Sisteme Radio Integrate In Aplicatii

CUPRINS

INTRODUCERE

CAPITOLUL I

CONCEPTE ȘI TEHNOLOGII UTILIZATE ÎN SISTEMELE DE COMUNICAȚII MILITARE INTEGRATE

1.1. Operații bazate pe efecte(EBO)

1.2. Războiul bazat pe rețea(NCW)

1.3. Capabilități NATO bazate pe rețea(NNEC)

CAPITOLUL II

SOLUȚII MODERNE DE SISTEME DE COMUNICAȚII INTEGRATE

2.1. Cerințe militare în materie de sisteme radio

2.2. Soluția JTRS- transformarea JTNC

2.3. Forme de undă proprietare JTRS consacrate de mediul militar actual

CAPITOLUL III

IMPLEMENTAREA UNUI SISTEM DE COMUNICAȚII MILITARE INTEGRATE LA O STRUCTURĂ CU RESPONSABILITĂȚI ÎN DOMENIUL SECURITĂȚII

CONCLUZII ȘI PROPUNERI

BIBLIOGRAFIE

INTRODUCERE

Fenomenul militar actual și mediul de securitate au impus dezvoltarea pe plan internațional, cât și în cel național a tot ceea pe presupune factorul informațional. Sunt de remarcat elementele specifice mediului prin care se materializează existența și în același timp evoluția individului atribuit secolului XXI. Tot mai mult se evidențiază necesitatea de manifestare a unei stări generale de siguranța, care să permită progres în plan individual și implicit în cel colectiv, în toate palierele de activitate. Spusă într-un singur cuvânt, această stare se materializează prin ceea ce se înțelege prin securitate. Acest concept nu face decât să aducă în discuție cele mai importante structuri de securitate ale unei națiuni.

Actualmente, tehnologia informației devine un element vital, ce oferă plus de valoare sistemului militar, ajung sa-și atingă cea mai înaltă valoare numai prin coexistența e cu toate celelalte structuri operative, devenind pentru acestea din urmă un factor integrator.

În ultima perioadă a crescut tot mai mult necesitatea și dorința de comunicare, de astfel s-au adus o multitudine de îmbunătățiri sistemului de comunicații. În ciuda acestei nevoi, s-au încercat să se aducă elemente de inovare și updatare la tehnica și modul de lucru existent. În general, s-au avut în vedere modificări în ceea ce privește lățimea de bandă, deoarece ea oferă sprijin pentru a obține conexiuni mai sigure și transmiterea unui volum mai mare de informație. Bazat pe cerințele specificate și pe tehnologiile și arhitecturile propuse pentru viitor, capacitatea sistemelor de comunicații prevăzute pentru a sprijini noua structură de forță va continua să scadă în comparație cu cererea necesară. În condițiile în care va exista atât un spectru nelimitat, cât și un buget nelimitat, sistemul militar ar putea rezolva toate problemele sale în special în ceea ce privește de lățime de bandă. Cu toate acestea, nu este clar cât de mult se poate diminua cererea , dar păstrând în același timp poziția dominantă a informațiilor, care este critică pentru forțele viitoare. Scăderea cererii va trebui să fie interconectată cu tehnologia de investiții (de exemplu, sateliți, VAP-urile, antene direcționale, radiouri mai mult).

Un ansamblu de tehnologii și concepte sunt în curs de dezvoltare pentru a eficientiza spectrul, permițând astfel organizației militare să facă cea mai bună utilizare a spectrului de frecvențe disponibil. Cererea și oferta de capacitate, atât în prezent cât și în viitor, vor trebui să fie abordate prin reevaluarea în mod constant a cererii de capacitate și a dezvoltării tehnologiilor de creștere a ofertei.

De remarcat faptul că lățimea de bandă nu este singura problemă în ceea ce privește comunicarea în rețea, deoarece printre alte probleme critice sunt cele de comunicarea in mișcare (nu pe scară largă, în special în operațiile din teatre) și interoperabilitatea. Sistemul militar trebuie să efectueze experimente pentru a înțelege ceea ce conduce lumea reală, deoarece există puține date cu privire la necesitatea de informații, și nu a fost făcută o analiză aprofundată a necesității și a valorii fluxurilor propuse la fiecare din eșaloane. Mai mult decât atât, este foarte importantă reevaluarea necesitații acestor cereri de informații.

Lucrarea de față dorește să aducă în discuție o sinteză a opiniilor și terminologiei apărute, legate de concepte cum sunt operații bazate pe efecte(EBO) ,război bazat pe rețea(NCW), capabilități NATO bazate pe rețea (NNEC), JTRS(Sisteme Radio Tactice Întrunite) cât și ansamblul de influențe al acestora asupra mediului militar. Acesta își propun analizarea modalităților de prelucrare a uneia dintre cele mai importante resurse din domeniul acțiunilor militare și anume a resursei informaționale.

Lucrarea este structură în trei capitole, astfel că în primul capitol, am realizat o introducere a conceptelor și tehnologiilor utilizate în sistemele de comunicații militare integrate. În al doilea capitol, am realizat o analiză în de aproape a soluțiilor moderne de sisteme de comunicații integrate. Finalitatea lucrării constă într-un studiu ….asupra domeniului militar, mai exact asupra ….

CAPITOLUL I

CONCEPTE ȘI TEHNOLOGII UTILIZATE ÎN SISTEMELE DE COMUNICAȚII MILITARE INTEGRATE

1.1. Operatii bazate pe efecte (EBO)

“manifestare, eveniment sau consecință, fizică,

funcțională sau psihică ce rezultă din acțiunile

specificemilitare sau nonmilitare”

US Joint Forces Command(JFCOM)

Operațiile bazate pe efecte (Effects-Based Operations –EBO) sau Abordarea Efectelor ca Bază a Operațiilor (EBAO) este un concept nou , generat de filozofia unei acțiuni, de o filosofie pragmatică ce se manifestă prin plasarea de efecte, acțiuni și cauze în același plan, într-o interacțiune complexă și bazată pe relații de interdeterminare .

EBO nu înseamnă doar o redenumire mai realistă și mai interesantă a unor operații prezente odată cu apariția conflictelor militare , ci o construcție a unui nou concept ce presupune acțiuni eficiente și, bineînțeles cunoștințe .S-ar putea afirma că abordarea bazată pe cunoaștere a efectelor operațiunilor ce apar în decor este parte din ceea ce unii analiști consideră a fi un război cognitiv,situând acest element nou și imprevizibil în spațiul unor evoluții haotice. Acestea din urmă sar peste sau pot sări în mod necontrolat și pot genera reacții în lanț ,chiar apariția unor dezastre inimaginabile .

Conceptul EBO, departe de a fi un artefact simplu pentru planificarea strategică, care este un nou tip de planificare a operației ( OPLAN ) , este calea cea mai directă ce determină să fim inconștienți de evoluțiile imprevizibile și de a încerca o configurație a unui sistem de control ce prevede constituirea unor pivoți sau a unor factori de cotitură ce dau eficiență acțiunilor . Mai mult decât atât , așa cum este bine cunoscut , acest lucru nu poate fi realizat decât prin cunoaștere, evaluare , prognozare, dinamică de efecte și prin punerea în practică a unui sistem flexibil de controlat și influențat. Prin urmare , acesta nu face decât să influențeze relațiile cauzale și determinările .

Conceptul EBO face parte din gândirea strategică americană. Acesta este modul în care unele idei sunt implementate în domeniul acțiunilor militare , idei specifice sec XX, cunoscute prin intermediul unor părinți ai curentului filosofic american -Charles Sander Peirce, William James și John Dewey , numit pragmatism . EBO reprezintă o nouă idee în planificarea militară, sunt denumite mai mult decât atât, operații care atacă capabilitățile și gândirea adversarului.

EBO este diferit, este văzut ca un sistem , o metodologie , sau un proces , iar acest lucru este cel mai bun mod de a gândi despre acesta. Bineînțeles că nu este un eveniment singular , acțiune , sau punct de decizie , ci , mai degrabă , un proces cu cinci etape continuu ,cum este descris și în figura 1 . Cele cinci etape ale procesului de EBO (cunoștințe , efecte , aplicare ,evaluare și adaptarea ) umplu cercul din figura 1 , în timp ce săgețile din chenarul exterior cercului portretizează caracterul continuu al procesului EBO. Aranjate în exteriorul cercului sunt principalele acțiuni asociate fiecărei etape. Procesul începe cu stadiul cunoașterii în care se dezvoltă o perspectivă cuprinzătoare a adversarului sau potențialilor adversari , mediul înconjurător , și noi înșine . În faza de planificare o angajează în planificarea deliberată sau de urgență pentru a obține efectele sau rezultatele dorite. Odată ce planificarea este completă , planul este executat în timp ce are în vedere o gamă completă de capabilități și funcții naționale . Etapa de evaluare este în cazul în care rezultatele , în ceea ce privește efectele și impactul acestor efecte , sunt colectate , analizate și evaluate .

Figura 1- EBO ca proces

În prezent, am caracterizat și analiza operațiunilor militare și în domeniul apărării (acțiune pe bază de uzură), destul de bine în simulări de război, experimente, și exerciții.

Apar deficiența este mai pronunțată atunci când se va dori să se ia în considerare factori politici, militari, economici, sociali, de infrastructură și informații, relații și interacțiuni . Deși vom face infrastructura militară destul de bine , avem nevoie să explorăm alte modele existente și să îmbrățișeze o abordare multi- disciplinară .

În momentul de față , EBO este încorporată în simulările de război, experimente, exerciții și în plus eforturile umane , pentru cea mai mare parte , sunt limitate la persoane inteligente care încearcă să impună un cadru EBO cu simulare, experimente și exerciții , îmbunătățind în același timp nevoie de o abordare mai sistematică și mai integrare .

EBO este văzut de unii specialiști ca fiind chiar o nouă paradigmă, chiar mai mult decât atât el este perceput ca un concept ce prevede și garantează victoria în acțiunile militare. Unii argumentează faptul că acesta nu aduce nici un element de noutate, ci mai mult decât atât amintește de vechile acțiuni militare de campanie ce vizau efectele.

Există o multitudine de încercări de definire a acestui termen foarte explicite, interesante și în profunzime, de aici rezultând faptul că este o zonă de interes pentru cei mai mulți dintre specialiștii din domeniul securității.

Câteva din principalele principii pe care de bazează aceste operații sunt considerate următoarele:

– pragmatismul acțiunilor;

– integrarea efectelor;

– complexitatea condiționată;

– suportul cognitiv;

– cunoașterea incertitudinii.

Pe lângă această serie de principii foarte sugestive ce caracterizează operațiile bazate pe efecte, se consideră că ele se diferențiază de celelalte tipuri de operații datorită unor caracteristici dominante cum sunt:

universalitate și specificitate;

– caracter cognitiv;

– caracter militar dar și civil-militar;

– complexitate condiționată semnificativ;

– interconexiune dinamică;

– flexibilitate complexă;

– adaptabilitate continuă.

Toate acestea nu fac decât să plaseze aceste tipuri de operații în zona cognitivă, dând o altă viziune conflictelor militare actuale.

