Spektrning kengayishi

Muddati spektrning kengayishiko'plab harbiy va tijorat aloqa tizimlari tomonidan ishlatilgan. Tarqalgan spektr tizimlarida har bir signal tashuvchisi an'anaviy modulyatsiyalangan signalga qaraganda ancha kengroq radio chastota diapazonini talab qiladi. Kengroq chastota diapazoni ba'zi foydali narsalarni beradi

boshqa usullar bilan erishish qiyin bo'lgan xususiyatlar va xususiyatlar.

Spektral kengayish - bu nafaqat signal spektrining kengayishini, balki uning boshqa signallarga ta'sirini susaytirishni ta'minlaydigan qo'shimcha modulyatsiya bosqichidan foydalangan holda kengaytirilgan spektr bilan signal hosil qilish usuli. Qo'shimcha modulyatsiya uzatiladigan xabar bilan hech qanday aloqasi yo'q. Shu sababli, tarmoqning bunday kengayishi, keng polosali chastotali modulyatsiyada yuz beradigan qo'shimchali oq Gauss shovqinining (ABGS) ta'sirini susaytirishga imkon bermaydi.

Spektr tizimining afzalliklari

spektral zichlik 4) masofani o'lchash uchun yuqori aniqlik 5) aloqa xavfsizligi 6) qasddan aralashuv ta'siriga dosh berish qobiliyati

8) bir vaqtning o'zida bitta radio chastotali kanalni egallagan foydalanuvchilar sonining ko'payishi bilan aloqa sifati asta-sekin pasayishi

9) Sotishda arzon narx

10) zamonaviy elementar bazaning mavjudligi (integral mikrosxemalar).

Kengaytirilgan spektrli tizimlarning asosiy guruhlari

Arxitektura va ishlatiladigan modulyatsiya turlariga muvofiq,

spektr spektr tizimlarini quyidagi asosiy guruhlarga bo'lish mumkin.

Soxta tasodifiy ketma-ketliklarga (PSP) asoslangan spektrni to'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan tizimlar, shu jumladan CDMA tizimlari (CDMA).

Ishlash chastotasini sozlash tizimlari ("sakrash" chastotasi bilan), shu jumladan ish chastotasini sekin va tez sozlaydigan CDMA tizimlari.

Spectrum va Carrier Control Multiple Access (CSMA) tizimlarini tarqating.

Signallarning vaqtincha pozitsiyasini qayta o'zgartirish tizimlari ("sakrash" vaqti).

Signallarning chastotali modulyatsiyasi tizimlari (chip modulyatsiyasi). Aralash spektr texnikasiga ega tizimlar.

Mobil radioaloqa tizimlari va simsiz mahalliy tarmoqlarda spektrni to'g'ridan-to'g'ri tarqalish, ish chastotasini sozlash va tashuvchini boshqarish bilan spektrning tarqalishi usullari keng qo'llaniladi.

Soxta tasodifiy ketma-ketliklar yordamida to'g'ridan-to'g'ri tarqalish

Shakl 1. Strukturaviy diagramma

to'g'ridan-to'g'ri tizimlar

spektrning kengayishi

signallardan foydalanish

soxta tasodifiy

ketma-ketliklar: a -

bilan signal uzatuvchi

PSK va undan keyin

spektrning kengayishi; b - ekvivalent uzatgich pallasi

spektrning kengayishi

modulyatsiya qilinadigan chastotalar diapazonida amalga oshiriladi; in - qabul qiluvchi.

Spektr spektri bilan signallarni yaratish jarayoni ikki bosqichda sodir bo'ladi: spektrning modulyatsiyasi va tarqalishi (yoki soxta tasodifiy ketma-ketlik orqali ikkinchi darajali modulyatsiya). Ikkilamchi

modulyatsiya g (t) s (t) ko'paytirishning ideal ishlashi yordamida amalga oshiriladi (1-rasm).

bosilgan tashuvchi bilan amplituda modulyatsiyalangan ikki tomonlama signal.

PSK signali quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

bu erda d (t) ikki holatga ega bo'lgan tozalanmagan ikki darajali signaldir: +1 va -1; chpch - bu oraliq chastota, Ps - bu signal kuchi.

Spektr g (t) kengayishining signallari sifatida f \u003d 1 / Tc belgisini takrorlash tezligi bo'lgan soxta tasodifiy ketma-ketlik (PSP) signalidan foydalaniladi. Qayta modulyatsiya natijasida tarqalish spektriga ega PSK signali hosil bo'ladi:

Ushbu oraliq chastota signali radio chastota sintezatori (RF) yordamida kerakli chastotaga etkaziladi. Bu erda ω0 oraliq ω IF ni yoki radio chastotasining chastotasini bildiradi.

Shunday qilib, qabul qiluvchining kirishida bir xil chastotali diapazonga ega bo'lgan kengaytirilgan spektrli M mustaqil signallari yig'indisi olinadi:

bu erda M - bir vaqtning o'zida uzatuvchi (faol) foydalanuvchilar soni; g i (t) - i-chi transmitter-qabul qilgich juftligining SRP; s i (t) modulyatsiyalangan signal; I (t) - aralashuv (qasddan yoki o'ziga tegishli); n (t) - ABGS.

Xabar mo'ljallangan foydalanuvchining qabul qiluvchisida vaqtni sinxronlashtiradigan signal g i (t) siqishni ta'minlaydi.

spektr va tegishli transmitterning SRP signalining aniq nusxasini aks ettiradi. Spektrli siqishni natijasida olingan tor tarmoqli PSK signali demodulyatsiya qilinadi. Yuqoridagi misolda ikkilik fazli modulyatsiya / demodulyatsiya qo'llaniladi. Biroq, boshqa turlar mumkin.

mSK, GMSK, GFS ^ FBPC va FQFSK kabi modulyatsiyalar.

Agar taqsimlanmagan SRP signallari ansambli tanlansa, u holda spektrni siqish ishidan so'ng faqat modulyatsiyalangan foydali signal saqlanadi. Boshqa barcha signallar, bog'lanmagan holda, keng polosali tarmoqni saqlab qoladi va demodulator filtrining chegara o'tish kanalidan oshib ketadigan spektr kengligiga ega.

tizimning qabul qiluvchi qismlari 4-rasmda ko'rsatilgan. Bu erda ikkilik SRP generatori chastota sintezatorini boshqaradi, uning yordamida bir chastotadan boshqasiga ko'p chastotalardan ikkinchisiga o'tish ("sakrash") amalga oshiriladi. Shunday qilib, bu erda kengaytirish effekti

spektr qiymatlari mavjud bo'lgan chastotalarning tanlangan f j, soxta tasodifiy sozlanishi tufayli erishiladi. . . , f N,

bu erda N bir necha ming va undan ortiq qiymatlarga erishishi mumkin.

Agar xabarni sozlash tezligi (chastotani o'zgartirish tezligi)

xabar tezligidan oshadi, keyin bizda tezkor tizim mavjud   chastotani sozlash.Agar sozlash tezligi tezlikdan past bo'lsa

xabarlarni uzatish, shunday qilib bir necha bit sozlash oralig'ida uzatiladi, keyin bizda tizim mavjud sekin chastotani sozlash.

