CC BY
65
Networks to Discriminative Keyword Spotting". Proceedings of the 17th International Conference on Artificial Neural Networks. ICANN'07. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag: 220-229. ISBN 978-3540-74693-5.
2. JDuchi, E Hazan, Y Singer. "Adaptive subgradient methods for online learning and stochastic optimization", Journal of Machine Learning Research 12 (Jul), pp. 2121-2159.
Сведения об авторе
Андрей Александрович Борзяк
канд. тех. наук Ведущий программист ПАО «Совкомбанк» Россия, Москва
Эл. почта: aborziak@yahoo.com
Information about author
Andrey Aleksandrovich Borzyak
Candidate of technical Sciences Lead programmer
Public Joint stock company "Sovcombank»Russian Federation, Moscow E-mail: aborziak@yahoo.com
УДК 654 И.В. Гурлев1, В.А. Бородин2, В.В. Цыганов3
ГРНТИ 50.43.19 1ООО «Газпром телеком»
Экспериментальный завод научного приборостроения РАН 3Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко РАН
УПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ СИБИРИ, ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА И АРКТИКИ
Рассмотрены проблемы создания информационно-телекоммуникационной инфраструктуры малоосвоенных регионов страны, вдоль внутренних транспортных магистралей и международных транспортных коридоров, на основе радиорелейной, спутниковой и волоконно-оптической систем связи.
Ключевые слова: информация, телекоммуникация, инфраструктура, радиорелейная связь, спутниковая связь, волоконно-оптическая связь.
I.V. Gurlev1, V.A. Borodin2, V.V. Tsyganov3 1Gazprom Telecom Group Experimental plant of scientific instrumentation of the RAS 3Moscow Department of N.S. Solomenko Institute of Transport Problems of RAS
MANAGING THE DEVELOPMENT OF INFORMATION AND TELECOMMUNICATIONS INFRASTRUCTURE IN SIBERIA, THE FAR EAST AND THE ARCTIC
The issues of creating information and telecommunication infrastructure on the basis of radio-relay, satellite and fiber-optic communication lines in underdeveloped regions of the country, along domestic highways and international transport corridors are considered.
Keywords: information, telecommunications, infrastructure, radio relay communication, satellite communication, fiber-optic communication.
В основных стратегических документах РФ особое место занимает совершенствование коммуникационных пространственных систем РФ - транспортной, энергетической, информационной [14]. Построение информационно-телекоммуникационной инфраструктуры (ИИ) является важнейшей проблемой управления развитием Сибири, Дальнего Востока и Арктической зоны Российской Федерации (кратко - Мегарегиона). Особенность ИИ Мегарегиона - существенное различие в экономическом и социальном развитии входящих в его состав федеральных округов и территорий, и, соответственно, в уровне состояния ИИ. ИИ должна обеспечивать надежный, качественный и бесперебойный обмен информацией на всей территории Мегарегиона. Пространственное развитие ИИ надо рассматривать в качестве фактора, предопределяющего перспективы формирования новых производственных специализаций территорий Мегарегиона [5]. От совершенствования ИИ зависит развитие высокотехнологичных отраслей и наукоемких видов экономической деятельности, поскольку для них обеспечение надежного и высокоскоростного доступа к ИИ чрезвычайно значимо. Это обстоятельство следует учитывать при определении территориальных приоритетов при размещени магистральных и локальных сетей, а также узлов (хабов) разного назначения и масштаба, определяя цели и задачи пространственного развития ИИ.
Развитие ИИ направлено на глубокое комплексное освоение Мегарегиона, и основано на
реализации национальных, федеральных и региональных проектов в инфотелекоммуникацион-ной сфере, обеспечении потребностей пользователей ИИ, с использование технологических инноваций в сфере телекоммуникаций. Выбор технологии построения ИИ во многом предопределяется природными и климатическими особенностями регионов страны; нестабильной геомагнитной обстановкой в высоких широтах; обширными, малонаселенными и неосвоенными территориями; отсутствием или наличием железных (ж/д) и автомобильных дорог (а/д), мачт линий электропередач (ЛЭП); качеством и стоимостью реализации ИИ. С учетом этих и многих других факторов широкое распространены 3 технологии построения ИИ: радиорелейная, спутниковая и волоконно-оптическая.