1.2. Razboiul bazat pe rețea(NCW)

Războiul bazat pe rețea este un concept nou și o codificare tehnologică , în general,utilizată pentru definirea unor războaie și conflicte viitoare cu o preponderență tehnologică. Războiul bazat pe rețea este un concept demn de investigații suplimentare, cercetat și dezvoltat, precum și testat pentru că potențialul său tehnic este promițător. Premisa de bază din spatele sintagmei război bazat pe rețea, este că acesta este un mod cu totul nou ce determină o evoluție în desfășurarea operațiunilor militare, determinând ca practicile din trecut să devină ineficiente, dacă nu lipsite de relevanță . Conceptul reprezintă a treia generație de dezvoltare în sfera războiul modern . Platforma de luptă propriu-zisă constituie prima generație; conectarea și automatizarea platformelor individuale într-un sistem de comandă și control, constituie a doua generație; și a treia, războiul bazat pe rețea, este un sistem de sisteme legate dinamic de procesarea informațiilor distribuite și dinamice.

Termenul de "războiul bazat pe rețea", descrie în linii mari, o combinație de tactici în curs de dezvoltare, tehnici și proceduri care odată folosite credeterminând ca practicile din trecut să devină ineficiente, dacă nu lipsite de relevanță . Conceptul reprezintă a treia generație de dezvoltare în sfera războiul modern . Platforma de luptă propriu-zisă constituie prima generație; conectarea și automatizarea platformelor individuale într-un sistem de comandă și control, constituie a doua generație; și a treia, războiul bazat pe rețea, este un sistem de sisteme legate dinamic de procesarea informațiilor distribuite și dinamice.

Termenul de "războiul bazat pe rețea", descrie în linii mari, o combinație de tactici în curs de dezvoltare, tehnici și proceduri care odată folosite crează un avantaj de luptă decisiv.

NCW este un concept superior ce da plus de informații și putere forțelor aflate în conflict, atât prin tehnologizarea avansată, cât și prin resursa umană profesionalizată. Acesta generează putere de luptă prin creșterea de senzori de rețea, factorii de decizie, și creșterea vitezei de comandă, se simte un tempo ridicat de operațiuni și un grad de auto-sincronizare.

NCW transformă superioritatea informațională în putere de luptă prin conectarea în mod eficient a forțelor proprii în câmpul de luptă, oferind o mai bună conștientizare partajată a situației, și care să permită luarea mai rapidă a unor decizii eficiente.

Ca o nouă sursă de energie, NCW are un impact profund asupra planificării și desfășurării războiului, permițând forțelor să obțină în interiorul ciclului de decizia, a adversarului lui, schimbarea regulilor de război și posibilitatea de a dicta ritmul de operațiunilor militare. NCW oferă un avantaj la toate cele trei niveluri ale operațiunilor militare:

strategic: selectează un spațiu competitiv și determină domeniul de aplicare, ritmul și intensitatea concurenței;

operativ: determină atributele cheie competitive;

tactic: execuție în câmpul de luptă.

Dovadă a puterii de NCW, colectate de la o gamă largă de activități militare ale SUA (operațiuni de luptă, evenimente de instruire, teste, exerciții, demonstrații), întărește și consolidează în principiile majore ale NCW .

Cele mai importante principii de aplicat în structura unei forțe NCW sunt:

– utilizarea modelului de structură Joint;

– compatibilitatea cu NATO;

– standardizarea Forței;

– eliminarea eșaloanelor redundante;

– operaționalizarea structurilor de conducere și de acțiune;

– structurarea în rețea.

– flexibilitate complexă;

– adaptabilitate continuă.

Experiența operațională recentă arătată în mod repetat că numai forțele care sunt cu adevărat în comun, cu capabilități integrate complet, funcționează în conformitate cu principiile NCW.

În general este de remarcat faptul că tehnologia informației își pune amprenta asupra producției, comerțului, relațiilor internaționale și viața oamenilor. Acesta din urmă revoluționează afacerile, provocând dispariția unora dintre industriile tradiționale și creșterea nemarcantă a altora. Atâta timp cât problemele întreprinderilor rămân aceleași, mijloacele de rezolvare a acestora se schimbă radical și în plus apare un nou mod de gândire: gândirea în rețea. Același lucru se manifestă și în cadrul problemelor militare, ale pregătirii și desfășurării războaielor și conflictelor armate.

Această perspectivă presupune manifestarea în modul în care sunt concepute, dezvoltate, echipate și retehnologizate sistemele de comunicații, în dinamica rețelelor Internet, a rețelelor de informații-comunicații în domeniul economic, în special în cel al producției.

În punerea în aplicare a NCW, indiferent succes, trebuie să ne gândim că este aproape imposibilă posibilitatea de a genera certitudine pe câmpul de luptă cu privire la rezultate și consecințe. Operațiilor bazate pe efecte, nu li se poat furniza relații neatinse cauză-efect, dar ele pot pune șansele de partea noastră. Dinamica multi-verso de luptă sfidează predicția.

În al doilea rând, concurența militară este continuă, când s-a trecut la acțiuni moderne pe câmpul de luptă tradiționale, potențialii adversari s-au mutat la extremele de terorism și război neregulate, la armelor de distrugere în masă și război catastrofal. Totul trebuie să se concentreze pe trecerea de la aceste extreme, așa că trebuie lucrate și exploatate principiile și sursele de putere.

În al treilea rând, tehnologia informației și crearea de rețele, în timp vor deveni mărfuri. Toată lumea le va avea. În acel moment, avantajul va merge la cei mai în măsură să exploateze aceste produse cu noi organizații și capacitatea de a schimba rapid organizații, noua doctrină, abilitatea de a crea și de a reface doctrina rapid, și capacitatea de a crea și de a asimila tehnologii în foarte scurt timp.

1.3. Capabilități NATO bazate pe rețea (NNEC)

NNEC, programul reprezintă abilitatea Alianței de a federaliza diverse capacități de la toate nivelurile, militar (strategic la tactic) și civil, prin intermediul unei infrastructuri de informații. Obiectivul principal al programului NNEC, este ilustrat de sloganul "share to win", presupune inițierea unei schimbări a culturii ce începe cu oamenii. Interacționând unii cu alții, dar și schimbul de informații va duce la o mai bună conștientizare a situației și luarea de decizii mai rapid, care în cele din urmă pot salvează vieți, resurse și îmbunătăți colaborarea între națiuni.

Infrastructura de rețea și informații (NII) este structura de sprijin care permite colaborarea și schimbul de informații în rândul utilizatorilor și bineînțeles reduce timpul ciclului de decizie. Această infrastructură permite conectarea rețelelor existente într-un mod agil și fără contopire.

Acest lucru duce la superioritatea informațională, care reprezintă capacitatea de a obține informații, dreptul persoanelor de a fi la locul potrivite, la momentul potrivit.

NATO definește superioritatea informațională ca, avantajul operațional derivat de la abilitatea de a colecta, procesa, și a disemina un flux neîntrerupt de informații, în timp ce exploatarea poate diminua capacitatea unui adversar de a face același lucru.

Programul NNEC oferă diverse beneficii pentru toate nivelurile, militare și civile. Unele dintre aceste beneficii sunt:

îmbunătățirea eficienței;

creșterea drastică a interoperabilității între națiuni;

modalitate mai bună și sigură în schimbul de informații;

calitate crescută a informației;

decizii mai rapide și viteză de comandă.

NNEC are scopul de a asigura coerența între toate proiectele, dar nu va înlocui proiectele existente sau de management programatic. Mai mult decât atât, unul dintre obiectivele NNEC este de a re-utilizare, pe cât posibil, activele existente ale națiunilor membre NATO.

NNEC prevede principii generale pentru a permite pentru viitoarele misiuni crearea de rețele eficiente, în conformitate cu abordările actuale. Conceptul NNEC dezvoltă doctrina și liniile directoare cu privire la modul de a federaliza capabilitățile pentru a fi folosite în operațiunile comune și combinate. Conceptul consideră că ambii parteneri militari și non-militari sa aibă structura în conformitate cu Abordările NATO cuprinzătoare stabilite la Summit-ul de la Lisabona. Capacitatea de unificare utilizată pentru a sprijini operațiunile viitoare este rațiunea de a fi a Alianței. Federația încurajează schimbul de informații între partenerii de misiune, rezultând o mai bună conștientizare a situației și îmbunătățite de comandă și control, care sunt cerințe cheie pentru "superioritate informațională", fapt ce a îmbunătățit in mod dramatic eficacitatea misiunilor de informare. Federația poate fi realizată prin utilizarea simultană a celor patru componente NNEC: rețelele și sistemele de baza, informațiile trebuie împărțite, procesele necesare, dar și politica și doctrina sunt necesare pentru a permite și a împuternici utilizatorii să împărtășească informațiile pe care le posedă. Adevărat "la nivel de întreprindere", federația poate deveni o realitate prin eforturi coerente și echilibrate realizate în toate cele patru domenii.

Au fost dezvoltate o serie de instrumente inovatoare pentru a permite includerea elementelor NNEC în capacitățile existente, planificate și noi. Criteriile NNEC sunt un set de cerințe, care pot fi suprapuse pe capacități pentru a se asigura că acestea vor fi în măsură să facă schimb de informații perfect cu alte colegii. Procesul de evaluare a NNEC este metoda de a valida în mod oficial capacitatea în ceea ce privește capacitatea sa de a sprijini schimbul de informații și federație. Alte instrumente sunt disponibile ca parte a Corpului NNEC de cunoștințe, de exemplu, foaia de parcurs NNEC, un instrument de planificare și analiză pentru a asigura la timp și eficient organizarea resurselor și activităților.

S-au făcut eforturi semnificative pentru a "operaționaliza" conceptul NNEC (de exemplu, pentru a aduce beneficiile abstracte de federație mai aproape de luptători). În legătură cu dezvoltarea liniilor directoare și a instrumentelor descrise mai sus, Afghanistan Mission Network (AMN), prima implementare emblematic a NNEC, a servit ca dovada a conceptului, și principiile NNEC au pătruns în toate domeniile de dezvoltare a capabilităților. În plus, au fost efectuate o serie de evaluări de conformitate NNEC, pentru a măsura capacitatea de conformitatea cu criteriile NNEC.

Principiile NNEC sunt mai relevante decât oricând subliniind nevoia continuă de o viziune pe termen lung, dezvoltarea în continuare a instrumentelor inovatoare și utilizarea de tehnologii emergente pentru a materializa implementarea.

Contribuțiile NNEC sunt încapsulate în componente NNEC, oferind soluții și dezvoltări inovatoare, cum ar fi noi modele de politici pentru asigurarea de informații și de gestionare a informațiilor.

CAPITOLUL II

SOLUȚII MODERNE DE SISTEME DE COMUNICAȚII INTEGRATE

2.1. Cerințe militare în materie de sisteme radio

Sistem Radio Tactic Întrunit (JTRS – Joint Tactical Radio System) (JTRS – pronunțat "draci" în cercurile militare) familie de aparate radio ce variază de la terminale low cost cu sprijin limitat, la forme de undă multi- bandă, multi- mod, radiouri multiple canale de sprijin capabilități avansate de bandă îngustă și de bandă largă, de forme de undă cu integrare de rețele de calculatoare. Posturile de radio au fost obligate chiar să se conformeze pentru a deschide arhitecturi fizice și software-ul. În plus JTRS va dezvolta o familie accesibilă, de mare capacitate cu sistemele radio tactice pentru a oferi vizibilitate maximă pentru realizarea capacităților C4I la nivelul luptătorilor. Această familie de aparate radio ar acoperi un spectru de operare 2 – 2000 MHz, și ar fi capabile să transmită voce, video și de date. Cu toate acestea, JTRS este o familie de aparate radio interoperabile, accesibile și scalabile.

Sistem Radio Tactic Întrunit (JTRS) nu a fost un concept nou. De fapt, JTRS a avut geneza ei în lecțiile învățate din problemele de comunicare inter-servicii în timpul operației Grenada și Desert Storm. În plus față de problemele de interoperabilitate, sistemele moștenite au avut capacitatea de lățime de bandă insuficientă pentru a satisface cerințele și extinderea acestor sisteme necesare, scumpe și complexe sprijin logistic.

Stațiile radio dezvoltate trebuie să fie capabile să utilizeze o nouă formă de undă de bandă largă pentru lucrul în rețea (WNW) ce va spori considerabil lărgimea de bandă față de disponibilul prezent . WNW este un ansamblu de patru forme de undă la diferite frecvențe, ce oferă diferite capabilități la diferite niveluri de performanță. Ultima descriere a cerințelor forțelor terestre cu privire la WNW specifică : „WNW va asigura viteze de transmitere de peste 2 Mbps. WNW va avea posibilitatea de a utiliza eficient spectrul suplimentar de frecvențe ce va fi disponibil în viitor și va asigura o capacitate de tranzit de peste 5 Mbps. WNT operează în modul punct la punct va asigura o viteză de tranzit la nivel de utilizator de 2 Mbps în fiecare direcție.”

In domeniul de specialitate întâlnim o serie de concepte de specialitate, care dispuse intr-o piramidă, el vor da cel mai bun rezultat, decât luate separat.

Fig. 1-Piramida conceptelor

EBO (effect based operations) realizeaza schimbul de greutate dintre razboiul bazat pe uzură la războiul bazat pe efecte, deoarece se caută inducerea unor efecte in materie de centre de greutate, nu se vrea distrugere acestora.

NCW (network centric warfare) sau mai bine zis războiul bazat pe rețea este cel în care câmpul de luptă este intens studia. Acest lucru nu presupune decât o evoluție normală a războiului in concordanta cu mediul civil. Se începe o dezvoltare a tehnologiei bazata pe senzori, domeniul informațional devenind vital datorită schimbului permanent de informații.

NNEC (nato network enable capabilities) este un termen utilizat în cadrul NCW și presupune ca sistemul militar actual să creeze capabilități specifice și să se adapteze la RBR.Acesta dezvoltat, se adapteayă foarte ușor la RBR, in baza macrorețelei NATO interconectată permanent cu cele ale statelor.

FCS (future cobat system) este un sistem de lupta al viitorului ce prezinta trei elemente de baza :

– sistem vehicular terestru fata echipaj (ce presupune i implicare vizibilă a comunicațiilor, si implicit apariția JTRS),

– rețele FCS ,

– soldatul viitorului.

FCS este un proiect de modernizare al Armatei Statelor Unite în întregul spectru de capacități, care se apropie cel mai mult de cerințele NCW. Proiectul lansat în 2000, a planificat echiparea tuturor brigăzilor armatei cu capabilități FCS între 2015 și 2035. Între timp, până în 2015, în cadrul așa numitelor programe de dotare denumite ,,spirale“, se dezvoltă și se testează tehnologiile necesare.

JTRS trebuie să permită colaborarea și interacțiunea dinamică intre utilizatori, se elimină neconcordanțele din acțiunile militarilor, rapiditate in date si comunicații. Este vorba de un sistem modulare ce presupune :

SDR (software defined radio)- care creză update sistemelor, nu mai necesita înlocuirea lor;

CR (cognitiv radio – statiilei inteligente) acestea sunt stațiile ce au definite sute de tipuri de modulații, ce se adaptează la nevoile utilizatorilor ),

TANET (Tactical Ad-hoc Network) sunt acel set de rețele ce nu depind de infrastructura, de exemplu de constructii rigide si alte elemente fixe.

Fig.2 Viziunea unei misiuni-Câmpul tactic centrat pe JTRS

• SRW (Soldier Radio Waveform) pentru soldați în patrulare, senzori și arme inteligente

• WNW (Wideband Networking Waveform) pentru vehiculele și platforme aeriene

• MUOS (Mobile User Objective System) pentru platforme de sol, maritime și aeriene prin satelit

• Link-16: forme de undă existente pentru platforme aeriene.

2.2. JTRS- Sisteme tactice radio de tip join

În cadrul JTRS vorbim de existența unor sisteme radio digital cu software programabil și hardware configurabil pentru a asigura un grad sporit de interoperabilitate, de flexibilitate și de adaptabilitate, astfel încât să poată sprijini diferitele cerințe ale combatanților. JTRS stă la baza realizării conectivității rețelei prin intermediul spectrului RF și asigură mijloacele necesare realizării schimbului de informații digitale (pe orizontală și pe verticală) între elementele combatante întrunite, dar și cu autoritățile naționale și civile. organizațiilor federale, agențiilor și instituțiilor de asigurare a securității publice, forțelor combinate și aliate/de coaliție. JTRS oferă stații radio tactice ce pot include routere, switch-uri și alte componente/funcții specifice lucrului în rețea ca parte integrantă a acestora, configurate astfel încât să îndeplinească cerințele diferitelor platforme pe care urmează a fi întrebuințate. JTRS îndeplinește cerințele specifice mediilor de acțiune aeropurtat, maritim și terestru. Stațiile radio ale JTRS pot fi reprogramate prin software, pot opera în mai multe benzi/moduri,dar și constitui rețele mobile ad-hoc ce vor asigura simultan comunicații voce, date și video.

Se preconizează că, în viitor, operațiile se vor desfășura pe arii geografice mult mai extinse, unde forțele vor fi dispersate într-o mai mare măsură decât se întâmplă în prezent, de aceea JTRS trebuie s ă fie capabil să păstreze conexiunile între aceste rețele și în condițiile în care punctele nodale se deplasează cu viteze mari și se conectează la și se deconectează rapid de la diferite rețele (ex. aeronavele), chiar și la distanțe mari. De asemenea, datorită acestor arii extinse de operare, sateliții și punctele nodale aeropurtate sunt considerate elemente esențiale în extinderea rețelelor și în păstrarea conectivității în rețea.

În JTRS înseamnă mai mult decât forme de undă și lucrul în rețea. Trebuie să asigure interfețe active și pasive în funcție de ce sisteme de comunicații va trebui să asigure și în ce scop. În funcție de METT-T unele forme de undă vor fi întrebuințate pentru a îndeplini anumite funcții. JTRS va trebui să asigure o arhitectură cadru care să permită configurarea stațiilor radio pentru interfețele active și pasive corespunzătoare. Cu toate că aceste stații radio vor putea transmite în mai multe benzi, utilizatorul JTR nu poate fi singurul care decide care este cea mai potrivită formă de undă pentru JTRS nu trebuie văzut în nici un caz separat de FCS sau de alte concepte operaționale militare cu relevanță pentru viitorul operațiilor specifice mediului de securitate modern ci acest concept trebuie înțeles ca fiind unul ce se înscrie, din perspectivă tehnică, în tendința generală de sporire a flexibilității și mobilității structurilor militare, a puterii de lovire specifice acestora și a capacității de optimizare și raționalizare a ei în acord cu informațiile deținute. În acest sens, concepția Joint Vision 2020 evidențiază necesitatea implementării practice a conceptului JTRS, care prin necondiționarea interoperabilității și posibilitatea unică de schimbare facilă și up-gradare a componentelor, ajunge să asigure conectivitate în rețea combatanților respectiv structurilor executive atât pe verticală cât și pe orizontală, fapt ce ar transforma superioritatea informațională într-un deziderat relativ ușor de atins.

În mod formal, JTRS este definit ca fiind o”familie de stații radio mobile modulare, multibandă, multimod, ce constituie ad-hoc sisteme de comunicații interconectate, asigurând conectivitatea combatanților în special la nivel tactic”.

Deși este lesne de înțeles faptul că odată implementat practic dezideratul definiției de mai sus avantajele economice nu ar trebui să întârzie să apară, totuși efortul financiar presupus de această implementare practică este considerabil și ar putea pune probleme chiar actorilor internaționali dezvoltați. Acesta este motivul pentru care încă de la apariția conceptului s-a avut în vedere o dezvoltare și o instalare de factură evolutivă a capabilităților JTRS care vor conduce către o dezvoltare graduală a factorului de impact general specific JTRS ce va fi facilitată de apariția și disponibilitatea tehnologiei necesare.

Inspirându-se din necesitățile evidențiate de lecțiile învățate din diferitele misiuni militare moderne, specialiștii în domeniu au propus ca evoluția progresivă amintită anterior să vizeze, în special, șase domenii cu o deosebită greutate practică, printre care se numără: lărgimea de bandă, spectrul de frecvențe, puterea, tehnologia antenei, lucrul și modularitatea.

Toate aceste domenii au fost integrate în structuri mai cuprinzătoare, respectiv în cadrul unor serii de platforme care se adresează în mod special unor componente operaționale ale structurilor armate. În acest fel, în acord cu concepția inițială a SUA pentru programul JTRS, Forțele Terestre erau vizate, ca elemente de sine stătătoare, în special de clusterul I, reprezentând stații radio pentru legături de tip sol, vehicule și elicoptere și de clusterul V reprezentând stații radio miniaturizate, de mână, demontabile.

În linii mari obiectivul clusterului I vizează îmbunătățirea practicii specifice zonelor de conflict prin implementarea și dezvoltarea continuă a unei familii de stații radio programabile software (SDR), care pe lângă seria de avantaje tehnice ușor transformabile în reușite tactice ce le-ar putea aduce, ar putea fi utilizate pentru a comunica cu toate celelalte tipuri de stații existente în dotarea Forțelor Terestre. Singura condiție în ceea ce privește compatibilitatea noii familii de stații SDR cu stațiile existente vizează benzile de frecvență utilizate, care ar trebui să se încadreze între 2 MHz și 2 GHz.

Unul dintre elementele ce particularizează și diferențiază familia de stații SDR este reprezentat de capacitatea acesteia de utilizare a unei forme de undă de bandă largă (WNW- wideband networking waveform) pentru lucrul în rețea, formă de undă a cărei principal avantaj ar putea fi sporirea lărgimii de bandă față de ceea ce se utilizează în prezent. Totuși, acest deziderat pare a fi realizabil doar prin intermediul descrierii WNW asemenea unui ansamblu de patru forme de undă de frecvențe diferite și deci care oferă capabilități diferite, necesare fie concomitent fie pe rând în întreg spectrul de situații evidențiate de câmpul de luptă modern.

Acordarea formelor de undă cu cerințele specifice diferitelor situații reale ar trebui să conducă la obținerea unor viteze de transmisie de peste 2 Mbps în orice moment, iar prin facilitatea oferită de WNW, respectiv de utilizare eficientă a spectrului suplimentar de frecvențe ce va fi disponibil, capacitatea de tranzit a informației ar putea depăși 5Mbps.

Tendința generică a JTRS, care presupune atât o compatibilizare a noii familii de stații cu cele existente cât și obținerea unor performanțe tehnice care să genereze soluții viabile neajunsurilor actuale, conduce către dezvoltarea unui set de forme de undă definite software care să ofere o funcționalitate totală beneficiarului. Această funcționalitate totală s-ar traduce în termeni tehnici ca fiind o îmbinare perfectă, o optimizare a ansamblului de elemente ce caracterizează forma de undă: rata de transmisie a datelor, aria de acoperire, robustețea, protecția împotriva acțiunilor de bruiaj și detecție, etc.. Deoarece tendința de optimizare a uneia dintre aceste caracteristici influențează necondiționat celelalte caracteristici, soluția optimizării întregului și respectiv cea aferentă redării funcționalității ansamblului constă în adoptarea unor forme de undă multiple care să fie utilizate cu maxim de eficiență în situații tip.

În acest sens forma de undă predominantă va fi cea de bandă largă care va asigura o rată de transmisie mare și care, conform grupurilor ce lucrează la standardizarea ei, va fi utilizată în gama 200MHz-2GHz.

Utilitatea practică a JTRS nu este garantată doar de studiile ce au precedat concepția actuală ci și de faptul că aceasta apare ca fiind sistemul tehnic care va permite senzorilor și sistemelor de luptă specifice FCS să achiziționeze, să angajeze și nu în ultimul rând să inducă efectele dorite țintelor inamice, de la distanțe care să garanteze siguranță, prevenindu-se în acest fel cele mai multe posibile distrugeri.

realizarea unei anumite transmisii. JTRS trebuie să permită manevrarea informațiilor și a capabilităților de management al rețelei în condiții de eficiență. În concluzie, JTRS trebuie să permită colaborarea și interacțiunea dinamică a utilizatorilor.

JTRS va trebui să fie suficient de flexibil pentru a asigura atât transmisii voce, cât și transmisii date punct la punct și în rețea în cadrul și între centrele de comandă ale infanteriei marine, ale forțelor terestre, aeriene, maritime și ale forței întrunite, dar și alte centre funcționale (ex. de cercetare, logistică etc.).

3.3. Forme de undă proprietare JTRS consacrate de mediul militar actual

În general analiza formelor de undă JTRS trebuie să determine atât avantajele, cât și dezavantajele pentru fiecare formă de undă. Pe baza acestora se poate determina misiunile pentru care forma de undă este optimă. In urma paratetrilor obținuți până acum se poate aprecia că formele de undă JTRS pot fi împîrțite astfel:

• forme de undă de bandă îngustă cu bătaie mare;

• forme de undă de bandă largă cu bătaie mică;

• forme de undă rezistente la bruiaj și interceptare.

Formele de undă în general sunt de două tipuri: unde în bandă îngustă, unde în gama HF(High Frequency) și unde în gama VHF(Very High Frequency), dar și unde în bandă largă cum sunt sunt cele în gama UHF(Ultra High Frequency).Formele de undă de bandă îngustă sunt modulația numerică FSK și variantele spectrale ale acesteia CPFSK.

FSK este o modulație în frecvență în care informația digitală este transmisă prin schimbări de frecvență discretă. Cea mai simplă formă de modulație FSK este cea binară(BFSK). BFSK utilizează o pereche de frecevnțe discrete pentru a transmite informație binară(0 sau 1). Alte forme de modulație FSK sunt: MSK( Minimum-Shift Keying), AFSK(Audio FSK).

MSK este o formă formă spectrală eficientă a lui FSK. În MSK diferența dintre cea mai mare frecvență și cea mai mică frecvență este identică cu jumătate din rata bitului. O variantă a modulației MSK este numită și GMSK și este utilizată în GSM mobile phone standard.

Audio FSK este o modulație tehnică prin care datele digitale sunt reprezentate de schimbări în frecvența unui ton audio prin cedarea unui semnal codat adecvat pentru transmisia radio sau telefonică. AFSK este utilizat în Sistemul de alerta de urgență al Statelor Unite ale Americii pentru a transmite informație de avertizare.

CPFSK(Continuous Phase Frequency –Shift Keying) CPFSK este o variație comună folosită de FSK, și este un caz special de modulație în frecvență. FSK este o metodă de modulație a datelor digitale în unde sinusoidale cedând informația prezentă în date pentru variațiile frecvenței instantanee dintre una sau două frecvențe( space frequency pentru 0 si mark frequency pentru 1). Faza CPFSK este de fapt continuă, acest atribut este de dorit pentru semnale ce trebuie transmise peste un canal cu bandă limitată, discontinuitățile din semnal introduc componente de frecvență de bandă largă.

O stație radio inteligentă este cea care are toate formele de undă implementate software (tehnologia SDR – Software Defined Radio) și care folosește în funcție de nevoie, mediu de propagare, tip informație forma de undă cea mai bună.

JTRS a fost planificat inițial să utilizeze frecvențe d e la 2 MHz la 2 GHz. Formele de undă incluse în programul Joint Tactical Radio System:

• Soldier Radio Waveform (SRW)

• Single Channel Ground Air Radio System (SINCGARS) cu Programul de îmbunătățire inclus in SINCGARS (ESIP), 30 – 88 MHz, FM, salturi de frecvență și frecvență unică;

• HAVE QUICK II military aircraft radio, 225-400 MHz, AM, salt de frecvență;

• UHF SATCOM, 225-400 MHz, MIL-STD-188-181, -182, -183 și -184 protocoale;

• Mobile User Objective System (MUOS): Este important să rețineți că programul JTRS HMS este singurul program radio de înregistrare, care va livra terminale pentru sprijinirea generatiilor următoare ale programului UHF TACSAT MUOS;

• Enhanced Position Location Reporting System (EPLRS), 420-450 MHz spectru împrăștiat;

• Wideband Networking Waveform (WNW);

• VHF-AM cu control de trafic aerian civil 108-137 MHz, 25 (US) si 8.33 kHz pe canale;

• Frecvență înaltă (HF) – Independent Side Band (ISB), cu stabilirea legăturii automate (ALE), controlul traficului aerian (ATC) prin HF, 1.5 – 30 MHz;

• VHF / UHF-FM Land Mobile Radio (LMR), banda joasa 25-54 MHz, mijlocul benzii 72-76 MHz, banda inalta 136-175 MHz, 220-banda de 216-225 MHz, UHF / T 380 – 512 MHz, 800-banda de 764-869 MHz,banda TV de 686-960 MHz, include siguranța publică și standardul de aparare al patriei;

• Sistemul radio al marinei civile VHF-FMcivilian,cu banda de 156 MHz ;

• Cea de a doua generatie Anti-Jam de Sisteme Radio Tactice UHF pentru NATO (SATURN), 225-400 MHz PSK Anti-jam;

• Identification Friend or Foe (IFF), include Mark X si XII / A cu Selective Identification Feature (SIF) și Air Traffic Control Radar Beacon System(ATCRBS), Airborne Collision Avoidance System (ACAS) și Traffic Alert & Collision Avoidance System (TCAS) , și Automatic Dependent Surveillance – Addressable (ADS-A) și Broadcast (ADS-B)functionality , 1030- 1090 MHz;

• Sistemul digital de transmisie în bandă largă (DWTS) la bordul navei pentru sistemul de mare capacitate, sigură si nesigura ,linia de vizibilitate (LOS), navă-la-navă, și navă-țărm, 1350-1850 MHz;

• Soldier Radio & Wireless Local Area Network (WLAN), 1.755 – 1.850, 2.450-2.483.5 GHz, program 802.11-Luptatorul Trupelor de uscat(Army Land Warior);

• Telefonul mobil & PCS, include multiple US și standarde de peste mări și NSA / NIST de tip 1 la 4 COMSEC (SCIP);

• Serviciul Mobil prin satelit (MSS), include atât benzi VHF cat și UHF MSS și câmpuri emergente orbitei Pământului mici și mijlocii și standarde, cum ar fi Iridium, Globalstar. Include capabilitatea pentru NSA / NIST de tip 1 la 4 COMSEC, 1.61-2GHz. Poate permite utilizarea de sateliți geosincroni cu antenă specială.

• Modulul integrat de servicii de difuzare (IBS-M);

• BOWMAN, Serviciul HF al Marii Britanii,sistemul de comunicatii tactic VHF si UHF.

Formele de undă de mai sus sunt toate tipurile de undă utilizatw, formele de undă de bază și sunt următoarele:

• Wideband Networking Waveform (WNW)

Acest tip de formă de undă WNW va permite interconectarea stațiilor radio în rețele wireless autoconfigurabile de bandă largă (MANET). Astfel de rețele permit stabilirea legăturilor peste limita vizibilității directe (BLOS) și nu au nevoie de stații de bază fixe pentru a funcționa. Fiecare stație radio din cadrul rețelei poate acționa ca releu pentru ceilalți membri ai rețelei. Specificațiile tehnice pentru acest tip de formă de undă sunt în curs de elaborare. Principalele cerințe pentru WNW constau în:

• Modulații avansate cu eficiență spectrală ridicată;

• OFDM;

• Rezistență la bruiaj (A/J);

• Rezistență la interceptare (LPI).

WNW utililizează algoritmi de adaptare a ratei de tranfer la caracteristicile canalului. Receptorul are capacitatea de a sesiza schimbarea ratei de transfer. Utilizând aceste mecanisme de adaptare la canal, rata de transfer reală (throuput) este maximizată. Pentru corecția erorilor sunt utilizate două tipuri de coduri FEC (Turbo, Reed Solomon). Pentru a proteja traficul la salvele de erori, biții sunt întrețesuți la emisie. Forma de undă WNW este adaptată și la medii cu fading puternic prin implementarea mecanismului de diversitate în frecvență. Pentru diversitate în frecvență de nivel 2, fiecare pachet de date este transmis pe 2 frecvențe diferite.

Acesta este în prezent pus în aplicare ca una din formele de undă cheie pentru programul JTRS. SRW este una din cele mai capabile forme de undă din inventarul militar pentru manipularea mediilor terestre prin intermediul sistemelor radio. O problemă pentru programul SRW a fost dezvoltarea unei forme de undă pentru rețele într-un mediu complex militar în prezența unor amenințări contradictorii oferind în același timp o rețea de comunicații securizată cu lățime de bandă mare special concepută pentru platforme, care sunt mici, ușoare și nu consumă multă putere și folosesc antene cu profil redus. SRW este o formă de undă în curs de elaborare și testare. Această formă de undă va furniza comunicații radio pe distanțe scurte între membrii unei echipe. Stațiile radio JTRS care vor utiliza acest tip de formă de undă vor fi integrate în echipamentul militarilor. Din acest considerent vor fi utilizate antene de dimensiuni reduse. Această constrângere a impus abandonarea gamei VHF pentru forma de undă SRW. Liderii echipelor vor utiliza stații radio JTRS care vor suporta forma de undă SRW în 2 benzi de frecvență diferite astfel încât aceștia vor putea comunica cu membrii echipei dar vor integrați și în rețelele de comandă-control.

• Soldier Radio Waveform Tip 1 și Tip 2;

SRW a fost dezvoltat ca generația următoare de rețea de comunicații pentru aplicații militare.

• JAN-TE;

• SINCGARS;

SINCGARS (Single Channel Ground and Airborne Radio System) este un sistem radio de luptă (CNR- combat net radio), utilizat în prezent de SUA și forțele militare aliate. Sistemele radio, care se ocupă de comunicații de voce și de date, sunt concepute pentru a fi de încredere, sigure și ușor de întreținut. Factorii formelor vehiculare, backpack, handheld sunt valabili. SINCGARS folosește 25 de kHz pentru canale în banda VHF FM, 30 – 87.975 MHz. Ea are o singură frecvență și moduri de salt de frecvență. Peste 500.000 de sisteme SINCGARS radio au fost achiziționate. Au fost mai multe programe de sistem îmbunătățire, inclusiv modelele de Comunicații de Securitate Integrate(ICOM) , care au integrat criptare voce, Programul Special de Îmbunătățire(SIP), la care se adaugă moduri suplimentare de date, și (ASIP) ce sunt modelele avansate SIP, care sunt mai puțin de jumătate din mărimea și greutatea modelelor ICOM și SIP. Single Channel Ground Air Radio System este un program demarat în USA în anul 1983 și care urmărea construirea unor stații radio tactice rezistente la bruiaj și interceptare. Contractul de proiectare și construire a stațiilor radio a fost câștigat de firma ITT iar începând cu 1988, General Dynamics a devenit al doilea contractor în cadrul acestui proiect. Stațiile radio SINCGARS au intrat în producția de serie începând cu anul 1988. În prezent stațiile radio SINCGARS reprezintă principalul mijloc de comandă-control în armata SUA. Se estimează că au fost construite până în prezent un număr de 250.000 de stații radio SINCGARS. Stațiile radio SINCGARS dispun de 3 regimuri de putere. Variantele vehiculare utilizează un amplificator de putere de RF extern.

• EPLRS;

EPLRS este un sistem complex de comunicații care asigură servicii de transfer de date și servicii de localizare pentru abonații rețelei. O rețea conține o stație de control a rețelei (NCS) și până la 470 de abonați mobili. Configurația normală a rețelei conține 250 abonați.O astfel de rețea poate deservi o divizie. Sincronizarea și cheile de criptare sunt specifice unei rețele. Pentru a mări aria de acoperire a rețelei fiecare abonat poate acționa ca releu pentru transmisiile celorlalți abonați. Stațiile radio abonat pot fi montate pe o diversitate de platforme terestre, aeriene și navale. În cadrul unei rețelei se pot constitui până la 32 de subrețele. Traficul din rețea poate fi rutat prin intermediul NCS sau poate fi efectuat în subrețeaua din care fac parte abonații.

• Mobile User Objective System;

MUOS este un sistem de comunicații mobile la nivel tactic, prin satelit, de bandă îngustă. Acest sistem va înlocui sistemul de comunicații prin satelit UFO, sistem administrat de marina militară americană. Implementarea acestuia este în curs de realizare și se estimează că va fi finalizată în anul 2010 . Sistemul va utiliza un număr de 5 sateliți construiți de firma LOOKED MARTIN. Specificațiile tehnice ale formelor de undă MUOS sunt disponibile doar pentru utilizatorii autorizați. Traficul rețelei va consta în voce, date, video. Capacitatea sistemului MUOS se va dubla comparativ cu sistemul UFO.

• SATCOM.

UHF SATCOM cuprinde o familie de forme de undă pentru comunicațiile prin satelit în banda UHF (225-400 MHz). Pentru legătura ascendentă (up-link) sunt utilizate canale în banda 291-318.3 MHz iar pentru legătura descendentă (down-link) sunt utilizate canale în banda 243-270 MHz. Formele de undă din această clasă pot fi grupate în funcție de bandă ocupată în 2 clase: de bandă îngustă ( ecart 5 KHz) și de bandă largă (ecart 25 KHz).

Cerințele de bază ale sistemului de comunicații MUOS sunt :

• Acoperire totală pentru toată planeta ;

• Asigurarea comunicațiilor pentru abonați mobili ;

• Posibilitatea utilizării de terminale (portabile) hand-held ;

• Comunicații punct la punct ;

• Radiodifuziune ;

A fost aleasă gama UHF pentru că oferă cele mai bune condiții de propagare pentru aplicațiile tactice vizate de acest sistem. Totodată vechiul sistem de comunicații tactice prin satelit UFO a utilizat tot gama de frecvențe UHF. Astfel pentru a păstra compatibilitatea între cele 2 sisteme a fost aleasă acceași gamă de frecvențe. Dezavantajele acestei game constă în nivelul ridicat al interferențelor create de activitatea umană în acestă gamă. Sateliții utilizați vor utiliza antene cu lobi de directivitate controlabili astfel încât prin poziționarea adecvată a antenei se va putea crește capacitatea sistemului într-o anumită zonă. Această capabilitate este deosebit de utilă pentru aplicațiile tactice care sunt în general limitate la zone restrânse geografic.

Cele mai importante funcții ale NCS sunt:

• Furnizează informații de localizare pentru abonații rețelei;

• Transferă în mod secretizat mesaje între NCS și abonații rețelei;.

• Afișează imaginea în timp real a pozițiilor abonaților într-o arie de 300 x300 km;

• Alocă automat sloturi temporale abonaților;

• Furnizează sincronizarea pentru întreaga rețea;

• Servicii OTAR pentru abonații rețeței;

Pentru transmisii de date, EPLRS furnizează suport pentru 2 rețele: o rețea de control și o rețea de comunicații. Rețeaua de comunicații este utilizată pentru transmisii de date între terminalele legate la rețea. Traficul dintre 2 abonați nu este rutat prin intermediul NCS. NCS are atribuții doar în faza de stabilire a legăturii între cei doi abonați.

Traficul din rețeaua de control este constituit din:

• Mesaje de actualizare a poziției;

• Mesaje de comandă-control;

• Mesaje predefinite;

• Mesaje scurte (maxim 10 caractere);

Pentru calcularea poziției, NCS utilizează algoritmul TDOA (Time Diffrence of Arrival- Diferența Timpilor de Sosire). Precizia localizării depinde de topologia rețelei, condițiile de propagare. Rețeau EPLRS alături de SINCGARS ESIP oferă suport pentru INTERNET TACTIC. Datorită capabilităților de localizare ale rețelei EPLRS aceasta este utilizată și ca back-up pentru aplicațiile de localizare prin GPS.

Statia radio Marine VHF Radio

Statia radio marine VHF radio este instalată pe toate navele mari și cele mai multe ambarcațiuni maritime mici. Aceasta este folosită pentru o mare varietate de scopuri, inclusiv citarea serviciilor de salvare și comunicarea cu porturile, ecluze, poduri și porturi de agrement, și operează în banda de frecvențe VHF, între 156-174 MHz. Deși este utilizat pe scară largă pentru evitarea coliziunilor, utilizarea sa în acest scop este puternic descurajată de unele țări, inclusiv Marea Britanie.

Identification Friend or Foe (IFF)

În telecomunicații, de identificare, aliat sau inamic (IFF) este un sistem de identificare conceput pentru comandă și control. Este un sistem care permite militar și național, sisteme de interogare pentru a distinge aeronavele aliaților, vehicule, sau forțe, și pentru a determina care poartă și variază de la interogator. IFF a fost dezvoltat pentru prima dată în timpul celui de-al doilea război mondial. Termenul este oarecum un termen impropriu, pentru că IFF poate doar identifica obiectivele aliaților, dar nu pe și pe cele ostile. Dacă o interogare IFF nu primește nici un răspuns sau primește un răspuns invalid, obiectul poate fi tratat doar ca suspect, dar nu ca pe un inamic identificat. Există multe motive pentru care nu se răspunde la IFF prin aeronave ale aliaților: deteriorarea luptei, pierderea cheilor de criptare, chei de criptare greșite sau defectarea echipamentelor. Aeronavele de teren mari sunt foarte adesea candidate sărace pentru microunde ale sistemelor de la linia vizibilității directe, cum ar fi sistemul IFF. Microundele nu pot penetra munți, și foarte adesea efectele atmosferei determină timpul, gama și probleme de azimut.

• Link 16;

CAPITOLUL III

IMPLEMENTAREA UNUI SISTEM DE COMUNICAȚII MILITARE INTEGRATE LA O STRUCTURĂ CU RESPONSABILITĂȚI ÎN DOMENIUL SECURITĂȚII

1.1 Aspecte generale privind latura cantitativă a lucrării

Această parte a lucrării își propune să facă o testare prin simulare a unei situații tactice, mai exact aceasta este axată pe sistemul de comunicații ce deservește o astfel de structură implicată. Are în vedere partea de verificare a sistemelor de comunicații avute în dotare, modul de distribuire și utilizare a acestor sisteme.

Atenția este îndreptată spre probleme ce implică partea hardware de comunicații, modul de utilizare și amplasare a echipamentelor. Resursele trebuie repartizate astfel încât să existe o legătură stabilă și permanentă a structurii decizionale cu cele de conducere și execuție.

1.2 Materiale și metode

În scopul materializării și simulării unor elemente am folosit de bază softul RadioMobil. Acesta este un program de simulare a propagării undelor radio realizat de Roger Coudé,VE2DBE, ce licrează în banda de frecvență între 20MHz și 20 GHz.

Acest program oferă posibilitatea folosirii hartilor cu elevatie folosindu-se drept surse : Internet Open Street, Internet Terraserver-USA, Internet Toporama-Canada, Land Cover, ADRG-CADG, Internet Virtual Earth, Inernet MapQuest, Internet GoogleMap, Internet YahooMap; deasenarea conturului zonelor de interes, adăugarea de retele formate din unități, ce pot fi plasate în puncte strategice pe hartă.

Figura nr. 2

Unitățile adăugate pe harta beneficiază de o serie de facilități cum ar fi: de stabilire precisă a locației, de selectare a echipamentelor(VHF sau UHF) și posibilitatea setării principalilor paratetri ale acestora.(Fig. 3)

Figura nr. 3

VOACAP

Propagare în unde scurte (HF) între două locații geografice au devenit acum mai simple ca niciodată, ca urmare a faptului că accesul la VOACAP a fost deschis publicului. Serviciul utilizează Programul de analiză a acoperirii postului Vocea Americii (Voice of America Coverage Analysis Program, VOACAP), care este unul dintre cele mai bune motoare de previziuni în unde scurte disponibil pe piață în acest moment.VOACAP poate fi accesat de oricine. Trebuie introduse coordonatele emițătorului și ale receptorului, asta e tot.

Sursa: www.voacap.com

1.3 Descrierea scenariului

O subunitate dintr-o structură cu responsabilități în domeniul securității și siguranței naționale din județul Timiș este dizlocată, cu ocazia desfășurării unui exercițiu tactic de antrenament. Cu acest prilej atât personalul cât și tehnica sunt dispuse într-un raion din marginimea localității Timișoara.

Subunitatea este compusă din aproximativ 150 de militari și are misiunea de a spori siguranța în raionul de dispunere, misiune exercitată cu prilejul exercițiului ”COMBAT”. Locul exact de dispunere este la liziera Padurii Verzi, din marginea localității Dumbravița din județul Timiș. Acesta din urmă fiind dispusă la aproximativ 15 km de puctul din care se dizlocă forțele(localitatea Chișoda).

Pentru a se asigura în permanență legătură de comunicații între cele două puncte se comunică atât în gama undelor VHF(30- 300 MHz), UHF(300MHz-3GHz)și SHF (3-30GHz).Se are în vedere și o legătură în gama undelor HF cu esalonul superior ce are locația în Județul Arad, la aproximativ 60 Km de baza de la Chișoda.

Nevoi de legătură în cadrul exercițiului ”COMBAT”:

Tabel 1

Pentru desfășurarea în condiții oprime a exercițiului, atât subunitea dizlocată în baza Dumbrăvița, cât și cele două baze Chișoda și București, trebuie să ție conectate prin intermediul mediilor de comunicații în permanentă.In plus, forțele dizlocate au în plus următoarele legături(Tabel 2):

Tabel 2

1.3.1 Infrastructura – specificații tehnice

Date fiind cerințele tehnice impuse de beneficiarul rețelei precum și limitele în materie de proiectare specifice softului avut la dispoziție (Radio Mobile 11.4.2), în realizarea demersului propriu-zis s-a optat pentru tehnologia de generația a II-a (2G) TETRA, stațiile radio Panther V EDR și Harris HCLOS 7800W.

A. Rețeaua TETRA

În acest sens există o infrastructură respectiv o topologie standard de utilizat, descrisă în detaliu de specificațiile TETRA, care ajunge să fundamenteze diferitele soluții adoptate în materie de echipamente.

În acord cu cele anterior prezentate precum și cu cerințele impuse rețelei TETRA, în vederea proiectării acesteia, a fost nevoie de următoarele elemente de infrastructură:

Stații de bază (BTS) – soluție Motorola MTS4;

Stații mobile (MS); – soluție Motorola MTP 850;

Legături de mare capacitate – radioreleu;

Antene specifice;

Elemente de conectică (cabluri, conectori, etc.);

În vederea realizării acoperirii zonelor de interes s-a optat pentru soluția MTS4 oferită de Motorola în materie de stații de baze TETRA.

Fig. 2.8 Stație de bază MTS4

Elementele practice care recomandă utilizarea acestei stații de bază sunt reprezentate de: lucrul în gama de frecvențe specifică tehnologiei TETRA, dimensiunile reduse, eficiență sporită a puterii de transmisie, eficiență sporită în materie de consum de energie (33% mai puțin decât predecesorul EBTS), costuri de operare scăzute, ușurință în instalare respectiv manipulare (148 kg), siguranță, etc.

Principalele caracteristici radio ale SB Motorola MTS4 sunt redate de tabelul 2.2:

Tabelul 2.2 Caracteristice radio ale BTS MTS4

Potrivit specificațiilor producătorului stația de bază MTS4 este cea mai performantă din seria celor proiectate de Motorola, ea aducând numeroase îmbunătățiri versiunilor anterioare. Elementul cel mai de seamă în aceste condiții este reprezentat de raportul calitate preț oferit de producător.

Specificațiile oferite de producător în format complet pot fi identificate în cadrul anexei 1.

În raport cu specificul demografic și configurația terenului din zona de interes (de acoperit) necesitățile tehnice în materie de acoperire pot varia foarte mult. Astfel prevăzându-se posibilele scenarii de acoperire identificabile real s-au selectat un set de 3 antene din totalul antenelor compatibile cu BTS-ul deja caracterizat. Antenele alese în acest fel sunt:

Antena Yagi cu 8 elemenți – Mat Jaybeam;

Antena Corner Kathrein K731221;

Antena Omnidirecțională outdoor Kathrein K751537;

Se poate observa faptul că în alegerea celor trei tipuri specifice de antene s-a apelat la producători de astfel de echipamente diferiți (Mat Jaybeam, Kathrein). Motivarea acestor decizii este justificată cantitativ de tabele care prezintă caracteristicile radio specifice antenelor (Anexele 2, 3). În plus s-a mai considerat costul de achiziție presupus de fiecare echipament în parte. De menționat este faptul că în vederea unei fundamentări cât mai bune a deciziilor în materie de antene adoptate, în locul costului de achiziție deja avut în vedere ar trebui să se apeleze la costul ciclului de viață. Pe lângă costul de achiziție acesta din urmă ar considera și celelalte elemente care într-un fel sau altul afectează bugetul utilizatorului precum: costul de cercetare-dezvoltare, costul de întreținere și costul de casare.

Figurile următoare (2.9 – 2.17) prezintă modul în care antenele amintite se găsesc pe piață precum și caracteristicile lor de directivitate (pe componente E și H). Importantă în selecționare acestor tipuri de antene, pe lângă cerințele de acoperire amintite anterior, este și existența respectiv posibilitatea de creare a acestora în cadrul softului utilizat în proiectarea rețelei mobile.

Fig. 2.9 Antena Yagi cu 8 elemente – Mat Jaybeam

Fig. 2.10 Caracteristica de directivitate H antenă Yagi cu 8 elemente – Mat Jaybeam

Fig. 2.11 Caracteristica de directivitate E antenă Yagi cu 8 elemente – Mat Jaybeam

Fig. 2.12 Antena omnidirecțională Kathrein K751537

Fig. 2.13 Caracteristica de directivitate H antenă omnidirecțională Kathrein K751537

Fig. 2.14 Caracteristica de directivitate E antenă omnidirecțională Kathrein K751537

Fig. 2.15 Antena Corner Kathrein K731221

Fig. 2.16 Caracteristica de directivitate H antenă omnidirecțională Kathrein K751537

Fig. 2.17 Caracteristica de directivitate E antenă omnidirecțională Kathrein K751537

Tabelul 2.3 redă principalele caracteristici ale antenelor anterior listate.

Tabelul 2.3 Caracteristici ale antenelor utilizate în cadrul SB al rețelei mobile

Coroborarea antenei cu tipul specific de transceiver definește în Radio Mobile tipul de sistem utilizat. În acest fel s-au definit trei sisteme utilizabile în toate situațiile de teren și structură demografică specifice zonelor de interes. Elemente esențiale ce privesc setările acestor sisteme radio sunt redate atât cantitativ (setări) cât și sub formă de imagini în următorul subcapitol.

În materie de stații mobile s-a optat pentru echipamentul proiectat de Motorola – MTP 850 S (fig 2.19 ).

Fig. 2.18 Stație mobilă Motorola MTP 850 S

Potrivit specificațiilor producătorului versiunea MTP 850 S se remarcă în comparație cu producțiile anteriore printr-un set de îmbunătățiri substanțiale printre care:

Eficiență sporită în operare – GPS, baze de date cu acces instant, etc.;

Siguranță sporită – comunicații în arii extinse și clădiri, alarme de om rănit, buton de urgență silențios;

Rezistență sporită – testare în condiții grele specifice aplicațiilor speciale din domeniul securității;

Principalele caracteristici tehnice specifice stației mobile MTP 850 S sunt prezentate de tabelul 2.4.

Tabelul 2.4 Caracteristici ale stației mobile MTP 850 S

Avându-se în vedere o atenuare cât mai mic posibilă (0,08 dB/metru) în materie de cablu necesar realizării diferitelor conexiuni s-a optat pentru cablul coaxial RF 9913 produs de compania Belden. Informații complete referitoare la performanțele cablului coaxial utilizat sunt redate în Anexa 4 lucrării sau pot fi consultate la adresa http://www.belden.com/techdatas/english/9913.pdf.

Echipament radioreleu Alcatel Lucent MDR-8000

Dominantele arborelui decizional creat în vederea alegerii sistemului tehnic de comunicații de mare capacitate (interBS) sunt reprezentate de: cerințele impuse rețelei TETRA proiectate, restricțiile impuse de beneficiar rețelei de mare capacitate și normele economice propuse drept ghid în preambulul lucrării. Astfel, în proiectarea legăturilor radio dintre SB s-a apelat la un sistem tehnic de comunicații alcătuit din echipamentul radioreleul MDR-8000 (fig. 4.1) creat de constructorul Alcatel Lucent și antena cu reflector parabolic din completul echipamentului.

Fig. 4.1 – Echipament radioreleu Alcatel Lucent MDR-8000

Parametrii tehnici specifici modelului de radioreleu ales sunt prezentați de tabelul 4.1. Importanța acestora este vitală pentru realizarea comunicației între SB-uri, tabelul amintit mai sus redând atât specificațiile înscrise în data sheet-ul citat cât și setările introduse în mediul se simulare utilizat.

Tabel 4.1 Caracteristici tehnice ale radiorelului digital Alcatel Lucent MDR 8000

Similar cazului anterior tabelul 4.2 prezintă sumar principalele caracteristici tehnice specifice antenei cu reflector parabolic utilizate.

Tabel 4.2 Caracteristici tehnice ale antenei cu reflector parabolic

B. Panther EDR

O altă categorie de echipamente utilizate în vederea desfășurării exercițiului sunt stațiile radio Panther EDR.

Varianta portabilă a stației radio PANTHER 2000-V este un emițător-receptor cu modulație de frecvență, de putere medie, având gama frecvențelor de lucru 30MHz-108 MHz și ecartul de frecvență 25KHz. (3120 de canale). Echipamentul face parte din categoria sistemelor rezistente la bruiaj și interceptare (ECCM = Electronic Counter Counter Measures – Contra Contra Măsuri Electronice) asigurând comunicații analogice cât și digitale, în modurile de lucru secretizat și cu salt de frecvență. Sistemul criptografic este personalizat. Stația radio poate fi conectată la interfața vehiculară VIU PANTHER , formând varianta vehiculară.

Stația PANTHER 2000V-EDR este compatibilă cu stațiile radio PANTHER P, PANTHER 2000V, JAGUAR V și cu echipamentele auxiliare ale acestora. Stația are posibilitatea scanării celor 8 canale programate și a căutării unui canal liber (FCS). În varianta vehiculară, stația poate fi alimentată de o sursă de tensiune continuă de 24V de pe vehicul, asigurând o putere de 20W. Utilizând o unitate de interfață pentru vehicule (UIV-PANTHER V), puterea de emisie poate fi crescută până la valoarea de 50W.

Parametri:

Antena: 2,4 m, flexibilă;

Distanța de radiolegătură: nominală 10km cu antenă de 2,4m flexibilă.

B. Panther P EDR

Stația radio PANTHER-P este un emițător-receptor cu modulație de frecvență, de putere mică, destinată pentru comunicații radio de voce și date la eșaloane tactice având gama frecvențelor de lucru 30MHz-107,975 MHz și ecartul de frecvență 25KHz. (3120 de canale). Echipamentul face parte din categoria sistemelor rezistente la bruiaj și interceptare (ECCM = Electronic Counter Counter Measures – Contra Contra Măsuri Electronice) asigurând comunicații analogice cât și digitale, în modurile de lucru secretizat și cu salt de frecvență. Sistemul criptografic este personalizat.

Stația PANTHER 2000-P este compatibilă cu stațiile radio PANTHERV-EDR, PANTHER 2000V, JAGUAR V și cu echipamentele auxiliare ale acestora. Stația are posibilitatea scanării celor 8 canale programate și a căutării unui canal liber (FCS).

Parametri:

Principalii parametrii ai stației radio sunt:

• Gama de frecvență:

o 20 – 87,975 MHz, pentru moduri de frecvență fixă și salt de frecvență;

o 2320 de canale, cu ecartul de frecvență de 25 kHz;

• Canale programabile:

o 8 canale programabile, ce pot memora toate informațiile operaționale și starea de sincronizare.

C. Harris 7800W HCLOS

1.4 Aspecte preliminare proiectării acoperirii radio

Definirea capacității rețelei

Rețeaua TETRA

Condiții de proiectare

În proiectarea rețelei s-a asumat un factor de penetrare a pieței de 4%, acesta fiind justificat de numărul relativ constant (procentual) de autorități responsabile de ordinea publică la nivelul fiecărui județ precum și de numărul redus al structurilor militare (MApN) existente în vestul țării noastre.

Dacă se realizează o analiză a tuturor membrilor unei rețele prin împărțirea lor pe cluttere(1. mediul urban dens (municipii) ; 2. mediul urban normal (orașe) și 3. mediul rural) viitorii abonați ai rețelei, cuprinși în procentul anterior amintit, sunt cuprinși clutterul mediul rural.

În vederea unei bune fundamentări a rețelei proiectate este necesară o raportare permanentă la comportamentul utilizatorului acesteia, motiv pentru care s-a apelat la soluția stabilirii unui abonat (utilizator) reprezentativ și respectiv la estimarea modului în care acesta apelează facilitățile rețelei mobile. În acest fel s-a ajuns la o valoare a traficului estimată pentru abonatul reprezentativ de 32mE. Estimarea numărului de circuite se realizează prin raportare la formula Erlang B pornindu-se de la o valoare GoS de 1%:

PB= (1)

unde:

PB – probabilitatea de blocare;

m – numărul de resurse identice utilizate în paralel;

E = λ*h – traficul normalizat prevăzut;

Comportamentul abonatului reprezentativ pentru rețeaua proiectată pe durata celor 24 de ore specifice unei zile este redat de către figura 1.1.

Fig. 1.1 Comportamentul abonatului reprezentativ pentru o rețea de siguranță publică

Tehnologia utilizată în realizarea rețelei mobile este TETRA. Orientarea către acest standard de generația a II-a este susținută de următoarele repere cantitative:

Proiectarea standardului special pentru misiuni critice;

Garantarea serviciilor în situații critice, în mod deosebit pe timpul dezastrelor (naturale sau provocate de factorul uman);

Furnizarea de comunicații de grup, individuale, telefonice, etc.;

Asigurarea unui grad înalt de securizare a comunicațiilor;

Solicitarea unui număr mic de stații de baza (BTS) în scopul acoperirii diferitelor suprafețe;

Asigurarea implementării priorităților de acces utilizatorilor și grupurilor de utilizatori;

Posibilități de dispecerizare;

Toate aceste aspecte ce țin de particularitățile care diferențiază TETRA de GSM pot fi transpuse în avantaje concrete de care beneficiarul/utilizatorul se poate bucura precum:

Timpul scurt de stabilire al apelului (sub 0,3 secunde);

Siguranța convorbirii, criptare la nivel infrastructură și „End to End”;

Autentificare în sistem și mutuală de la terminal;

Claritatea vocii;

Apel privat și apel telefonic normal;

Mod de lucru cu infrastructura (TMO) sau în regim direct (DMO);

Mesaje scurte (SDS);

Transfer de pachete de date;

Terminalele pot fi echipate cu GPS pentru localizarea permanentă a personalului sau a flotei de autovehicule prin intermediul aplicațiilor de tip AVL;

Consolele dispecer permit pe lângă întreaga gama de servicii specifice TETRA și utilizarea în paralel a comunicațiilor analogice prin intermediul Conventional Channel Gateway;

Din considerente ce țin de simplificarea demersului, în procesul de proiectare al rețelei cu servicii mobile de tip voce TETRA, nu se iau în considerare canalele utilizate în vederea realizării managementului rețelei.

Pe lângă aspectele tehnice și de utilitate considerate anterior, diferitele soluții de comunicații propuse de acum înainte țin cont și de un set de constrângeri economice specifice oricăror procese de achiziție ori dezvoltare de produse din zona managementului public.

Parametrii statistici relevanți în proiectarea capacității rețelei

Date statistice privind localitățile de interes

Din perspectivă administrativ-teritorială localitățile sunt alcătuite din:

Tabel 1.1 Date statistice privind localitațile de interes

În acord cu aspectele conturate în cadrul subcapitolul Condiții de proiectare în continuare se va considera faptul că localitățile studiate aparțin de clutterul:

mediul rural- cuprinde populația din localitățile rurale

Calcule privind infrastructura rețelei

Coroborând datele statistice reliefate anterior pe clutter, cu factorul de penetrare al pieței (4%) prestabilit se poate ajunge la o serie de date cantitative referitoare la densitatea și distribuția abonaților. În acest fel, tabelul 3 prezintă densitatea relativă și absolută a abonaților rețelei proiectate.

Tabel 1.3 Determinarea traficului abonatului reprezentativ la ora de vârf

În vederea calculării procentului traficului pe km2 în ora de vârf precum și a traficului într-o zi pe km2 s-a avut în vedere valoarea estimată a traficului pentru abonatul reprezentativ (32mE). Astfel, pentru ora 24.00 (conform figurii 1 – ora de vârf) s-a ajuns la o valoarea a traficului realizat de aproximativ 2,84 mE, aceasta reprezentând 8,9% din totalul traficului. Altfel spus, valorile maxime ale traficului pe care rețeaua proiectată trebuie să le suporte pe fiecare km2 la un moment dat se obțin prin extragerea procentului de 8,9% din totalul traficului pe o zi. Toate aceste date sunt evidențiate în cadrul tabelului 1.3.

Tabel 1.4 Determinarea necesarului de stații de bază

Numărul de circuite necesare în fiecare localitate pentru a acoperi nevoile de trafic la ora de vârf se determină ținând cont de condițiile de proiectare impuse între care cele mai importante aspecte sunt reprezentate de: GoS=1% și formula Erlang B (figura 1.2.)

Fig 1.2 Circuite necesare pentru o valoare E a traficului

În calculul necesarului de SB s-au avut în vederea particularitățile tehnologiei în baza căreia se proiectează rețeaua (TETRA). Astfel, spre deosebire de standardul 2G GSM, fiecare SB poate dispune de 4 frecvențe UHF divizate la rândul lor în 4 sloturi temporale, fiecare alocate câte unui utilizator.

Concluzii privind proiectarea capacității rețelei mobile

Având în vedere atât datele statistice prezentate anterior cât și cerințele de ordin tehnic impuse de beneficiar, în realizarea rețelei s-a ajuns la un set de concluzii privind resursele necesare constructorului. În acest fel se consideră că, în vederea satisfacerii comportamentului consumatorului (abonatului) reprezentativ al rețelei, 2 stații de bază sunt necesare și suficiente. Totuși în scopul satisfacerii rigorilor economice amintite anterior, de-a lungul procesului de proiectare vor fi considerate diferite procese de optimizare atât în materie de echipamente achiziționate cât și în modul de fundamentare al acoperirilor.

Aspecte preliminare proiectării acoperirii radio

Cerințe în materie de acoperire radio

În acord cu cerințele beneficiarului, rețeaua radio mobilă va asigura servicii de tip voce în tehnologie TETRA la nivelul următoarelor localități: Dumbrăvița și Chișoda.

În plus față de localitățile menționate explicit, în procesul de proiectare se va avea în vedere și traseul de deplasare ce leagă Chișoda de Dumbrăvița.

La nivelul localităților și traseului menționate mai sus se vor avea în vedere ca etalon următoarele cerințe minime:

aria de serviciu a rețelei;

Seturile de frecvențe;

probabilitatea de acoperire realizată de modelul ITM pentru comunicațiile mobile este de 92%;

marginea de fading este stabilită pentru o probabilitate de disponibilitate a legăturii de 92%;

mediul de propagare este modelat cu ajutorul modelul statistic Rician cu k= 10 dB;

interconectarea stațiilor de bază este realizată cu ajutorul unor legături radioreleu;

pentru amplasarea antenelor radioreleu se vor utiliza pilonii pe care sunt amplasate stațiile de bază;

înălțimea antenelor pentru stațiile de bază va fi de maxim 40 m;

Valorile alese în cazul parametrilor specifici echipamentelor și antenelor utilizate (BS, MS, antene, radiorelee) sunt tipice tehnologiei alese (TETRA) fiind extrase din foile de prezentare ale producătorilor la care s-a apelat. În cazul fiecărei valori obținute astfel este menționată sursa.

Aspecte cantitative privind acoperirea radio

Prelucrarea hărților geografice

În vederea proiectării rețelelor TETRA, VHF și SHF la nivelul localităților de interes s-a utilizat o hartă SRTM a zonei importată în mediul software Radio Mobile cu ajutorul Internet MapQuest. Setările alese în vederea dimensionării hărții sunt următoarele:

Pixeli: lățime 1347; înălțime 597;

Kilometri: lățime 45,13; înălțime 20;

Poziția cursorului în momentul decupării hărții: 45,79 N; 21,26 E; – municipiul TIMIȘOARA

Toate setările necesare extragerii hărții SRTM sunt conturate practic de figura 2.1.

Figura 2.1 Setări hartă SRTM

Apăsarea butonului extract cu parametrii setați conform figurii 2.1 conduce la următorul rezultat grafic (fig. 2.2).

Așa cum se observă rezultatul grafic nu este utilizabil în sensul proiectării rețelelor motiv pentru care peste acesta va fi suprapusă o hartă vectorială care reliefează foarte bine granița județului, drumurile naționale și principalele localități din județ. În acest sens figura 2.3 prezintă rezultatul grafic al suprapunerii hărții vectoriale peste harta SRTM deja conturată în cadrul figurii 2.2.

Fig. 2.2 Hartă SRTM MapQuest județ Timiș și împrejurimi extrasă în Radio Mobile

Fig. 2.3 Hartă SRTM și vectorială MapQuest

După cum se observă suprapunerea hărții vectoriale peste formatul SRTM permite delimitarea clară a localităților și drumurilor la nivelul cărora se vor instala stații de bază respectiv radiorelee necesare rețelei mobile.

În vederea unei delimitări exacte a zonelor de interes de la nivelul hărții deja extrase

s-a apelat la funcțiile editorului de obiecte Radio Mobile (Tools/Object editor/File /New /Lines) care permit trasarea unor linii de contur sau de traseu. Astfel s-a realizat conturul județului Timiș, al tuturor orașelor din județ precum și traseul autostrăzii și al drumurilor naționale de la nivelul județului. Softul Radio Mobile salvează aceste fișiere cu extensia „.plt”, acestea regăsindu-se cu nume sugestive în fișierul sursă al proiectului:

L1X-granitaCHIȘODA;

L1X-granitaDUMBRĂVIȚA;

L1X-deplasare

L1X-raion dispunere.

În continuare (figura 2.4) este prezentată harta completă utilizată în proiectarea rețelor, la nivelul acesteia fiind delimitate toate elementele necerare.

. 2.4 Hartă SRTM și vectorială MapQuest editată cu editorul de obiecte Radio Mobile(delimitări localități și tradeu de deplasare )

În vederea exemplificării modului de realizare al contururilor respectiv al traseului de deplasare și al fidelității acestora figurile 2.5 a,b și 2.6 prezintă cu zoom conturul lucalităților Dumbrăvița și Chițoda și drumul necesar deplasării. Toate aceste elemente sunt parte integrantă a etapelor intermediare specifice demersului de realizare al hărții complete utilizate în proiectarea rețelelor (fig. 2.4).

b.

Fig. 2.5 Hartă SRTM și vectorială MapQuest cu delimitarea localităților

aChișoda b.Dumbrăvița

. 2.6 Hartă SRTM și vectorială MapQuest cu delimitarea traseului de deplasare

Dat fiind faptul că legăturile directive de mare capacitate ce vor fi proiectate în vederea interconectării SB se bazează pe vizibilitate directă este esențial a se determina înălțimile dominante specifice proximității fiecărei localități. În acest sens tabelul 2.1 redă cantitativ coordonatele geografice, cota acestora precum și înălțimile dominante ale localităților în cadrul cărora se vor asigura servicii de tip voce mobile cu ajutorul rețelei proiectate.

Tabelul 2.1 Repere geografice ale localitățilr

Setări aferente parametrilor rețelei TATRA

Pornind de la elementele conturate în cadrul hărților anterior prezentate precum și de la datele punctuale prezentate de tabelul 2.1 s-au stabilit elementele de infrastructură necesare rețelei cu servicii mobile ce se dorește a fi proiectată. Totodată în sensul alegerii echipamentelor de comunicații specifice, pe lângă particularitățile terenului și aspectele demografice documentate s-au avut în vedere și cerințele beneficiarului rețelei, a căror respectare reprezintă o primă premisă de funcționalitate a produsului final.

În acord cu elementele tehnice prezentate anterior precum și cu structura softului Radio Mobile, în vederea configurării rețelei proiectate s-au realizat o serie de setări specifice. Acest subcapitol prezintă pas cu pas inputurile utilizate în vederea simulării serviciilor oferite de rețea. Toate aceste elemente vor fi prezentate atât sub formă tabelară cât și prin intermediul unor imagini care redau modalitatea de implementare în Radio Mobile.

Rețeaua proiectată este denumită intuitiv TETRA iar setările de maximă generalitate specifice (default parameters) sunt redate de tabelul 2.5:

Tabelul 2.5 Configurare parametrii rețea TETRA

Așa cum se amintea anterior, prin intermediul coroborării tranceiverelor utilizate în cadrul rețelei TETRA cu antenele prezentate în subcapitolul dedicat echipamentelor tehnice s-a ajuns la proiectarea sistemului Radio Mobile (tabel 2.6):

Tabelul 2.6 Sistemele rețelei TETRA

Tabelul 2.7 Membrii rețelei TETRATimiș

Odată introduse în Radio Mobile datele mai sus prezentat devin inputuri esențiale de simulare. Figurile 2.19 și 2.20 prezintă modul de introducere al sistemelor precum și setarea membrilor rețelei TETRA în cadrul softului Radio Mobile.

Fig. 2.19 Definirea sistemelor în Radio Mobile

Fig. 2.20 Setarea membrilor rețelei TETRATinis în Radio Mobile

În vederea satisfacerii cerinței utilizatorului de 92% disponibilitate a legăturii mediul de propagare se modelează cu ajutorul modelului statistic Ricean cu k=10 dB”. În acest fel marginea de fading devine 10 dB, element cantitativ obligatoriu de introdus în cadrul softului de simulare (fig. 2.21).

Fig. 2.21 Setarea marginii de fading în Radio Mobile

Codul culorilor evidențiat de figura 2.21 comunică diferențiat modul de realizare al legăturii radio:

legătura este bună și nu este afectată de fading – culoarea verde;

legătura este afectată de fading însă există comunicație;

nu există legătură – culoarea roșie;

Avându-se în vedere datele preliminare stabilite în cadrul acestui subcapitol se pot realiza simulări în materie de acoperire radio la nivelul fiecărei localități. În acord cu rezultatele obținute se mai pot realiza ajustări la nivelul setărilor de azimut respectiv elevație astfel încât să se obțină optimul dorit și negociat cu beneficiarul.

Acoperirea radio TETRA

Calculându-se ariile delimitate de figurile 3.1 a și b se va ajunge la valorile indicate de tabelul 3.1. În plus tabelul 3.1 oferă informații referitoare la posibilitatea de acoperire radio a acestor zone.

Tabelul 3.1 Acoperire localități

Potrivit datelor furnizate de tabelul 3.1 creșterea traficului datorită acoperirii localităților rurale amintite este nesemnificativă (0,606 E).

Parametrii utilizați în vederea fundamentării analizei polare sunt prezentați de figura 3.42.

Acoperire Polară BTS Chișoda

Acoperire Polară BTS Dumbravita

Acoperirea radio a drumurilor din traseul de deplasare

Concluzii privind acoperirea radio TETRA la nivelul județului Timiș

Dată fiind conformația terenului specific județul Timiș precum și cerințele impuse de beneficiar rețelei dorite se poate afirma faptul că demersul proiectării acesteia nu este unul foarte anevoios și în acest sens nici foarte costisitor. Unul dintre argumentele cantitative care vine să susțină afirmația anterioară este reprezentat de numărul SB-urilor utilizate în vederea acoperirii localităților cerute precum și utilizarea acestora în sensul acoperirii drumurilor aferente localităților. Astfel în foarte multe cazuri, în stabilirea elevației și a azimutului antenelor specifice diferitelor SB s-a ținut cont, pe lângă cerințele de trafic stabilite la început, de dispunerea drumurilor din zonă. Avantajul terenului în acest sens a fost substanțial deoarece nu au existat suprafețe muntoase sau înălțimi impunătoare care să impieteze propagarea în vreun fel.

În altă ordine de idei, fiind vorba despre o rețea destinată aplicaților speciale în cazul căreia se cere acoperire doar în zonele urbane și în câteva zone rurale prestabilite problema interferențelor și respectiv a divizărilor spațiale nu a fost una stringentă. În acest sens s-a avut în permanență în vedere stabilirea unor azimute care să evite scenariile de defavorabile colocare posibil să apară pe această cale. În cazul în care astfel de scenarii ar fi apărut managementul lor era foarte dificil tocmai datorită faptului că instrumentul software utilizat nu prezintă o funcție dedicată acestui tip de analiză.

Generic vorbind acoperirea județului (localități și drumuri naționale) s-a realizat cu un număr rezonabil de BS-uri respectându-se astfel atât specificațiile tehnice în acest sens cât și cele economice.

În etapa premergătoare realizării legăturilor de mare capacitate propriu-zise s-a apelat la soluția creării unei rețele de radiorelee care să verifice posibilitatea practică de stabilire a legăturii între cele 2 SB-uri. În acest fel rețeaua radiorelee are în vederea testarea sistemelor ce vor fi utilizate în fundamentarea legăturilor interBS reale. În raport cu rezultatele obținute în urma analizei se vor aduce ajustări echipamentelor (antenei) utilizate sau se va confirma utilitatea acestora în formatul prestabilit.

Setările specifice rețelei de radiorelee anterior amintite sunt prezentate de tabelul 4.3 (în modul în care ele sunt cerute de softul Radio Mobile).

Tabel. 4.3 Setări rețea

Parametrii specifici sistemului utilizat în cazul rețelei de radiorelee sunt prezentați de tabelul 4.4 (în modul în care ei sunt ceruți de softul Radio Mobile).

Tabel 4.4 Sistemul utilizat în cazul rețelei

Membrii rețelei sunt reprezentați de cele 2 BS-uri instalate pe teritoriul județului Timiș iar dispunerea acestora este aceeași cu cea deja prezentată în tabelul specific din cadrul capitolul dedicat acoperirii radio.

În sensul identificării exacte a locațiilor la nivelul cărora s-au instalat echipamente radioreleu tabelul 4.5 realizează o listare comprehensivă.

Tabel 4.5 Membrii rețelei

Fig. 4.6 Legături posibile între stațiile radioreleu

Fig. 4.8 Legătura de mare capacitate Dumbravița+ Chișoda

Aspecte esențiale privind rețeaua VHF

Tabel cu parametrii radio pentru fiecare rețeaua VHF

tabel cu caracteristicile utilizate pentru fiecare sistem/rețea

În cadrul proiectului s-au utilizat două sisteme reprezente de două stații radio Panther V EDR și Panther P, ce au următoarele caracteristici:

tabel cu coordonatele de amplasare a stațiilor

Imagini grafice

Imagine grafică cu harta compusa (SRTM+vectoriala) a regiunii și granițele zonelor de interes și rețele

Imaginea grafică cu acoperirea polară realizată de ficare stație principală din cele două rețele

Acoperire polară OS

Acoperire polară Comandă Dumbrăvița

Acoperire polară comanda Chisoda

Acoperire polară comanda Chisoda Acoperire polară comanda Dumbravita

Imagini grafice(câte una din fiecare rețea) cu profilul legăturii(radio link)

Chisoda Dumbravita

Dumbravita Chisoda

Aspecte esențiale privind acoperirea SHF

Tabel cu parametrii radio pentru fiecare rețeaua SHF

tabel cu caracteristicile utilizate pentru fiecare sistem/rețea

În cadrul proiectului s-au ca sisteme de comunicații stații radio Harriss 7800W HCLOS, ce au următoarele caracteristici:

tabel cu coordonatele de amplasare a stațiilor

Imagini grafice

Imagine grafică cu harta compusa(SRTM+vectoriala) a regiunii și granițele zonelor de interes

Imaginea grafică cu acoperirea polară realizată de ficare stație principală din cele două rețele

Acoperire polară Dumbravita

Acoperire polară Timișoara

Imagini grafice(câte una din fiecare rețea) cu profilul legăturii(radio link)

Dumbravita Timisoara

Tmisoara Dumbravita

Aspecte esențiale privind acoperirea HF

Concluzii