Полный текст статьи (PDF) XML (JATS 1.2)
Авторы / Authors
  • Якушенко Сергей Алексеевич (Yakushenko Sergey A.) доктор технических наук, доцент, старший научный сотрудник Военной академии связи им. С.М. Буденного, Санкт-Петербург, Россия
    Dr.Sc. of Technical Sciences, Associate Professor, Senior Researcher of the Military Academy of Communications named after S.M. Budenny     was16@mail.ru
  • Шевяков Владислав Денисович (Shevyakov Vladislav D.) младший научный сотрудник Военной академии связи им. С.М. Буденного, Санкт-Петербург, Россия
    Junior Researcher, S.M. Budyonny Military Academy of Communications     Vlad89312239540.la@yandex.ru
  • Садовников Владимир Евгеньевич (Sadovnikov Vladimir E.) младший научный сотрудник Военной академии связи им. С.М. Буденного, Санкт-Петербург, Россия
    Junior Researcher, S.M. Budyonny Military Academy of Communications     bladimir1998@mail.ru
  • Гладких Дмитрий Сергеевич (Gladkikh Dmitry S.) младший научный сотрудник Военной академии связи им. С.М. Буденного, Санкт-Петербург, Россия
    Junior Researcher, S.M. Budyonny Military Academy of Communications     mr.zid2004@mail.ru
Ключевые слова
радиотехнические сети передачи информацииустойчивость сетиживучесть сетисетевой графравновесное состояниеформула Бернулли
Keywords
radio engineering networks of information transmissionnetwork stabilitynetwork survivabilitynetwork graphequilibrium stateBernoulli formula
Аннотация / Abstract
Русский

Цель работы: на основе анализа и обобщения структурных свойств сетевых графов данных разработать методологический подход к оценке структурной связности интегрированных радиотехнических систем с вероятностным характером межузловых связей.

Метод исследования: метод исследования сочетает в себе комплексное сочетание модели Бернулли и имитационного моделирования на основе программной платформы MATLAB для вычисления вероятностей успешного соединения между узлами радиотехнической сети передачи информации. Этот подход позволяет учитывать фактор неопределенности и многоаспектность процессов при моделировании структурной связности. Важным аспектом является наличие равновесных вероятностей связи между всеми узлами сети, что позволяет применять вероятностную модель Бернулли для вычисления структурной связности вершин сетевого графа.

Результаты исследования: результаты позволят оценивать структурную связность радиотехнических сетей в динамике изменения вероятностных межузловых связей, а также сформулировать научно обоснованные требования к структурным параметрам сети, таким как количество узлов, ветвей и межузловых связей для успешного функционирования сети в условиях воздействия внешних деструктивных факторов. Эти аспекты будут положены в основу дальнейшего развития алгоритмов и методов анализа и оценки свойств сетей связи военного назначения.

Научная новизна: впервые применена вероятностная модель Бернулли в сочетании с имитационным моделированием в программной среде MATLAB для количественной оценки и сравнительного анализа структурной связности радиотехнических сетей передачи информации, что позволяет осуществить моделирование различных ситуаций вероятностного характера, возникающих при деструктивных внешних воздействиях. В работе представлен формализованный подход к расчету структурной связности, учитывающий степень влияния и вклад структурных параметров в общую оценку устойчивости радиотехнических сетей.

English

The purpose of the work is to develop a methodological approach to assessing the structural connectivity of integrated radio engineering systems with the probabilistic nature of internode connections based on the analysis and generalization of the structural properties of network data graphs.

Research method: the research method combines a complex combination of the Bernoulli model and simulation modeling based on the MATLAB software platform to calculate the probability of successful connection between the nodes of the radio engineering information transmission network. This approach allows taking into account the uncertainty factor and multifaceted processes when modeling structural connectivity. An important aspect is the presence of equilibrium probabilities of communication between all nodes of the network, which allows you to use the probabilistic Bernoulli model to calculate the structural connectivity of the vertices of a network graph.

Results of the study: the results will allow us to assess the structural connectivity of radio engineering networks in the dynamics of changes in probabilistic inter-node connections, as well as to formulate scientifically based requirements for the structural parameters of the network, such as the number of nodes, branches and inter-node connections for the successful functioning of the network under the influence of external destructive factors. These aspects will form the basis for the further development of algorithms and methods for analyzing and evaluating properties military communication networks.

