Способ определения состояний сетей цифровой радиосвязи

Изобретение относится к способу определения состояний сетей цифровой радиосвязи. Техническим результатом изобретения является - оптимизация работы сетей и выявление деструктивных воздействий. Из полученной информации, ассоциированной с состояниями сетей цифровой радиосвязи, на каждом узле анализа состояний сетей цифровой радиосвязи определяют значения показателей, характеризующих состояние функционирования сетей цифровой радиосвязи (А), состояние перегруженности сети (В), состояние простоя сети (С), состояние имитирования сети (D) и состояние помехи в радиоэфире (Е), задают пороговые значения для каждого показателя (ΔА, ΔВ, ΔС, ΔD, ΔЕ соответственно), если А≥ΔА, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - функционирует, если В≥ΔВ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - перегружена, если С≥ΔС, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - простаивает, если D≥ΔD, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - имитирована, если Е≥ΔЕ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то на сеть цифровой радиосвязи воздействует помеха. Принимают результаты анализа состояния сетей цифровой радиосвязи от каждого узла анализа состояний сетей цифровой радиосвязи. Объединяют результаты или пересекают в зависимости от параметров пользовательского запроса. Выдают обобщенные результаты о состояниях сетей цифровой радиосвязи пользователю. 1 ил.

 

Изобретение относится к области цифровой радиосвязи и защиты информации в ней и, в частности, может быть использовано для оптимизации работы сетей цифровой радиосвязи и выявления в таких сетях деструктивных воздействий.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому способу является изобретение «Способы и устройства для обнаружения одноранговых оверлейных сетей» (Патент RU 2 483 455, С2, МПК H04L 12/46 опубл. 27.05.2013 г. ), основанный на приеме пользовательского запроса определения состояния сетей цифровой радиосвязи, формировании поискового запроса состояний сетей цифровой радиосвязи с учетом содержания пользовательского запроса, передаче поискового запроса на узлы анализа состояний сетей цифровой радиосвязи в локальной сети, приеме такими узлами из радиоканала информации, ассоциированной с состояниями сетей цифровой радиосвязи, которые соответствуют переданному пользовательскому запросу.

Недостатком способа-прототипа является отсутствие количественной и качественной оценки эффективности функционирования сетей цифровой радиосвязи и, как следствие, невозможность определить состояние таких сетей в целях дальнейшей оптимизации их работы и выявления деструктивных воздействий.

Техническим результатом изобретения является определение состояний сетей цифровой радиосвязи: сеть функционирует, сеть простаивает, сеть перегружена, сеть имитируется (ложная сеть), помеха в радиоканале, по сопоставлению значений показателей таких состояний с задаваемыми пороговыми значениями в целях оптимизации работы таких сетей и выявления деструктивных воздействий.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе определения состояний сетей цифровой радиосвязи, заключающемся в приеме пользовательского запроса определения состояний сетей цифровой радиосвязи, формировании поискового запроса состояний сетей цифровой радиосвязи с учетом содержания пользовательского запроса, передачи поискового запроса на узлы анализа состояний сетей цифровой радиосвязи в локальной сети, приеме такими узлами из радиоканала информации, ассоциированной с состояниями сетей цифровой радиосвязи, которые соответствуют переданному пользовательскому запросу, согласно изобретению, из полученной информации, ассоциированной с состояниями сетей цифровой радиосвязи, на каждом узле анализа состояний сетей цифровой радиосвязи определяют значения показателей, характеризующих состояние функционирования сетей цифровой радиосвязи (А), состояние перегруженности сети (В), состояние простоя сети (С), состояние имитирования сети (D) и состояние помехи в радиоэфире (Е), задают пороговые значения для каждого показателя (ΔA,ΔB,ΔC,ΔD,ΔE соответственно), если А≥ΔА, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - функционирует, если В≥ΔВ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - перегружена, если С≥ΔС, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - простаивает, если D≥ΔD, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - имитирована, если Е≥ΔЕ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то на сеть цифровой радиосвязи воздействует помеха, принимают результаты анализа состояния сетей цифровой радиосвязи от каждого узла анализа состояний сетей цифровой радиосвязи, объединяют их или пересекают в зависимости от параметров пользовательского запроса, выдают обобщенные результаты о состояниях сетей цифровой радиосвязи пользователю.

