Legătura 22

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Link 22 este o legătură securizată de date tactice digitale (TDL), care folosește benzile radio HF și UHF , utilizate în principal de forțele militare pentru schimbul de date tactice. Împreună cu Link 16 și „ J-over-IP link ” (sub definiție), este una dintre cele trei legături tactice de date implementate de forțele comune NATO.

Istoria și gestionarea programului

La sfârșitul anilor 1980 , NATO , acceptând necesitatea îmbunătățirii performanțelor Link 11 , deja existentă și foarte răspândită în special în domeniul naval, a emis o declarație de necesitate de funcționalitate („ nevoie de misiune ”) care a devenit baza pentru stabilirea programul NATO Enhanced Link Eleven (NILE) . Acest program a specificat un nou standard de mesaje tactice în Acordul STANdardization NATO ( STANAG ) 5522 , pentru a îmbunătăți schimbul de date și a oferi o nouă arhitectură de comunicație multi-strat. Această nouă legătură de date tactică a fost desemnată Link 22 de NATO.

Programul NILE este finanțat și cooperat de șapte națiuni sub auspiciile unui memorandum de înțelegere (MOU) („acord de program”).

Un comitet de conducere controlează întregul program NILE. Programul este gestionat de Project Management Office (PMO) , situat la Space and Naval Warfare Command (SPAWAR) Command Management Warfare (PMW) 150 din San Diego , California . PMO este alcătuit dintr-un reprezentant al fiecărei națiuni participante și un manager de proiect din Statele Unite .

Mod de operare

Link 22 Diagrama conceptului Super Network

Link 22 poate implementa până la 8 rețele radio simultane într-o super-rețea. Fiecare rețea poate utiliza modulația radio HF sau UHF la alegere într-o gamă largă de modulații disponibile. O unitate militară poate participa la maximum 4 dintre aceste rețele în același timp.

Legăturile UHF sunt limitate doar la transmisiile de linie de vedere, în timp ce legăturile HF sunt pentru transmisii pe distanțe lungi (până la 300 de mile marine ).

Obiectivele programului

Obiectivele Link 22 sunt:

  • înlocuiți Link-ul învechit 11, eliminând astfel limitele inerente acestui TDL;
  • îmbunătățirea interoperabilității aliaților;
  • să fie o completare a Link-ului 16 , deja în funcțiune;
  • îmbunătăți capacitatea de luptă a comandanților în caz de ostilitate.

Din 2007 până în 2009, Germania , una dintre țările participante la programul NILE, a încheiat contracte cu industria germană pentru a îmbunătăți performanța și capacitățile tactice pentru funcționarea frecvenței fixe Link 22 („ Frecvență fixă ” - FF ) HF . Au fost atinse trei obiective:

  • robustețe sporită pentru rate de date standardizate (definite de MSN 1-6 )
  • Gama de comunicare neîntreruptă s-a extins până la 1000 NM
  • creșterea ratei de transmisie ( debit ) prin intermediul unor forme de undă suplimentare de mare viteză

În 2012, Germania a prezentat noii tehnologii HF-FF NATO și, respectiv, programului NILE pentru ratificare și adoptare. În 2015, programul NILE a aprobat adoptarea noii tehnologii HF-FF, cu sprijinul complet așteptat în 2016.

Gestionarea centralizată a controlerului de rețea de sistem - SNC (" Controler de rețea de sistem ")

Sistemul Link 22 este centrat în jurul componentei sale principale, System Network Controller - SNC („ Network System Controller ”). Acest software există ca o singură implementare, produsă de NILE PMO și deținută de națiunile NILE. Pentru a asigura compatibilitatea între implementările Link 22, toți participanții trebuie să utilizeze acest software SNC. Fiecare țară de implementare va achiziționa acest software și îl va implementa într-un mediu hardware adecvat pentru aplicația lor. Prin urmare, SNC nu este disponibil ca produs comercial și este furnizat de NILE PMO către NILE pentru vânzările convenite către țări terțe cu o taxă anuală de întreținere.

O prezentare generală și o introducere la Link 22 este furnizată de documentul „ Ghidul Link 22 ” publicat de NILE PMO în iulie 2009 [1] . Acest ghid a fost scris pentru a oferi informații pentru operatorii, planificatorii, managerii, dezvoltatorii, dezvoltatorii și testerii Link 22. Mai jos este un extras din capitolul 1 al documentului citat. Restul capitolelor 2-3 din „ Ghidul Link 22 ” sunt disponibile numai țărilor NIL și cumpărătorilor terți.

Ghid Link 22, Capitolul 1 - Introducere în Link 22

Secțiunea A - Introducere

Link 22 este un sistem radio securizat al Organizației Tratatului Atlanticului de Nord (NATO) care oferă comunicații dincolo de linia de vedere (BLOS) . Interconectează sistemele de date tactice bazate pe vehicule aeriene, de suprafață, subacvatice și terestre și este utilizat pentru schimbul de date tactice între unitățile militare ale națiunilor participante. Legătura 22 va fi desfășurată în timp de pace, criză și război pentru a sprijini sarcinile de război NATO și Aliate.

Programul Link 22 a fost inițial realizat în comun de șapte națiuni sub auspiciile unui memorandum de înțelegere (MOU) . Cele șapte națiuni inițiale erau Canada , Franța , Germania, Italia, Țările de Jos, Regatul Unit (Marea Britanie) și Statele Unite (Statele Unite), cu Statele Unite ca națiune gazdă. Spania a înlocuit Olanda ca națiune NILE ( NATO Improved Link Eleven ).

Link 22 a fost dezvoltat pentru a înlocui și a depăși deficiențele cunoscute ale Link 11 . Link 22 a fost, de asemenea, conceput pentru a se integra cu ușurință și interoperă cu Link 16 . A fost conceput cu o manipulare automată și simplă pentru a se asigura că este mai ușor de gestionat decât Link 11 și Link 16. Acest program se numește " NATO Improved Link Eleven ", prescurtat în " NILE ". Legătura tactică de date furnizată de sistemul NILE a fost desemnată oficial Legătura 22 .

Securitatea comunicațiilor

Link 22 folosește un sistem avansat COMmunications SECURITATE - COMSEC („securitatea comunicațiilor”), datorită includerii unui dispozitiv de criptare / decriptare integrat în sistemul Link 22. Acest dispozitiv criptografic („ cripto ”) de la Data Link se numește Link Level COMSEC - LLC („COMSEC la nivel de link”) [2] . Securitatea transmisiei este, de asemenea, disponibilă prin utilizarea opțională a radiourilor cu salt de frecvență .

