Наукові напрямки

ВИСОКОШВИДКІСНІ ВСЕПРОНИКНІ БЕЗПРОВОДОВІ ІНФОКОМУНІКАЦІЙНІ СИСТЕМИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ, ПРОГРАМНІ ПЛАТФОРМИ ІНФОКОМУНІКАЦІЙ

Кравчук С.О.Керівник - д.т.н., проф. С.O. Кравчук

Scientific and technical foundations were developed for the creation and operation of broadband access wireless systems with mobility support and their integration into high-speed multi-level ubiquitous information and telecommunication networks, the creation of a new generation of software-defined infocommunication radio systems, which are designed to create the technical basis for the implementation and implementation of next-generation information and communication systems especially 5th generation mobile systems

The domestic theory of the millimeter-wave telecommunication systems, the principles of creating nano-networks, methods for implementing software and hardware systems (programmed controlled radio SDR (Software defined Radio) together with system technology on a SoC chip (System-on-a-Chip)) , software platforms for managing networks and countering hacker attacks, handover methods and architectural solutions in mobile communication systems, digital radio-relay systems (including over-the-horizon communications) and combined systems based on high-altitude aerial platforms.

Зокрема, отримані наступні результати в частині розвитку та становлення:

  • просторово-часової обробки МІМО - розроблено методи ефективного впровадження МІМО в системах стільниковго зв’язку; запропоновано метод лінійного просторового перетворення багатокористувацької системи з MIМO; запропоновано підходи до підвищення пропускної здатності радіосистеми з МІМО;
  • кооперативної ретрансляції - розв’язано задачу багатосервісної передачі в радіосистемі на базі OFDMA з кооперативною ретрансляцією;
  • когнітивного радіо - розроблено принципи, методи та алгоритми запровадження технології когнітивного радіо до побудови гетерогенних телекомнікаційних мереж;
  • каналів зв’язку спеціального використання - розроблено портативну тропосферну станцію загоризонтного зв’язку; розроблено канали зв’язку та управління для безпілотних літальних апаратів;
  • адаптації - розроблено новий метод канальної адаптації для застосування в безпроводових телекомунікаційних системах. Метод базується на використанні багатокритеріальних оцінках стану каналу зв'язку та застосуванні для прийняття рішення математичного апарату нечітких множин.
  • теорія інформації - розроблено новий узагальнений комплексний підхід до побудови ефективних методів підвищення пропускної здатності (ПЗ) СШР при забезпеченні необхідної завадостійкості та з урахуванням їх особливостей, що базується на взаємодії смугового і енергетичного ресурсів системи.

МОДЕЛІ І МЕТОДИ КЕРУВАННЯ МЕРЕЖАМИ SDN

Романов О.І.Керівник - д.т.н., проф. О.І. Романов

- Досліджуються особливості побудови мереж SDN(Software Defined Networking), зокрема:

- аналіз існуючих рекомендацій щодо побудови SDN;

- багаторівнева архітектура мережі;

- принципи побудови основних елементів мережі;

- умови функціонування і завдання управління в мережах SDN;

- віртуалізація ресурсів у мережах SDN;

- фізичні та програмні моделі мереж SDN.


БЕЗПРОВОДОВІ СЕНСОРНІ МЕРЕЖІ ІЗ САМООРГАНІЗАЦІЄЮ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ПАРАМЕТРІВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Лисенко О.І.Керівник - д.т.н., проф. О.І. Лисенко

- Розвинуто метод енергозберігаючої агрегації даних у безпроводовій сенсорній мережі із мобільними сенсорами та телекомунікаційними аероплатформами завдяки ідентифікації та виключенню дублюючої інформації, що дає змогу 5-20% подовжити час активного функціонування мережі;

- Розроблено інтелектуальний метод управління безпроводовою сенсорною мережею із мобільними сенсорами та телекомунікаційними аероплатформами, завдяки застосуванню методів слабкого штучного інтелекту для прогнозування властивостей мережі в нестабільних умовах функціонування, що дає можливість управляти динамічною топологією мережі в реальному часі.