Сущность изобретения заключается в том, что из полученной информации, ассоциированной с состояниями сетей цифровой радиосвязи, на каждом узле анализа состояний сетей цифровой радиосвязи определяют значения показателей, характеризующих состояние функционирования сетей цифровой радиосвязи (А), состояние перегруженности сети (В), состояние простоя сети (С), состояние имитирования сети (D) и состояние помехи в радиоэфире (Е), задают пороговые значения для каждого показателя (ΔA,ΔB,ΔC,ΔD,ΔE соответственно), если А≥ΔА, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - функционирует, если В≥ΔВ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - перегружена, если С≥ΔС, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - простаивает, если D≥ΔD, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи - имитирована, если Е≥ΔЕ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то на сеть цифровой радиосвязи воздействует помеха, принимают результаты анализа состояния сетей цифровой радиосвязи от каждого узла анализа состояний сетей цифровой радиосвязи, объединяют их или пересекают в зависимости от параметров пользовательского запроса, выдают обобщенные результаты о состояниях сетей цифровой радиосвязи пользователю.

В известном способе принимают пользовательский запрос обнаружения информации об интересующих оверлейных сетях. Затем на основании пользовательского запроса формируют поисковый запрос, содержащий по меньшей мере один параметр, ассоциированный с этими интересующими оверлейными сетями, и передают данный поисковый запрос на узлы в локальной сети. В ответ на запрос от таких узлов принимают информацию, ассоциированную с оверлейными сетями, которые соответствуют переданному поисковому запросу. Таким образом, получают только информацию о наличии оверлейных сетей, на основании которой провести количественную и качественную оценку эффективности функционирования таких сетей не представляется возможным.

