УДК 004.7

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ОСНОВАХ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ И СИСТЕМ

Зюзин Владислав Дмитриевич1, Воронцов Антон Игоревич2, Остроумов Андрей Генрихович3
1Московский технический университет связи и информатики, магистрант 1-ого курса
2Московский технический университет связи и информатики, магистрант 1-ого курса
3Московский технический университет связи и информатики, студент 4-ого курса

Аннотация
В данной статье рассказывается такие моменты, как:
1) Генерация ключевых последовательностей. Конгруэнтные генераторы, их свойства и реализация.
2) Особенности структуры канальных интервалов КИ0 и КИ16 в сверхцикле первичной ЦСП. Размещение битов контрольного слова CRC4.
3) Все уровни синхронной цифровой иерархии и скорости передачи. Принцип их формирования.
4) Элементы архитектуры сигнального процессора ADSP 2181. Память программ. Память данных.

Ключевые слова: , , , , , , , , , , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Зюзин В.Д., Воронцов А.И., Остроумов А.Г. Некоторые сведения о основах построения инфокоммуникационных сетей и систем // Современные научные исследования и инновации. 2020. № 4 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2020/04/91805 (дата обращения: 25.04.2021).

Генерация ключевых последовательностей. Конгруэнтные генераторы, их свойства и реализация.

Использование случайных и псевдослучайных последовательностей – (ПСП) в технике защиты информации имеет целый ряд направлений – генерация ключей, имитовставки, гамма шифр, начальные векторы, шумы комфортности, синхронизирующие последовательности и т.п.

Одним из главных требований к случайным и псевдослучайным последовательностям, отличающим их использование в качестве ключевых в технике защиты информации от других приложений, является требование непредсказуемости, т.е. невозможности в приемлемые сроки приемлемыми средствами обеспечить точное вычисление значения следующего бита последовательности на основании информации о значениях предшествующих битов.

Свойством непредсказуемости на любом интервале времени обладает чисто случайная последовательность, однако ее использование в технике защиты информации имеет свои технологические ограничения. ПСП, в отличие от чисто случайной последовательности, имеет периодический характер. В потоковых системах шифрования ПСП в состоянии обеспечить абсолютную криптостойкость на отрезке времени, не превышающем ее периода. Чем больше длина сообщения по отношению к периоду ПСП, тем ниже степень защиты.

Побитовая генерация ПСП не всегда бывает удобной в использовании. В ряде случаев рациональнее использовать псевдослучайные числа, представляющие собой многоразрядные блоки ПСП. Генерация псевдослучайных чисел обычно занимает меньше времени и реализуется проще, чем генерация ПСП, по рекуррентной процедуре:

x – число заданной разрядности

Аналогично генерации ПСП, генерация ПСЧ с использованием конгруэнтной процедуры имеет периодичный характер.

Линейный конгруэнтный генератор использует для вычисления очередного значения ПСЧ выражение:

Xi – это i-ый член последовательности

Xi-1 – предыдущий член

A,B,m – постоянные параметры.

О отличие от генераторов ПСП, нулевая комбинация Х не является запрещенной для конгруэнтных генераторов, последовательность ПСЧ максимальной длины определяется выбором чисел A и B для требуемого значения m. Период генерации ПСЧ равен значению m.

Аналогично генераторам ПСП на регистрах сдвига, конгруэнтные генераторы ПСЧ в «чистом» виде не могут быть использованы в качестве генераторов гаммы шифра ввиду простоты взлома, причем простота взлома свойственна не только линейным, но и более сложным в реализации конгруэнтным генераторам, основанным на вычислении полиномов второй и третьей степеней.

Для повышения криптостойкости генераторов может быть использована процедура вычисления ловушечной функции над отдельными ПСЧ или над их блоками, в этом случае в качестве ключа последовательности будет выступать вид (ключ) ловушечной функции.

 

Особенности структуры канальных интервалов КИ0 и КИ16 в сверхцикле первичной ЦСП. Размещение битов контрольного слова CRC4.

В канальном интервале КИ0 в четных циклах передается цикловой синхросигнал. 6 позиций ЦС в нечетных циклах свободны (1), на одной передается извещение на дальний конец о потере ЦС. Позиция ОЗ – передача результата проверки остаточного затухания, использовалась в ЦСП прежних выпусков.

В канальном интервале КИ16 в цикле Ц0 передается сверхцикловой синхросигнал. В последующих циклах сверхцикла поочередно передается сигналы управления и взаимодействия всех 30 каналов ТЧ, для чего для каждого канала ТЧ организуется по 2 сигнальных канала СК1 и СК2. В Ц1 передаются СУВ 1-го и 16-го каналов тональной частоты, в Ц2 2-го и 17-го и т.д. В Ц15 передаются СУВ 15-го и 30-го каналов ТЧ.