Mesaje tactice

Datele tactice sunt transmise prin Link 22 în mesaje cu format fix, care fac parte din familia de mesaje din seria J. Aceasta folosește aceleași definiții de câmp ca Link 16 pentru a oferi standardizare între cele două linkuri de date tactice. Multe mesaje tactice Link 16 sunt transmise neschimbate în cadrul mesajelor tactice Link 22. Mesajele specifice Link 22 sunt versiuni mai eficiente ale mesajelor Link 16 și, prin urmare, utilizează o lățime de bandă mai mică (prin procesarea semnalului - „semnal”). Link 22 oferă un set de caracteristici de calitate a serviciului (QoS) , care sunt specificate la fiecare cerere de transmisie. Printre alte caracteristici, selectarea mesajelor pentru transmisie se bazează pe prioritatea și QoS-ul fiecărui mesaj, care oferă o utilizare mai bună a resurselor disponibile pe baza situației operaționale.

Link 22 Super Network - ("Super Network Link 22")

Un sistem de operare Link 22 se numește Link 22 Super Network („ Link 22 Super Network ”). În forma sa cea mai simplă, o superrețea Link 22 constă din doar două unități care comunică între ele într-o singură rețea NILE. Cea mai complexă dintre super-rețelele Link 22 ar consta în schimb din numărul maxim de unități participante (125), cu opt rețele NILE. O unitate care participă la Link 22 Super Network poate fi membră a până la patru dintre rețelele NILE. O super rețea mai complexă este prezentată mai jos.

O superrețea permite comunicații „ fără probleme ” între unități care utilizează diferite medii pentru a îndeplini cerințele operaționale în condițiile de propagare radio ale modurilor de transmisie predominante. Într-o Super Rețea, orice unitate NILE poate comunica cu toate celelalte unități NILE indiferent de rețeaua NILE la care participă, extinzând astfel teatrul operațional. Când o unitate trimite un mesaj pentru a extinde acoperirea, efectuează o operație numită releu , care este o caracteristică automată a Link-ului 22.

Releu automat

Acoperirea dincolo de ceea ce este în măsură să furnizeze mediul în sine este asigurată de transmiterea automată a mesajelor și de capacitatea de a se adapta automat la modificări, fără intervenția operatorului. Acest lucru elimină atât nevoia de platforme dedicate de relansare aeriană, cât și planificarea și gestionarea sloturilor de relansare. O unitate va retransmite automat un mesaj primit atunci când este necesar pentru a se asigura că mesajul este primit de către destinatarii săi. Controlerul de rețea de sistem (SNC) calculează dacă este necesară relansarea, pe baza cunoștințelor sale de conectivitate între unități. Capacitatea unei unități de a derula din nou poate fi afectată de setarea de derulare în sine. Implicit este relansarea automată, dar unitatea poate fi dezactivată de la relansare sau desemnată ca relayer preferat. Relansarea se efectuează pe baza mesajului. Deoarece mesajele sunt retransmise numai atunci când este necesar, acest lucru reduce utilizarea lățimii de bandă.

Dincolo de comunicații Line-of-Sight ( "Comunicații dincolo de linia de vedere")

Fiecare rețea NILE poate utiliza comunicații de înaltă frecvență (HF) sau Ultra High Frequency (UHF).

Comunicațiile HF sunt situate în banda de 2-30 MHz, care asigură comunicația Beyond Line-of-Sight (BLOS) (prin HF Sky Wave sau HF Ground Wave ) optimizată pentru transmisie de până la 300 mile marine (560 km). Modul HF oferă, de asemenea, comunicații directe de linie de vedere (LOS) .

Comunicațiile UHF sunt în banda 225-400 MHz, care furnizează numai comunicații LOS.

În fiecare bandă, puteți utiliza atât frecvența radio fixată în saltul de frecvență . O acoperire mai mare este asigurată de transmiterea automată a mesajelor în cadrul sistemului Link 22, așa cum s-a menționat anterior.

Forme de undă puternice și corectarea erorilor

Link 22 are o viteză de transfer tactică mai bună decât Link 11 și poate funcționa chiar și în condiții în care Link 11 ar eșua. Când condițiile sunt proaste, Link 22 poate utiliza parametri de gestionare a mediilor fizice mai robuste și menține comunicarea, deși la o rată de date mai mică decât de obicei. Când condițiile sunt bune, Link 22 poate optimiza parametrii de manipulare ai mediului fizic pentru a maximiza fluxul de date. De exemplu, parametrii specifici modurilor de transmisie au fost proiectați pentru a funcționa la latitudini mari, care au unele dintre cele mai proaste condiții și unde Link 11 funcționează rar.

Protocoale distribuite - fără un singur punct de eșec

Link 22 folosește protocoale distribuite, deci nu are un singur punct de eșec (adică pierderea unei singure unități nu provoacă pierderea unei rețele întregi). Unele unități îndeplinesc roluri de management specifice, dar sistemul va continua să funcționeze fără ele. Fiecare unitate care joacă un rol special trebuie să desemneze o unitate în starea „ Standby ”, care își poate asuma automat rolul în caz de eșec sau pierdere.

Link 22 are funcții de gestionare a rețelei automate care necesită o interacțiune minimă cu operatorul, dacă este cazul. Aceste funcții sunt controlate de transmiterea mesajelor de gestionare a rețelei. Fiecare unitate poate defini dacă va răspunde sau nu automat și dacă va efectua sau nu automat fiecare funcție de gestionare a rețelei.

Acces la mai multe divizii de timp ( TDMA )

Time Division Multiple Access (TDMA)Time Division Multiple Access ” este metoda prin care capacitatea de transmisie disponibilă pentru întreaga rețea este distribuită între membrii săi. O perioadă ciclică de timp este împărțită în intervale de timp , care pot avea durate diferite. Cele mai multe intervale de timp sunt alocate unităților specifice din rețea.

O unitate transmite în propriile perioade de timp. Toate celelalte unități ascultă în acest timp și pot sau nu să transmită difuzarea. Intervalele de timp cu injecție prioritară pot fi disponibile, ceea ce poate reduce timpul în care o unitate așteaptă înainte de a putea transmite mesaje cu prioritate ridicată. Dacă mai multe unități transmit în același timp într-un interval de timp de intrare cu prioritate, este posibil ca transmisia să nu fie recepționată: din acest motiv, transmisia se repetă și în intervalul de timp al unităților normale.

Management automat al congestiei

La nivel tactic, atunci când o unitate este aglomerată, aceasta poate reduce traficul local generat pe baza informațiilor de congestie furnizate. În plus, Link 22 automatizează gestionarea congestiei în mai multe moduri. Rutarea mesajelor ia în considerare congestia și va direcționa mesajele folosind rute alternative pentru a reduce congestia. Link 22 are un protocol Dynamic TDMA (DTDMA) care, atunci când este activat pe o rețea NILE, permite unităților aglomerate să solicite și să primească automat capacitate suplimentară în mod permanent sau temporar (modificând astfel structura TDMA). Dacă DTDMA nu obține rezultatul dorit, unitatea care operează o rețea NILE poate modifica configurația rețelei pentru a redistribui capacitatea disponibilă sau modifica parametrii suportului utilizat în încercarea de a crește capacitatea rețelei. În ultimă instanță, o unitate poate interacționa cu operatorul pentru a decide care dintre mesajele tactice primite și așteptate pentru retransmiterea, dacă există, poate fi șters.