Радиорелейная связь прямой видимости - экономичный и быстрый способ организации информационных потоков на большие расстояния. Для её магистральных и внутризоновых линий характерно наличие системы дистанционного обслуживания, которая программно поддерживает уровень управления сетевыми элементами и сетью в целом, а также обеспечивает контроль, управление и техническое обслуживание оборудования. Работают такие станции, как правило, в диапазоне частот 3,4^11,7 ГГц; их пропускная способность составляет 155 Мбит/с и более, а передача сигналов ведется с использованием многопозиционных видов модуляции. Радиорелейные линии могут пересекать труднодоступные местности, где технически и экономически нецелесообразно прокладывать кабели связи, особенно в районах вечной мерзлоты [6].
Спутниковая связь имеет ряд преимуществ над радиорелейной связью и кабельными сетями. Она обеспечивает более широкий охват территории, т.к. не зависит от инфраструктуры наземных коммуникаций. страны Спутниковая связь - лучшее техническое и экономичное решение на удаленных и малонаселенных территориях. Кроме того, она позволяет обеспечить связью морские суда, кочевья оленеводов, геологические партии, а также объединить внутренние коммуникации связи филиалов добывающих компаний, населённые пункты и государственные учреждения [7]. Спутниковая связь востребована на Крайнем Севере для телефонной и факсимильной связи, доступа в Интернет, трансляции видеоконференций и др. Крупные территориально-распределённые компании в настоящее время широко используют спутниковые системы технологии VSAT (V ery Small Aperture Terminal). Существенное достоинство данной технологии - независимость от наличия местных наземных интернет-провайдеров. Для осуществления связи с использованием технологии VSAT необходима только электроэнергия и прямая видимость на спутник [8].
Телекоммуникационный и информационный ресурс российского рынка космической связи технологии VSAT практически полностью обеспечивается геостационарными спутниками двух компаний: ФГУП «Космическая связь» (космические аппараты серии «Экспресс-АМ») и ОАО «Газпром космические системы» (космические аппараты серии «Ямал»). Российские системы спутниковой связи и вещания работают, в основном, в C- и Ku-диапазонах. В последние годы происходит переход спутниковой связи технологии VSAT на более высокочастотный Ka-диапазон, при котором антенны имеют существенно меньшие размеры [9].
С помощью спутников связи, находящихся на геостационарных орбитах, можно достаточно быстро сформировать сетевую ИИ с высокими показателями надёжности. Спутниковые каналы VSAT широко применяются при построении распределённых корпоративных и государственных сетей. Однако для обеспечения устойчивой связи выше 70-75 градусов северной широты необходимы системы космических аппаратов на высокоэллиптических орбитах. Холдинг «Российские космические системы» разрабатывает систему связи и глобального зондирования Земли «Сфера», состоящую из 640 космических аппаратов, которые будут находиться на орбитах высотой 800-900км. Полное развертывание системы планируется в 2022-2028 гг. в несколько этапов. Заявленная стоимость программы около 350 млрд. руб.
Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) прокладывают на мачтах ЛЭП и электрифицированных ж/д. Вдоль неэлектрифицированных ж/д оптический кабель ВОЛС прокладывается в грунте в зоне отчуждения, вдоль а/д - на мачтах освещения или в грунте. Крупнейшими провайдерами ВОЛС в России являются: «Ростелеком» (более 500 тыс.км ВОЛС), «МегаФон» (более 120 тыс.км), МТС (более 120 тыс.км), «ВымпелКом» (более 140 тыс.км), «ТрансТелеКом» (ТТК) (более 80 тыс.км) [10]. Компания ТТК - основной поставщик магистральных услуг связи вдоль ж/д в основном для операторов РЖД и других, а также один из лидеров среди провайдеров услуг широкополосного доступа в Интернет, телевидения и телефонии для конечных пользователей в регионах. Абонентская база ТТК составляет 1,9 млн. абонентов. ТТК эксплуатирует и обслуживает более 80 тыс.км ВОЛС пропускной способностью более 3,4 Тбит/с. Трансконтинентальная магистраль Eurasia Highway TTK имеет соединения с сетями связи практически всех соседних
стран, включая Китай, Японию, Монголию, КНДР, Финляндию и является оптимальным маршрутом между Европой и Азией.
