Эксплуатация оборудования защищенных телекоммуникационных систем

1. Радиоприемные устройства систем связи.
Техническая эксплуатация

Коротковолновый радиоприемник - это радио с высокой частотой, некоторые считают его первым прототипом интернета. Коротковолновые сигналы, частотой в 3-30 МГц путешествуют на большие расстояния, особенно ночью. Их можно настроить для прослушивания трансляции в других странах, поэтому коротковолновое радио также называют мировым радио. Звук такого приемника может быть очень разным по качеству. Мы расскажем вам, как научиться пользоваться мировым радио.

Сравните различные функции радиоприемников и их качества в магазине радиоэлектроники.
Аналог нужного оборудования можно найти по относительно небольшой цене — от 30 до 70 долларов. Амплитудная Манипуляция (АМ — достаточно популярный режим прослушивания трансляции, наравне с передачей одной боковой полосой (SSB).
Радио SSB может работать в двух режимах, в АМ и SSB. Но радио АМ не может работать в режиме SSB.
Цифровые тюнеры, которые иногда называют PLL — фазовая подстройка частоты, стоят намного дороже, но их легче настроить на определенную частоту. Такие тюнеры могут легко сканировать и запоминать частоту. Многие дешевые цифровые тюнеры обладаю плохим качеством звука и автоматически заглушением звука во время настройки, в отличии от аналоговых тюнеров. Если вы собираетесь ловить коротковолновые сигналы, это создаст для вас проблемы. Этот вариант подойдет вам, если вы ходите настроить приемник на одну определенную частоту.

Купите большую или внешнюю антенну для улучшения сигнала.
Вам подойдет антенна типа SWL, которые также можно сделать самому. Антенна, которая прилагается вместе с радио, подойдет вам хуже всего. Попробуйте прикрепить к ней длинную проволоку, чтобы улучшить уровень сигнала. Двигайте проволоку, пока не найдете место с хорошим уровнем сигнала.

Вам могут пригодится знания о коротковолновом диапазоне.
Они бывают в 25 метров, 31м, 49м и так далее. Каждый диапазон охватывает определенную частоту. Некоторые радио измеряют частоту в МГц, другие в Кгц. Обратитесь к инструкции по использованию радио, чтобы узнать его диапазон. Сигнал обычно самый четкий во время восхода и захода солнца. Некоторые сигналы усилятся в ночное время.

Займитесь поиском коротковолнового диапазона и найдите четкий и достаточно громкий сигнал трансляции.
Ежегодные трансляции и публикации, такие как руководство пользования мировым радио и Паспорт мирового радио сообщают частоты и расписания трансляций.
Есть сайты, которые сообщают частоту различных трансляций, особенно расписание англоязычных трансляций.

1. Некоторые люди ищут содержимое определенного типа:
Иностранные радиостанции — DX – это поиск далеко расположенных радиостанций и трансляций.

2. Специализированные коротковолновые трансляции — военные, авиационные и другие сигналы.

3. Интерактивное сообщение между радиооператорами-любителями.

Запросите и получите карты — QSL, отправив коротковолновой отчет SWL транслятору.
Многие слушатели коротковолновых трансляций любят собирать QSL, чтобы предоставлять вещающей станции отзывы и информацию. Чтобы составить отчет о приеме SL, нужно записать следующую информацию:

1. Когда и как определяется название станции.

2. Название программы.

3. Содержимое новостей или другой программы.

4. Имя ведущих.

5. Уникальные вещи связанные с расположением станции.

6. Уровень приема сигнала с помощью кода SINPO:

7. Сигнал. Уровень принятого сигнала.

8. Помехи. Помехи в виде сигналов с других станций.

9. Шум. Определяет присутствие шума на определенной частоте.

10. Передача. Характеристики передачи сигналов.

11. Общая информация. Общий уровень качества и приема сигнала.

