Система распределенного транспорта данных (РТД)

 

Система распределенного транспорта данных (РТД)

System of distributed data transport (DDT).

     В основе концепции разработанной инженерами нашего предприятия лежит использование охранного оборудования потребителя услуги как элемента инфраструктуры для транспорта данных от одного и более рядом размещенных потребителей услуги. Потребитель одновременно является потребителем услуги и элементом системы распределенного транспорта данных.
     Если в обычной системе транспорта данных прием осуществляется центральной станцией посредством одного или нескольких приемников, то в РТД прием осуществляется всеми абонентскими станциями, находящимися в зоне радио видимости.
     При использовании одной приемной станции, увеличение количества абонентов, влечет за собой, увеличение вероятности отказа радиосистемы. При использовании архитектуры распределенного транспорта тревожных сообщений увеличение количества абонентов уменьшает вероятность отказа радиосистемы.
     Таким образом, в предлагаемой архитектуре распределенного транспорта данных возникает прямо пропорциональная зависимость увеличения вероятности доставки данных от числа абонентов в системе и плотности их размещения.

Эффективность системы определяется:
  • отсутствием необходимости построения и эксплуатации инфраструктуры транспорта данных;
  • сохранением работоспособности системы при выходе из строя значительной части её инфраструктуры (они же абоненты);
  • высокой логической и архитектурной устойчивостью к радиоэлектронному противодействию;
  • снижением потребностей в использовании радиочастотных ресурсов;
  • возможность использования нелицензионных радиочастотных ресурсов;
  • возможностью построения систем горизонтального оповещения. Т.е. любую из абонентских станций можно использовать как устройства вывода событий принимаемых в зоне радио видимости. Эту возможность можно использовать при чрезвычайных ситуациях сопровождающихся разрушением кабельной инфраструктуры и центральных станций ситуационного мониторинга.

Описание механизма распределенного транспорта тревожных событий.

     Терминология и сокращения принятые для использования в описании.
Распределенный транспорт данных (РТД).
Контроллер – устройство обработки охранных сигналов и контроля прав снятия и постановки под охрану.
Основной канал связи (ОКС) – радиоканал.
Дублирующий канал связи (ДКС) – Ethernet (предпочтительная технология).
Абонентская станция РТД (АС РТД) – комплект оборудования, предназначенный для осуществления в месте установки, задач контроля состояния объекта и транспорта данных, поступающих с других АС РТД.
Станция мониторинга (СМ)– программно аппаратный комплекс, предназначенный для сбора, анализа и дальнейшей передаче данных или команд, уполномоченным службам и сотрудникам.
Антенно-фидерный тракт (АФТ).
Средства радиоэлектронной борьбы (СРБ).

     Техническое отличие системы состоит в том, что в отличие от обычного передатчика в АС РТД в качестве ОКС применяется приемопередатчик. Как и классическая система, АС РТД передает все сформированные в контроллере события в ДКС и ОКС. Переданные в эфир радиосигналы могут быть приняты СМ, репитером либо соседней АС РТД. Близко расположенные АС РТД способны слышать сигналы, передаваемые соседними АС РТД. В каждой АС РТД заложена система математического анализа радиосигнала. Это позволяет проверять на предмет истинности все поступающие по ОКС сигналы и игнорировать коллизионные и преднамеренно ложные сигналы. После получения и проверки сигнала, АС РТД ретранслирует поступивший по ОКС сигнал в ДКС. Все данные, передаваемые (ДКС) содержат в себе информацию о событии, номере объекта, на котором сформировано событие, и номере объекта с которого событие ретранслируется, если это событие принято с другого объекта по основному каналу связи (радио).

     При возникновении тревожной ситуации, имея в отдаленном районе несколько близко расположенных АС РТД, на СМ поступит событие, доставленное в один адрес по нескольким различным маршрутам ДКС.
     АС РТД в состоянии контролировать и радиочастотную обстановку в районе своего размещения. Инсталлятор задает на АС РТД порог минимального количества принятых сигналов близко расположенных АС РТД за определенный промежуток времени. Минимальные временные границы могут быть рассчитаны по статистике тестовых сигналов близко расположенных АС РТД. Например, если тест сигнал каждого АС РТД по ОКС составляет один раз в 24 часа, а в районе дислокации по статистике слышат друг друга 10 АС РТД, то можно задать порог минимального количества принятых сигналов равным не менее 10 сигналов в сутки. Если за 24 часа принято менее 10 сигналов, то АС РТД формирует в ДКС сообщение о проблемах с АФТ. Теоретически сигналов должно быть значительно больше, поскольку в настоящем расчете не учтены сигналы изменения статуса АС РТД («постановка» и «снятие» с охраны), что в будние дни увеличивает количество сигналов, по крайней мере, в три раза. Аналогичный анализ состояния АФТ можно производить и программным путем на СМ. Сравнивая статистику прихода ретранслированных сигналов с каждого АС РТТС в различные суточные интервалы.
     Собственно АС РТД способен предпринимать самостоятельные действия по противодействию СРБ. По факту отсутствия в ОКС заданный промежуток времени сигналов АС РТД может переключиться на ОКС №2 (запасной радиоканал) и выдать туда сигнал об обнаружении признаков воздействия СРБ или сигналы тревоги. После передачи сигнала АС РТД возвращается на ОКС. Для передачи сигнала на ОКС №2, необходимо иметь инфраструктуру на АС РТД работа которых, построена на других частотах.
     Имея статистику прекращения прихода с ДКС на СМ сигналов ретранслируемых с ОКС, можно достаточно оперативно и с высокой точностью районирования визуализировать для оператора зону ухудшения радиочастотной обстановки. Территориально выраженное ухудшение радиочастотой обстановки может свидетельствовать о применении в этом районе СРБ с системами охраны. В совокупности с потерей связи с конкретным объектом по ДКС сигнал о начале активных саботажных действиях на конкретном объекте может быть сформирован в весьма короткие сроки. В зависимости от вычислительных способностей сервера СМ, интервал передача тестовых пакетов по каналу ДКС, время формирование тревоги может измеряться десятками секунд или единицами минут.
     Предположим, что есть некоторый район, где есть хаотически расположенные АС РТД. Их взаимодействие будет выглядеть следующим образом.

На Рис. №1. показано, что на АС РТД №14 возникает событие, которое принимается посредством ОКС соседними АС РТД. В данном случае АС РТД №14 является потребителем услуги. АС РТД №№ 10, 11, 18 и 19. Находятся в уверенной зоне приема и обозначаются непрерывной линией. АС РТД №№ 6, 13, 15 и 22. Находятся в не уверенной зоне приема и обозначаются пунктирной линией. Все АС РТД принявшие радиосигнал, переданный АС РТД №14 проверяют его по известному им алгоритму, и отправляют посредством ДКС на СМ по независимым маршрутам.

На Рис. №2. показано, что на АС РТД №11 возникает событие, которое принимается посредством ОКС соседними АС РТД. В данном случае АС РТД №14 является элементом инфраструктуры, а АС РТД №11, потребителем услуги. АС РТД №№ 6, 7, 14 и 15. Находятся в уверенной зоне приема и обозначаются непрерывной линией. АС РТД №№ 3, 10, 12 и 19. Находятся в не уверенной зоне приема и обозначаются пунктирной линией. Все АС РТД принявшие радиосигнал, переданный АС РТД №11 проверяют его по известному им алгоритму, и отправляют посредством ДКС на СМ по независимым маршрутам.