Intrarea în rețea este întârziată

După începerea Super Rețelei, unitățile care sosesc târziu se pot alătura Tactical Data Link prin inițierea unui protocol denumit Late Network Entry (LNE) . Sistemul acceptă, de asemenea, unități care doresc pur și simplu să asculte o rețea, numite unități numai de primire, care au capacitatea de a solicita acces la rețea, dar nu li se alocă capacitatea de transmisie. În plus, sistemul acceptă și unități care doresc doar să asculte o rețea fără a efectua nicio transmisie (unități de unire silențioasă ).

Testarea funcționalității

Link 22 are mai multe funcții de testare, disponibile pentru testarea compatibilității și interoperabilității .

Sistemul de testare a compatibilității se numește NILE Reference System (NRS) și a fost dezvoltat pentru a testa controlerul de rețea de sistem (SNC) și pentru a se asigura că toate modificările aduse SNC îndeplinesc și continuă să îndeplinească cerințele legăturii 22. Poate fi, de asemenea, utilizat pentru testați alte componente ale sistemului Link 22, precum LLC și SPC / Radio.

Sistemul de testare a interoperabilității se numește instrument de testare și instruire a sistemului de legături multiple (MLST3) , a fost extins pentru a încorpora Link 22 și are mai multe configurații disponibile pentru testare.

Secțiunea B: caracteristici

Această secțiune acoperă următoarele caracteristici principale ale Link 22.

  • Arhitectura sistemului
  • Comunicări sigure
  • Transmiterea mesajelor tactice
  • Calitatea serviciului
  • Parametrii fundamentali
  • Moduri de transmisie
  • Structura ciclului de rețea
  • Inițializare
  • Administrare rețea
  • Participarea la o rețea
  • Reziliență
  • Managementul congestiei

Arhitectura sistemului

Proiectarea Link 22 utilizează o abordare stratificată a protocoalelor de comunicații („ stiva de comunicații ”) pentru a produce o arhitectură de sistem deschisă, cu interfețe bine definite între sub-componente.

Abordarea maximizează extensiile și permite contribuții de la mai mulți furnizori.

Componentele echipamentului de comunicații NILE (NCE) sunt următoarele.

  • Controler de rețea de sistem (SNC)
  • COMSEC Link-Level (LLC)
  • Controlere de procesare a semnalului (SPC )
  • Radio

Sistemul Link 22 constă din partea NCE și Link 22 din Data Link Processor (DLP) . În cadrul DLP, aceasta constă în interfața către SNC și în gestionarea mesajelor tactice pe care le transmite și le primește pe Data Link. Mesajele tactice sunt definite de STANAG 5522 al NATO. DLP este conectat la sistemul de date tactice (TDS) , cunoscut și sub numele de sistemul gazdă al unității NILE, care procesează mesajele tactice primite și generează mesaje tactice pentru transmisie în conformitate cu cerințele naționale ale unității.

Toate componentele sistemului NILE au fost definite și proiectate în comun. Subsistemele CNS și LLC au fost dezvoltate în mod obișnuit. Dezvoltarea tuturor celorlalte subsisteme Link 22 este responsabilitatea națională sau a producătorului.

Comunicări sigure

LLC folosește o cheie săptămânală pentru a cripta și decripta traficul de date care trece prin ea. Două blocuri de taste pot fi încărcate în dispozitiv, permițându-i să funcționeze până la 14 zile fără intervenția operatorului. Cheia săptămânii următoare poate fi încărcată oricând în timpul săptămânii curente. Informații detaliate despre gestionarea cheilor criptografice sunt conținute în documentul Planului de gestionare a cheilor criptografice .

Securitatea transmisiei este asigurată atunci când se utilizează radiouri de salt frecvență . Sistemul este capabil să utilizeze radiouri de salt în frecvență în banda UHF . Suportul pentru saltarea frecvenței în bandă HF este furnizat de sistem, dar nu este încă acceptat de o implementare.

Mesajele tactice din Link 22 sunt tratate ca plicuri sigilate și sistemul funcționează fără acces la conținutul datelor tactice. Aceasta oferă posibilitatea de a cripta datele tactice la cel mai înalt nivel și de a le putea transmite în continuare. Acest nivel suplimentar de securitate nu poate fi furnizat de Link 16 deoarece terminalul trebuie să mențină accesul la datele tactice transmise.

Transmiterea mesajelor tactice

Link 22 transmite date tactice în mesaje cu format fix și folosește aceleași definiții ale elementelor de date ca Link 16. Aceasta oferă standardizarea între cele două linkuri de date tactice. Postările tactice constau din unul până la opt cuvinte de mesaj tactic (TMW) („ Cuvântul mesajului tactic”).

Fiecare TMW are o lungime de 72 de biți. Mesajele Link 22 se numesc mesaje din seria F și fac parte din familia de mesaje J. Seria F include două tipuri de mesaje, mesaje F unice și mesaje FJ:

  • Mesajele unice din seria F sunt versiuni mai compacte ale mesajelor Link 16 sau mesaje care nu există în Link 16.
  • Mesajele FJ încapsulează mesajele Link 16 din seria J în mesajele Link 22, permițând transmiterea mesajelor tactice Link 16 fără modificări în Link 22.

DLP solicită transmiterea unui mesaj tactic Link 22 cu o cerere de serviciu de transmisie - TSR („cerere de serviciu de transmisie”). Fiecare solicitare de transmisie utilizează un identificator unic și definește calitatea serviciului solicitat ( QoS ).

DLP creează mesajele tactice Link 22 din cerințele tactice de date și transmisie definite de STANAG 5522. Alternativ, mesajele tactice pot fi create de TDS și apoi transmise către DLP. Cu toate acestea, DLP este componenta responsabilă pentru transferul tuturor mesajelor tactice Link 22 către NCE. La fel, DLP este destinația tuturor mesajelor tactice primite de NCE. DLP poate efectua o procesare limitată a mesajelor tactice primite sau pur și simplu le poate transmite către TDS pentru procesare.

Fiecare mesaj, așa cum s-a menționat mai sus, poate fi definit cu QoS diferit. DLP îndeplinește alte funcții tactice, cum ar fi gestionarea urmelor, corelarea, responsabilitatea raportării, rezolvarea conflictelor, filtrarea datelor și transmiterea datelor STANAG 5616 Voll. II și III . Aceste funcții sunt responsabilitatea națională și pot fi îndeplinite de către DLP sau TDS. DLP poate efectua o prelucrare minimă a mesajelor tactice sau poate fi un sistem complet de comandă și control (C2) multi-link.