Spektrni kengaytirish usullari

Dastlab, harbiy nazorat va aloqa tizimini rivojlantirishda spektrni kengaytirish usullari (PC yoki SS - Spread-Spectrum) ishlatilgan. Ikkinchi Jahon urushi paytida qasddan aralashuvga qarshi kurashish uchun radarlarda spektr kengayishidan foydalanilgan. So'nggi yillarda ushbu texnologiyaning rivojlanishi shovqin kanallari orqali tor tarmoqli signallarni uzatishda yuqori shovqin immunitetini ta'minlash uchun samarali radio aloqa tizimlarini yaratish istagi bilan izohlanadi.

Aloqa tizimi - bu quyidagi holatlarda kengaytirilgan spektrga ega tizim:

Etkazish uchun ishlatiladigan chastota diapazoni joriy ma'lumotlarni uzatish uchun zarur bo'lgan minimal darajadan ancha kengroqdir. Bunday holda, axborot signalining energiyasi past chastotali shovqin nisbati bo'yicha chastotani o'tkazish qobiliyatiga nisbatan kengayadi, natijada shovqinni kiritish orqali signalni aniqlash, tutish yoki uzatish qiyin bo'ladi. Umumiy signal kuchi katta bo'lishi mumkin bo'lsa-da, har qanday chastota diapazonidagi signal-shovqin nisbati juda kichik, bu esa spektr signalini radio aloqa orqali aniqlashni qiyinlashtiradi va stanografik usullar bilan yashiringan ma'lumot kontekstida, odam tomonidan ajratish qiyin.

Spektrning tarqalishi uzatilayotgan ma'lumotdan mustaqil bo'lgan tarqalish (yoki kod) deb nomlangan signal yordamida amalga oshiriladi. Barcha chastota diapazonida signal energiyasining mavjudligi tarqaladigan spektr signalini shovqinlarga chidamli qiladi va tarqalish spektri usuli bilan konteynerga kiritilgan ma'lumot uning yo'q qilinishiga yoki idishdan olinishiga chidamli. Aloqa tizimiga siqish va boshqa turdagi hujumlar spektrning ba'zi qismlaridan signal energiyasini yo'q qilishi mumkin, ammo ikkinchisi butun diapazon bo'yicha tarqatilganligi sababli, boshqa tarmoqlarda ma'lumotni tiklash uchun etarli ma'lumotlar mavjud. Natijada, agar siz, albatta, kod signalini ishlab chiqarishda foydalanilgan kalitni oshkor qilmasangiz, ruxsatsiz shaxslar tomonidan ma'lumotni olish ehtimoli sezilarli darajada kamayadi.

Dastlabki ma'lumotni tiklash (ya'ni "spektrni toraytirish") qabul qilingan signalni kod signalining sinxronlashtirilgan nusxasi bilan taqqoslash orqali amalga oshiriladi.

Radioaloqada spektrni kengaytirishning uchta asosiy usuli mavjud:

To'g'ridan-to'g'ri PSP (RSPP) dan foydalanish;

Chastotani otish yordamida;

Chiziqli chastotali modulyatsiya (LFM) yordamida siqishni ishlatish.

Spektr to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlik bilan kengaytirilganda, ma'lumot uzatish, belgilangan chegaralar ichida soxta tasodifiy qiymatlarni qabul qiladigan funktsiya bilan modulyatsiya qilinadi va vaqt doimiyiga - elementar binolarni (signal elementlari) kuzatish chastotasi (tezligi) ga ko'paytiriladi. Ushbu soxta tasodifiy signal barcha chastotalarda tarkibiy qismlarni o'z ichiga oladi, ular kengaytirilganda signal energiyasini keng diapazonga o'zgartiradi.

Chastotani sakrash yordamida spektrni tarqatish usulida transmitter bir zumda bitta tashuvchining chastotasini boshqasiga o'zgartiradi. Yashirin kalit bu chastotani o'zgartirishning soxta tasodifiy qonunidir.

LFM yordamida siqishni paytida signal chastotasi vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan funktsiya tomonidan modulyatsiya qilinadi.

Shubhasiz, ushbu usullarning har qandayidan stganografik tizimlarni qurishda fazoviy sohada foydalanish mumkin.

RSPP usulini amalga oshirish variantlaridan birini ko'rib chiqing, ularning mualliflari Smit (J.R. Smit) va Komiski (V.O. Komiski). Modulyatsiya algoritmi quyidagicha: xabarning har bir biti ba'zi bir asosiy funktsiya bilan ifodalanadi, o'lchov bitning qiymatiga qarab ko'paytiriladi (1 yoki 0), +1 yoki -1:

Ushbu holda qabul qilingan modulyatsiyalangan xabar o'lchamdagi kulrang rangdagi rasm sifatida ishlatiladigan konteyner tasviri bilan pikselga piksel qo'shiladi. Natijada, tirnoqli rasm, da.

Simsiz texnologiyalar kabel mahsulotlarini ishlatish imkoniyati cheklangan bo'lsa, uzoq ishlab chiqarish joylari bilan xavfsiz va ishonchli aloqani ta'minlaydi. Texnik xizmat ko'rsatishni tashkil qilish uchun simsiz qurilmalar nasoslar va mexanizmlarning holatini kuzatib borish, oqava suvlarni nazorat qilish stantsiyalari va kirish / chiqish tizimlaridan ma'lumotlarni uzatish.

Bir echimda, simsiz tizim ob-havo stantsiyasining ko'rsatkichlarini va kimyoviy oqava suv oqimining ko'rsatkichlarini oladi. Zavoddagi ob-havo stantsiyasi asosiy boshqaruv panelidan 2,5 kilometr masofada joylashgan bo'lib, unda anemometr (shamol tezligi), termometr va gigometrdan ma'lumotlarni to'playdigan magnitafon o'rnatilgan. Magnitolani tarqatish chastotasi ish chastotasini o'zgartirish (FHSS) texnologiyasidan foydalangan holda 900 MGts chastotasida ishlaydigan Moore Industries WLM Remote RF simsiz moslamasiga ulanadi, u ob-havo stantsiyasi yaqinidagi yuqori qo'lga o'rnatilgan direktor antennasidan foydalanib ma'lumotlarni uzatadi. Operatsiya paytida jiddiy muammolar hali paydo bo'lmagan.

Oqava suvlarni nazorat qilish stantsiyasi bilan simsiz ulanishni o'rnatish imkonsiz bo'lib tuyuldi. Stantsiyadan markaziy boshqaruv paneligacha bo'lgan masofa atigi 500 m bo'lsa-da, radio chastotali signal qozonxonaning to'rt qavatli binosidan o'tishi kerak edi. Shunga qaramay, o'rnatishdan oldin sinovlar o'tkazildi va radio tarmog'i muammosiz ishladi. Bularning barchasidan asosiy saboq shundaki, simsiz texnologiya siz ishlamasangiz ham ishlaydi. Buning uchun faqat tizimni sinab ko'rish kerak.

Radio texnologiyalari juda ko'p. Ularning ishlash mexanizmlarini tushunish muayyan dastur uchun eng maqbul echimni tanlash uchun zarurdir. Simsiz tarmoq litsenziyalangan yoki litsenziyasiz, chekilgan yoki seriyali interfeys bilan, tor doiradagi yoki kengaytirilgan spektrli, xavfsiz yoki ochiq protokoli, Wi-Fi ... ro'yxati davom etmoqda. Ushbu maqola simsiz texnologiyalarga kirishdir.

