10.14489/vkit.2022.02.pp.026-031

DOI: 10.14489/vkit.2022.02.pp.026-031

Кузин П. И., Бойко А. П., Обердерфер В. Н., Кузина Е. И., Бухарин А. В.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА
(c. 26-31)

Аннотация. Дано описание основной проблемы принятия решения о возможности и эффективности применения волоконно-оптических средств связи на линиях связи со случайными параметрами. В качестве примера рассмотрены волоконно-оптические линии связи доверенного оператора или противника. Указана главная причина, заключающаяся в отсутствии методик, позволяющих спрогнозировать возможность и целесообразность применения конкретных волоконно-оптических средств связи в заданных условиях обстановки. Дано пояснение необходимости разработки и применения вероятностной математической модели волоконно-оптического линейного тракта (ВОЛТ) на основе методики оценки эффективности применения волоконно-оптических средств связи. Приведен анализ существующих математических моделей и указаны их недостатки и несовершенство. Разработана вероятностная математическая модель ВОЛТ, позволяющая вычислить числовые характеристики показателей качества ВОЛТ: OSNR (Optical Signal-to-Noise-Ratio) и BER (Bit Error Ratio), на основе известных технических данных используемых средств связи. В качестве числовой характеристики применено математическое ожидание случайной величины как идеализированное среднее значение OSNR и BER. На основе математического ожидания вычислены другие числовые характеристики, которые применяются при принятии решения в качестве меры риска и позволяют судить о величине и значимости данного риска.

Ключевые слова: волоконно-оптические средства связи; математические модели волоконно-оптического линейного тракта; методика оценки эффективности волоконно-оптических средств связи; принятие решения в условиях риска.

Kuzin P. I., Boyko A. P., Oberderfer V. N., Kuzina E. I., Bukharin A. V.
IMPROVEMENT OF MATHEMATICAL MODELS OF FIBER-OPTIC LINEAR PATH
(pp. 26-31)

Abstract. The article describes the main problem of making a decision about the possibility and effectiveness of the use of fiber-optic communication facilities on communication lines with random parameters. As an example, fiber-optic communication lines of a trusted operator or an adversary are considered. The main reason is indicated, which is the lack of methods that allow predicting the possibility and expediency of using specific fiber-optic communication facilities in given environmental conditions. The necessity of developing and applying a probabilistic mathematical model of a fiber-optic linear path is explained as the basis of the methodology for evaluating the effectiveness of the use of fiber-optic communication means. An analysis of existing mathematical models is given and their shortcomings and imperfections are indicated. A probabilistic mathematical model of the fiber-optic linear path has been developed, which allows calculating the numerical characteristics of the quality indicators of the fiber-optic linear path: Optical Signal-to-Noise-Ratio (OSNR) and Bit Error Ratio (BER), based on the known technical data of the communication means used. The mathematical expectation of a random variable is used as a numerical characteristic, as an idealized average of OSNR and BER. Based on the mathematical expectation, other numerical characteristics are calculated, which are also used when making a decision as a risk measure, and allow us to judge its magnitude and significance. The developed probabilistic mathematical model is proposed as the basis of the efficiency assessment methodology for evaluating the effectiveness of work on communications.

Keywords: Fiber-optic means of communication; Mathematical models of the fiber-optic linear path; Methods for evaluating the effectiveness of fiber-optic means of communication; Decision-making under risk conditions.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

П. И. Кузин (Военная академия связи, Санкт-Петербург, Россия; Высшая военная школа Генерального штаба Вооруженных сил Республики Ангола, Луанда, Республика Ангола) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
А. П. Бойко В. Н. Обердерфер, Е. И. Кузина (Военная академия связи, Санкт-Петербург, Россия)
А. В. Бухарин (Главное управление связи Вооруженных Сил Российской Федерации, Москва, Россия)