Calitatea serviciului

Link-ul 22 oferă o serie de funcții QoS specificate în TSR. Aceste caracteristici permit utilizarea eficientă a resurselor disponibile. Funcțiile QoS includ următoarele:

  • Prioritate
  • Fiabilitate
  • Identificarea sursei de date
  • Perisabil
  • Steaguri indicatoare
  • Adresare.

Prioritate

Legătura 22 oferă patru niveluri prioritare (1-4), unde prioritatea 1 este cea mai mare și 4 este cea mai mică. Cererile de prioritate 1 pot utiliza, de asemenea, indicatorul indicatorului de inserare a priorității, care are ca efect creșterea priorității prin mutarea cererii în partea de sus a cozii de prioritate 1 și eligibil pentru o transmisie suplimentară timpurie într-un interval de timp de inserare de prioritate, dacă este disponibil. TSR-urile sunt luate în considerare la ambalarea pentru transmisie într-o perioadă de aplicare cu prioritate mai mare, în ordine de la cel mai vechi TSR.

Fiabilitate

Fiabilitatea necesară pentru ca unitatea țintă să primească mesajul este inclusă în fiecare mesaj tactic care trebuie transmis. Există trei niveluri de fiabilitate:

  • fiabilitatea standard („ Standard Reliability ”) are o probabilitate de primire de 80%
  • fiabilitate ridicată („ Fiabilitate ridicată ”) are probabilitatea de a primi 90%
  • există și un protocol „ Livrare garantată ”.

Probabilitatea de primire solicitată este utilizată pentru a calcula numărul de transmisii repetate. Protocoalele de fiabilitate elimină necesitatea DLP pentru transmisiile redundante. Protocolul de livrare garantat minimizează repetarea transmisiei pe baza confirmărilor primite.

Identificarea identificatorului de date

Sursa datelor care trebuie transmise este furnizată în TSR. Sistemul Link 22 se asigură că această identificare a sursei de date este livrată împreună cu datele, astfel încât fiecare unitate care o primește știe care unitate a originat datele, indiferent de calea prin sistem.

Perisabilitate („Perisabilitate”)

Sistemul oferă patru nivele de perisabilitate („perisabilitate de mesaj”), iar TSR specifică ce nivel se aplică datelor care trebuie transmise. Datele perisabile vă permit să definiți cât de vechi pot fi datele înainte ca acestea să nu mai fie relevante și sistemul Link 22 asigură faptul că datele care sunt degradate nu mai sunt transmise.

Steaguri indicatoare

Există două indicatoare indicatoare:

semnalizatorul indicatorului de injecție prioritară este utilizat pentru a permite mesajelor de prioritate 1 să fie injectate în intervalele de timp de injectare prioritară (PI), care sunt intervale de timp care nu sunt atribuite niciunei unități specifice

• Indicatorul Radio Silence Override Indicator permite transmiterea mesajului chiar și atunci când unitatea se află în tăcere radio.

Adresare

Sunt furnizate două servicii de adresare diferite, cu și fără confirmare, care pot fi utilizate de obicei în același timp. Pentru ambele servicii, sunt disponibile cinci tipuri de adresare.

  • Totalcast : toate unitățile din Link 22
  • Neighborcast : toți vecinii cu frecvență radio (RF) de pe fiecare rețea NILE pe care funcționează unitatea NILE
  • Subrețea de zonă a misiunii (MASN ): un grup logic de unități definit anterior
  • Listă dinamică : o listă de unități (două până la cinci) specificate în cerere
  • Punct la punct : o singură unitate specificată în cerere

Parametrii fundamentali

Legătura 22 necesită inițializarea fiecărei unități cu aceiași parametri de bază ca toate celelalte unități. Acest lucru este esențial pentru funcționarea sistemului, deoarece reduce semnificativ cantitatea de date de configurare pe care sistemul trebuie să le distribuie.

Acești parametri de bază sunt furnizați fiecărei unități în mesajul de legătură (OLM ) Operational Tasking (OPTASK ), furnizat TDS. Parametrii fundamentali trebuie furnizați SNC de către DLP în timpul inițializării SNC. Aceste date sunt gestionate în cadrul SNC și sunt denumite Directorul Super Network (SN) („Ghidul Super Network ”). Generarea OLM se face de către planificatorii de rețea, care iau în considerare o mulțime de informații, cum ar fi locația operațiunilor, numărul de unități preconizate să participe, volumul așteptat de mesaje tactice pentru fiecare unitate și așa mai departe. Planificatorii iau în considerare, de asemenea, ce alte legături de date tactice vor fi implicate. Ei trebuie să înțeleagă infrastructura completă de comunicații și să definească unde și cum să utilizeze Link 22.

Media („modul de transmisie”)

Modurile de transmisie care utilizează frecvența înaltă (HF) în banda 2-30 MHz asigură comunicații dincolo de linia de vizibilitate (BLOS) , optimizate pentru (dar fără a se limita la) transmisiile de până la 1.000 de mile marine (1.900 km). Modurile de transmisie care utilizează frecvențe ultra-înalte (UHF) în banda 225-400 MHz asigură numai comunicații Line-of-Sight - LOS („linia de vedere”). În ambele benzi pot fi utilizate ambele aparate de radio la frecvențe fixe pe care frecvența le sare , pentru un total de patru tipuri diferite de moduri de transmisie:

  • Frecvență fixă ​​HF
  • Frecvență fixă ​​UHF
  • HF în salt de frecvență (nu există implementare disponibilă)
  • UHF în salt de frecvență

Suportul HF în saltul de frecvență necesită un algoritm brevetat TRANSEC („TRANsmission SECURITY”), menționat în STANAG 4444 ediția 1 , pentru a controla secvența de frecvență. Acest algoritm dedicat TRANSEC nu este disponibil pentru implementarea industriei. STANAG 4444 ediția 2 permite înlocuirea algoritmului brevetat TRANSEC din ediția 1 , dar fără alte definiții. Soluțiile anterioare („ moștenire ”) ar fi tehnic posibile, dar în detrimentul pierderii interoperabilității.

STANAG 4444 ediția 1 și ediția 2 coexistă: aceasta este o problemă deschisă.

Fiecare mod de transmisie are una sau mai multe setări diferite, care utilizează modulare și scheme de codificare diferite. Împreună cu rata de fragmentare, acești factori determină numărul de biți pentru fiecare pachet de rețea disponibil pentru transmisie, care variază între 96 și 1824 de biți, după cum se poate vedea în tabelul următor.

Durata unui cadru de codare a mediului de transmisie UHF Frequency Hopping este un număr clasificat și este indicată în tabel.