Radio chastota diapazoni

Simsiz aloqani tashkil qilish uchun 9 kiloertts (kHz) dan minglab gigagertsgacha (gigagerts) dan foydalanish mumkin. Yuqoridagi chastotalar infraqizil spektr, yorug'lik spektri, rentgen nurlari va boshqalar. Radiochastotalar televizion va radio stantsiyalari, mobil telefonlar va boshqa simsiz qurilmalar tomonidan foydalaniladigan cheklangan manba bo'lgani uchun, aloqa va ma'lumotlar uzatishning ayrim turlari uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan diapazonlar davlat idoralari tomonidan belgilanadi.

AQShda Federal aloqa komissiyasi (FCC) nodavlat foydalanuvchilar o'rtasida chastotalarni taqsimlaydi. FCC sanoat, ilmiy va tibbiy asbob-uskunalar 902-928 MGts, 2400-2483.5 MGts va 5725-5875 MGts oralig'ida signal kuchiga, quvvatiga va boshqa radio uzatish parametrlariga cheklangan holda ishlashi kerakligini aniqladi. Ushbu diapazonlar litsenziyalanmagan va ular FCC qoidalari doirasida bemalol ishlatilishi mumkin. Litsenziyadan keyin spektrning boshqa diapazonlaridan foydalanish mumkin. 1-jadvalda radiochastota spektrining diapazoni va ularning ko'lami ko'rsatilgan.

Litsenziyalangan yoki litsenziyasiz chastotalar

Federal aloqa komissiyasi tomonidan berilgan litsenziya litsenziyalangan chastotada ishlash uchun talab qilinadi. Ideal holda, bu chastotalar shovqinli immunitetga ega va aralashish bo'lsa, buzg'unchi jinoiy javobgarlikka tortilishi mumkin. Kamchiliklari - litsenziyani olishning murakkab va uzoq davom etadigan protsedurasi, mavjud bo'lgan qurilmalarni sotib olishning mumkin emasligi, chunki ular litsenziyali chastotada ishlash uchun ishlab chiqarilishi kerak va, albatta, litsenziyani olish xarajatlari.

Ruxsat berilmagan chastota deganda Federal aloqa komissiyasi tomonidan belgilangan va ro'yxatdan o'tishga ehtiyoj sezmasdan foydalanish uchun bepul bo'lgan chastota tushuniladi. Tizimning joylashishiga qarab signal kuchiga cheklovlar mavjud. Masalan, AQShda 900 megagerts oralig'ida maksimal quvvat 1 vatt yoki 4 vatt EIRP (samarali izotrop nurlanish kuchi) dir.

Ruxsat berilmagan chastotalardan foydalanishning afzalliklari yaqqol ko'rinib turibdi: litsenziya olish uchun vaqt va pul sarflash kerak emas; ko'plab ishlab chiqaruvchilar ushbu chastotalarni qo'llab-quvvatlaydigan mahsulotlarni bozorga etkazib berishadi, litsenziyalash xarajatlari etishmasligi sababli ishga tushirish xarajatlari kam. Kamchiliklar litsenziyalanmagan diapazonning g'oyasida yotadi: bir vaqtning o'zida bir nechta tizim bir xil chastotada ishlashi mumkin, bu ma'lumot uzatishda xalaqit va yo'qotishga olib keladi. Bunday holda, spektrni kengaytirish texnologiyasidan foydalanish kerak. Kengaytiriladigan spektr uzatgichlar paydo bo'ladigan shovqinlarni samarali ravishda engib o'tadi va hatto radio chastotali shovqin sharoitida ham ishlaydi.

Spektr tizimlarini tarqating

Kengaytiriladigan spektr - bu past chastotali radio chastotasi signalini keng chastota diapazoniga uzatadigan usul, tor tarmoqli signal orqali uzatilganda esa butun quvvat bitta chastotaga jamlangan. Tor tarmoqli signal bu radio chastota spektrining kichik doirasini egallagan signaldir. Keng polosali tarmoq ancha katta tarmoqni egallaydi. Ikkala eng keng tarqalgan tarqalish texnologiyalari: Spread Spectrum (FHSS) va Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) bilan chastotani sakrash.

Ta'rifdan ko'rinib turibdiki, chastotani pasaytiradigan qurilmalarda ma'lum vaqt oralig'idan keyin uzatgichning ish chastotasi o'zgaradi. Tugatishning afzalliklari yaqqol ko'rinib turibdi: uzatuvchi ma'lumotlar uzatish chastotasini shunchalik tez o'zgartiradiki, faqat bitta algoritmdan foydalanib sozlangan qabul qilgich ma'lumot olish imkoniyatiga ega. Qabul qiluvchida to'g'ri chastotada kerakli vaqtda signalni qabul qilish uchun qabul qilingan chastotalarning soxta tasodifiy ketma-ketligi bo'lishi kerak. 1-rasmda vaqt o'tishi bilan signal chastotasi qanday o'zgarishi ko'rsatilgan. Har bir spazmodik o'tish bir xil quvvat va ta'sir qilish vaqtiga ega (kanalda ishlash vaqti). 2-rasmda vaqt chastotasiga bog'liqlik, sakrashning muntazam ravishda sodir bo'lishi aniq. O'tishlarning ketma-ketligi soxta tasodifiydir.

1-rasm. "Sakrash" natijasida tashuvchi chastotasi o'zgaradi. Signal kuchi doimiy bo'lib qoladi.

DSSS ma'lumotlar signalini "chiplar" deb nomlanuvchi belgilar ketma-ketligi bilan birlashtiradi va shu tariqa signal kattaroq diapazon orqali "kengayadi". Boshqacha qilib aytganda, asl signal musbat va salbiy bitlarning soxta tasodifiy ketma-ketligi natijasida hosil bo'lgan shovqin signaliga ko'paytiriladi. Qabul qilgich dastlabki ma'lumotni olgan holda qabul qilingan signalni bir xil ketma-ketlik bilan ko'paytiradi (chunki 1 x 1 \u003d 1 va -1 x-1 \u003d 1).

Signal "kengaytirilganda" original tor tarmoq signalining kuchi har bir muayyan chastotada (past quvvat zichligi deb ataladigan) quvvatni kamaytirgan holda keng diapazonda taqsimlanadi. 3-rasmda radio chastota spektrining tor qismida signal ko'rsatilgan. 4-rasmda spektrning aksariyat qismiga tarqaladigan signal bir xil umumiy kuchga ega, ammo har bir chastotada kamroq quvvat mavjud. Kengayish spektrning ma'lum qismlarida signal kuchini kamaytirgani sababli, signal shovqin sifatida qabul qilinishi mumkin. Qabul qilgich qo'shilgan "chiplardan" original signalni tozalab, qabul qilingan signalni tanishi va demodulyatsiya qilishi kerak.

