Изучение перспективных защищенных информационных систем на основе моделирования сигналовстатья из журнала
База данных: Каталог библиотеки СФУ (С 349)
Библиографическое описание: Сизов, Валерий Александрович. Изучение перспективных защищенных информационных систем на основе моделирования сигналов = The study of promising secure information systems based on signal modeling / В. А. Сизов, Д. М. Малиничев, Х. Х. Кучмезов. - (Проблемы информатизации экономики и управления). - Текст : непосредственный // Открытое образование. - 2019. - № 2. - С. 69-77 : рис. - Библиогр.: с. 76-77 (20 назв.). - ISSN 1818-4243.
Аннотация: Сети пятого поколения будут одновременно и похожи на любое предыдущее поколение мобильных сетей, и при этом заметно отличаться от них – и этому есть целый ряд объяснений, которые становятся очевиднее, если задуматься о том, каким образом эти изменения влияют на принципы обеспечения безопасности пользователей и оборудования сетей пятого поколения. Широкое распространение в области передачи цифровой информации, включая сети 5G, получила комбинационная модуляция, получившая название квадратурной амплитудной модуляции. Большей спектральной эффективностью обладают многопозиционные сигналы, из которых наиболее часто используют четырехпозиционную фазовую модуляцию и шестнадцатипозиционную квадратурную амплитудную модуляцию. Квадратурная амплитудная модуляция является разновидностью многопозиционной амплитудно-фазовой модуляции, помимо фазы амплитуда сигнала при заданном виде модуляции также будет нести в себе информацию. Это приводит к тому, что при заданной полосе частот возрастает количество передаваемой информации. Представлен краткий обзор существующих подходов к построению модуляция OFDM (англ. Orthogonal frequency-division multiplexing - ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием) систем и методов формирования решений задач модуляции сигналов для построения таких систем. В настоящее время технология OFDM-систем широко применяется в современных системах беспроводного Интернета. Высокая скорость передачи информации в OFDM-системах достигается с помощью параллельной передачи информации по большому числу ортогональных частотных подканалов (поднесущих). Метод синтеза сигнально-кодовых конструкций с ортогональным частотным мультиплексированием предусматривает различные сценарии использования полуквадратурной модуляции в зависимости от требований защищенности от перехвата, а также балансирование между спектральной и энергетической эффективностью. Данный метод может использоваться в двух случаях: с альтернативной и согласованной передачами сигналов. В случае с альтернативной передачей, только одна из четырех поднесущих используется в течение одного канального интервала. Для эффективного использования пропускной способности, предложенный метод предполагает использование спектра трех других поднесущих для передачи данных в D2D каналам (это созданием связи между двумя пользовательскими устройствами, которые находятся в непосредственной близости), что позволяет дополнительно избежать интерференции между фиксированными каналами и каналами связи D2D. В настоящее время сети 5G можно считать одной из необходимых составных частей цифровой трансформации и цифровой экономики, при этом основной задачей при обеспечении безопасности в сотовой связи является защита от прослушивания. Однако в будущем мире смартфонов и интернета вещей, в окружениях с большим количеством механизмов, вероятность прослушивания, по всей видимости, отойдет на второй план. Вместо этого придется задуматься о таких вещах как атаки с манипуляцией данными, которые, к примеру, могут использоваться для того, чтобы отдавать механизмам команды на выполнение определенных действий (например, открыть дверь или перехватить управление беспилотным автомобилем). У операторов мобильных сетей, как и у производителей бытовой электроники, появится возможность предлагать "безопасность в виде сервиса", в результате чего поставщики приложений смогут при передаче отдельных видов данных применять дополнительные уровни безопасности поверх уже существующих защищенных каналов сети сотовой связи. За счет лучшей спектральной плотности, предложенный метод формирования сигнала дает возможность использовать прототипы оконных функций с лучшими свойствами пространственной локализации без нарушения условия ортогональности сигнальных базисов, и соответственно не требует использования циклических префиксов при формировании OFDM сигнала.