Tipul de mod
transmisiv
Codificare textură
a modului
transmisiv (ms)
Configurazione
della modalità
trasmissiva
Tasso di
Frammentazione
Dimensione del
pacchetto di rete
(bit)
Velocità di trasmissione
(bit/secondo)
HF Fixed Frequency 112,5 1-6 1-3 168 - 1.368 1.493 - 4.053
HF Fixed Frequency 112,5 8-18 1 160 - 1.080 1.422 - 9.600
HF Frequency Hopping 112,5 1-4 1 96 - 240
UHF Fixed Frequency 48 1 1-3 608 - 1.824 12.667
UHF Frequency Hopping classificato 1-4 1 464 classificato

Network Cycle Structure (NCS) - ("Struttura del ciclo di rete")

La Network Cycle Structure (NCS) definisce il protocollo TDMA per ciascuna rete NILE. Il tempo è diviso in periodi di durata fissa chiamati minislot , la cui durata varia a seconda del tipo di modalità trasmissiva adottata.

I periodi di tempo chiamati timeslot sono un numero intero di minislot , che possono essere di dimensioni diverse entro limiti specifici. Un timeslot è assegnato a una specifica unità NILE o è un periodo di inserimento prioritario (PI). Un'unità può trasmettere solo nei timeslot a lei allocati o, per certi messaggi ad alta priorità, può trasmetterli anche in un timeslot di applicazione dell'inserimento prioritario. Ciò garantisce che ogni unità abbia l'opportunità di trasmettere almeno una volta in un determinato periodo di tempo, chiamato Network Cycle Time (NCT) ("Tempo di ciclo di rete").

L'NCT è il numero di minislot che formano il ciclo di rete (somma della lunghezza di tutti i timeslot). Ad esempio può essere di 40 minislot, tuttavia questo può variare fino a un massimo di 1024.

Quando una rete è operativa, l'NCS viene indicato come Operational NCS (ONCS) ("NCS operativo"). Il Link 22 ha la capacità di modificare l'ONC. Questa funzionalità è denominata Dynamic TDMA (DTDMA) . La SNC può anche modificare l'ONC fornendone uno nuovo.

Un NCS può essere definito dai pianificatori nell'OLM. I pianificatori prendono in considerazione il numero di messaggi tattici al secondo che un'unità deve trasmettere (" Capacity Need" ), compreso il traffico di rilancio (" relay ") e quanto tempo può attendere tra le trasmissioni ( Access Delay - "Ritardo di accesso"). Quando l'NCS è definito nell'OLM, il DLP inizializzerà la rete con l'NCS fornito, che diventerà quindi l'NCS operativo.

La SNC può anche calcolare un NCS, nel qual caso devono essere forniti il Capacity Need e l' Access Delay per ciascuna unità nella rete. La SNC utilizza anche altri due parametri ( Tolerance and Efficiency - "Tolleranza ed Efficienza") nel suo calcolo, che consente la generazione di un NCS ottimizzato che non soddisfa tutte le richieste di capacità in ingresso e ritardo di accesso solo quando è fisicamente impossibile farlo.

I tipi di modalità trasmissive, le loro impostazioni e le percentuali di frammentazione influenzano tutti la dimensione dei timeslot in un NCS.

Inizializzazione

Ogni unità nella Link 22 Super Network utilizza gli stessi parametri fondamentali (" Fundamental Link 22 Parameters ") per eseguire l'inizializzazione. Questi parametri sono specificati nell'OLM. Ciò riduce significativamente il volume dei dati di configurazione che devono essere distribuiti dal sistema. In effetti, il Link 22 può essere inizializzato e può trasmettere messaggi tattici su una rete NILE nel momento in cui la rete deve iniziare, senza necessità di comunicazioni preliminari sulla rete.

L'inizializzazione consiste delle seguenti due parti.

  • inizializzazione dell'unità NILE
  • inizializzazione di rete

I sottosistemi dell'unità Link 22 devono essere inizializzati per primi, prima che possa essere inizializzata qualsiasi rete. Le informazioni sulla configurazione dell'hardware devono essere fornite alla SNC dal DLP. Inoltre, il DLP deve fornire i parametri fondamentali del Link 22 in modo che la SNC possa inizializzare i propri dati interni.

Quando l'inizializzazione della SNC è completa, il DLP può iniziare ad inizializzare le singole reti NILE. L'OLM può specificare uno dei due tipi di inizializzazione;

  • l'inizializzazione rapida (nota come Short Network Initialization - "Inizializzazione di rete breve")
  • un'inizializzazione che richiede la verifica delle condizioni ambientali prima di consentire la generazione di traffico tattico (noto come Initialization with Probing - "inizializzazione con sondaggio").

L'Inizializzazione di rete breve può utilizzare un NCS definito nell'OLM o consentire al SNC di calcolare l'NCS in base ai parametri Capacity Need ed Access Delay descritti sopra.

Se l'unità ha mancato l'ora di avvio per l'inizializzazione della rete, dovrebbe collegarsi alla rete eseguendo il protocollo LNE (Late Network Entry) . Questo fornisce all'unità i parametri correnti, che potrebbero essere cambiati da quando la rete è stata inizializzata.

Network Management - ("Gestione della rete")

Il Link 22 è stato progettato utilizzando quanto appreso dall'esperienza dell'utilizzo del Link 16 , per operare con una gestione semplice e automatizzata. Il risultato è che è molto più semplice pianificare e operare rispetto al Link 11 o al Link 16.

Il Link 22 ha funzioni di gestione della rete automatizzate che richiedono un minimo di interazione con l'operatore, se non addirittura nessuna. Queste funzioni sono controllate dalla trasmissione dei messaggi di Network Management (" gestione della rete"). Ogni unità può definire se rispondere o meno automaticamente, e se eseguire o meno automaticamente, ciascuna delle funzioni di gestione della rete.

Il link 22 specifica due ruoli di gestione della rete. Per ogni ruolo, un'unità di standby assume automaticamente quel ruolo se l'unità che esegue o ha assegnato quel ruolo si guasta o non è più presente. La nuova unità di gestione nomina immediatamente una nuova unità di riserva. Il sistema continuerà quindi a funzionare senza la presenza delle unità originariamente nominate per svolgere questi ruoli di gestione e funzionerà anche se nessuna unità sta eseguendo i ruoli. Dopo l'avvio del sistema Link 22, la Super Network Management Unit (SNMU) ("Unità di gestione della super-rete") ha la responsabilità di gestione complessiva per l'intera Super Network. Le unità di gestione di rete (NMU) hanno la responsabilità di gestione solo per la loro particolare rete NILE. La SNMU può ordinare agli NMU di eseguire le loro funzioni di gestione della rete. La SNMU può essere la NMU per le reti su cui è attiva. Una NMU può essere la NMU di più di una rete.

L'SNMU e, in alcuni casi, la NMU, possono ordinare alcune modifiche di gestione al sistema Link 22, incluso quanto segue.