ТЕРАГЕРЦОВІ ТЕХНОЛОГІЇ В ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЯХ

Наритник Т.М.Керівник - д.т.н., проф. Т.М. Наритник

Сучасні тенденції розвитку транспортних розподільних мереж мобільного зв'язку четвертого (4G) та п'ятого покоління (5G), мереж наземного цифрового телебачення, систем управління військовими місіями та протидії тероризму передбачають обмін великими обсягами даних.

Послуги оптоволоконних мереж забезпечують гігабітні швидкості обміну даних у багатьох частинах світу. Але сучасні телекомунікаційні мережі також потребують

аналогічної можливості з обміну даними у тих місцях, де оптоволоконного доступу не існує або його організація не є економічно рентабельною.

Супутниковий зв’язок може забезпечити комунікації у віддалених районах, але не може завжди гарантувати високу швидкість передачі, необхідну для підтримання

доступу до сучасних мультимедійних сервісів при значній кількості користувачів.

Сьогодні актуальною задачею є побудова високошвидкісних мереж мобільного зв'язку четвертого (4G) та п'ятого (5G) покоління з використанням телекомунікаційних систем фіксованого радіозв'язку терагерцового діапазону та перехід на малі стільники (мікростільники, пікостільники і фемтостільники), які являють собою базові станції з обмеженим радіусом дії (близько 10-100 м). Маючи невелику дальність передачі, ці малі стільники дають змогу задіяти технологію багаторазового використання одних й тих самих частот для більш ефективного витрачання доступного радіочастотного ресурсу. Системи малих стільників, які також називаються гетерогенними мережами або HetNets, з часом можуть стати основою стільникового зв'язку п'ятого покоління.

Означена проблема дала імпульс до розробки нового покоління малогабаритних безпроводових телекомунікаційних систем, що використовують неліцензовані терагерцові частотні діапазони (>100 ГГц)


ІМПУЛЬСНІ НАДШИРОКОСМУГОВІ СИГНАЛИ (I-UWB) ДЛЯ СИСТЕМ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ

Порівняно з традиційно використовуваними гармонічними сигналами I-UWB мають низку переваг:

- Більша пропускна здатність каналів зв'язку.

- Значно менша потужність для роботи терміналів.

- Унікально висока проникна здатність.

- Сигнали важко виявляти, що убезпечує несанкціонований доступ до інформації, що передається.

- можливість високоточного виявлення локалізації терміналів (сантиметри при відстанях в кілометри.

- Прийомопередавачі можуть бути створені в мініатюрних розмірах

- Розроблено принципи побудови радіомереж із самоорганізацією, що використовують імпульсні надширокосмугові сигнали, які суттєво підвищать пропускну здатність таких мереж. Розроблено протоколи взаємодії абонентів у цих мережах. Створено теоретичну концепцію децентралізованого управління радіомережами із самоорганізацією, які не потребуватимуть створення фіксованої інфраструктури.

- Проведено енергетичне порівняння імпульсних надширокосмугових сигналів з традиційними для супутникових та наземних трас різної довжини, що дало змогу оцінити енергетичний виграш від застосування цього типу сигналів.

- Розроблено метод “неенергетичного” прийому імпульсних надширокосмугових сигналів. Розроблено схему приймача на основі такого підходу до детектування надкоротких імпульсів.

- Розроблено та досліджено імітаційну модель приймача імпульсних надширокосмугових сигналів. Створено макет головної частини приймача, призначенням якої є виділення імпульсів з прийнятого сигналу.


МІКРОХВИЛЬОВІ ФІЛЬТРИ ДЛЯ ЗАСОБІВ ТЕЛЕКОМУЦНІКАЦІЙ

д.т.н., с.н.с.Керівник - д.т.н., с.н.с. О.В. Захаров

Апаратні засоби телекомунікацій і радіоелектронних систем різного призначення мають як невід'ємну складову своїх конструкцій фільтри, що формують частотні канали передачі інформації

Основні результати:

1. Відкриття ефекту електромагнітної взаємодії полоскових резонаторів у гребінчастих (λ/4) і и решітчастих (λ/2) структурах. Новий напрям побудови НВЧ фільтрів.

