учетом: района ER размещения, средств и возможностей злоумышленников по мониторингу и воздействию на РСС; характера и маршрутов SR. движения абонентов в пределах района SMR; технических характеристик применяемых базовых и абонентских станций. Расчёт вероятности обнаружения Р /'-й абонентской станции с учётом направления (ориентации) передающей антенны абонентской станции главным лепестком диаграммы направленности на приёмную базовую станцию и соответствующему данной ориентации положению побочных лепестков диаграммы направленности антенны (боковых, задних) относительно средств мониторинга злоумышленников производится по формуле [13-14]:
Р
о бш
?-ф(1 -рш)
(1)
где Робн. — вероятность обнаружения (правильного обнаружения);
q — отношение сигнал/шум на входе средства мониторинга злоумышленников; Ф (1 - Рг) — интеграл вероятности; РЛТ -вероятность ложной тревоги.
Отношением сигнал/шум называется частное от деления мощности сигнала на входе приёмника средства мониторинга РСвх на мощность шума РШвх в той же точке:
q =
^Свх
(2)
В блоке 8 осуществляют расчет координат точек БТР. 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 приёмные базовые станции.
В блоке 9 осуществляют расчёт показателя живучести: коэффициента Кж РСС на основе рассчитанных значений вероятности обнаружения Р абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников.
Живучесть Кж. 1-й абонентской станции определяется по формуле [13-14]:
К = 1- (1- (1-PR • P )) P
ж. v v обш оцг' ш
(3)
где Робн. — вероятность обнаружения 1-й абонентской станции;
Р — вероятность оценки параметров абонентской станции, необходимых для её уничтожения злоумышленниками; Р — вероятность применения злоумышленниками воздействия по абонентской станции.
С развитием средств высокоточного вооружения и увеличением способностей средств мониторинга злоумышленников по обнаружению наземных объектов в любых погодных условиях примем, что вероятности Р и Р . стремятся
оц/ по/ А
к единице. Тогда выражение (3) преобразуется к виду:
К = 1 - P ,
(4)
В блоке 10 сравнивают рассчитанные значения показателей живучести Кж моделируемой РСС с требуемыми значениями показателей живучести К _.
J ж треб
В случае, если рассчитанной живучести недостаточно для функционирования моделируемой РСС, осуществляется возврат к блоку 4, где происходит имитация реконфи-гурирования РСС, исходя их предъявляемых к ней требований. Реконфигурация РСС 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.).
В блоке 11 моделируют развертывание T передающих базовых станций в спланированных районах TR, 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.
В блоке 12 моделируют развертывание R приёмных базовых станций в спланированных районах RR,, i = 1 ..R, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ.
В блоке 13 моделируют соединение каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи между собой, с сетью связи общего пользования и с базовыми станциями.
В блоке 14 на машинном носителе информации формируют базу данных, содержащую сведения о местоположении базовых станций для системы наведения приёмных антенн абонентских станций на передающие базовые станции, а передающих антенн абонентских станций — на приёмные базовые станции, о частотах передачи FBS,, назначенных конкретной передающей базовой станции для перестройки частот приёмников абонентских станций, об общей для всех абонентских станций частоте передачи Fac, о координатах областей LQR,, в границах которых вероятность ошибки приёма сигналов от базовых станций будет ниже требуемого.
В блоке 15 переносят сформированную базу данных в элементы памяти устройств управления абонентских станций.
В блоке 16 моделируют перемещение абонентских станций по маршрутам SRi движения абонентов, ори-
ентирование передающих антенн абонентских станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении приёмных базовых станций и обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников, ориентирование приёмных антенн абонентских станций в направлении передающих базовых станций.
В блоке 17 сравнивают координаты текущих точек P. маршрута движения каждой абонентской станции с рассчитанными точками STP,, в случае несовпадения текущей координаты точки маршрута движения переходят к блоку 19.
В блоке 18 моделируют блокирование работы передатчика абонентской станции, находящейся в точке STP. маршрута движения с максимальной вероятностью обнаружения средствами мониторинга злоумышленников.
Блокирование работы передатчика является известной ограничительной мерой, направленной на скрытие радио-излучающего средства от средств мониторинга злоумышленников и заключается в прекращении излучения передатчиком электромагнитной энергии в передающую антенну.
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.
Для передачи сообщений (информации) за i-й абонентской станцией РСС выделяется промежуток времени (подкадр) в общем кадре передачи всех K 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.
