Системы связи
86,706 233
 

  ivan2 ( Слушатель )
27 сен 2013 15:51:40

Тред №621185

новая дискуссия Дискуссия  226

Вопросы военной связи не дают покоя многим на ГА. Отсюда спорадические перестрелки в воздух и по своим.

Было три посыла:
1) надо брать объёмом заказа, иначе фигня получается;
2) надо создавать систему стандартов, иначе фигня получается;
3) надо устанавливать новую систему ответственности за отсутствие управления, иначе фигня получается.

Предлагаю плясать от печки, от самого низкого звена управления. Причина? Их три.

Вопросы управления стратегическими ядерными силами в деталях обсуждать в интернете противопоказано и, в конце концов, эти силы вообще могут себе позволить отдельную систему связи.

В остальном старшие звенья управления могут обойтись фельдъегерями (инертная система не нуждается в быстрой связи). В их интересах есть ФПС, которая исправно работает.

При нисходящем проектировании имеем проблему несходимости агоритма поиска решения, поскольку спускаемся от пожеланок к твёрдой земле в виде невозможности современной техники, науки и экономики эти пожеланки обеспечить.

Итак - рассматриваем отделение, потом, если получится, двинемся по иерархии управления вверх.

Почему отделение? Потому, что в БТР и БМП нужна радиостанция. Иначе нельзя. В танке тоже есть РСТ и во многих других машинах, но их экипажи действует либо успешно вместе в машине, либо наступает то, чего лучше бы не было.
Ситуация со стрелками-зенитчиками и некоторыми другими, когда связь должна доходить до отдельного солдата сути не то, что не меняет, а обнажает её.

Вопрос об управлении через инстанцию, засекречивании, виде, роде и способе организации связи риторический:
- через одну инстанцию;
- с засекречиванием;
- телефон;
- радио;
- радиосеть.

Без этого минимума обойтись невозможно.

Средства и системы 3-го и 4-го поколения отставим. Не удовлетворяют. Помечтаем о 5-м и следующих поколениях.

Весь мир сделал NGN/IMS, G3, делает G4, а мы топчемся. Почему топчемся? Давайте разберёмся с этим, но в военном контексте.

Итак, оцифрованная телефония, ИКМ - 8 килогерц дискретизации при 64 уровнях квантования. Классика по Котельникову - 64 Кбит/с. Довернём её в актуальную сторону – ПАКЕТНАЯ. Зачем пакетная, а для применения интернет-протоколов (IP). Вам каждый школьник скажет, что в Интернете весь мир работает, там всё разумно, эффективно и технологично.

Как это примерно работает? Сигнал с микрофона поступает на АЦП. С АЦП оцифрованные отсчёты поступают в буфер, где накапливаются для оформления в пакет, дальше пакет поступает на передачу в сторону корреспондента.

Тут появляется первая непреодолимая неприятность. Пока буфер не заполнен, передавать его пакетом невозможно. Возникают те самые идиотские паузы, которые мы с вами ежедневно наблюдаем по телевизору, когда удалённый телекомментатор отвечает ведущему программы новостей через секунду. Если для СМИ это неудобно, некрасиво, но стерпится, то для военной связи принят предел задержки равный четверти секунды. Иначе в бою совсем кирдык с такой связью наступает. Но четверть секунды, это на всю линию связи. Возьмём половинный запас на передающей стороне.
Что это значит? Это значит, что в течение 125 миллисекунд мы накопим в буфер отсчёты, а потом начнём его передавать пакетом. Звук от микрофона в это время будет накапливаться в другом буфере. Таких пакетов намереваемся передавать по 8 штук в секунду поочередно наполняя и опустошая пару буферов.

Имеем пакет звука на передачу. Оформляем его по протоколу IP версии 4. Что это значит? Это значит, что в голову пакета добавляется 20 тертрад (80 байт) заголовка.

Тут вспоминаем, что пакет надо зашифровать. Что это значит? Это значит, что IP - пакет вместе с заголовком шифруется, укладывается внутрь другого пакета со своим IP – заголовком, имитовставкой и номером пакета, который необходим для работы пакетного дешифратора на принимающей стороне.
В байтах это 80+ 80 + 2 + 4 + пакет = 166 + пакет.