  • Avvio di una nuova rete NILE
  • Arresto di un'unità NILE
  • Arresto di una rete NILE
  • Arresto dell'intera Super rete
  • Ottimizzazione delle prestazioni della rete
  • Controllo dei ruoli di gestione
  • Partecipazione ad una rete
  • Gestione dello stato di silenzio radio
  • Gestione dello stato della chiave di crittografia

Altre funzioni di gestione non richiedono l'uso di un ordine, ma richiedono la trasmissione di un messaggio per avviare la modifica:

  • Gestione della potenza radio
  • Gestione della Directory della Super rete
  • Segnalazione dei dati di monitoraggio
  • Segnalazione di dati statistici

Inserimento in una rete

Un'unità che arriva dopo che la Super Network è stata avviata può ancora inserirsi attivando il protocollo LNE (Late Network Entry) . Questo protocollo fornisce all'unità i parametri più recenti, necessari per unirsi alla rete. Il protocollo viene avviato dall'operatore e di solito è completamente automatico, con i progressi del protocollo resi disponibili all'operatore. Un'unità NILE può entrare in una rete in uno dei tre modi seguenti.

  • Inactive Join ("Inserimento da inattivo"): l'unità vuole entrare in una rete quando non è membro attivo di alcuna rete NILE
  • Active Join ("inserimento da attivo"): l'unità vuole entrare in una rete quando è già membro attivo di almeno un'altra rete NILE
  • Silent Join ("Inserimento silenzioso"): un'unità che non è un membro attivo di alcuna rete NILE e desidera ascoltare la rete senza effettuare alcuna trasmissione

Resilienza

Il sistema Link 22 è progettato per essere resiliente . Se si verificano errori, li gestisce e tenta di continuare a funzionare. Un'unità che partecipa a più reti NILE può avere un guasto su una rete mentre continua a operare sulle altre reti. Un'unità è in grado di gestire la chiusura o l'arresto di una rete e il riavvio della rete dopo che l'hardware è stato ripristinato, senza intaccare le altre reti. Quando la connettività cambia, probabilmente a causa della perdita di un'unità o del guasto delle apparecchiature, il rilanciatore prende automaticamente in considerazione questo evento e modifica il routing dei messaggi nel tentativo di mantenere la probabilità che arrivino ai loro destinatari.

Il Link 22 ritrasmette automaticamente i messaggi per garantire che la qualità del servizio richiesta ( Reliability ) venga raggiunta quando possibile. Ciò elimina la necessità per il DLP di eseguire trasmissioni ridondanti e riduce al minimo l'utilizzo della larghezza di banda . Le ritrasmissioni sono sempre collocate in diversi pacchetti sulla rete in modo che la perdita di un singolo pacchetto non possa causare la perdita di tutte le trasmissioni ripetute. La trasmissione sulle reti NILE è controllata dalla struttura TDMA , che è nota a ciascuna unità, quindi la perdita di qualsiasi unità non influisce sulla capacità delle unità rimanenti di continuare a funzionare. Praticamente tutte le funzioni (chiamate protocolli distribuiti) lavorano in questo modo, quindi non esiste un singolo punto di guasto . Alcune unità svolgono ruoli speciali, ma la perdita di queste unità non è disastrosa per il funzionamento del Link 22. Qualsiasi unità che stia eseguendo uno dei ruoli speciali deve assicurarsi di avere sempre un'unità di riserva disponibile per assumere il ruolo nel caso in cui la l'unità venga persa o il sistema Link 22 non funzioni. Un sistema di standby che rilevi un ruolo deve garantire che venga definito un nuovo standby. I messaggi vengono scambiati tra le unità e la perdita di ricezione da parte dell'unità di un certo ruolo farà in modo che la relativa unità di standby attivi il protocollo Role Takeover di acquisizione del ruolo mancante. Allo stesso modo, se l'unità di ruolo perde la ricezione dalla sua unità di standby, assegnerà il ruolo di standby ad un'altra unità.

La risoluzione dei problemi a livello di unità, rete o Super rete è abilitata dal riporto o il monitoraggio di dati statistici. La SNC di ogni unità convalida anche tutti i dati dei messaggi inviati ad esso dal DLP prima di elaborare il messaggio e segnala il successo o il fallimento di ciascun messaggio al DLP. Se la convalida fallisce, la SNC fornisce anche dettagli sul perché il messaggio ha fallito la convalida.

Gestione della congestione

La gestione della congestione viene eseguita automaticamente in vari modi. Il routing dei messaggi utilizzerà percorsi alternativi per ridurre al minimo la congestione. Quando il Dynamic TDMA (DTDMA) è abilitato, un'unità non congestionata può donare capacità di trasmissione di riserva a un'unità congestionata. Ciò influisce sull'assegnazione dei timeslot all'interno dell'ONC, ma non influisce sull'NCT. Tutto ciò si verifica automaticamente, senza necessità di azioni di operatore o DLP.

La NMU può modificare l'ONCS per ridistribuire la capacità. Questa funzione, denominata Network Reconfiguration ("riconfigurazione di rete"), causa un'interruzione della rete minima o nulla. La NMU fornisce o fa sì che la SNC generi un nuovo NCS, che può avere un NCT diverso. In caso di riconfigurazione corretta, l'NCS diventa il nuovo ONCS. I parametri delle modalità trasmissive possono essere modificati dall'unità NMU nel tentativo di aumentare la capacità disponibile della rete. Ciò richiede che la rete sia temporaneamente messa in pausa e reinizializzata con nuovi parametri, il che provoca una piccola interruzione delle operazioni di rete. Questa procedura è chiamata Network Re-Initialization ("re-inizializzazione della rete").

La NMU può facoltativamente fornire o indurre la SNC a generare un nuovo NCS, che può avere un NCT diverso. In caso di re-inizializzazione riuscita, l'NCS diventa il nuovo ONCS. La congestione delle unità deriva da due fonti:

  • i messaggi che la DLP richiede di trasmettere
  • i messaggi ricevuti da altre unità che devono essere inoltrati per garantire che vengano ricevuti dai loro destinatari

Il DLP ha il pieno controllo sui messaggi che ha richiesto di essere trasmesso. Il DLP potrebbe eliminare le richieste selezionate per ridurre la congestione e potrebbe ridurre la velocità delle richieste di trasmissione. I messaggi tattici che vengono trasmessi normalmente non sono sotto il controllo del DLP. In caso di elevata congestione, tuttavia, il DLP può essere informato dei messaggi di inoltro e decidere se desidera eliminarli. Quest'ultima risorsa riduce la congestione, ma influisce anche sulla consegna dei messaggi. Questo processo decisionale si chiama Relay Flow Control ("controllo di flusso del rilancio").

Sezione C: Vantaggi

Un gruppo di unità navali della NATO , tipici utilizzatori del Link 22

Il Link 11 è un vecchio Data Link tattico che non offre più le capacità e le prestazioni richieste dalla comunità operativa odierna.