Таким образом, в данном варианте канальные интервалы КИ0 и КИ16 являются служебными, а остальные 30 служат для организации информационных каналов ТЧ.

Биты CRC-4 определяются как остаток от деления блока циклов 2048бит на полином и помещают в следующий сверхцикл.

C1,C2,C3,C4 – биты CRC-4

HP – биты под задачи нац. сети

A,N – биты для срочного/несрочного сообщения об аварийной ситуации.

 

Все уровни синхронной цифровой иерархии и скорости передачи. Принцип их формирования.

Так как в ПЦИ имеется довольно-таки большое количество недостатков как: громоздкость процедур ввода/вывода компонентных потоков из потоков высших ступеней, сложность соединений сетей различных ПЦИ и невозможность организации современного менеджмента на сетях, было принято разработать новую цифровую иерархию. Синхронная цифровая иерархия в своей идее рассматривает вероятные перспективы развития телекоммуникационных сетей, что подтверждается текущими результатами использования данной системы.

СЦИ на 1 уровне имеет скорость равную 155,52 Мбит/с. Она превышает стандартизированную скорость ПЦИ и обеспечивает передачу дополнительной сервисной информации. Скорость каждого последующего уровня равна учетверенной скорости предыдущего. Ступени иерархии обозначаются как STM-n, где n – число объединенных первичных потоков. STM-1,4,16,64,256.

 

Элементы архитектуры сигнального процессора ADSP 2181. Память программ. Память данных.

     Сигнальный процессор ADSP-2181 в своей архитектуре содержит такие элементы как:

  1. АЛУ – арифметико-логическое устройство
  2. Умножитель – нужен для операций знакового и беззнакового умножения над 16-разрядными операндами
  3. Сдвигатель – нужен для операций арифметических и логических сдвигов 16-разрядных операндов в 32-разрядном поле
  4. Последовательные порты SPORT0 и SPORT1 – нужны для последовательного обмена информацией с внешними устройствами
  5. Компандеры – обеспечивают возможность автоматического экспандирования  информации в процессе приема и ее ввод в процессор в форме линейно-закодированного сигнала
  6. Флаги – нужны для обмена информацией с внешними устройствами
  7. ОЗУ данных – объемом 16К 16-раздядных слов, предназначено для хранения операндов и промежуточных результатов вычислений. Ячейки ОЗУ с адреса 3FE0 по 3FFFH распределены в качестве управляющих регистров процессора и не могут быть использованы для хранения информации.
  8. ОЗУ программ – объемом 16К 24-разрядных слов, предназначено для хранения кодов 24-разрядных команд данных.. Использование запоминающего устройства программ в визу ОЗУ обусловлено высоким быстродействием процессора, осуществляющего обращение к ячейкам памяти за 5 нс. Типовое значение времени обращения к ячейкам интегральных ПЗУ и энергозависимой памяти лежит в пределах 70-120 нс, поэтому ADSP-2181 требует для работы подключения внешнего ПЗУ с записанной программой, из ячеек которого по рестарту программа автоматически считывается с той скоростью, которая может быть обеспечена ПЗУ, во внутреннее ОЗУ программ, после чего активизируется процесс ее выполнения.
  9. ГАД1, ГАД2 – генераторы адреса данных

Библиографический список
  1. В.Н. Гордиенко, М.С, Тверецкий. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. Изд. 2-е, исправленное и дополненное. – М.: Горячая линия – Телеком, 2013. – 396 с.: ил.
  2. Гордиенко В.Н., Крухмалёв В.В., Моченов А.Д., Шарафутдинов Р.М. Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов -М.: Горячая линия – Телеком, 2011. – 308 с.: ил.
  3. Основы построения телекоммуникационных сетей и систем: Учебник для вузов / В.В. Крухмалёв, В.Н. Гордиенко, А.Д. Мочёнов и др.; Под ред. В.Н. Гордиенко и В.В. Крухмалёва. – 2-е изд., испр. – М.: Горячая линия – Телеком, 2008. – 424 с.: ил.
  4. Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей. Учебное пособие для вузов/ Е.Б. Алексеев, В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалёв и др.; Под ред. В.Н. Гордиенко и М.С. Тверецкого. – М.: Горячая линия – Телеком, 2008. – 392 с.: ил.
  5. Тверецкий М.С. Проектирование цифровых телекоммуникационных систем. Учебное пособие / МТУСИ. – М., 2007. – 85с.


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Зюзин Владислав Дмитриевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация