Техника и вооружение 1993 01

По материалам иностранной печати.

Как сообщается в зарубежной печати, структура систем прямой связи между пунктами управления войсками постоянно совершенствуется. В частности, продолжается перевод существующих систем радиосвязи на цифровые методы передачи информации (в основном дельта-кодеки со скоростью передачи 16 кбит/с), пакетную передачу речи и данных.

Особое внимание уделяется развитию пакетных радиосетей, как более перспективных по сравнению с традиционными сетями связи. В их основе лежит принцип коммутации пакетов применительно к системе радиосвязи с подвижными объектами при коллективном использовании некоторого общего радиоканала.

Исследования, проводимые ведущими зарубежными фирмами, показали, что при проектировании пакетных радиосетей специалистам приходится принимать множество разнообразных решений относительно архитектуры сети в целом и конструкции ее отдельных элементов. Выбор конкретного варианта зависит как от внешних условий, в которых должна работать сеть, так и от требований к техническим характеристикам, стоимости и других ограничений. В частности, приходится учитывать влияние условий распространения радиоволн на топологию сети, разрабатывать эффективные методы коллективного использования радиоканала и оптимальные алгоритмы выбора маршрутов в ней, а также решать вопросы автоматизированного управления линиями связи и сопряжения сети с абонентами при их перемещении и другие проблемы.

Распределение ресурса канала связи среди абонентов осуществляется с помощью протокола доступа. Отмечают, что при разделении канала для его коллективного применения необходимо предусмотреть разрешение конфликтных ситуаций, возникающих при одновременном желании абонентов использовать его. На практике распространены априорно-фиксированиое закрепление ресурсов канала или динамический доступ к нему. Суть последнего состоит в том, что пользователи допускаются к циклу передачи на основе информации о канале и интенсивности потока заявок на него.

Протоколы, свободные от конфликтных ситуаций, предусматривают одновременный доступ к каналу только одного пользователя. Примером таких протоколов являются фиксированный многостанционный доступ с временным уплотнением, при котором временное сегменты постоянно закреплены за станцией пакетной радиосвязи, и многостанционный доступ с частотным уплотнением каналов.

Возможности дальнейшего улучшения использования общей полосы частот зарубежные специалисты связывают с внедрением методов произвольного доступа, также обеспечивающих временное разделение канала между пользователями.

Большое внимание зарубежные специалисты уделяют проблеме разработки и выбора алгоритма маршрутизации в сети. Его основная задача — выбор путей, по которым пЛсеты будут переданы получателю. Кроме того, в задачу маршрутизации входит выработка решения о том, принять, отвергнуть полученный пакет или произвести его ретрансляцию. Выбранные пути должны минимизировать среднюю задержку пакета при заданной пропускной способности.

По оценке зарубежных экспертов, выбор алгоритма маршрутизации зависит в основном от характеристик трафика и динамики топологии сети. Считают, что в относительно статичных сетях эффективны чаще всего такие методы, при которых станции пакетной радиосвязи определяют свою связность (возможность передачи информации другим станциям) и затем задают относительно постоянные маршруты. В сетях со средней степенью подвижности, которые характеризуются постоянным изменением связности, более эффективное использование канала связи достигается посредством снижения числа установлений соединения, а следовательно, и дополнительных затрат ресурсов.

В высокодинамичных сетях, где сетевые задержки мешают следить за всеми изменениями связности по всей сети, наиболее приемлемыми оказываются волновые алгоритмы, маршрутизации, предусматривающие передачу пакета каждой станции сети. При этом станции пакетной радиосвязи регистрируют факт прохождения через них отдельных пакетов и принимают решения о том, следует ли передавать их дальше или нет. Главное достоинство таких алгоритмов в том, что они, как правило, требуют лишь небольших дополнительных затрат по аппаратному обеспечению радиостанции и позволяют использовать простейшие схемы управления сетью. Таким образом, волновые алгоритмы целесообразно применять в таких сетях, где требуется высокая надежность доставки пакетов, а также в случаях быстрых ее изменений, при которых трудно определять информацию для маршрутизации и распространять ее по сети. Кроме того, такие алгоритмы хорошо подходят для передачи управляющей информации.

В некоторых сетях широко применяется метод маршрутизации, основанный на использовании центральной станции выбора маршрутов. Суть этого метода состоит в том. что каждая станция пакетной радиосвязи посылает информацию о своей локальной связности к центральной, где определяются маршруты и информация, необходимая каждой радиостанции для обработки и передачи пакетов. Такая информация предоставляется им по требованию. Использование центральной станции позволяет достаточно быстро рассчитать оптимальные маршруты, особенно когда и связность, и перегрузка лучше определяются в глобальном масштабе, а также когда в сети некоторые радиостанции находятся на подвижных объектах и не являются стационарными. Основным недостатком такого метода определения маршрутов считают ограниченные возможности центральной станции по учету быстрых локальных изменений связности.

Для повышения живучести сети часто применяют методы маршрутизации, основанные на распределении функций. Так, один из них предусматривает обеспечение станции пакетной радиосвязи информацией, достаточной для расчета в ней наилучшего общего маршрута. В этом случае она определяет более подходящую станцию для направленной передачи пакета. На следующей станции маршрут рассчитывается заново и т. д. Для реализации этого метода необходимо, чтобы каждая станция пакетной радиосвязи имела возможность передавать другим станциям сети информацию о своей локальной связности. Обычно для распространения такой информации применяют методы волновой маршрутизации.

Следующая группа проблем, стоящих перед специалистами, касается выбора алгоритмов управления линиями и сетями связи. Считают, что помимо установления факта наличия связности алгоритмы управления сетью должны предусматривать методы управления этой связностью, например возможность управления излучаемой мощностью и скоростью передачи.