Il Link 16 è un Data Link tattico complesso e robusto che tenta di soddisfare i requisiti operativi attuali, ma è ancora basato su una tecnologia ragionevolmente superata: non offre concetti operativi derivati di recente, richiede una pianificazione complessa ed è difficile da gestire.

Il Link 22 offre la tecnologia più recente e utilizza prodotti commerciali non dedicati ( COTS ). Fornisce una suite di funzioni sofisticate, semplice da utilizzare, che richiede una minima interazione da parte dell'operatore e che le consente di essere utilizzata sia come Data Link tattico stand-alone o in un ruolo complementare con il Link 16. Il Link 22 migliora in modo significativo la capacità di Data Link tattici della NATO e soddisfa la crescente necessità odierna di interoperabilità garantita all'interno delle operazioni congiunte alleate.

Confronto con il Link 11

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Link 11 .

Il Link 11 esiste dalla metà degli anni '50 . È stato concepito per supportare un numero limitato di unità che svolgono principalmente un ruolo Anti-Air Warfare (AAW) su una singola rete. Nell'uso normale ( Roll Call ) una rete Link 11 è controllata da una Net Control Station - NCS , che a sua volta esegue il polling di ciascuna unità per richiedere una trasmissione. Quando ciascuna unità viene interrogata, trasmette i suoi dati senza prioritizzarli, quindi nessuna unità può essere interrogata fino a quando l'unità trasmittente non completa le sue trasmissioni. Un'unità non può trasmettere finché non viene interrogata.

Il Link 22 è stato progettato principalmente come Data Link tattico marittimo per la guerra anti-superficie e subacquea, anche se, come il Link 16, supporta tutti gli ambienti di battaglia.

Segue un confronto tra le principali caratteristiche del Link 11 e del Link 22:

Link 11 Link 22
Allocazione della trasmissione col metodo Roll Call ("chiamata rotante")
  • Aumento dei tempi di ciclo di rete a causa di un numero crescente di unità partecipanti (PU) e tracce.
  • Esteso ritardo di accesso
Usa la modulazione TDMA , che fornisce un accesso deterministico alla rete
  • La prioritizzazione dei messaggi garantisce che i più importanti vengano trasmessi prima dei meno importanti
Nessun modo di trasmettere informazioni urgenti L'uso di timeslot con Priority Injection ("inserimento prioritario") nella struttura TDMA può essere utilizzato per minimizzare i ritardi nella trasmissione di informazioni urgenti
Numero of partecipanti limitato (max. 62) Più unità possono collegarsi (max. 125)
Permette solo un' area di operazioni restrittiva, basata sulla portata radio delle singole piattaforme e, cosa più importante, sul suo metodo di segnalazione della propria posizione e di quello delle sue tracce, in base alla sua distanza da un Data Link Reference Point (DLRP) ("punto di riferimento del Data Link"). Questi fattori limitano l'utilizzo del Link 11 in aree estese di responsabilità ed impediscono anche le operazioni in zone polari. Usa il Worldwide Geodetic System ( WGS-84 ) ("sistema geodetico mondiale"), come il Link 16, quindi non ha limitazioni. Ogni unità NILE può operare simultaneamente su 4 reti al massimo; una Super Network può essere composta da fino ad 8 reti. Questa flessibilità aumenta di molto l'area di operazioni
Tutte le unità devono essere in connettività radio (RF) con la Net Control Station - (NCS) ("stazione di controllo di rete"): ciò limita nuovamente l'area di operazioni L'uso dei protocolli di routing e relay ("rilancio") aumenta notevolmente l'area di operazioni, anche quando si utilizza il mezzo trasmissivo UHF in Line-of-Sight (LOS) ("linea di vista")
È relativamente facile da intercettare, a causa di punti deboli nella sicurezza del sistema È più difficile da intercettare e qualsiasi tentativo di intercettazione è più facile da rilevare, grazie a funzionalità come la crittografia basata sul tempo
È relativamente facile disturbare una singola rete HF o UHF a frequenza fissa Una singola rete HF o UHF a frequenza fissa può ancora essere disturbata; tuttavia, avendo più reti è più difficile disturbarle tutte contemporaneamente. L'uso di modalità trasmissive a salto di frequenza rende molto più difficile lo jamming
Il livello di crittografia non è sufficiente per difendersi dalla potenza di elaborazione dei computer moderni Utilizza lo stesso chip crittografico del Link 16. La tecnologia Crypto viene aggiornata per soddisfare i requisiti futuri
La perdita della Net Control Station (NCS) causa il collasso dell'intera rete Non usa una singola stazione di controllo di rete. È progettato senza un singolo punto di guasto
La precisione dei messaggi della Serie-M del Link 11 è inadeguata per le moderne esigenze di targeting ("fuoco sul bersaglio"). Gli elementi di dati sono progettati con intervalli e granularità migliorati utilizzando lo stesso dizionario di dati del Link 16
Le forme d'onda disponibili limitano le comunicazioni in cattive condizioni RF (come accade nelle regioni polari) Usa una varietà di forme d'onda più robuste. In cattive condizioni è possibile utilizzare una codifica avanzata per mantenere comunque la comunicazione, anche se a discapito della velocità effettiva
I messaggi della Serie-M sono difficili da tradurre, rendendo complesso l'inoltro dei dati tra diversi link Il Link 22 fa parte della famiglia di messaggi della Serie-J, utilizza lo stesso dizionario di dati del Link 16 e rende quindi la traduzione e l'inoltro relativamente facili rispetto al Link 11
Larghezza di banda limitata (1.800 bit/s per il link veloce e 1.090 bit/s per quello lento) Ha una gamma di larghezze di banda disponibili a seconda della codifica e del supporto, ad esempio per frequenza fissa: HF 1.493 - 4.053 bit/s oppure UHF 12.666 bit/s

Confronto con il Link 16

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Link 16 .

Sebbene supporti tutti i tipi di ambiente operativo, il Link 16 è principalmente un Data Link tattico per anti-air warfare - AAW ("lotta antiaerea"). Il Link 22 è principalmente un Data Link tattico marittimo, progettato per integrare le operazioni del Link 16.