Все R приёмных 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 имеющемся в сообщении адресу, в соответствующий канал ЕСЭ. При получении первым узлом связи сообщения, адресованного абоненту распределённой абонентской сети, первый узел связи отправляет сообщение по каналам ЕСЭ одновременно T передающим базовым станциям. Каждая i-я передающая базовая станция передает данное сообщение на закреплённой за данной базовой станцией частоте FBS.. Приёмники абонентских станций, получив сообщение на одной из частот приёма FBS, 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.
В блоке 20 сравнивают текущее время t с временем ^ окончания обслуживания абонентов распределенной абонентской сети в заданном районе БЫК, в случае если текущее время t меньше времени окончания обслуживания абонентов переходят к блоку 17.
По результатам имитационного моделирования, возможно спроектировать РСС, функционирующей в условиях ИП. Заданные условия служат исходными данными для оценивания эффективности функционирования РСС.
Вариант построения РСС представлен на (рис. 2) и содержит: первый узел связи — 1, второй узел связи — 2, узел доступа ЕСЭ — 3.1-3.10, 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, приёмная 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, приёмная 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.
Оценивание эффективности функционирования моделированной РСС возможно осуществлять с использованием основных показателей живучести РСС (рис. 3).
В качестве абонентских станций 10.1-10.2 рассмотрим условное оборудование, с мощностью излучения, подводимой к антенне, равной 5 Вт и использующее на (рис. 3А) (известные технические решения) [1-2] абсолютно ненаправленную приёмопередающую антенну 11.1,
Рис. 2. Вариант построения распределенной сети связи
Рис. 3. Вариант оценивания эффективности функционирования РСС
а на (рис. 3В) (предлагаемое техническое решение) передающую антенну 11.2, например, типа АА-450/7. Коэффициент усиления Оц абсолютно ненаправленной антенны 15.1, равен единице. Антенна АА-450/7 имеет коэффициенты усиления антенны: по главному лепестку 15.2 диа-
граммы направленности 7 дБ, а по заднему лепестку 16.1 на 13 дБ ниже главного, т.е. минус 6 дБ.
Допустим, что средство мониторинга 9.1-9.2 злоумышленника имеет приёмную 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 (рис. 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 приёмника средства мониторинга злоумышленников в пределах его полосы пропускания можно определить по формуле [13-14]:
P =
Свх
Р • О • О
-'изл ' иизл' ипр ' л (5)
4-п-Я2
где X — длина волны, на которой излучает передатчик абонентской станции, м;
Рщл—мощность, подводимая к передающей (приёмопередающей) антенне абонентской станции, Вт; Ошл — коэффициент усиления передающей (приёмопередающей) антенны абонентской станции в направлении на средство мониторинга злоумышленников; Опр — коэффициент усиления приёмной антенны средства мониторинга злоумышленников в направлении на абонентскую станцию;
Я — расстояние между средствами мониторинга злоумышленников и абонентской станцией, м.
Так как, коэффициенты усиления Оа антенн, как правило, приводятся в децибелах, определим порядок обратного пересчёта в безразмерные единицы:
СизлСдБ)
Реализация предлагаемого способа (рис. 3В), когда абонентская станция работает в сторону средств мониторинга злоумышленников направленной передающей антенной, с соответствующим заднему лепестку коэффициентом усиления 0Ш11 2 = Оа = 0,25, из выражения (5) получим:
Р.L =
Р G G -Х
ИЗЛ ИЗЛ пр
4n-R2 5-0,25-5-0,652 4-3,1459-290002
= 251-10"12Вт
^а(раз) = 10
(6)
Предположим, что уровень шума на входе приёмника средства мониторинга злоумышленника равен 63^10-12 Вт. Тогда из выражения (2) определим отношение сигнал/шум на входе приёмника средства мониторинга злоумышленников. При реализации известных технических решений (рис. 3А) отношение сигнал/шум q1 составит [1-2]:
= ^=1000:10; = 15,9«16
1 РШ 63 -10-12
Швх
При реализации предлагаемого технического решения (рис. 3В) отношение сигнал/шум q2 составит [12]:
P 251-10-12 q = = 251 10 = 3,99 « 4 ^ РШвх 63 - 10
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 = 1007 ® 5 . Для заднего лепестка коэффициент усиления составляет 0&2 = 10-0,6 « 0,25 . Частоте 460 МГц соответствует длина волны:
_ F ~ 46° '1°6