FHSS va DSSS texnologiyalari sanoatda keng qo'llaniladi. Har bir alohida holatga qarab, u yoki bu texnologiya eng yaxshi echim bo'lishi mumkin. Qaysi biri yaxshiroq ekanligini muhokama qilishning o'rniga, farqlarni tushunish va sizning arizangizga to'g'ri keladigan texnologiyalarni tanlash juda muhimdir. Umuman olganda, tanlov quyidagi ta'sir ko'rsatadi:

O'tkazish qobiliyati

Joylashtirish

Shovqin

Aloqa doirasi

Xavfsizlik

O'tkazish qobiliyati

O'tkazish qobiliyati - bir soniyada tizim tomonidan uzatiladigan yoki olingan ma'lumotlar miqdori. Bu to'g'ri texnologiyani tanlashda eng muhim omillardan biridir. DSSS chastota diapazonidan samaraliroq foydalanish va kengroq diapazonda ishlash tufayli FHSS-ga qaraganda yuqori o'tkazish qobiliyatiga ega. Ko'p sanoat taqsimlangan I / O tizimlari uchun past FHSS o'tkazish qobiliyati katta tashvish tug'dirmaydi. Ammo, agar tarmoq hajmi yoki ma'lumot uzatish tezligi oshsa, ushbu ko'rsatkichga ko'proq e'tibor beriladi. FHSS transmitterlarining aksariyati chekilgan tarmoq uchun 50-115 kbit / s gacha o'tkazish qobiliyatiga ega. DSSS o'tkazish qobiliyati 1-10 Mbit / s gacha. Garchi DSSS transmitterlari FHSS kontragentlariga qaraganda yuqori o'tkazish qobiliyatiga ega. Sanoat ishlab chiqarishi va SCADA tizimlari uchun zarur bo'lgan bir xil tarmoq xavfsizligini va diapazoni ta'minlaydigan DSSS qurilmasini topish unchalik oson emas.

900 megaherts (902-928 MGts) bazaviy chastotada 26 megagerts chastota bilan ishlaydigan FHSS transmitterlaridan va 22 MGts chastotali 2,4 gigagertsli DSSS transmitterlaridan farqli o'laroq, litsenziyalangan chastotalarni ishlatadigan radio uzatuvchilar 12,5 kHz spektr bilan cheklangan. Tabiiyki, spektrning kengligi cheklanganligi sababli, o'tkazish qobiliyati ham cheklangan. Ko'pgina litsenziyali chastotada ishlaydigan transmitterlar 6400 - 19200 bit / s o'tkazish qobiliyatiga ega.

Joylashtirish

Joylashtirish deganda bir-biriga yaqin bo'lgan bir nechta radio tarmoqlarining ishlash imkoniyati tushuniladi. DSSS texnologiyasi qo'shni hududda bir nechta radio tarmoqlarining ishlashiga imkon bermaydi, chunki signal bitta chastota diapazonida tarqaladi. Masalan, 2,4 Gigagertsli ISM diapazonida (sanoat, ilmiy va tibbiy tarmoq) faqat uchta DSSS kanalidan foydalanish mumkin. Har bir kanal spektrning 22 megagertsigacha kengaytirildi, bu faqat uchta tarmoqning bir-biriga o'xshash chastotalarni ishlatmasdan ishlashiga imkon beradi.

Boshqa tomondan, turli xil siljishlar ketma-ketligidan foydalanish tufayli bir nechta FHSS tarmoqlari bir xil chastota diapazonida ishlashi mumkin. Turli xil chastotalar bir xil chastotalar diapazonida turli vaqtlarda ishlatiladigan o'tish sekundiga ortogonal ketma-ketlik ham deyiladi. FHSS bir nechta tarmoqlarning shovqinsiz ishlashiga imkon beradigan ortogonal ketma-ketlik dasturlaridan foydalanadi. Katta tarmoqlarni rivojlantirishda va ulanishlarni ajratish zaruratida bu katta ustunlikdir. Ko'pgina laboratoriya sinovlari shuni ko'rsatadiki, 15 gacha FHSS tarmog'i va faqat 3 DSSS tarmog'i bir vaqtning o'zida ishlashi mumkin.

Shubhasiz, bir xil spektrdagi 12,5 megagerts diapazonda ishlash tufayli tor diapazondagi radiostansiyalar bir-biriga juda yaqin joylashishi mumkin emas.

Shovqin

Shovqin - radio chastota spektrining ulashgan yoki bir xil qismidagi radio shovqini. Ikki signalning superpozitsiyasi yangi radio to'lqinini keltirib chiqarishi yoki ishlaydigan signal orqali uzatilayotgan ma'lumotlarning yo'qolishiga olib kelishi mumkin. Spread spektr texnologiyasi shovqinni juda yaxshi boshqaradi, garchi turli texnologiyalar bu muammoni turli yo'llar bilan hal qilsa. DSSS qabul qiluvchisi tor tarmoqli shovqinni aniqlasa, qabul qilingan signal original xabarni tiklash uchun "chip" qiymatiga ko'paytiriladi. Shunday qilib, dastlabki manba signali yuqori quvvatli tor tarmoqli signalga aylantiriladi; kam quvvatli keng polosali signal kabi shovqin e'tiborga olinmaydi.

Asosan, DSSS signalini radio tarmog'ining ichki shovqin darajasidan pastroq joylashtiradigan mexanizm signal uzatishda tor tarmoqli shovqinlarni e'tiborsiz qoldirishga imkon beradi. Shuning uchun, DSSS uchinchi tomon shovqini bilan juda yaxshi ishlaydi, ammo agar shovqin kuchliroq bo'lsa, jiddiy muammolar paydo bo'lishi mumkin, chunki demodulyatsiya shovqin signalini asl signal kuchidan pastga tushira olmaydi.

FHSS-ning 83,5 MGts chastotada 4 Gigagertsli chastotada ishlashini va ma'lum chastotalarda (tor tarmoqdagi sinxron ma'lumot paketlarini yaratishga o'xshash) yuqori signallarni ishlab chiqarishini hisobga olib, agar tor tarmoqli shovqin generatori ishlatilgan chastotalarning birida ishlamasa, shovqinni oldini oladi. Eng yomon holatda, tor tarmoqli shovqinlar tizimni boshqa chastotada yana yuborish orqali qoplashi mumkin bo'lgan bir nechta sakrashni blokirovka qiladi. Bundan tashqari, Federal aloqa komissiyasining qoidalari sakrashlar ketma-ketligida minimal chastotalarni ajratishni talab qiladi, shuning uchun tor tarmoqli signal bilan aralashish ehtimoli minimallashtiriladi.

Keng polosali shovqin holatlarida DSSS ishonchli ishlamaydi. DSSS butun signalni bir vaqtning o'zida 22 MGts chastotada yoki undan kuchli signalga tegizishda ancha kam quvvat bilan 22 MGts diapazonga kengaytirganligi sababli, 100% DSSS uzatishni blokirovka qilishi mumkin va FHSS uzatilishining atigi 25%. Bunday holda, FHSS samaradorligi pasayadi, ammo ma'lumotlarning to'liq yo'qolishi bo'lmaydi.

Litsenziyalangan chastotalarda juda tor tarmoq ishlatiladi, shuning uchun hatto kichik shovqin ham ma'lumotlarning yo'qolishiga olib kelishi mumkin. Bunday holda uzluksiz aloqani tashkil qilish uchun yo'nalishli antennalar va tarmoqli filtrlaridan foydalanish mumkin va murabboga qarshi huquqiy choralar ko'rilishi mumkin.