2. Подавление помех в ТКС

В самом общем виде, исходя из принципов реализации, можно выделить организационные, энергетические, сигнальные и пространственные методы защиты от радиопомех.
Организационный метод в простом варианте предполагает такое расположение источников радиосигналов и такой выбор частот, при которых радиоэлектронные средства проектируемых систем не будут создавать взаимные помехи. Очевидно, что в настоящее время этот метод частотно-территориального разноса в условиях мегаполисов и промышленно развитых регионов, насыщенных радиоэлектронными средствами, становится не слишком эффективным. Однако он утвердился и применяется в форме, требующей выполнения обязательных, определенных международным и национальным регламентами процедур взаимной координации и регистрации полос радиочастот различных сетей. В ходе выполнения указанных процедур координации операторы должны прийти к соглашению о взаимоприемлемых соотношениях сигнал/помеха и тем самым достичь необходимого уровня электромагнитной совместимости. Для этой цели широко применяется метод поляризационной развязки. При необходимости используется метод частотного сегментирования, который ограничивает используемый частотный ресурс, но операторы вынуждены идти на это для достижения координационных соглашений на взаимоприемлемых условиях. 20–30 лет назад казалось, что строгое выполнение регламентных процедур и соблюдение соглашений обеспечит с высокой степенью вероятности функционирование систем связи без взаимных неприемлемых помех. Однако в настоящее время известные российские специалисты по радиочастотному обеспечению [3] полагают, что в спутниковой связи наступает кризис, связанный именно с самой системой распределения радиочастотного ресурса. Многие спутниковые операторы признают, что современные сети спутниковой связи, прошедшие все этапы координации и регистрации, тем не менее испытывают все больший уровень неприемлемых помех. Это означает, что организационный метод защиты от помех, основанный на действующих регламентных процедурах, во многом исчерпал себя и не может быть признан достаточно эффективным. Несмотря на это, указанный метод распределения частот, основанный на международных и национальных регламентах, является основным инструментом радиочастотного регулирования и сдерживания "радиочастотной анархии".
Энергетический метод борьбы с помехами предусматривает увеличение мощности передатчика до уровня, гарантировано превышающего возможные помехи. Он достаточно широко используется в специальных и военных системах спутниковой связи, однако его применение входит в противоречие с необходимостью обеспечения электромагнитной совместимости, регламентными ограничениями и, кроме того, является энергетически затратным.
Благодаря быстрому развитию цифровой техники в последние 20 лет стало возможным реализовать на практике сигнальные методы помеха защиты, основанные на цифровой обработке сигнала и позволяющие обеспечить снижение воздействия помех на уровне 20…30 дБ. Это, прежде всего, применение псевдослучайных, многочастотных и широкополосных шума подобных сигналов, а также методов помехоустойчивого кодирования сигнала. Они широко используются в современных системах спутниковой связи и демонстрируют удовлетворительную эффективность. Главный недостаток этих методов – необходимость расширения (в некоторых случаях весьма существенного) радиочастотного спектра для обеспечения защиты от радиопомех. В условиях естественной ограниченности радиочастотного ресурса это существенный недостаток, который снижает эффективность применения таких методов, особенно в высокоскоростных системах. Известно, что применение сигнальных методов приводит к снижению коэффициента помеха защиты пропорционально увеличению скорости потока информации. Несмотря на указанные недостатки, сигнальные методы остаются весьма эффективными, постоянно совершенствуются, и следует ожидать, что они будут востребованы и в перспективе, особенно в сочетании с некоторыми методами пространственной помеха защиты.
Последние разрабатываются и применяются уже не один десяток лет. Наиболее простые из них – экранирование радиоэлектронных средств в направлении воздействия помех и применение радиопоглощающих покрытий в определенных зонах зеркала антенны для снижения влияния приема помехи по боковым лепесткам диаграммы направленности антенной системы. Эти виды методов заняли свое место, но не получили широкого распространения ввиду того, что они не всегда способны обеспечить необходимый уровень защиты от радиопомех. Например, экранирование не обеспечивает надежной помеха защиты при случайном воздействии помех с неопределенного направления и при этом предполагает создание довольно громоздких конструкций. Радиопоглощающие покрытия имеют ограничения по уровню снижения помех, который далеко не всегда достаточен.
Метод радиоэлектронной компенсации помех, или пространственной режекции помех (наиболее сложный с точки зрения технической реализации), основан на воспроизведении копии мешающего сигнала, подлежащего подавлению. Отметим, что коэффициент помеха защиты этого метода, в отличие от сигнального, практически не зависит от скорости передачи информации. Его эффективность зависит от точности воспроизведения копии сигнала помехи и по некоторым оценкам [2], может достигать уровня подавления помехи до 40 дБ. Такой результат вполне возможно получить в лабораторных условиях. На практике же в системе пространственной режекции помех, работающей в реальных условиях воздействия помех с 2–3 направлений, уже сегодня достигнут уровень 20…25 дБ. Совершенствование электронной компонентной базы, а также применение принципиально нового математического аппарата и функционального программного обеспечения на его основе позволят существенно улучшить полученные результаты.

3. Обеспечение функционирования источников питания.

Любая система защиты должна отрабатывать различные перегрузки в процессе эксплуатации источника питания, обладать требуемым быстродействием, не должна оказывать влияние на выходной сигнал источника питания. Также, по возможности, необходимо минимизировать ее энергопотребление и количество компонентов в ней. К тому же, в некоторых случаях, после срабатывании она должна возвращаться в исходное положение. По принципу реализации защиты подразделяют на три типа:

1. Пассивные – компоненты таких систем получают энергию от возмущающего воздействия;

2. Активные – сами генерируют сигнал о перегрузке, который сама система защиты и отрабатывает. Питаются, как правило, такие устройства от вспомогательных источников питания;

3. Схемотехнические – компоненты таких систем могут автоматически регулировать свое состояние, таким образом самостоятельно предотвращая свое разрушение.