В заявленном способе, принимают пользовательский запрос определения состояний сетей цифровой радиосвязи. Данный запрос содержит основные тактико-технические характеристики сетей цифровой радиосвязи, состояние которых требуется определить (стандарты цифровой радиосвязи, номера сетей цифровой радиосвязи, диапазон частот, мощность излучения, направление излучения или точные координаты источника радиоизлучения, интенсивность передачи пакетов данных и другие). На основе полученного пользовательского запроса с использованием машинного кода (платформенно-ориентированного кода) формируют поисковый запрос состояний сетей цифровой радиосвязи, «понятный» персональной электронно-вычислительной машине. Данный поисковый запрос по локальной сети передают на узлы анализа состояний сетей цифровой радиосвязи. Данный узел включает в себя приемное устройство цифровой радиосвязи (в качестве приемного устройства может выступать широкополосный сканирующий приемник Icom IC-R8600 (https://alpha-com.ru/product/icom-ic-r8600/ Дата обращения 04.03.2022) и персональную электронно-вычислительную машину со специальным программным обеспечением (в качестве специального программного обеспечения могут применяться «Программа расчета показателя защищенности сети пакетной радиосвязи от имитации абонентских терминалов на уровне процедуры случайного множественного доступа к среде типа S-ALOHA» свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015614068 выдано в 2015 г., «Программа расчета эффективности функционирования процедуры случайного множественного доступа к среде типа S-ALOHA сети пакетной радиосвязи» свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015614118 выдано в 2015 г., «Программный комплекс оценки эффективности функционирования сети пакетной радиосвязи со случайным множественным доступом к среде типа S-ALOHA» свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015619689 выдано в 2015 г., «Программный комплекс оптимизации работы сетей радиосвязи» свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2018614894 выдано в 2018 г., «Программный комплекс диагностирования сетей цифровой радиосвязи» свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2019665751 выдано в 2019 г. ). На каждом узле анализа состояний сетей цифровой радиосвязи определяют значения показателей, характеризующих каждое из пяти состояний сетей цифровой радиосвязи: состояние функционирования сетей цифровой радиосвязи (А), состояние перегруженности сети (В), состояние простоя сети (С), состояние имитирования сети (D) и состояние помехи в радиоэфире (Е). В качестве показателя состояния функционирования сетей может выступать вероятность успешной передачи пакета данных, в качестве показателя состояний перегруженности сети может использоваться вероятность создания коллизия, а для состояния простоя сети - вероятность свободного канала (Перегудов М.А., Семченко И.А. Оценка эффективности случайного множественного доступа к среде типа ALOHA при голосовых соединениях, передаче служебных команд, текстовых сообщений и мультимедийных файлов в условиях деструктивных воздействий // Труды СПИИРАН. 2019. Том 18. №4. С. 887-911. doi: 10.15622/sp.2019.18.4.887-911, Перегудов М.А., Бойко А.А. Модель процедуры случайного множественного доступа к среде типа S-ALOHA // Информационно-управляющие системы. 2014. №6. С. 75-81, Перегудов М.А., Стешковой А.С. Модель централизованной синхронизации элементов сетей цифровой радиосвязи со случайным множественным доступом к среде типа CSMA/CA // Труды СПИИРАН. 2020. Том 19. №1. С. 128-154. doi: 10.15622/sp.2020.19.1.5 и Перегудов М.А., Уманский А.Я., Стешковой А.С. Оценка эффективности процедуры распределенной синхронизации элементов сети цифровой радиосвязи в условиях деструктивных воздействий // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №1. С. 126-151). Под показателем имитации сетей цифровой радиосвязи понимается частота имитации сетей цифровой радиосвязи, которая определяется как отношение числа успешных попыток определения такого средства с использованием алгоритмов определения имитации сетей цифровой радиосвязи к общему числу исходов (попыток) в эксперименте. Под показателем состояния помехи в радиоканале понимается частота появления помехи в канале передачи данных, определяемых как отношение успешных попыток определения помехи в канале передачи данных с использованием алгоритмов определения помехи в радиоканале к общему числу исходов (попыток) в эксперименте. В качестве алгоритма определения помехи в канале передачи данных может выступать способ определения средства коммутации и управления злоумышленника (Патент RU 2 759 156, С1, МПК H04W 12/12 опубл. 09/11/2021 г.). Задают пороговые значения для каждого показателя (ΔА, ΔВ, ΔC, ΔD и ΔЕ) и сравнивают их с полученными значениями показателей. Если А≥ΔА, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то принимают решение, что сеть цифровой радиосвязи функционирует. Если В≥ΔВ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то принимают решение, что сеть цифровой радиосвязи перегружена. Если С≥ΔС, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то принимают решение, что сеть цифровой радиосвязи простаивает. Если D≥ΔD, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то принимают решение, что сеть цифровой радиосвязи имитирована. Если Е≥ΔЕ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то принимают решение, что на сеть цифровой радиосвязи воздействует помеха. Полученные значения состояний сети объединяют их или пересекают в зависимости от параметров пользовательского запроса и обобщенные. Объединенные или пересеченные результаты анализа состояний сетей цифровой радиосвязи передают пользователю. Таким образом определяют состояния каждой сети из запроса и готовят обобщенные результаты, согласно условиям пользовательского запроса.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат. Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, представляющего собой комбинацию аппаратного и программного оборудования, структурная схема которого представлена на фигуре, где обозначено: 1 - формирователь поискового запроса, 2 - узел анализа состояний сетей цифровой радиосвязи, 3 - блок подготовки обобщенных результатов.

Устройство содержит последовательно соединенные формирователь поискового запроса 1, на вход которого поступает пользовательский запрос, второй выход которого соединен со вторым входом блок подготовки обобщенных результатов 3, узел анализа состояний сетей цифровой радиосвязи 2, на второй вход поступает сигнал из радиоэфира, и блок подготовки обобщенных результатов 3, второй вход которого соединен со вторым выходом формирователь поискового запроса 1.

Формирователь поискового запроса 1 предназначен для формирования поискового запроса на основе полученного пользовательского запроса, на «понятном» персональной электронно-вычислительной машине языке и передачи данного запроса на узлы анализа состояний сетей цифровой радиосвязи. Он может быть реализован с использованием процессора, вентильной матрицы, аппаратной логики, элементов памяти и аппаратных средств, исполняющих программное обеспечение.

Узел анализа состояний сетей цифровой радиосвязи 2 предназначен для приема из радиоэфира радиосигналов и определения значений показателей, характеризующих каждое из пяти состояний сетей цифровой радиосвязи по характеристикам принятого сигнала. Он включает в себя приемное устройство цифровой радиосвязи (в качестве приемного устройства может выступать широкополосный сканирующий приемник Icom IC-R8600 (https://alpha-com.ru/product/icom-ic-r8600/ Дата обращения 04.03.2022) и персональную электронно-вычислительную машину со специальным программным обеспечением.