802.11 radio qurilmalari shovqinlarga ko'proq moyil, chunki bu diapazonda juda ko'p qurilmalar ishlaydi. Mikroto'lqinni ishlatishda simsiz telefonda biron bir shovqinni sezdingizmi? Ikkala qurilma ham, qolgan 802.11 standart qurilmalarda bo'lgani kabi, 2.4 Gigagertsli diapazonda ishlaydi. Ushbu transmitterlar bilan tarmoq xavfsizligi jiddiy tashvishga aylanmoqda.

Agar ma'lum bir uzatgichning qabul qiluvchisi o'zidan ko'ra boshqa uzatgichga yaqinroq joylashgan bo'lsa, qabul qiluvchining ushbu o'tkazgichlar bilan o'zaro aloqasi muammosi mavjud. Yaqin atrofdagi transmitterlar yuqori quvvat tashqi signallari bilan qabul qiluvchi kanalni yopishi mumkin. Bunday vaziyatda ko'p DSSS tizimlari ishlamay qoladi. Xuddi shu vaziyatda, FHSS tizimining bir nechta o'tishlari bloklanadi, ammo umuman olganda ular tarmoqni buzmaydi. Tizim litsenziyalangan chastotada ishlaydigan bo'lsa, tizimning ishlashi tashqi signal chastotasiga bog'liq bo'ladi. Agar ushbu signallarning chastotasi tizimning chastotasiga yaqin bo'lsa yoki shunga o'xshash bo'lsa, sizning signalingiz sustlashadi, bu esa buzuvchini, agar shunga o'xshash litsenziyaga ega bo'lmasa, uni sudga tortish uchun asos beradi.

Aloqa doirasi

Aloqa doirasi aloqalarni tashkil qilish qobiliyati bilan belgilanadi, ya'ni. uzatuvchi va qabul qilgich o'rtasidagi radio chastotali aloqaning kuchi va ular ishonchli ulanishni ta'minlay oladigan masofa. Xuddi shu quvvatda ishlayotgan va bir xil modulyatsiya algoritmidan foydalangan holda 900 MGts chastotali radio uzatgich 2,4 Gigagertsli uzatuvchiga qaraganda ancha ishonchli aloqani ta'minlaydi. Radio chastota spektrining chastotasi oshib borishi bilan, boshqa barcha parametrlar o'zgarishsiz qolganda, ma'lumotlar uzatish diapazoni kamayadi. Devorlarga va narsalarga tez-tez kirib borish qobiliyati pasayadi. Spektrdagi yuqori chastotalar aks ettiruvchi xususiyatlarni ko'rsatadi. Masalan, 2,4 Gigagertsli radio to'lqin binolar va tunnellarning devorlaridan aks ettirilishi mumkin. Bu signalni uzoq masofalarga tarqatish uchun ishlatilishi mumkin. Mumkin bo'lgan qiyinchiliklar multipath tarqalishining paydo bo'lishi yoki orqa aks etish tufayli signalning to'liq yo'qligi bilan bog'liq.

Federal aloqa komissiyasi tarqaladigan spektr uzatgichlarning chiqish quvvatini cheklaydi. DSSS yuqorida ko'rsatilgandek ketma-ket past kuch ma'lumotlarini uzatadi va Federal aloqa komissiyasining cheklovlariga duch keladi. Bu DSSS radio uzatgichlarining uzatish masofasini cheklaydi va shu bilan ularni sanoat bozorida yaroqsiz holga keltiradi. Boshqa tomondan, FHSS transmitterlari yuqori chastotali signallarni ma'lum chastotalarda hoplar ketma-ketligida uzatadilar, ammo o'rtacha quvvat pastligicha qoladi, shuning uchun u qoidalarga mos keladi. FHSS signali DSSS signaliga qaraganda ko'proq quvvat bilan uzatiladi, bu sizga uzoq masofalarda ishlashga imkon beradi. FHSS transmitterlarining aksariyati yuqori daromadli antennalar yordamida 20 km yoki undan ham uzoqroq masofada ma'lumotlarni uzatishi mumkin.

DSSS va FHSS-da mavjud bo'lgan 802.11 radio uzatgichlar. Ular keng chastota diapazonida ishlaydi va ma'lumotlarni uzatish tezligi 54 Mbit / s gacha. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, ko'rsatilgan o'tkazish qobiliyati radio modemlar orasidagi masofaning oshishi bilan juda kamayadi. Masalan, 100 m masofa tezlikni 54 Mbit / s dan 2 Mbit / s gacha kamaytiradi. Bu kichik ofis yoki uy ilovalari uchun juda mos keladi, ammo ma'lumotlarni bir necha kilometrga uzatishingiz kerak bo'lgan sanoat ilovalari uchun emas.

Tor diapazondagi radio uzatgichlar past chastotalarda ishlaydi, chunki agar FHSS kerakli uzatish masofasini ta'minlay olmasa, ular yaxshi echim bo'lishi mumkin. Tor tarmoqli litsenziyalangan chastotalarni ishlatish zarurati siz uzoq masofaga ma'lumotlarni uzatishingiz kerak bo'lganda yoki uzatish Yer yuzasiga yaqinroq joyda amalga oshirilishi kerak, chunki ko'rish liniyasida aloqani tashkil qilish mumkin emas.

Xavfsizlik

DSSS signali juda past kuchga ega bo'lganligi sababli uni aniqlash oson emas. DSSS-ning asosiy afzalliklaridan biri bu tor tarmoqli dastlabki signalning kuchini kattaroq chastota diapazonida taqsimlash orqali signal energiyasini kamaytirish qobiliyatidir va natijada quvvat spektral zichligi pasayadi. Bu radio tarmog'ining ichki shovqiniga qadar signal darajasini pasaytirishi mumkin va shu bilan uni potentsial hujumchilar uchun "ko'rinmas" qiladi. Shu bilan birga, agar "chip" ma'lum bo'lsa yoki uning uzunligi kichik bo'lsa, DSSS uzatilishini aniqlash va signalni qayta tiklash osonroq, chunki u cheklangan miqdordagi tashuvchisi chastotasiga ega. Ko'plab DSSS tizimlari xavfsizlik xususiyati sifatida shifrlashni taklif qiladi, ammo bu tizim narxini oshiradi va signallarni kodlash uchun qo'shimcha quvvat sarflanganligi sababli ish samaradorligini pasaytiradi.

FHSS ishlaydigan tizimni muvaffaqiyatli sozlash uchun, tajovuzkor ishlatilgan chastotalarni, o'tishning ketma-ketligini, ishlash vaqti va shifrlash usulini bilishi kerak. 2,4 Gigagertsli diapazon uchun kanalning ishlash vaqti 400 ms va ishlatilgan 75 dan ortiq kanallarni hisobga olgan holda, agar qabul qilgich bir xil hop ketma-ketligi uchun sozlanmagan bo'lsa, FHSS signalini aniqlash va ularga amal qilish deyarli mumkin emas. Bundan tashqari, aksariyat FHSS tizimlari dinamik kalitlarni shifrlash va tsiklning ortiqcha bo'lishini tekshirish kabi rivojlangan xavfsizlik xususiyatlari bilan ta'minlangan.