Итого, чтобы передать 125 – миллисекундный зашифрованный пакет отсчётов речи к нему надо приставить 166 байт.

Если ради хохмы речь не передавать, а передавать только обязательную при шифрованном IP – обмене информацию, это 10,6 килобит в секунду. Это только объективные накладные расходы при применении стандартного для гражданских пользователей IP – протокола.

Каково соотношение объёма передаваемой информации полезной речевой и обязательной накладной?

166 байт - накладуха.
128 байт - речевая, при самом отстойном кодеке G.711.

Если применять более совершенные кодеки (MELPe), речевую составляющую можно снизить до 10 байт на пакет (1/8 секунды), но накладные IP – протокола как были 166 байт, так и будут!

Возникает вопрос, а нафейхуа нам в тактическом звене IP – протокол, и не разумнее ли его выкинуть с учетом того что в количественном отношении средства связи тактического звена доминируют в объёме поставок (в штуках)?
Отредактировано: ivan2 - 27 сен 2013 16:27:33
  • +0.16 / 1
  • АУ
ОТВЕТЫ (11)
 
 
  офисный планктон ( Слушатель )
27 сен 2013 16:37:38

Неплохо. Второкурснику я за такой ответ поставил бы твердую 5-у...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
  офисный планктон ( Слушатель )
27 сен 2013 17:34:33

Я тут было дело слегка пошутил. Обидеть не хотел. Юмор у меня такой...
И так, по существу.
Готовя переговоры по любому болмен крупному корпоративному сетевому проекту я отправляю будущим переговорщикам запрос на их пожелания по перечню вопросов, которые они хотели бы обсудить. Своей временной рабочей группе даю задание спрогнозировать эти вопросы и обозначить модель их обсуждения. Совпадения бывают, в лучшем случае, процентов на 40. И это у опытной и (вполне) профессиональной команды...
Сам  готовлю свой перечень вопросов, который обязательно нужно навязать к обсуждению. Раздаю членам временной группы для проработки. Согласно специфики вопросов и знаний/навыков участников... Описание результатов обсуждения этих вопросов обязательно должно войти в итоговый протокол...
Для ведомственных сетей - ровно та же фигня.
Это преамбула, что бы были понятны мои привычки, которые будут вылезать, при ведении разговора по данной теме...
В перечне обязательных вопросов всегда есть:
- про этапы реализации (проекта)
- про задачи этапов и их взаимозависимость
- про наличие средств, кадров и времени для каждого этапа
- про то, как заказчик видит судьбу проекта после его завершения
- про участие третьих сторон
- ...
Это кратко.
Далее - задачи, подробнее. Тут вылезают собсно пожелания из вопросов заказчика. Добавляем вопросы группы. Берем еще "лучшие практики" крутых, и главное, предварительно отлаженных поставщиков решений.
...Итак - рассматриваем отделение, потом, если получится, двинемся по иерархии управления вверх...
Выступите в роли предполагаемого заказчика этой темы переговоров? Если да, то тогда примите запрос на отправку мне перечень вопросов, которые хотели бы обсудить...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
27 сен 2013 17:55:35

В корень глядите.  Подмигивающий

Из приведённого перечня:
1) надо брать объёмом заказа, иначе фигня получается;
2) надо создавать систему стандартов, иначе фигня получается;
3) надо устанавливать новую систему ответственности за отсутствие управления, иначе фигня получается,

Моё утверждение 3-е. Это самое сложное. Отдельное предприятие, или целое ведомство конкретно (как Вы предлагаете) такую задачу не решит в силу наличия 1) и 2).

Объяснять людям надо масштаб задачи. Это не туннель на Аляску с Чукотки просверлить. Туннель на Аляску - тяжело, дорого, возможно бессмысленно, НО ПРАКТИЧЕСКИ НИКОГО НЕ ЗАТРАГИВАЕТ. Поэтому может быть построен с большей вероятностью, чем то, о чём мы с Вами сейчас разговариваем.