Блок подготовки обобщенных результатов 3 предназначен для объединения или пересечения полученных от блоков анализа сетей цифровой радиосвязи 2 состояний сетей цифровой радиосвязи в зависимости от параметров пользовательского запроса и может быть реализован на базе электронно-вычислительных машин (например, 32-разрядным (х86) или 64-разрядным (х64) процессором с тактовой частотой не менее 4 гигагерц (ГГц); с оперативной памятью (ОЗУ) не менее 32 гигабайта (ГБ); со свободным пространством на жестком диске не менее 2 терабайт (ТБ) и графическим устройством DirectX 10 или выше), функционирующей под управлением операционной системы (например, Windows 10, Mac OS X 10.8, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, OpenSolaris, BeleniX, Nexenta) со специальными программными модулями.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на формирователь поискового запроса 1 пользовательского запроса, содержащего тактико-технические характеристики сетей цифровой радиосвязи, состояние которых требуется определить, формируют поисковый запрос. Данный запрос передают на узлы анализа состояний сетей цифровой радиосвязи 2 и в блок подготовки обобщенных результатов 3. На каждом узле анализа состояний сетей цифровой радиосвязи 2 осуществляют прием радиосигналов из радиоэфира. Принятые радиосигналы селектируются в соответствии с параметрами поискового запроса. Прием радиосигналов, которые не соответствуют требованиям поискового сигнала, прекращают и анализ данных сигналов не осуществляют. Проводят анализ радиосигналов, которые соответствуют требованиям поискового сигнала. По характеристикам данных радиосигналов определяют одно из пяти состояний сети цифровой радиосвязи: сеть функционирует, сеть перегружена, сеть простаивает, сеть имитируется и помеха в радиоэфире. Полученные состояния всех проанализированных сетей цифровой радиосвязи, от каждого узла анализа состояний сетей цифровой радиосвязи 2 передаются в блок подготовки обобщенных результатов 3. В блоке подготовки обобщенных результатов 3 на основе поискового запроса, полученного от формирователя поискового запроса 1, объединяют или пересекают полученные состояния для каждой сети цифровой радиосвязи отдельно. Формируют обобщенные результаты анализа состояния сетей цифровой радиосвязи. Данные обобщенные результаты передают пользователю, осуществившему запрос на проведение анализа состояния сетей цифровой радиосвязи.

Таким образом, как следует из описания реализации способа предотвращения несанкционированного доступа к информации абонента сотового телефона, достигается решение поставленной задачи.

Способ определения состояний сетей цифровой радиосвязи, заключающийся в приеме пользовательского запроса определения состояний сетей цифровой радиосвязи, формировании поискового запроса состояний сетей цифровой радиосвязи с учетом содержания пользовательского запроса, передаче поискового запроса на узлы анализа состояний сетей цифровой радиосвязи в локальной сети, приеме такими узлами из радиоканала информации, ассоциированной с состояниями сетей цифровой радиосвязи, которые соответствуют переданному пользовательскому запросу, отличающийся тем, что из полученной информации, ассоциированной с состояниями сетей цифровой радиосвязи, на каждом узле анализа состояний сетей цифровой радиосвязи определяют значения показателей, характеризующих состояние функционирования сетей цифровой радиосвязи (A), состояние перегруженности сети (В), состояние простоя сети (С), состояние имитирования сети (D) и состояние помехи в радиоэфире (E), задают пороговые значения для каждого показателя (ΔA, ΔВ, ΔC, ΔD, ΔЕ соответственно), если А≥ΔА, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи функционирует, если В≥ΔВ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи перегружена, если С≥ΔС, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи простаивает, если D≥ΔD, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то сеть цифровой радиосвязи имитирована, если Е≥ΔЕ, а все остальные значения показателей меньше пороговых значений, то на сеть цифровой радиосвязи воздействует помеха, принимают результаты анализа состояния сетей цифровой радиосвязи от каждого узла анализа состояний сетей цифровой радиосвязи, объединяют их или пересекают в зависимости от параметров пользовательского запроса, выдают обобщенные результаты о состояниях сетей цифровой радиосвязи пользователю.