ИИ Мегарегиона предлагается формировать на основе современных ВОЛС, в силу их лучших технических характеристик, обеспечивающих более качественную и надежную связь. Там, где это возможно и экономически целесообразно, ВОЛС вытесняет радиорелейную и спутниковую связь. Цели создания ИИ Мегарегиона:
- обеспечение пользователей инфотелекоммуникационными услугами;
- ликвидация цифрового неравенства населения Мегарегиона;
- обеспечение потребностей цифровой экономики, транспорта, энергетики;
- решение транспортно-логистических задач: контроль грузопотоков, прогнозирование, планирование и определение дат доставки грузов, определение местонахождения конкретного груза (контейнера) в реальном времени.
ИИ Мегарегиона строится на основе магистральных, региональных, зоновых, муниципальных и абонентских ВОЛС. Магистральные ВОЛС прокладываются вдоль федеральных транспортных коридоров, ж/д, а/д, морских и внутренних водных путей, ЛЭП и других линий коммуникаций. Между близлежащими населенными пунктами и на их территории ВОЛС прокладываются в защищенных каналах.
Ввиду обширности и малонаселенности территорий, недостаточной инфраструктурной освоенности Мегарегиона, ВОЛС прокладываются вдоль уже имеющихся или строящихся транспортных и энергетических коммуникаций. Спутниковая связь на основе группировки российских геостационарных космических аппаратов серий «Экспресс» и «Ямал» покрывает территорию Мегарегиона, за исключением заполярной зоны. Полярная зона обеспечивается спутниковой связью космическими аппаратами серии «Гонец» (высота орбиты до 1500 км) и группировкой спутников ГЛОНАСС (высота орбиты до 20000 км). Радиорелейная связь преобладает на заполярных территориях и в труднодоступных районах, а также при обеспечении связью временных объектов. При аварии на линиях ИИ, перечисленные виды связи являются резервными друг для друга.
Развитие ИИ Мегарегиона до 2050г. планируется проводить в 3 этапа. На первом этапе (до 2024 гг.) предполагается:
- устранить «цифровое неравенство» населения Мегарегиона;
- обеспечить современными телекоммуникациями на основе ВОЛС все ж/д пути ТранСиба и БАМа, в т.ч. новые участки, создаваемые для расшивки узких мест;
- обеспечить современными телекоммуникациями на основе ВОЛС транспортно-логисти-ческие хабы Мегарегиона;
- создать ИИ вдоль новых а/д и ж/д магистралей (в т.ч. Северного широтного хода) и на мачтах ЛЭП.
- осуществлять через Автоматизированную систему организации и управления ж/д перевозками (АСОУП) и автоматизированную систему пономерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонного парка (ДИСПАРК), в том числе через спутниковую связь, контроль за движением ж/д поездов транзитных и внутренних грузоперевозок по ТрансСибу и БАМу с целью регулирования движения и сокращения временных промежутков между составами с 4-12 минут до 2-3 минут;
- внедрить на каждом ж/д вагоне и автомобиле пассивные спутниковые метки для определения местонахождения груза в любой момент времени;
- на ж/д транзитных магистралях внедрить информационные технологии поколения 5G, которые совместимы с сетями 4G и 3G, что позволит в разы увеличить скорость и объем передаваемой информации и другие работы.