Ломать надо. Ломать людей и бизнесы. Это сложно. Обсудим, как валить ..., ..., ... ?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  офисный планктон ( Слушатель )
27 сен 2013 18:44:34

Объяснять - это позже...
Сначала надо понять, что военные хотят получить?
Скажем, на уровне, который раньше назывался танковая дивизия.  Внутри, наверх и в стороны. Как это было в начале 80-х я знаю хорошо. Причем, кроме мобильной связи (радиостанции в танках и в КШМ, а так же РР и дальники) было еще много чего, о чем сегодня мало говорят. Была связь штаба дивизии. Причем, не только проводная. Была связь в ЗКП. Постоянная и развертываемая. Была связь в штабах полков, казармах и пр...
И так.
Мои темы обсуждения для данного этапа:
- про (под)этапы реализации (этапа)
- про задачи (под)этапов и их взаимозависимость (в рамках решения общих задач этапа)

Ваши мысли (как предполагаемого заказчика) по этим темам для проведения дальнейших переговоров?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
  ps_ ( Слушатель )
27 сен 2013 19:43:05


Пара уточнений:

1) Минимальный размер IPv4 пакета 64 байт, т.е. там не может быть 80 байт заголовка. Вы наверное с TCP пакетом перепутали
2) Вы забыли про коррекцию ошибок. В реальности надо как минимум 3 бита на каждые 5 бит данных

А в тактической ГОЛОСОВОЙ связи IP и не нужен. Например в том же wifi шифрование и коррекция ошибок идет ниже уровня IP
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
27 сен 2013 21:36:15

1)
Я указывал на размер заголовока а на на размер тела пакета. Вот заголовок.
                   
                   Internet Header Format


 A summary of the contents of the internet header follows:



   0                   1                   2                   3
   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |Version|  IHL  |Type of Service|          Total Length         |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |         Identification        |Flags|      Fragment Offset    |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |  Time to Live |    Protocol   |         Header Checksum       |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |                       Source Address                          |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |                    Destination Address                        |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |                    Options                    |    Padding    |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Ссылка http://tools.ietf.org/html/rfc791

Коррекцию и прочие популярные заблуждения я пока не трогал специально. Это отдельная тема. Бизнес - тема. Тема о том, как делать деньги на избытке плохой пропускной способности преобразовывая её избыток в узкий, но качественный канал. Такие системы обладают пороговым эффектом. По снижении качества "некачественного" канала ниже определённого предела система отказывает напрочь. Полностью. Никакие корректирующие коды не помогают. Они перестают работать потому, что в любом коде сначала оговариваем условия, при которых он работает. Если условия нарушены, разработчик кода - "учёный", а потребитель "лох в дерьме".

Военных пороговые эффекты напрягают до неприятия. Я их понимаю. Забегу немного вперёд. Разность рассуждений и уровень взаимонепонимания лежит в том, что потребитель судит на прикладном уровне и говорит, вот дай мне вероятность ошибки 10 в минус неуебенной, на что ушлый провайдер говорит:"Да нет проблем, денег стоит столько, корректирующие коды применим такие".
Радист же говорит:"Ээээ дружок, для такой вероятности неошибки нам надо подвинуть остальных в радиоэфире по мощности и занимаемой полосе. Есть ещё природный фактор,...". На этом месте придурок-потребитель перестаёт слушать и декларирует стандартное - надо корректирующие коды применять, есть люди, которые мне про это рассказывали и даже показывали. По необразованности он забывает упомянуть о том, что ему всё это показывали в направляющих средах (на человеческом языке - кабелях оптических, или электрических).

Короче, это отдельная тема про популярное наебалов о корректирующих кодах. Восприятие корректирующих кодов сродни религиозной вере в то, что можно получить что-то из ничего (назовём это верой в вечный двигатель третьего рода).