Scientific novelty: for the first time, the probabilistic Bernoulli model is used in combination with simulation modeling in the MATLAB software environment for quantitative assessment and comparative analysis of the structural connectivity of radio engineering information transmission networks, which makes it possible to simulate various situations of a probabilistic nature that arise under destructive external influences. The paper presents a formalized approach to the calculation of structural connectivity, taking into account the degree of influence and contribution of structural parameters to the overall assessment of the stability of radio engineering networks.

Финансирование / Funding

Источники финансирования не указаны.

No funding sources reported.

Идентификаторы / Identifiers
DOI10.21681/3034-4050-2025-2-65-73 ЖурналТелекоммуникации и связь Год2025 Номер№2 Страницы65–73 ISSNПИ №ФС77-88069
Список литературы / References
  1. Михайлов Р.Л.. Радиоэлектронная борьба в Вооружённых силах США: военно-теоретический труд. // СПб.: Наукоёмкие технологии. 2018. С. 131.
    Михайлов Р.Л.. Radiojelektronnaja bor'ba v Vooruzhjonnyh silah SShA: voenno-teoreticheskij trud. // SPb.: Naukojomkie tehnologii. 2018.
  2. Дятлов А.П., Дятлов П.А., Кульбикаян Б.Х.. Радиоэлектронная борьба со спутниковыми радионавигационными системами. // М.: Радио и связь. 2004. С. 227.
    Дятлов А.П., Дятлов П.А., Кульбикаян Б.Х.. Radiojelektronnaja bor'ba so sputnikovymi radi-onavigacionnymi sistemami. // M.: Radio i svjaz'. 2004.
  3. Батенков К.А., Батенков А.А.. Анализ и синтез структур сетей связи по детерминированным показателям устойчивости // Труды СПИИРАН. 2018. Т. 58. С. 128–159. DOI: 10.15622/sp.58.6.
    Батенков К.А., Батенков А.А.. Analiz i sintez struktur setej svjazi po determinirovannym pokazateljam ustojchivosti // Trudy SPIIRAN. 2018. DOI: 10.15622/sp.58.6.
  4. Yusuf M.N., Bakar K.b.A., Isyaku B., Saheed A.L.. Review of Path Selection Algorithms with Link Quality and Critical Switch Aware for Heterogeneous Traffic in SDN. // Int. J. Electr. Computer Eng. Syst.. 2023. Т. 14. № 3. С. 345–370. DOI: 10.32985/ijeces.14.3.12.
    Yusuf M.N., Bakar K.b.A., Isyaku B., Saheed A.L.. Review of Path Selection Algorithms with Link Quality and Critical Switch Aware for Heterogeneous Traffic in SDN. // Int. J. Electr. Computer Eng. Syst.. 2023. DOI: 10.32985/ijeces.14.3.12.
  5. Коцыняк М. А., Лаута О. С., Нечепуренко А. П., Штеренберг И. Г.. Методика оценки устойчивости информационно-телекоммуникационной сети в условиях информационного воздействия // Труды учебных заведений связи. 2016. № 4. С. 82–87. DOI: 10.15688/jvolsu10.2017.2.2.
    Коцыняк М. А., Лаута О. С., Нечепуренко А. П., Штеренберг И. Г.. Metodika ocenki ustojchi-vosti informacionno telekommunikacionnoj seti v uslovijah informacionnogo vozdejstvija // Trudy uchebnyh zavedenij svjazi. 2016. DOI: 10.15688/jvolsu10.2017.2.2.
  6. Одоевский С. М., Лебедев П. В.. Расчет структурной устойчивости сети связи методом поглощения // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2020666401 от 09.12.2020. 2020.
    Одоевский С. М., Лебедев П. В.. Raschet strukturnoj ustojchivosti seti svjazi metodom po-gloshhenija // Svidetel'stvo o registracii programmy dlja JeVM RU 2020666401 ot 09.12.2020. 2020.
  7. Шерстнев О.Г.. Определение показателей структурной надежности сети связи // Вестник РГРТУ. 2020. № 72. С. 48–54.
    Шерстнев О.Г.. Opredelenie pokazatelej strukturnoj nadezhnosti seti svjazi // Vestnik RGRTU. 2020.
  8. Якушенко С.А., Дворников С.В.. Математическая модель оценки структурной связности сложных систем с неустойчивыми связями. // Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. 2019. С. 199–206.