_ 0,65м
(7)
Предположим, что расстояние Я равно 29000 метров (рис. 3). При использовании известных технических решений (рис. 3А) [1-2, 15], когда абонентская станция излучает в сторону средств мониторинга злоумышленников ненаправленной приёмопередающей антенной, с соответствующим коэффициентом усиления ожшб = оа = б, а приёмная антенна средства мониторинга злоумышленника имеет коэффициент усиления опр = Оа = 7 , из выражения (5) получим:
Р в в -к1
Р =
"" A-n-R* 5-1-5-0,652 ~ 4- 3,1459 -290002
- = 1000 10,2Вт
Основные выходные результаты, полученные при оценивании эффективности функционирования РСС получены следующим образом. Воспользуемся зависимостью коэффициента живучести РСС — Кж (q) от соотношения сигнал/шум на входе средства мониторинга злоумышленников при заданной вероятности ложной тревоги, приведенной на (рис. 4), для случая, когда вероятность ложной тревоги РЛТ = 10-6 и определим примерные значения Кж графическим способом (рис. 4) при q2 = 4 и ql = 16. Из графических построений, выполненных на рис. 4, видно, что при реализации известных технических решений
К i-й абонентской станции равен 0,05, а при реализации
ж1
предлагаемого технического решения Кж i-й абонентской станции равен 0,5.
Рассчитаем выигрыш N в увеличении живучести Кж i-й абонентской станции при применении для построения сети предлагаемого технического решения как кратность увеличения коэффициента живучести К по формуле:
N = -
К
ж,
кГ
0,5 0,05
= 10.
10
Рис. 4. Основные выходные результаты, полученные при оценивании эффективности функционирования РСС
В статье предложен теоретический подход по оцениванию и обеспечению живучести РСС, функционирующих в условиях ИП. С помощью сформулированного подхода возможно оценить эффективность проектируемой РСС. Теоретический подход реализован в виде Патента РФ на изобретение [12]. Может применяться при проектировании и разработке РСС, а также, при задании требований по живучести сложных технических систем, функционирующих в условиях деструктивных воздействий и в учебном процессе высших учебных заведений.
Литература
1. Патент РФ 2459370. Способ построения защищенной системы связи / Белов А. С., Иванов В. А., Будил-кин С. А., Стародубцев Ю. И., Гречишников Е. В., Стука-лов И. В. Заявл. 28.06.2010. Опубл. 20.08.2012. Бюл. № 1. 13 с.
2. Патент РФ 2544786. Способ формирования защищенной системы связи, интегрированной с единой сетью электросвязи в условиях внешних деструктивных воздействий / Гречишников Е. В., Белов А. С., Шумилин В. С., Сучков А. М. Заявл. 03.06.2013. Опубл. 11.02.2015. Бюл. № 7. 17 с.
3. Anisimov V G., Anisimov Ye.G. A branch-and-bound algorithm for one class of scheduling problem // Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1992. Vol. 32: No.12. Рр. 1827-1832.
4. Anisimov V. G., Anisimov Ye. G. Algorithm for the optimal distribution of discrete nonuniform resources on the web // Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1997. Vol. 37. No. 1. Рр. 54-60.
5. Alekseyev A. O., Alekseyev O. G., Anisimov V. G., Anisimov Ye. G. The use of duality to increase the effectiveness of the branch and bound method when solving the knapsack problem // USSR Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1985. Vol. 25. No. 6. Рp. 50-54.
6. Anisimov V. G., Anisimov Ye.G. A method of solving one class of integer programming problems // USSR Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1989. Vol. 29(5). Рp. 238-241.
7. Anisimov V. G., Anisimov Ye. G. Modification of the method for solving a class of integer programming problems // Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1997. Vol. 37. No. 2. Рp. 179-183.
8. Барабанов В. В., Филиппов А. А. Модели организации и проведения испытаний элементов системы информационного обеспечения применения высокоточных средств // Труды Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. 2015. № 648. С. 6-12.
9. Анисимов В. Г., Анисимов Е. Г. Обобщенный показатель эффективности взаимодействия федеральных органов исполнительной власти при решении задач обеспечения национальной безопасности государства. // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2017. № 5-6 (107-108). С. 101-106.
10. Гасюк Д. П., Сосюра О. В. Основы теории эффективности боевых действий ракетных войск и артиллерии. М.: Министерство обороны РФ, 2003. 168 с.