Bugungi kunda simsiz mahalliy tarmoq (WLAN) tobora ommalashib bormoqda. Ular 802.11 standartidan, IEEE tomonidan ishlab chiqilgan ochiq protokoldan foydalanadilar. Wi-Fi - 802.11 mahsulotlarini sertifikatlash uchun Simsiz Ethernet Uyg'unlikni Boshqarish Uyushmasi (WECA) tomonidan ishlatiladigan standart logotip. Garchi sanoat FHSS qurilmalari Wi-Fi standartini qo'llab-quvvatlamasa va shuning uchun WLAN-larga mos kelmasa-da, ular bir xil chastota diapazonida ishlash tufayli birgalikda ishlayotganda shovqin paydo bo'lishi mumkin. Aksariyat Wi-Fi-mahsulotlar 2.4 yoki 5 gigagertsli diapazonda ishlayotganligi sababli, boshqaruv organining ruxsati bilan 900 MGts chastotali (Evropada atigi 2,4 Gigagertsga ruxsat berilgan) foydalanish yaxshi bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, u eng ommabop 2.4 Gigagerts diapazonida ishlatiladigan radio chastotali siqilishlardan (xakerlar tomonidan ishlatiladigan dasturlardan) qo'shimcha himoya qiladi.

Simsiz tarmoq xavfsizligi eng ko'p muhokama qilinadigan masalalardan biridir. "Hacker tomonidan boshqariladigan mashina" dagi so'nggi maqolalar potentsial va mavjud iste'molchilarni simsiz tarmoqqa ruxsatsiz hujumlardan himoya qilish samaradorligini shubha ostiga qo'ydi. 802.11 standartlari ochiq standartlar ekanligini tushunishingiz kerak, shuning uchun ularni osongina buzish mumkin.

Xavfsizlik haqidagi chalkashlikning sababi turli xil simsiz tizimlarning texnologiyasini noto'g'ri tushunishdir. Bugungi kunda, Wi-Fi (802.11a, b va g), ko'plab IT-dasturlar uchun, uyda va kichik ofisda eng yaxshi texnologiya hisoblanadi. 802.11 - bu ochiq standart, shuning uchun tajribali xaker tarmoqni himoya qilishni chetlab o'tib, tizimni boshqarishi kerak.

Xo'sh, simsiz texnologiyalardan foydalanuvchilar qanday qilib o'zlarini buzishdan himoya qiladilar? 802.11 standartiga asoslangan ko'plab amaliy dasturlarda xavfsizlik deyarli ta'minlanmaydi va foydalanuvchi o'zlarini hujumlardan himoya qilish uchun virtual xususiy tarmoqlarni (VPN) yoki boshqa xavfsizlik tarmoqlarini sozlashni yaxshi bilishi kerak. Boshqa standartlarning qurilmalari ishlab chiqaruvchilarning protokollarini tarmoqni buzuvchilardan himoya qilish uchun, shuningdek, spektrni kengaytirish texnologiyasiga xos bo'lgan xavfsizlik xususiyatlaridan foydalanadilar.

Litsenziyalangan chastotada ishlaydigan tarmoqlar katta xavfsizlikni ta'minlaydi degan fikr xatodir. Agar chastota ma'lum bo'lsa, siz tarmoqqa ulanib, parolni olib, shifrlash tizimiga kirib, to'liq nazoratni qo'lga kiritishingiz mumkin. Kengaytiriladigan spektrli tizimlarning barcha afzalliklari mavjud emas, chunki litsenziyalangan chastotalar tor diapazonda ishlaydi. Hozirgi kunda tarqalish bilan chastotani sakrash eng ishonchli va xavfsiz simsiz texnologiya hisoblanadi.

Mesh radio tarmog'i

Uyali radio tarmoq texnologiyasi radio uzatuvchilarning bir-biri bilan aloqa qilish qobiliyatiga asoslangan. Ushbu yechim yaqinda paydo bo'lgan va hozirgacha sanoatda keng qo'llanilmaydi. Uyali aloqa texnologiyalarini ishlab chiquvchilar shu paytgacha hal qila olmaydigan bir qator muammolar mavjud, masalan, ma'lumot uzatishning katta kechikishi va past o'tkazish qobiliyati. Mash tushunchasi yangi emas. Internet va telefon tarmoqlari simli dunyodagi mashina tarmog'ining ajoyib namunasidir, ushbu tarmoqlarda har bir tugun boshqa tugun bilan aloqa o'rnatishi va ma'lumot almashishi mumkin.

Simsiz dunyoda tarmoqli kengligi, cheklangan radio chastotasi va shovqinlar tarmoq tarmoqlari duch keladigan ba'zi muammolardir. Endi ushbu tarmoqlar hali ham o'rganilmoqda va ishlab chiqilmoqda. So'nggi paytlarda gibrid va tizimli tarmoq tarmoqlari kabi eng yangi mash texnologiyalari paydo bo'ldi. Hozirgi vaqtda og'ir sanoat sharoitida foydalanish uchun zarur bo'lgan tarmoq tarmoqlarining ishonchliligi va xavfsizligini tasdiqlovchi ma'lumotlar hali ham etarli emas.

Xulosa

Xulosa qilib aytish mumkinki, radiotexnikani tanlash har bir aniq dastur talablariga bog'liq. Aksariyat sanoat korxonalari uchun eng yaxshi echim bu litsenziyalangan chastotada ishlaydigan radio stantsiyalarga nisbatan arzonroq bo'lganligi sababli spektrning kengayishi bilan ish chastotasining keskin o'zgarishi bo'lgan radio qurilmalar (5-rasm). Agar katta masofalar FHSS tugunlarini takrorlovchilar bilan ishlatishni cheklasa, yaxshi aloqa o'rnatish uchun litsenziyalangan chastotaning tor diapazonida ishlaydigan transmitterlardan foydalanish kerak. Litsenziyalash qiymati FHSS tizimining qo'shimcha takrorlagichlarini o'rnatish narxidan kam bo'lishi mumkin.

Eng oson echimlardan biri simsiz qurilmalarni ishlab chiqaruvchilarning bir yoki bir nechta vakillarini sizning fabrikangizga taklif qilish va taklif qilingan texnologiyadan foydalanish imkoniyatini baholashdir. Masalan, Moore Industries o'zining simsiz ulanish modullaridan birini (WLM) yuqorida aytib o'tilgan korxonada "demo versiya" sifatida o'rnatdi va uzoq yo'nalishdagi antennalar va uzatgichlarni o'rnatdi. Sinovlar shuni ko'rsatdiki, hatto to'rt qavatli bino ham simsiz aloqaga to'sqinlik qilmaydi.

Ishoning, zamonaviy simsiz texnologiyalarning imkoniyatlari sizni hayratda qoldirishi mumkin.

Ilova

Ta'riflar

Speedrum Speedrum Speedrum Speedrum (FHSS) - transmitter va qabul qiluvchiga ma'lum bo'lgan algoritmga muvofiq tashuvchi chastotasining davriy o'zgarishiga asoslangan usul. Amalga oshirish printsiplari: Radio kanalning chastota diapazoni raqamlangan subkanallarga bo'linadi; Algoritmning ishlashi davomida soxta tasodifiy sonlar ketma-ketligi hosil bo'ladi, chastota subkanalining soni har bir raqam bilan bog'liq; Bitta individual bitni uzatish jarayonida chastota o'zgarmasligi mumkin (spektrning sekin tarqalishi) yoki bir necha bor o'zgarishi mumkin (spektrning tez tarqalishi); Chiziqli kodlash uchun chastota yoki faza modulyatsiyasi qo'llaniladi.