    Якушенко С.А., Дворников С.В.. Matematicheskaja model' ocenki strukturnoj svjaznosti slozhnyh sistem s neustojchivymi svjazjami. // Volnovaja jelektronika i infokommunikacionnye sistemy. 2019.
  9. Батенков К.А.. Точные и граничные оценки вероятностей связности сетей связи на основе метода полного перебора типовых состояний // Труды СПИИРАН. 2019. Т. 18. С. 1093–1118. DOI: 10.15622/sp.2019.18.5.1093-1118.
    Батенков К.А.. Tochnye i granichnye ocenki verojatnostej svjaznosti setej svjazi na osnove me-toda polnogo perebora tipovyh sostojanij // Trudy SPIIRAN. 2019. DOI: 10.15622/sp.2019.18.5.1093-1118.
  10. Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б.. Вероятность связности телекоммуникационной сети на основе приведения нескольких событий несвязности к объединению независимых событий // Информационно-управляющие системы. 2021. № 6. С. 53–63. DOI: 10.31799/1684-8853-2021-6-53-63.
    Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б.. Verojatnost' svjaznosti telekommunikacionnoj seti na osnove privedenija neskol'kih sobytij nesvjaznosti k ob#edineniju nezavisimyh sobytij // Informacionno-upravljajushhie sistemy. 2021. DOI: 10.31799/1684-8853-2021-6-53-63.
  11. Lashgari M., Tonini F., Capacchione M., Woosinka L., Rigamonti G., Monti P.. Techno-economics of Fiber vs. Microwave for Mobile Nransport Network Deployments. // J. Opt. Comm. and Netw.. 2023. Т. 15. № 7. С. 74–87. DOI: 10.1364/JOCN.482865.
    Lashgari M., Tonini F., Capacchione M., Woosinka L., Rigamonti G., Monti P.. Techno-economics of Fiber vs. Microwave for Mobile Nransport Network Deployments. // J. Opt. Comm. and Netw.. 2023. DOI: 10.1364/JOCN.482865.
  12. Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б.. Анализ вероятности связности телекоммуникационной сети на основе инверсий ее состояний. // Вестник Томского государственного университета // Управление, вычислительная техника и информатика. 2022. № 59. С. 91–98. DOI: 10.17223/19988605/59/10.
    Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б.. Analiz verojatnosti svjaznosti telekommunikaci-onnoj seti na osnove inversij ee sostojanij. // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta // Upravlenie, vychislitel'naja tehnika i informatika. 2022. DOI: 10.17223/19988605/59/10.
  13. Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б.. Формирование сечений телекоммуникационных сетей для анализа их устойчивости с различными мерами связности // Информатика и автоматизация. 2021. Т. 20. № 2. С. 371–406. DOI: 10.15622/ia.2021.20.2.5.
    Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б.. Formirovanie sechenij telekommunikacionnyh setej dlja analiza ih ustojchivosti s razlichnymi merami svjaznosti // Informatika i avtomatizacija. 2021. DOI: 10.15622/ia.2021.20.2.5.
  14. Bosisio A., Berizzi A., Lupis D., Morotti A., Iannarelli G., Greco B.. A Tabu-search-based Algorithm for Distribution Network Restoration to Improve Reliability and Resiliency. // J. Modern Power Systems and Clean Energy.. 2023. Т. 11. № 1. С. 302–311. DOI: 10.35833/MPCE.2022.000150.
    Bosisio A., Berizzi A., Lupis D., Morotti A., Iannarelli G., Greco B.. A Tabu-search-based Algorithm for Distribution Network Restoration to Improve Reliability and Resiliency. // J. Modern Power Systems and Clean Energy.. 2023. DOI: 10.35833/MPCE.2022.000150.
  15. Анфёров М.А.. Алгоритм поиска подкритических путей на сетевых графиках // Российский технологический журнал. 2023. Т. 11. № 1. С. 60–69. DOI: 10.32362/2500-316X-2023-11-1-60-69.
    Анфёров М.А.. Algoritm poiska podkriticheskih putej na setevyh grafikah // Rossijskij tehnologicheskij zhurnal. 2023. DOI: 10.32362/2500-316X-2023-11-1-60-69.