11. Буренин А. Н., Легков К. Е. Современные инфо-коммуникационные системы и сети. Основы построения и управления. М.: Медиа Паблишер, 2015. 348 с.
12. Патент РФ 2600941. Способ обеспечения живучести распределенной абонентской сети связи / Белоконев Д. О., Горелик С. П., Скубьев А. В., Белов А. С., Чукляев И. И. Заявл. 21.07.2015. Опубл. 05.10.2016. Бюл. № 30. 25 с.
13. Меньшаков Ю. К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. М.: РГГУ, 2002. 399 с.
14. Заика П. В., Копичев О. А. Имитационное моделирование радиоэлектронной обстановки на основе агре-гативного подхода // Радиотехника, электроника и связь: сб. докладов III Междунар. науч.-технической конф. (Омск, 6-8 октября 2015). Омск: Омский научно-исследовательский институт приборостроения, 2015. С. 207-212.
15. Математическая энциклопедия: в 5 т. / под ред. И. М. Виноградова. М.: Советская энциклопедия, 1984. Т. 4. С. 135-140.
THEORETICAL APPROACH ON ESTIMATION AND SUPPORT OF SURVIVABILITY OF DISTRIBUTED NETWORKS OF COMMUNICATION IN THE CONDITIONS OF INFORMATION CONFRONTATION
ANDREY S. BELOV, KEYWORDS: survivability; informational confrontation; de-
St-Peterburg, Russia, [email protected] structive influences; subscriber; station.
ALEXANDER V. SKUBYEV,
Oryol, Russia, [email protected]
ABSTRACT
In the conditions of enhancement of forms and methods of guiding of information confrontation, essential value in maintenance of the required figures of merit of communication networks acquires process of estimation and support of survivability of its elements. The existing methods and methods of creation of radio radiating means of distributed networks of communication are not capable to provide key indicators of survivability because of existence of the strong unmasking indications. In article theoretical approach (model, a method of estimation and a method of support of survivability) which application will allow to evaluate and provide survivability of distributed networks of communication in the conditions of external destructive influences is considered. In case of estimation of survivability of distributed networks of communication decomposition of a communication network on components is made and key indicators of survivability are calculated separately on each component of a communication network, including on all radio radiating means. For example, key indicators of survivability of i-y of the subscriber station are evaluated from a ratio signal/noise on an input of the receiver of the monitor of the opponent in case of the given probability of false alarm. Results of the carried-out calculations allow to provide survivability of communication networks, using organizational and organizational and technical methods, namely, for the score: reconfigurations of communication networks, controls of key indicators of survivability of distributed networks of communication taking into account ratios signal/noise on inputs of monitors of malefactors in case of the given probability of false alarm, adjustment of direction characteristics of radio radiating means and their appropriate creation in the distributed territory, coordination of routes of movement of subscribers in which the probability of detection monitors of the opponent will be the minimum and maximum and also corresponding to them azimuths of orientations of the principal lobes of the direction characteristic of the transferring antennas of subscriber stations to receiving base stations.
REFERENCES
1. Patent RF 2459370. Sposob postroeniya zashchishchennoj siste-my svyazi [A way of construction protected communication system]. Belov A. S., Ivanov V. A., Budilkin S. A., Starodubtsev Yu.I., Grechish-nikov E. V., Stukalov I.V. Declared. 28.06.2010. Published. 20.08.2012. Bulletin No. 1. 13 p. (In Russian)
2. Patent RF 2544786. Sposob formirovaniya zashchishchennoj sis-temy svyazi, integrirovannoj s edinoj set'yu ehlektrosvyazi v uslovi-yah vneshnih destruktivnyh vozdejstvij [A way of formation of the protected communication system integrated with uniform network of telecommunication in the conditions of external destructive influences]. Grechishnikov E. V., Belov A. S., Shumilin V. S., Such-kov A. M. Declared. 03.06.2013. Published. 11.02.2015. Bulletin No. 7. 17 p. (In Russian)
3. Anisimov V. G., Anisimov Ye.G. A branch-and-bound algorithm for one class of scheduling problem. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1992. Vol. 32. No. 12. Pp. 1827-1832.
4. Anisimov V. G., Anisimov Ye. G. Algorithm for the optimal distribution of discrete nonuniform resources on the web. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1997. Vol. 37. No. 1. Pp. 54-60.
5. Alekseyev A. O., Alekseyev O. G., Anisimov V. G., Anisimov Ye. G. The use of duality to increase the effectiveness of the branch and bound method when solving the knapsack problem. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1985. Vol. 25. No. 6. Pp. 50-54.
6. Anisimov V. G., Anisimov Ye.G. A method of solving one class of integer programming problems. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1989. Vol. 29. No. 5. Pp. 238-241.
7. Anisimov V. G., Anisimov Ye. G. Modification of the method for solving a class of integer programming problems. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1997. Vol. 37. No. 2. Pp. 179-183.
8. Barabanov V. V., Filippov A. A. Modeli organizacii i provedeni-ya ispytanij ehlementov sistemy informacionnogo obespecheniya
primeneniya vysokotochnyh sredstv [Models of the organization and carrying out tests elements of system information support of application high-precision means]. Trudy voenno-kosmicheskoi akademii im-eni A.F. Mozhaiskogo [Works of Military space academy named after A. F. Mozhaysky]. 2015. No. 648. Pp. 6-12. (In Russian)
9. Anisimov V. G., Anisimov Ye. G. Obobshchennyj pokazatel' ehffek-tivnosti vzaimodejstviya federal'nyh organov ispolnitel'noj vlasti pri reshenii zadach obespecheniya nacional'noj bezopasnosti gosudarst-va [The generalized indicator of interaction efficiency federal executive authorities at the solution of problems ensuring national security the state] Voprosy oboronnoj tekhniki. Seriya 16. Tekhnicheskie sred-stva protivodejstviya terrorizmu [Questions of the defensive equipment. Series 16: Technical means of counteraction to terrorism]. 2017. No. 5-6 (107-108). Pp. 101-106. (In Russian)
10. Gasyuk D. P., Saussure O. V. Osnovy teorii ehffektivnosti boevyh de-jstvij raketnyh vojsk i artillerii [Bases of the theory efficiency fighting of rocket troops and artillery]. Moscow: Ministerstvo oborony RF [Ministry of Defence of the Russian Federation]. 2003. 168 p. (In Russian)
11. Burenin A. N., Legkov K. E. Sovremennye infokommunikatsionnye sistemy i seti. Osnovy postroeniya i upravleniya transliteratsiya nuzhna [Modern infocommunication systems and networks. Fundamentals of construction and management]. Moscow: Media Publisher Publ., 2015. 348 p. (In Russian)
12. Patent RF 2600941. Sposob obespecheniya zhivuchesti raspre-delennoy abonentskoy seti svyazi [A method of support of survivabil-
ity of the distributed subscriber premises network Communication]. Belokonev D. O., Gorelik S. P., Skubyev A. V., Belov A. S., Chukly-aev I. I. Declared. 21.07.2015. Published 05.10.2016. Bulletin No. 30. 25 p. (In Russian)
13. Menshakov Y. K. Zashchita ob"ektov i informacii ot tekhnicheskih sredstv razvedki [Protection of objects and information from technical means of investigation]. Moscow: RGGU, 2002. 399 p. (In Russian)
14. Zaika V. P., Kopichev O. A. Imitatsionnoe modelirovanie radioele-ktronnoy obstanovki na osnove agregativnogo podhoda [Imitating modeling of a radio-electronic situation on the basis of an aggregate approach] Radiotekhnika, elektronika isvyaz': Sbornik dokladov III Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii [The collection of reports of 3th International scientifictechnical conference "Radio engineering, electronics and communication", Omsk, October 6-8, 2015]. Omsk: Omskiy nauchnoissledovatel'skiy institut pri-borostroeniya Publ., 2015. Pp. 207-212. (In Russian)
15. Vinogradov I. M. (Ed.). Matematicheskaya entsiklopediya [Mathematical encyclopedia]. Moscow: Sovetskaya Entsiklopediya. 1984. Vol. 4. Pp. 135-140. (In Russian)
INFORMATION ABOUT AUTHORS:
Belov A. S., PhD, Docent, Doctoral Candidate of Mikhaylovsky military artillery academy;
Skubyev A. V., Postgraduate Student of Academy of Federaralny security service of the Russian Federation.
For citation: Belov A. S., Skubyev AV. Theoretical approach on estimation and support of survivability of distributed networks of communication in the conditions of information confrontation. H&ES Research. 2018. Vol. 10. No. 2. Pp. 22-33. doi 10.24411/2409-5419-2018-10038 (In Russian)
