Организация сетей на базе радиостанций системы JTIDS и применения принципов кодового разделения и ППРЧ

В системе JTIDS коренным образом изменена структура организации радиосетей. Обмен информацией в системе организован с помощью общего для всех пользователей информационного банка. Для этого реализован многостанционный доступ пользователей к информационному банку на основе информации, циркулирующей в сети, организованной по принципу МДВР, причем приемнику информации предоставляется возможность выбора информации к которой он имеет доступ в соответствии с занимаемым приоритетом (рангом), установленным для каждого абонента данной сети, что позволяет своевременно уточнять и корректировать сведения об обстановке, повышая, таким образом, надежность и достоверность полученных данных. [4]

Для обеспечения многосетевой работы предусмотрено запоминание в каждой радиостанции временных сдвигов внешних сетевых шкал относительно собственной сетевой шкалы времени, а также ключевых переменных, характерных для данной сети. При переходе радиостанции из одной сети в другую оператор вводит соответствующий временной сдвиг в память процессора, который рассчитывает текущие фазы ПСП на момент прихода очередного управляющего сообщения. Переход из сети в сеть возможен только в начале каждого цикла после приема и правильной интерпретации управляющего сообщения от опорной радиостанции соответствующей сети. Временная ортогонализация передач при многосетевой работе обеспечивается как хорошими корреляционными свойствами сигналов, так и за счет того, что выход на передачу каждой, радиостанции допускается только в «своей» сети. При переходе в другие сети радиостанции работают только на прием.

Различают основную и вспомогательные сети. В основной сети обмен информацией ведут лишь абоненты, выполняющие боевые задачи. Остальные абоненты объединяются в сети по месту в системе боевого управления, по географическому и другим признакам.

Физически для реализации сетевой работы предусмотрено формирование сетевых шкал времени, привязанных к единой (гринвичской) шкале времени. Сетевая шкала времени имеет периодический дискретный характер с шагом 1/128 с (7,8125 мс) и, по существу, задает нумерацию СВИ в единой шкале времени в пределах сверхцикла [1](19). Материальным носителем единого времени является рубидиевый стандарт времени, а материальным носителем сетевого времени — комбинированная ПСП, имеющая кадровую, цикловую и сверхцикловую компоненты, соответствующих типам временной синхронизации. В качестве кадровой компоненты используется 128-элементная ПСП с длительностью элемента 1/128 с. Цикловая компонента предположительно формируется счетчиком секундных меток, принудительно обнуляемым каждые 12 с. В качестве сверхцикловой компоненты можно использовать 64-элементную ПСП с длительностью элемента 12 с. Нумерация СВИ в сверхцикле задается текущим состоянием генераторов ПСП и счетчика. Начало СВИ привязывается к моменту установки соответствующей фазы комбинированной ПСП.

Применение различных ПСП дает возможность большому числу абонентов сети работать в одной полосе частот, установленной по определенному правилу в пределах этой сети. Такой способ разделения информационных потоков положен в основу кодового разделения сетей, организованных на основе объединенной системы распределения информации JTIDS. Спектр каждого абонентского сигнала сформирован с помощью индивидуального кода (индивидуальной вырабатываемой ПСП), что и обеспечивает одновременный доступ к одному частотному каналу (3 МГц) сети большого числа пользователей, равного количеству различных индивидуальных ПСП установленных в сети. Все абоненты, закрепленные за каналом сети по определенному принципу (принципы предоставления каналов указывались выше), могут одновременно вести обмен в общей полосе частот, поскольку каждый применяет свой уникальный абонентский код (ПСП). Характерно, что та же полоса частот может использоваться повторно в других сетях объединенной системы. Переход пользователя в другую (гостевую) радиосеть основывается на изменении в определенном порядке одной из ключевых переменных. Такая возможность оперативной смены гостевой сети обеспечивается наличием во всех радиостанциях стандарта JTIDS заранее подготовленных «признаков» каждой из доступного набора сетей системы. Кодовое разделение сетей оказалось первой технологией позволяющей осуществить «мягкий» переход абонента из сети в сеть. Это объясняется тем, что кадр (СВИ), выделяемый в интересах абонента сети, содержит данные только лишь одного этого пользователя, а центральная (управляющая) станция сети может выбрать этот абонентский СВИ по требованию последнего и переадресовать его по мере перехода абонента в гостевую сеть. Технология гибридного РС, используемого в сетях, основанных на базе JTIDS, в принципе не требует какого-либо частотного планирования.

Установление нескольких сетей основано на изменении любой из ключевых переменных, ее какой-либо характеристики. Причем, это является важной задачей автоматизации процесса ввода ключевой информации и расписания использования частот, который применяется в системах поколения JTIDS. Расписание частот и ключи генерируются на дивизионном уровне при помощи устройства администрирования ключевой информации и назначения частот (УАКИН)[4,5]и передаются во все сети соединений. Сгенерированные этим устройством данные вводятся в программаторы, которые передаются в полки. Здесь устройства копирования расписания назначения частот и ключей копируют данные полученного из дивизии программатора в свои программаторы, предназначенные для программирования самих приемопередатчиков станций. Ввод ключей и расписания использования частот в радиостанцию осуществляется путем кратковременного включения оператором обслуживающим станцию программатора в специальное гнездо на передней панели или по радиоканалу. В результате имеется возможность осуществить скрытное, помехозащищенное и безошибочное программирование всех радиостанций, работающих в пределах данной сети. Это достигается переводом всех радиостанций в режим приема ключевых переменных от управляющей станции сети. Таким образом, ключевые переменные необходимые для корректной работы радиостанций в тактической сети, могут быть переданы любой запросившей их станции, функционирующей в пределах данной ключевой сети или же станции, пытающейся санкционировано получить доступ для обмена информацией в данной «гостевой» для нее радиосети.

Для управления скачкообразным изменением частоты базовых радиоимпульсов (6,4 мкс) предусмотрен генератор псевдослучайных чисел, задающий номер одной из 51 частот, закрепленных за системой JTIDS в диапазоне 960...1215 МГц. Запуск генератора осуществляется в начале СВИ с поправкой на джиттер. В качестве начальной загрузки используется кодовая комбинация, задающая номер соответствующего СВИ. [4]

Все радиостанции, находящиеся в одном географическом районе, как правило, имеют одинаковые ПСП для формирования местных шкал времени. Однако для ортогонализации передач радиостанций, работающих в разных сетях, сетевые шкалы времени сдвигаются относительно друг друга так, чтобы СВИ в различных сетях имели различную нумерацию в единой шкале времени [1]. Относительный сдвиг сетевых шкал времени может осуществляться с дискретностью 1/128 с. Очевидно, что допустимое число относительных сдвигов сетевых шкал времени определяется числом элементов на периоде кадровой ПСП. Отсюда следует и допустимое число сетей, работающих в одном географическом районе. В системе JTIDS потенциально может быть организовано до 128 сетей в одном географическом районе, однако на практике ожидается одновременное функционирование до 20 сетей. При этом в системе используется кодовое разделение сетей на основе программируемой последовательности радиочастот (ППРЧ) по псевдослучайному закону в диапазоне 960...1215 МГц [1].

 При инициализации сети или при вхождении в сеть новых абонентов осуществляется прием управляющего сообщения, содержащего точное время запуска генераторов ПСП, данные о расчете и установке текущих фаз ПСП и запуске генераторов ПСП, а также об обнулении счетчика секундных меток.