Аварийный режим может вызывать не только выходом из строя компонентов источника питания, но и внешними факторами, такими как резкий скачок напряжения питания. Для защиты от пробоя управляющего электрода высоким напряжением параллельно к выводам затвор-эмиттер или затвор–исток подключают подавитель напряжения или стабилитроны. Чтоб защитить ключевые полупроводниковые элементы, например или транзисторы биполярные, от слишком большого обратного напряжения параллельно к выводам коллектор-эмиттер тоже подключают подавитель напряжения или стабилитроны. Для уменьшения скорости возрастания напряжения, которое также может привести к порче полупроводниковых элементов, между выводами сток-исток производят подключения оппозитного диода, который более быстродействующий, чем паразитный p-n переход данного транзистора. Могут также с выводами сток-исток транзистора последовательно подключить внешний диод. Для организации защиты при возникновении аварийного перенапряжения последовательно в силовой цепи подключаются плавкие предохранители или же автоматические выключатели, а после них параллельно питающим проводам подсоединяют варисторы, имеющих нелинейное сопротивление. Варистор – это резистор, сопротивление, которого зависит от приложенного к нему напряжению, если напряжение превысит значение лимитированного, то его сопротивление резко снизится. В случае превышения сетевого напряжения сопротивление варистора резко упадет и тем самым он зашунтирует силовые шины. При длительном перенапряжении варистор может перегреться и выйти из строя. При шунтировании ток, который резко возрастет, должен вызвать срабатывания автоматического выключателя или плавкого предохранителя, который разорвет цепь.

4. Эксплуатация NGN сетей

Сети следующего поколения (NGN – next generation network) представляют собой результат эволюции всей системы электросвязи. Тем не менее, основой реализации идеи NGN служит телефонная сеть, единственная из всех существующих сетей, которая:

1. Обеспечивает диалоговые услуги самой большой группе абонентов;

2. Приносит Оператору основные доходы.

Для сети NGN характерны существенные особенности, выделяющие ее в новый класс телекоммуникационных систем. Обычно выделяют пять таких особенностей NGN:

1. Использование пакетных технологий передачи и коммутации для обмена всеми видами информации;

2. Применение систем коммутации с распределенной архитектурой, которые отличаются от функционально ориентированных телефонных станций;

3. Отделение функций, которые касаются поддержки услуг, от коммутации и передачи;

4. Обеспечение возможности широкополосного доступа и мультисервисного обслуживания трафика вида "triple-play services" (речь, данные и видео);

5. Реализация функций эксплуатационного управления (в том числе и тех, что делегированы пользователям) за счет Web технологии.

Передача информации в форме пакетов через NGN основана на протоколах IP (Internet Protocol). Но идеология построения NGN существенно отличается от принципов, по которым создана сеть Интернет. В первую очередь, следует выделить поддержку в сети NGN заранее заданных показателей качества обслуживания (QoS – quality of service). Эти показатели стали определяться для обеспечения качественной телефонной связи через IP сеть – услуг VoIP (Voice over IP), более известных как IP-телефония.
Архитектура NGN, предложенная компанией Lucent Technologies:

Уровень услуг выделяется в самостоятельный элемент архитектуры сети. Он занимает верхнюю плоскость в рассматриваемой модели. В какой-то мере, выделение самостоятельного уровня услуг подобно решению, которое предложено в концепции интеллектуальной сети.

Уровень управления располагается на второй плоскости. В модели NGN этот уровень включает совокупность функций по управлению всеми процессами в телекоммуникационной системе, а также начисление платы за услуги связи и техническую эксплуатацию. Для реализации функций, которые выполняет этот уровень, Производители телекоммуникационного оборудования разработали аппаратно-программные средства, именуемые Softswitch.

Уровень среды обмена информацией находится на третьей плоскости. Функции, выполняемые этим уровнем, включают процедуры установления соединений между пользователями сети и межсетевое взаимодействие. Типичным примером оборудования, которое реализует эти функции в сети NGN, служат аппаратно-программные средства Media Gateway (транспортного шлюза).

Уровень доступа и транспорта располагается на четвертой плоскости. Основные функции этого уровня – перенос информации между конечными пользователями сети NGN. В качестве средств доступа в концепции сети NGN рассматриваются практически все используемые в настоящее время варианты, основанные на различных технологиях.

Документы международных организаций направлены на стандартизацию различных аспектов построения NGN. Ни один документ не связан с вопросами реализации сети NGN как результата эволюции телекоммуникационной системы. Подобные вопросы МСЭ и ETSI относят к компетенции Администрации связи каждой стран. В документе под названием "Основных положений по модернизации телефонной сети общего пользования для формирования NGN" изложены принципы модернизации телекоммуникационной системы, цель которых – формирование NGN.