На втором этапе (2025-2035 гг.) предполагается:
- прокладка магистральной подводной ВОЛС вдоль Севморпути (СМП);
- создание разветвленной ИИ вдоль подводной ВОЛС, в т.ч. портов СМП;
- создание ИИ на основе ВОЛС вдоль новых а/д и ж/д магистралей;
- создание ИИ вдоль региональных транспортных и энергетических магистралей.
На третьем этапе (2035-2050 гг.):
- развивать интеграцию материковой и портовой ИИ Арктики, входящей в сферу СМП на юг с ИИ Сибири и Дальнего Востока в единую ИИ Мегарегиона в составе ИИ РФ на основе ВОЛС;
- создание ИИ на основе ВОЛС вдоль новых магистралей, модернизация ИИ.
Основные направления развития ИИ:
- увеличение скорости передачи информации на основе технологии поколения 5G;
- интеллектуализация телекоммуникационных сетей передачи информации;
- рост числа и мобильности пользователей в связи с удешевлением и миниатюризацией оконечных средств и широким применением техники беспроводной связи.
Технологии, оказывающие воздействие на развитие ИИ:
- оптические технологии, обеспечивающие увеличение скорости, удешевление доступа к сети и увеличение числа пользователей;
- широкополосные каналы, позволяющие передавать разнородную информацию по одному и тому же каналу и, как следствие, повышающие быстродействие и интеллектуальность сети;
- технологии мультиплексирования и коммутации, повышающие интеллектуальность сети;
- методы кодирования и сжатия информации;
- коммутируемые локальные вычислительные сети (Fast Ethernet, FDDl FDDI II, АТМ), увеличивающие производительность и интеллектуальность сети;
- универсальный доступ к услугам Internet;
- конвергентные технологии на базе нано-, био-, информационных и когнитивных технологий.
Для успешного и эффективного решения задач развития Мегарегиона и международных транспортных коридоров (МТК), например, в рамках «Нового шелкового пути», необходимо:
- устранить «цифровое неравенство», создать современную ИИ, обеспечивающую надежный, качественный и бесперебойный обмен информацией;
- создать на всем протяжении МТК «Восток-Запад» в крупных транспортных узлах инфо-телекоммуникационные и транспортно-логистические хабы;
- обеспечить телекоммуникациями дополнительные ж/д, которые необходимо построить для повышения скорости движения на ТрансСибе и БАМе (устранение «проблемных участков» магистрали);
- осуществлять с помощью современных автоматизированных систем управление, контроль, регулирование движения грузов на ж/д МТК с целью существенного увеличения скорости движения поездов и сокращения временных промежутков между составами;
- объединить материковые и портовые ИИ, входящие в сферу СМП, с ИИ Мегарегиона и РФ; осуществить прокладку магистральной подводной ВОЛС вдоль трассы СМП, как более экономичный вариант по сравнению с сухопутным;
- осуществить прокладку подводной ВОЛС вдоль СМП и подключение к ней инфотелеком-муникаций морских портов Мурманска и других портов Мегарегиона, портов на Белом море и др., которые с учетом растущих объемов грузоперевозок будут дополнять Северный морской путь;
- при осуществлении после 2035 г. строительства участков ж/д «Северный широтный ход» в ЯНАО, ж/д от Урала до Белого моря и ВСМ «Москва-Сочи» обеспечить строительство инфраструктуры ИИ.
Таким образом, для прорывного глубокого развития малоосвоенных территорий России необходимо создание единой ИИ, обеспечивающей эффективное функционирование МТК в Ме-гарегионе; создание хабов ИИ и транспортно-логистических центров в узловых точках на ж/д и а/д магистралях, а также в портах по маршруту СМП. Система внедрения цифровых технологий в федеральных округах и регионах для создания единой ИИ должна носить скоординированный, межведомственный характер. Единая ИИ транспортных пространственно-логистических коридоров должна быть построена преимущественно на основе отечественных технологий магистральных ВОЛС в сочетании с космической и радиорелейной связью.