2. Характер впливу форми полоскових резонаторів на коефіцієнти електромагнітного зв'язку на основній та вищих резонансних частотах. Позитивні і негативні коефіцієнти зв'язку. Новий метод придушення паразитних смуг пропускання.

3. Унікальна властивість несиметричних резонаторів. Фільтри зі знаками коефіцієнтів зв'язку, що чергуються, та двома полюсами загасання.

4. Фундаментальна властивість полоскових структур: коефіцієнт зв'язку не залежить від Er, а залежить тільки від геометричних параметрів конструкції.

5. Закономірності управління переміщенням полюсів загасання і побудова полоскових фільтрів з еліптичними характеристиками.

6. Ефект переходу коефіцієнта зв'язку через нуль і започаткування нового класу немінімально фазових фільтрів з дворівневим розташуванням резонаторів.


ВОЛОКОННО-ОПТИЧНІ ТА ЛАЗЕРНІ ДАТЧИКИ – ГОНІОМЕТРИ

Іванов С.В.Керівник - Доц. С.В. Іванов

Волоконно-оптичні та лазерні датчики (гоніометри) – датчики для вимірювання кута повороту об’єкту, що можуть мати застосування в багатьох галузях науки і техніки, а також у телекомунікації (вимірювання кута повороту антен).

Створення даного класу приладів стало можливим лише з розвитком і вдосконаленням елементної бази квантової електроніки. Принцип дії оптичних гоніометрів заснований на вихровому ефекті Саньяка.

Інтерес зарубіжних фірм до оптичних гоніометрів базується на їхніх потенційних можливостях застосування в багатьох галузях науки і техніки. Ці прилади в ряді випадків можуть повністю замінити складні дорогі електромеханічні прилади.

Інститутом телекомунікаційних систем розроблено кілька типів датчиків різної точності на основі оригінальних технічних рішень.


ПРОСТОРОВО-ЧАСОВА ОБРОБКА РАДІОСИГНАЛІВ У ЗОНІ ФРЕНЕЛЯ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ І РАДІОЛОКАЦІЇ

Якорнов Є.А.Керівник - к.т.н., проф. Є.А. Якорнов

Досліджується напрямок розвитку та удосконалення безпроводових телекомунікаційних систем (ТКС) як просторова обробка сигналів за формою фазового фронту електромагнітної хвилі (ЕМХ). Питання практичного застосування просторової обробки представлено напрацюваннями по удосконаленню функціональних можливостей фазових пеленгаторів та фазових систем визначення координат, в першу чергу можливості визначення дальності розташування джерела радіовипромінення (ДРВ) в зоні Френеля. Визначено особливості використання просторової обробки сигналів по формі фазового фронту в перспективних розробках радіорелейних ліній зв’язку (РРЛЗ) для забезпечення повторного використання їх радіочастотного ресурсу.  Представлено лабораторний макет симплекної РРЛЗ, який забезпечує передачу двох цифрових радіосигналів зі швидкістю 41 Мбіт/с за рахунок використання просторової обробки сигналів за формою фазового фронту ЕМХ.


ІНФОРМАЦІЙНЕ ПРАВО; ІНФОРМАТИЗАЦІЯ; ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ, ВИКОРИСТАННЯ РАДІОЧАСТОТНОГО РЕСУРСУ; ІНФОРМАЦІЙНА БЕЗПЕКА

Баранов О.А.Керівник - д.ю.н., проф. О.А. Баранов

Дослідження особливості інформаційного суспільства як суспільства з широким використанням комп'ютерних інформаційних технологій, а також його основні категорії – інформаційна сфера, інформаційна інфраструктура, інформація, інформаційні процеси і багато іншого. Показано, що інформаційне право, як результат діалектичного розвитку правового регулювання в інформаційній сфері, є системо формуючим фактором в інформаційному суспільстві.

Проведено дослідження теоретичних і методологічних проблем правового забезпечення інформаційної сфери. Основна увага приділяється дослідженню теоретико-методологічних проблем формування та становлення інформаційного права, порівняльно-правовому аналізу українського, європейського інформаційного законодавства та міжнародного права. Крім того, досліджені питання практики застосування вітчизняного інформаційного законодавства та запропоновані конкретні рекомендації щодо його вдосконалення.

Ukrainian