Materials and research methods. Fifth generation networks will simultaneously look like any previous generation of mobile networks, and at the same time they will differ significantly from them - and there are a number of explanations that become more obvious if you think about how these changes affect the principles of user and equipment safety networks of the fifth generation. Widespread in the field of digital information transmission, including 5G networks, has received combinational modulation, called quadrature amplitude modulation. Multiposition signals have the greatest spectral efficiency, of which four-position phase modulation and sixteen-position quadrature amplitude modulation are most often used. The quadrature amplitude modulation is a kind of multi-position amplitude-phase modulation, in addition to the phase, the amplitude of the signal for a given type of modulation will also carry information. This leads to the fact that for a given frequency band the amount of transmitted information increases. A brief overview of the existing modulation approaches is presented OFDM (english. Orthogonal frequency-division multiplexing) systems and methods for forming solutions of signal modulation problems for building such systems/ Results. Currently, OFDM technology is widely used in modern wireless Internet systems. High data transfer rates in OFDM systems are achieved using parallel information transfer over a large number of orthogonal frequency subchannels (subcarriers). The method of synthesizing signal-code constructions with orthogonal frequency multiplexing provides for different scenarios for the use of semi-square modulation depending on the requirements for interception protection, as well as balancing between spectral and energy efficiency. This method can be used in two cases: with alternative and consistent transmission of signals. In the case of alternative transmission, only one of the four subcarriers is used during one channel interval. For efficient use of bandwidth, the proposed method involves the use of the spectrum of three other subcarriers for data transmission in D2D channels (this creates a connection between two user devices that are in close proximity), which allows you to further avoid interference between fixed channels and D2D communication channels. Findings. At present, 5G networks can be considered as one of the necessary components of the digital transformation and digital economy, while the main task in ensuring security in cellular communications is protection against eavesdropping. However, in the future world of smartphones and the Internet of things, in environments with a large number of mechanisms, the probability of listening is likely to fade into the background. Instead, you have to think about such things as data manipulation attacks, which, for example, can be used to command the mechanisms to perform certain actions (for example, open the door or take control of an unmanned vehicle). Mobile network operators, like consumer electronics manufacturers, will be able to offer "security as a service, " with the result that application providers will be able to apply additional levels of security over existing secure cellular network channels when transferring certain types of data. Due to the better spectral density, the proposed signal conditioning method makes it possible to use prototypes of window functions with the best spatial localization properties without violating the orthogonality condition of the signal bases, and accordingly does not require the use of cyclic prefixes when generating the OFDM signal.
Materials and research methods. Fifth generation networks will simultaneously look like any previous generation of mobile networks, and at the same time they will differ significantly from them - and there are a number of explanations that become more obvious if you think about how these changes affect the principles of user and equipment safety networks of the fifth generation. Widespread in the field of digital information transmission, including 5G networks, has received combinational modulation, called quadrature amplitude modulation. Multiposition signals have the greatest spectral efficiency, of which four-position phase modulation and sixteen-position quadrature amplitude modulation are most often used. The quadrature amplitude modulation is a kind of multi-position amplitude-phase modulation, in addition to the phase, the amplitude of the signal for a given type of modulation will also carry information. This leads to the fact that for a given frequency band the amount of transmitted information increases. A brief overview of the existing modulation approaches is presented OFDM (english. Orthogonal frequency-division multiplexing) systems and methods for forming solutions of signal modulation problems for building such systems/ Results. Currently, OFDM technology is widely used in modern wireless Internet systems. High data transfer rates in OFDM systems are achieved using parallel information transfer over a large number of orthogonal frequency subchannels (subcarriers). The method of synthesizing signal-code constructions with orthogonal frequency multiplexing provides for different scenarios for the use of semi-square modulation depending on the requirements for interception protection, as well as balancing between spectral and energy efficiency. This method can be used in two cases: with alternative and consistent transmission of signals. In the case of alternative transmission, only one of the four subcarriers is used during one channel interval. For efficient use of bandwidth, the proposed method involves the use of the spectrum of three other subcarriers for data transmission in D2D channels (this creates a connection between two user devices that are in close proximity), which allows you to further avoid interference between fixed channels and D2D communication channels. Findings. At present, 5G networks can be considered as one of the necessary components of the digital transformation and digital economy, while the main task in ensuring security in cellular communications is protection against eavesdropping. However, in the future world of smartphones and the Internet of things, in environments with a large number of mechanisms, the probability of listening is likely to fade into the background. Instead, you have to think about such things as data manipulation attacks, which, for example, can be used to command the mechanisms to perform certain actions (for example, open the door or take control of an unmanned vehicle). Mobile network operators, like consumer electronics manufacturers, will be able to offer "security as a service, " with the result that application providers will be able to apply additional levels of security over existing secure cellular network channels when transferring certain types of data. Due to the better spectral density, the proposed signal conditioning method makes it possible to use prototypes of window functions with the best spatial localization properties without violating the orthogonality condition of the signal bases, and accordingly does not require the use of cyclic prefixes when generating the OFDM signal.
Год издания: 2019
Источник: Открытое образование
Выпуск: № 2
Номера страниц: 69-77
Количество экземпляров:
- Книгохранилище научной литературы (пр. Свободный, 79, 3 этаж): свободно 1 из 1 экземпляров
Ключевые слова: защищенные информационные системы, информационная безопасность, математическая модель, модифицированные сигналы, сети мобильной связи, характеристики радиоканалов, цифровая информация
Рубрики: Образование. Педагогика,
Применение вычислительной техники в педагогике,
Вычислительная техника,
Программирование ЭВМ. Компьютерные программы. Программотехника
Применение вычислительной техники в педагогике,
Вычислительная техника,
Программирование ЭВМ. Компьютерные программы. Программотехника
ISSN: 1818-4243
Идентификаторы: полочный индекс С 349, шифр /С 349-805220