Таким образом, в данной работе впервые рассмотрена проблема создания единой ИИ Ме-гарегиона для устранения «цифрового неравенства» регионов РФ, развития их экономики, транспорта и энергетики, и предложены пути её решения.
Литература
1.Стратегия национальной безопасности РФ. Указ Президента РФ от 31.12.2015г. № 683.
2. Стратегия научно-технологического развития РФ. Указ Президента РФ от 01.12.2016г. № 642.
3. Стратегия развития информационного общества в РФ. Указ Президента РФ от 09.05.2017г. № 203.
4. Стратегия развития информационного общества в РФ. Распоряжение Правительства РФ от 07.02.2008 № Пр-212.
5. Белоусова А.В. Инфокоммуникации как сектор экономического развития: Дальневосточный сектор // Пространственная экономика. № 3. 2012. С. 159-182.
6. Быховский М.А. и др. Основы проектирования цифровых радиорелейных линий связи. -М.: Горячая линия - Телеком, 2014. 332 с.
7. Высоцкий Г. Услуги сетей VSAT и их потребители // Теле-спутник. № 3. 2011. С. 20-28.
8. Мальцев Г.Н. Сетевые информационные технологии в современных спутниковых системах связи // Информационно-управляющие системы. № 1. 2007. С. 33-39.
9. Гурлев И.В. Методы и способы обеспечения безопасности информации, передаваемой по спутниковой сети технологии VSAT // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». 2017. Том 9. № 3. http: // naukovedenie.ru/PDF/85EVN317.pdf.
10. Нойкин Ю.М., Махно П.В. Физические основы оптической связи: Электронное учебное пособие. - Ростов-на-Дону, ФГАУВПО «Южный федеральный университет», 2011.
Сведения об авторах
Игорь Валентинович Гурлев
Д-р техн. наук
ст. научн. сотруд., гл. научн. сотруд. Академии
управления МВД России, руководитель группы
ООО «Газпром телеком»
Росссия, Москва
Эл. почта: gurlejf@mail.ru
Владимир Викторович Цыганов
Д-р техн наук, проф.
зав. отделом
Институт проблем транспорта имени Н. С. Соло-менко РАН Росссия, Москва Эл. почта: v188958@akado.ru Владимир Алексеевич Бородин член-корреспондент РАН, генеральный директор Экспериментальный завод научного приборостроения РАН, Росссия, Москва Эл. почта: bor@ezan.ac.ru
Information about authors
Igor V. Gurlev
Doctor of Science (Tech.)
senior researcher, head researcher of Academy of Management ofthe Ministry of Internal Affairs of Russia Gazprom Telecom Group Russia, Moscow E-mail: gurleff@mail.ru Vladimir Victorovich Tsyganov Doctor of Technical Sciences, Professor Head. department
Institute of Transport Problems named after N.S. Solo-
menko RAS,
Russia, Moscow
E-mail: v188958@akado.ru
Vladimir Alekseevich Borodin
Corresponding Member of the RAS, General Director
Experimental plant of scientific instrumentation ofthe RAS
Russia, Moscow
E-mail: bor@ezan.ac.ru
УДК 004.501 А.И. Гаранин
ГРНТИ 50.41.17 ФИЦ ИУ РАН
ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
В статье сформулированы требования к системе показателей функциональной надежности информационной системы, рассмотрен ряд единичных и комплексных показателей. Ключевые слова: показатели функциональной надежности, вероятность, время, коэффициент готовности.
A.I. Garanin
FRC CSC RAS
FUNCTIONAL RELIABILITY INDICATORS INFORMATION SYSTEMS
The article formulates requirements to the system of indicators of functional reliability of the information system, considers a number of single and complex indicators. Keywords: indicators offunctional reliability, probability, time, availability factor.
В [1] рассмотрено ряд подходов к определению понятия «функциональная надежность», ее отличие от «структурной надежности», определено понятие «функционального отказа». В [2] рассмотрено какие факторы могут искажать выходные результаты, которые при определенных