Usulning xususiyatlari: Alohida subkanalni tinglashda shovqin o'xshash signal qabul qilinadi, bu uzatilgan ma'lumotni tiklashga imkon bermaydi; Spektrning tez tarqalishidan foydalanganda alohida subkanal orqali uzatiladigan signalning buzilishi uzatiladigan bitning yo'qolishiga olib kelmaydi; Tashuvchi chastotalarining o'zgarishi natijasida intersymbol shovqinining ta'siri kamayadi; Usul bir nechta ma'lumot oqimlarining multipleksatsiyasini tashkil qilish uchun ishlatilishi mumkin - har bir oqim uchun alohida soxta-tasodifiy ketma-ketlik tanlangan; Amalga oshirish qulayligi.

Spektrning to'g'ridan-to'g'ri ketma-ket tarqalishi Spektrning to'g'ridan-to'g'ri ketma-ket tarqalishi (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) - usul har bir uzatiladigan bitni N bit bilan almashtirishga asoslangan, bu esa uzatuvchi soat chastotasini N faktorga va spektrning tarqalishiga olib keladi. Amalga oshirish printsipi: Har bir uzatiladigan ikkilik birlik elementar (kengaytma) ketma-ketlik deb nomlangan bitlar ketma-ketligi bilan almashtiriladi. Ikkilik nol kengaytma ketma-ketligining teskari qiymati bilan almashtiriladi. Yoyilgan bit chip deb nomlanadi. Chipni uzatish tezligi chip tezligi deb nomlanadi. Boshlang'ich ketma-ketlikda bitlar soni kengayish koeffitsienti deb ataladi;

Masalan: Agar siz (Barker ketma-ketligi) elementar ketma-ketlikdan foydalansangiz, uzatish uchun quyidagi ketma-ketliklar uzatiladi:

Usulning xususiyatlari: kengaytirish koeffitsienti qanchalik katta bo'lsa, uzatiladigan signalning spektri ham kengroq bo'ladi; Usul FHSS usuliga qaraganda shovqinlardan kamroq himoya qiladi, chunki tor chastota diapazonida signal buzilishi qabul qiluvchini noto'g'ri tan olinishiga olib kelishi mumkin;

Code Division Multiplexing Access (CDMA) DSSS usuliga asoslangan. Amalga oshirish tamoyillari: uzatish paytida CDMA tarmog'ining har bir tugmasi noyob elementar ketma-ketlikni (ep) ishlatadi; M kengaytma ketma-ketligining uzunligi, e ga mos keladigan vektor bo'lsin. biz S tomonidan to'ldirishni (inversiya) belgilaymiz biz S ni belgilaymiz (vektorni yozish uchun bipolyar yozuvdan foydalanamiz: ikkilik 0, biz -1, ikkilik birini +1 qo'yamiz). Elementar ketma-ketliklar juft yoki ortogonal tarzda tanlangan. I.e. S va T har bir vektor uchun ularning normalizatsiya qilingan skalyar mahsuloti ST 0 ga teng bo'lishi kerak: Σ i \u003d 1 m 1 - m S i T i \u003d 0 ST

ST \u003d 0 dan ST \u003d 0 keladi. E.p.ning normalizatsiya qilingan skalyar mahsuloti. o'z-o'zidan 1 ga tengdir. Σ i \u003d 1 m 1 - m SiSiSiSi SS \u003d Σ i \u003d 1 m 1 - m Si2Si2 \u003d Σ m 1 - m ± 1 2 \u003d \u003d 1 SS \u003d -1 Deylik, barcha stantsiyalar sinxronlashtirildi, t. .e. barcha stantsiyalar bir vaqtning o'zida ma'lumotlar bitlarini uzatishni boshlaydilar. Bir vaqtning o'zida uzatish bilan bipolyar signallar chiziqli qo'shiladi. Misol 1. Agar A, B va C stantsiyalari mos ravishda +1, -1 va +1 jo'natsa, natija +1 bo'ladi.

2-misol. A, B, C stantsiyalariga quyidagi epizoddan foydalanishga ruxsat bering: A: \u003d () B: \u003d () C: \u003d () Ushbu stantsiyalar orqali ma'lumotlarni bir vaqtning o'zida uzatish misollarini ko'rib chiqing: _ _ 1 C \u003d () _ 1 1 B + C \u003d () 1 0 _ A + B \u003d () A + B + C \u003d ()

Qabul qilgich barcha uzatish stantsiyalarining elementar ketma-ketligini oldindan biladi. Dekodlash uchun qabul qilingan ketma-ketlikning normallashtirilgan skalyar mahsuloti (qabul qilingan signallarning yig'indisi) va stantsiyaning elementar ketma-ketligi hisoblanadi. 3-misol. A, B va C stantsiyalarini mos ravishda 1, 0, 1 uzatishga ruxsat bering (bipolyar yozuvda +1, -1, +1). Qabul qilgich S \u003d A + B + C signallarining yig'indisini oladi, keyin SA \u003d (A + B + C) A \u003d AA + BA + CA \u003d \u003d 1 SB \u003d (A + B + C) B \u003d AB + BB + CB \u003d \u003d -1 SC \u003d (A + B + C) C \u003d AC + BC + CC \u003d \u003d 1 A, B va C stantsiyalari mos ravishda 1, 0, _ signallarini o'tkazsin (bipolyar notada +1, -1, _). Qabul qilgich S \u003d A + B signallarining yig'indisini oladi, keyin SA \u003d (A + B) A \u003d AA + BA \u003d 1 + 0 \u003d 1 SB \u003d (A + B) B \u003d AB + BB \u003d 0-1 \u003d -1 SC \u003d (A + B) C \u003d AC + BC \u003d 0 + 0 \u003d 0

Usulning xususiyatlari: Uolsh usuli (Walsh kodlari) yordamida o'zaro yo'naltirilgan yoki ortogonal ketma-ketliklar hosil bo'ladi; E qanchalik uzoq bo'lsa. shovqin fonida uni to'g'ri tan olish ehtimoli qanchalik katta (amalda 64 yoki 128 chipli ketma-ketliklar ko'pincha ishlatiladi); Ishonchliligini oshirish uchun xatolarni tuzatish kodlaridan foydalaning. Turli stantsiyalardan qabul qilingan signallarning kuchini tenglashtirish uchun quvvatni qoplash usuli qo'llaniladi (tayanch stantsiyadan olingan signal qanchalik zaif bo'lsa, signal mobil stansiya orqali shunchalik kuchli bo'lishi kerak). Algoritm tavsifidagi taxminlar: Tarmoq stantsiyalarini sinxronlashtirish; Barcha qabul qilingan signallarning kuchining tengligi (mobil stantsiyalarni tayanch stantsiyadan tenglashtirish); Asosiy stansiya haqida ma'lumot barcha uzatish stantsiyalari.