Короче это отдельная тема.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  ps_ ( Слушатель )
27 сен 2013 22:38:42


Ну правильно. Минимальный заголовок 20 байт, максимальный 60 байт
Минимальный размер пакета брался из требования, чтобы передатчики на противоположных концах толстого эзернетовского кабеля
успевали обнаружить, что они одновременно передают и повторить передачу пакета после случайной задержки.




Все конечно с одной стороны хотят цифровой передачи, т.е. битик в битик, а с другой стороны полосы нормальной не дают  Подмигивающий
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  ivan2 ( Слушатель )
27 сен 2013 23:29:14

Заголовок IP - пакета v4 20 тетрад.
Заголовок IP - пакета v6 36 тетрад.

Касательно конкуренции за доступ к среде, Вы спутали уровень кадров Ethernet, которые действительно конкурируют за доступ к среде передачи, с пакетами IP, которые укладываются в кадры Ethernet. Длина IP - пакета измеряется 16-ю битами (поле с 16 по 31 в первой тетраде заголовка). В быту такие длины нецелесообразны, в том числе из-за конкуренции за доступ к среде, поэтому пакеты применяют обычно раз в восемь короче, или рекомендуемые стандартные по RFC4638 MTU ≈ 2К (ПОЛУЧИЛ ОТЛУП, НЕМНОГО ПОТЕРЯЛ). В высокопроизводительных сетях, где обзаботились конструктивными решениями для снижения вероятности коллизий, перекидываются сразу слониками (кадрами Ethernet-Jumbo по 64 К).
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  прозаик ( Слушатель )
28 сен 2013 22:12:21
[quote author=ivan2 link=topic/1240/message/1957753#msg1957753 date=138030337
                 
                   

Короче, это отдельная тема про популярное наебалов о корректирующих кодах. Восприятие корректирующих кодов сродни религиозной вере в то, что можно получить что-то из ничего (назовём это верой в вечный двигатель третьего рода).

Короче это отдельная тема.
[/quote]В помехоустойчивых кода используется введение избыточности, т.е. в кодовом слове может содержатся до 2/3 избыточной информации. Пример, код Хемминга 3.1.3, код повторитель, в котором каждый бит передается 3 раза. Но кодов очень много и с такой избыточностью едва ли работают, это так для примера.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  прозаик ( Слушатель )
29 сен 2013 21:50:04
В помехоустойчивых кодах вводится избыточность занимающяя иногда до 2/3 передаваемой информации. Пример, код Хемминга 3.1.3 код повторитель,каждый бит передается 3 раза. Ну это простейший код, на практике не встречал, так для примера.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
  прозаик ( Слушатель )
28 сен 2013 16:27:54
Уважаемый Иван зачем ИКМ в военных системах связи? ИКМ не лучший способ перевода аналога в цифру, есть другой который у нас используется с середины 50 годов, в этом способе кодируется не уровень квантования, а приращение к предыдущему уровню всего одним битом, что совместно с вокодером позволяет передавать голос на скорости 4,8 кбит, 2,4кбит. помехозащищенность на два порядка лучше ИКМ. При ошибке 10 в - 4 по ИКМ каналу трудно говорить, идет треск т.к. ошибка приводит к переходу на любой уровень квантования, в используемом способе ошибка приводит  к перереходу лишь на один шаг квантования, что позволяет на указанных скоростях свободно говорить при ошибке 10 в - 3 и даже 10 в -2 теряется только внятность голоса. Стандартный канал 48 кбит, который разбивается на кучу более мелких скоростей, что делает его очень гибким. Поток 2,048 Мбит свободно можно ввести в потоки Е2,Е3 СТМ1 систем PDH и SDH.                                                                                                                                                                                                           Меня волнует другой вопрос, у нас государственная система связи построена по западным стандартам. В системе SDH частота синхросигнала 1 уровня не должна уходить более чем 10 в - 11 для этого используются высокостабильные генераторы типа цезиевых или берется сигнал со спутников GPS через специальный приемник. Такие приемники используются широко. Т.е. стоит ввести в сигнал GPS нестабильность, как система связи разрушается на отдельные элементы.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
<< Тред №621184
Тред №621186 >>