Eng

P. I. Kuzin (Military Signal Academy, Saint Petersburg, Russia; Higher Military School of the General Staff of the Armed Forces of the Republic of Angola, Luanda, Republic of Angola) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
A. P. Boyko, V. N. Oberderfer, E. I. Kuzina (Military Signal Academy, Saint Petersburg, Russia)
A. V. Bukharin (Main Communications Directorate of the Armed Forces of the Russian Federation, Moscow, Russia)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Lipatnikov V. A., Kuzin P. I., Rabin A. V. The Method of Increasing the Reliability of Noise Immunity when Receiving Information in Radio Communication Systems of the SHF and EHF Ranges // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1679, No. 5. P. 052100. DOI 10.1088/1742-6596/1679/5/052100
2. Rabin A. V., Lipatnikov V. A., Kuzin P. I. Signal Protection Methods in Channels with Nakagami Fading // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1515, No. 5. P. 052078. DOI 10.1088/1742-6596/1515/5/052078
3. Кузин П. И., Панкин А. А. Комплексный метод оценки при расчете показателя назначения образца военной техники связи // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2015. № 11. С. 37 – 39.
4. МСЭ-Т. Серия G. Дополнение 39 (10/2003). Системы и среда передачи, цифровые системы и сети. Рассмотрение вопросов расчета и проектирования оптических систем: принято 31.10.2003 г. 15-й Исследовательской комиссией МСЭ-Т (2001 – 2004 гг.). Женева, 2005. 84 с. URL: https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.Sup39-200310-S!!PDF-R&type=items (дата обращения: 17.01.2022).
5. ITU-T G. 680. Telecommunication Standardization Sector of ITU (07/2007). Series G: Transmission Systems and Media, Digital Systems and Networks. Transmission Media and Optical Systems Characteristics – Characteristics of Optical Systems. Physical Transfer Functions of Optical Network Elements. Geneva, 2008. 68 p. URL: https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.680-200707-I!!PDF-E&type=items (дата обращения: 17.01.2022).
6. Петухов Г. Б. Основы теории эффективности целенаправленных процессов. Ч. 1. Методология, методы, модели. Л.: Министерство обороны СССР, 1989. 635 с.

Eng

1. Lipatnikov V. A., Kuzin P. I., Rabin A. V. (2020). The Method of Increasing the Reliability of Noise Immunity when Receiving Information in Radio Communication Systems of the SHF and EHF Ranges. Journal of Physics: Conference Series, Vol. 1679, (5). DOI 10.1088/1742-6596/1679/5/052100
2. Rabin A. V., Lipatnikov V. A., Kuzin P. I. (2020). Signal Protection Methods in Channels with Nakagami Fading. Journal of Physics: Conference Series, Vol. 1515, (5). DOI 10.1088/1742-6596/1515/5/052078
3. Kuzin P. I., Pankin A. A. (2015). An integrated assessment method for calculating the indicator of the purpose of a sample of military communications equipment. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya, (11), pp. 37 – 39. [in Russian language]
4. Systems and transmission medium, digital systems and networks. Consideration of the issues of calculation and design of optical systems. (2003). ITU-T Recommendations G Series: G.Sup39. Available at: https:// www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G. Sup39-200310-S!!PDF-R&type=items (Accessed: 17.01.2022). [in Russian language]
5. Telecommunication Standardization Sector of ITU. Series G: Transmission Systems and Media, Digital Systems and Networks. Transmission Media and Optical Systems Characteristics – Characteristics of Optical Systems. (2008). ITU-T Recommendation G.680. Geneva. Available at: https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp? lang=e&id=T-REC-G.680-200707-I!!PDF-E&type=items (Accessed: 17.01.2022).
6. Petuhov G. B. (1989). Fundamentals of the theory of efficiency of purposeful processes. Part 1. Methodology, methods, models. Leningrad: Ministerstvo oborony SSSR. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/vkit.2022.02.pp.026-031

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/vkit.2022.02.pp.026-031

and fill out the form