Freym formati Freymni boshqarish muddati A. 1A. 2A. 3NumberA.4Data checksum versiyasining turi K DS, DS MF dan Qayta quvvatlanishning davomiyligi W Sub turi O Frame turlari: axborot xizmatini boshqarish 1. Freymni boshqarish (2 bayt) Versiya (2 bit) - protokol versiyasi; Turi (2 bit) - ramka turi (ma'lumot, xizmat, boshqarish); Subtype (4 bit) - ramka pastki turi (CTS, RTS, signal, autentifikatsiya va boshqalar); Ma'lumot doirasi:

DS ga (1 bit) - ramka tarqatish tizimi yo'nalishi bo'yicha uzatiladi; DS dan (1 bit) - ramka tarqatish tizimidan yo'nalishda uzatiladi; MF (ko'proq qism, 1 bit) - yana bir parcha ergashganligini anglatadi; Takrorlash (1 bit) - parchaning takroriy yuborilishining belgisi; Quvvat (1 bit) - stantsiyani kam quvvat rejimiga o'tish yoki undan chiqish haqida ko'rsatma beradi; Davom etish (qo'shimcha ma'lumotlar, 1 bit) - jo'natuvchining jo'natish uchun hanuzgacha ramkalari borligini bildiradi; W (1 bit) - WEP algoritmiga muvofiq shifrlash usulidan foydalanilganligini bildiradi; O (1 bit) - ramkalarni qat'iy tartibda qayta ishlash zarurligini bildiradi;

2. Davomiyligi (2 bayt) - kadrni uzatish va tasdiqlash qabul qilingan vaqtning ko'rsatilishi (ACK) 3. A.1 (6 bayt) - jo'natuvchining manzili 4. A.2 (6 bayt) - qabul qiluvchining manzili 5. A.3 (6 bayt) bayt) - manba katakchasining manzili. 6. Raqam (2 bayt) - parchalanish va qayta yig'ishda ishlatiladigan fragment raqamining 4 bitli pastki maydonchasi va ramka raqamlash uchun ishlatiladigan 12 bitli tartib raqami; 7. A.4 (6 bayt) - maqsad hujayraning manzili; 8. Ma'lumotlar (baytlar) - uzatiladigan ma'lumotlar; 9. Checksum (4 bayt). Boshqaruv oynalarida A3 va A4 maydonchalari mavjud emas. Xizmat doiralarida (RTS, CTS, ACK) A3, A4, raqam, ma'lumotlar maydonchalari mavjud emas.

Qoplash zonasini maqbul darajagacha kamaytirish (ideal - qamrov zonasi nazorat qilinadigan hududdan tashqariga chiqmasligi kerak). MAC autentifikatsiyasiga asoslangan kirishni boshqarish FHSS texnologiyasida noyob chastotali sakrash ketma-ketligidan foydalanish. Oldindan belgilangan IP manzillari bo'yicha filtrlash moslamalari. WEP (Simli ekvivalent maxfiylik) dan foydalanish - 64 va 128 bitli kalitlarga ega RC4 algoritmi asosida shifrlash (algoritmda jiddiy zaifliklar topilgan). WiFi uskunalarida joriy qilingan himoya usullari:

IEEE 802.1x standartiga asoslangan autentifikatsiya va avtorizatsiya - AAA serverlaridan (masalan, RADIUS) va dinamik shifrlash kalitlaridan foydalanish. WPA protokoli va WPA2 (Wi-Fi himoyalangan kirish) dan foydalanish. WPA vaqtincha shifrlash kalitlari printsipini amalga oshiradi va TKIP vaqtinchalik kalitlarning yaxlitligi protokoli bilan o'zaro bog'liq (WPA WEP o'rnini bosuvchi sifatida ishlab chiqilgan). 2008 yilda WPA texnologiyasida zaifliklar aniqlandi. WPA2 i standartini - AES (Advanced Encryption Standart) shifrlash algoritmi yordamida ishonchli xavfsizlik protokolini amalga oshiradi. VPN-ga asoslangan VPN tarmoqlarini amalga oshirish - virtual simsiz tarmoqni mavjud simsiz tarmoqning ustiga o'rnatish.

Radioaloqa texnologiyasida kengaytirilgan spektr hal qiluvchi rol o'ynaydi. Ushbu usul oldingi bobda belgilangan toifalarning birortasiga kirmaydi, chunki analog signal yordamida raqamli va analog ma'lumotlarni uzatish uchun foydalanish mumkin.

Dastlab, razvedka va harbiy maqsadlarda kengaytirilgan spektr usuli yaratildi. Usulning asosiy g'oyasi axborot signalini radio diapazonining keng diapazonida tarqatishdir, natijada signalni bostirish yoki ushlashni sezilarli darajada qiyinlashtiradi. Birinchi ishlab chiqilgan spektr dizayni chastota sozlash deb nomlanadi. Keyinchalik rivojlangan spektr sxemasi to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlik usuli hisoblanadi. Ikkala usul ham turli xil simsiz standartlar va mahsulotlarda qo'llaniladi.

Quyida, qisqacha sharhdan so'ng, ushbu tarqaladigan spektr usullari batafsil muhokama qilinadi. Bundan tashqari, ushbu bo'limda biz tarqalishga asoslangan ko'p kirish usulini ko'rib chiqamiz.

Bu qanchalik ajoyib ko'rinmasin, Gollivud kino yulduzi Xedi Lamarr 1940 yilda 26 yoshida chastota sozlash usulini o'ylab topdi. 1942 yilda Lamarr o'z ixtirosiga (1942 yil 11 avgustdagi AQSh 2222,387-sonli patent) sherik bilan birgalikda ishda biroz vaqt o'tgach qatnashdi. Qiz o'zi tomonidan kashf etilgan aloqa usulini AQShning Ikkinchi Jahon urushidagi ishtirokiga qo'shgan hissasi sifatida ko'rib, patentdan foyda ko'rmadi.

7.1. Kengaytirilgan spektr tushunchasi

Shaklda 7.1 kengaytirilgan spektr tizimining asosiy elementlarini ko'rsatadi. Kirish signali ma'lum chastotada markazlashtirilgan nisbatan tor tarmoqli analog signalni yaratadigan kanal kodlagichiga beriladi. Keyin signal uzatma kodi yoki kengaytma ketma-ketligi deb nomlangan raqamlar ketma-ketligi yordamida modulyatsiya qilinadi. Odatda, har doim ham bo'lmasa ham, kengaytma kodi tasodifiy sonlar generatori tomonidan yaratiladi. Modulyatsiya natijasida uzatilgan signalning o'tkazish qobiliyati sezilarli darajada kengayadi (boshqacha aytganda, signal spektri kengayadi). Qabul qilingandan so'ng, signal bir xil uzatish kodi yordamida demodulyatsiya qilinadi. So'nggi qadam - ma'lumotlarni tiklash uchun signal kanal dekoderiga uzatiladi.

Shakl 7.1. Umumiy tarqalish spektrli raqamli aloqa tizimi

Haddan tashqari spektr quyidagi afzalliklarni beradi.

Signalning turli xil shovqinlarga, shuningdek ko'payish natijasida paydo bo'lgan buzilishlarga immuniteti. Birinchi marta tarqalish spektri bostirish urinishlariga tarqaladigan signalning barqarorligi tufayli harbiy maqsadlarda ishlatilgan.

Kengaytirilgan spektr signallarni yashirish va shifrlashga imkon beradi. Shifrlangan ma'lumotlarni faqat kengaytma kodini biladigan foydalanuvchi tiklay oladi.

Bir vaqtning o'zida bir nechta foydalanuvchi juda kam o'zaro shovqin bilan bir xil chastota diapazonidan foydalanishi mumkin. Ushbu xususiyat kod bo'linish multipleksatsiyasi (CDM) yoki ko'p qismli kirish (CDMA) deb nomlanuvchi mobil aloqa texnologiyasida qo'llaniladi.