Исследование и разработка новых технологий построения сверхнадежных гибридных систем связи будущих поколений для передачи критически важных сообщений с высокой степенью достоверности

Развитие промышленного интернета вещей и полностью подключенных транспортных средств требуют создания на базе мобильных широкополосных сетей и спутниковых сетей сверхнадежных гибридных систем связи с малой задержкой и систем потоковой межмашинной связи для передачи критически важных сообщений с высокой степенью достоверности. При этом необходимо обеспечить повышение надежности передачи информации в условиях высокого уровня шумов и помех, в максимальной степени используя пропускную способность каналов. Решение этих задач позволит повысить связанность территории РФ, что является одной из стратегических задач научно-технического развития страны. Выполнение проекта даст новые знания в теории электрической связи и позволит достичь принципиально новых результатов, которые дадут возможность создать высоконадежные телекоммуникационные системы за счет расширения зон покрытия мобильных сетей связи, повышения энергоэффективности каналов и устройств, обеспечения надежной передачи информации в условиях, когда действующие системы связи не работоспособны. Существующие сети мобильной связи не обеспечивают полного покрытия территории РФ. Повышение помехоустойчивости и энергетической эффективности каналов связи позволит расширить зону покрытия мобильных сетей без строительства новых сооружений связи. Еще больший перспективный эффект даст интеграция наземных сетей мобильной связи и спутниковых систем. Задачи создания сверхнадежных систем связи с малой задержкой и систем потоковой межмашинной связи актуальны для беспилотных наземных транспортных средств и беспилотных летательных аппаратов. Так же актуальной является задача повышения надежности обмена информацией в среде промышленного интернета вещей, когда передатчики и приемники информации установлены в местах со слабым уровнем сигнала, интенсивных промышленных помех и имеют ограниченную энергетику (маломощные батарейные источники питания). Решение этих принципиально новых задач будет достигнуто за счет исследования и разработки нового метода абсолютной фазовой манипуляции, не требующего фазовой синхронизации за счет интеграции с методом позиционного голографического кодирования, устойчивого к переключению фазового демодулятора в режим «обратной работы»; метода квазиортогонального частотного мультиплексирования с амплитудной манипуляцией, обеспечивающего повышенную помехоустойчивость передачи данных; метода неортогонального частотного мультиплексирования, обеспечивающего повышенную скорость передачи данных. Научная новизна проекта заключается в разработке метода абсолютной фазовой манипуляции и методов квазиортогонального и неортогонального частотного мультиплексирования. В ходе проекта будут получены теоретические результаты и результаты математического моделирования, демонстрирующие повышение устойчивости абсолютной фазовой манипуляции, что в свою очередь даст возможность увеличить скорость передачи за счет исключения необходимости передачи отсчетной посылки в начале сеанса связи и снизить вероятность ошибки в 2 раза; повышение скорости, надежности и спектральной эффективности передачи информации в системах связи, использующих частотное мультиплексирование; возможность создания надежных помехоустойчивых каналов связи в условиях высокого уровня шумов и помех, обеспечивающих скорость передачи информации до 60% от теоретической пропускной способности канала при вероятности ошибки в канале до 0,4; повышение помехоустойчивости и скрытности каналов управления беспилотными летательными аппаратами за счет использования методов кодирования, обеспечивающих эффект, эквивалентный 10-кратному повышению мощности передатчика; организация сверхнадежных систем связи с малой задержкой и потоковой межмашинной связью для построения интернета вещей. Полученные результаты позволят сохранить требуемые задержки при передаче данных при повышении эффективности функционирования сетей связи. Будут проведены натурные эксперименты для подтверждения заявленных результатов.