  • Il Link 16 supporta una singola rete UHF . Dal momento che l'UHF è una banda solamente in Line-of-Sight - LOS ("linea di vista"), le unità Link 16 possono richiedere il supporto di un rlianciatore aereo. Il Link 22 funziona sia su HF che su HF / UHF con funzioni di rilancio automatico per ridurre la necessità di unità di rilancio aeroportate.
  • La caratteristica di salto di frequenza veloce del Link 16 neutralizzano gli effetti del jamming , rendendo estremamente difficile il suo disturbo. La rete a frequenza fissa Link 22 HF / UHF può essere disturbata. Tuttavia, le sue reti multiple potrebbero essere più difficili da bloccare contemporaneamente.
  • Nel Link 16, la gestione della rete può essere complessa e difficile da pianificare e operare. Nel Link 22, la gestione della rete è più automatizzata e include funzionalità come l'allocazione dinamica della larghezza di banda.
  • Sia Link 16 che Link 22 utilizzano lo standard dei messaggi della famiglia Serie-J
  • Sia Link 16 che Link 22 utilizzano la numerazione degli indirizzi delle unità partecipanti a 15 bit
  • Sia Link 16 che Link 22 utilizzano la numerazione delle tracce a 19 bit
  • Sia Link 16 che Link 22 utilizzano il sistema geodetico mondiale ( WGS-84 )
  • Per il Link 16, la velocità di trasferimento dei dati è compresa tra 26.8 kbit/s (26.880 bit/s) e 107.5 kbit/s (107.520 bit/s), a seconda della struttura di impacchettamento dei dati. Per il Link 22, la velocità di trasferimento dati in frequenza fissa UHF è 12.7 kbit/s (12.666 bit/s). Il Link 22 può utilizzare più reti per un flusso di dati per aumentare la velocità di trasferimento dei dati.

Confronto della velocità di trasferimento dei dati

Le velocità dati (massime) mostrate nelle figure sono quelle disponibili per la trasmissione dei dati tattici, dopo che sono stati presi in considerazione i costi generali di basso livello ( Error Detection And Correction - EDAC "bit di rilevamento e correzione degli errori", bit di sincronizzazione, ecc.).

Link 11 Link 22 Link 16
Banda di frequenza HF / UHF HF UHF UHF
Intervallo di frequenza [MHz] 1.5 – 30 225 – 400 960 – 1.215
Larghezza di banda [kHz] 3 3 25 3.000
Salto di frequenza No No Si
Velocità di trasmissione [bit/s] 1.364 o 2.250 640 – 9.600 12.667 26.880 * N = {1,2,4}

Il Link 22 completa il Link 16 fornendo un'ulteriore larghezza di banda in altri intervalli di frequenza e in particolare fornendo le funzionalità Beyond-Line-of-Sight BLOS ("oltre la linea di vista") ed il rilancio automatico.

Sezione D: Acquisizione

Dall'architettura del Link 22 si può vedere che è necessario acquisire i seguenti componenti per aggiungere la capacità di Link 22 ad una piattaforma.

  • Sistema di interfaccia operatore (TDS / DLP)
  • Hardware del processore System Network Controller - SNC (“Controllore del sistema di rete”).
  • Link-Level COMSEC (LLC) ("sistema cifrante a livello di link")
  • Signal Processing Controller (SPC) ("Controllore di elaborazione del segnale")
  • Sistema radio
  • Hardware sorgente di Time-Of-Day (TOD) ("orologio di riferimento")
  • Cavi di connessione ed apparecchiature
  • Parti di ricambio

Ogni articolo elencato sarà discusso ulteriormente. Anche i pezzi di ricambio logistici devono essere acquisiti per fornire un livello adeguato di copertura in caso di guasto dell'unità.

Sistema di interfaccia operatore (TDS / DLP)

Il Data Link Processor (DLP) è collegato (o ne fa parte) al Tactical Data System (TDS) ("Sistema dei dati tattici") dell'unità NILE. Il DLP elabora i messaggi tattici ricevuti e genera messaggi tattici per la trasmissione, in conformità ai requisiti nazionali dell'unità. Se il Link 22 deve essere aggiunto ad un'interfaccia operatore esistente o TDS, potrebbe essere possibile incorporare le funzioni TDS / DLP del Link 22 all'interno del sistema esistente; in caso contrario, sarà necessario un nuovo processore per eseguire le funzioni. Tuttavia, se il sistema esistente dispone di interfacce di Data Link non utilizzate, potrebbe essere possibile collegare il Link 22 al sistema esistente utilizzando un'interfaccia di Data Link di riserva. In questo caso, è necessario acquistare un sistema gateway che converta dal formato link esistente a Link 22.

Hardware del processore SNC

Il software SNC richiede un computer per eseguire il codice. Questo di solito è un hardware di tipo Personal Computer (PC), che utilizza i sistemi operativi Windows o Linux . Il software SNC è scritto in Ada 95 ed è facilmente trasportabile su altre piattaforme, purché vi sia presente un compilatore compatibile con Ada 95. Il computer non richiede una significativa potenza del processore e qualsiasi processore tecnologico disponibile è sufficiente. Come guida, un processore da 1 GHz con un GByte di memoria è più che adeguato. Il processore deve supportare almeno una connessione Ethernet (preferibilmente 100 Mbit/s) ma, a seconda della configurazione, potrebbero esserne necessarie due. Il processore richiede un po' 'di spazio per il sistema operativo, l'eseguibile SNC e il software di interfaccia TOD. Le possibili configurazioni includono una custodia per backplane VME con alimentatore e scheda processore VME o un PC industriale installabile su rack.

Link-Level COMSEC (LLC) ("sistema cifrante a livello di link")

Una singola LLC può gestire più reti a seconda del tipo di mezzo trasmissivo. Il sistema può utilizzare un massimo di quattro LLC (che sarebbero una LLC per rete), ma questa sarebbe una configurazione insolita.

Un sistema tipico impiegherà una LLC quando vengono distribuiti fino a quattro HF o due UHF o una UHF e tre reti HF. Se vengono implementate più di due reti UHF, sono necessarie due LLC. Associato alla LLC e al processo del suo caricamento con le chiavi di cifratura, dovrebbe essere acquisito dall'agenzia crittografica nazionale un Data Terminal Device - DTD ("apparato terminale dati"), che viene utilizzato per caricare le chiavi nella LLC.

A seconda del metodo di distribuzione delle chiavi utilizzato, potrebbe essere necessario un lettore di nastri di carta KOI-18. È possibile distribuire chiavi crittografate come file PC, nel qual caso sarà necessario un cavo seriale speciale per caricare il file da un PC nel DTD. L'attuale LLC è un'unità da 19" installabile su rack. Il produttore si riferisce alla LLC come KIV-21 / LLC.

Signal Processing Controller (SPC) ("Controllore di elaborazione del segnale")

È richiesto un SPC per ogni rete / mezzo trasmissivo su cui l'unità deve operare. Un singolo SPC può essere configurato per utilizzare supporti diversi. Un'unità hardware SPC può contenere più di un SPC [3] .

I mezzi trasmissivi a salto di frequenza sono supportati anche in un SPC separato o integrati in una radio a salti di frequenza. Gli SPC HF e UHF a frequenza fissa erano disponibili in chassis rack da 19", con due di essi contenenti schede VME che potevano essere montate su un backplane VME opportunamente configurato. La frequenza radio e il controllo della potenza da parte dell'SPC sono facoltativi. Fare riferimento alle specifiche dei produttori SPC per determinare le opzioni disponibili con le radio supportate.

Sistema radio

Per ciascuno dei tipi di mezzo trasmissivo che verranno utilizzati è richiesto un sistema radio appropriato, che si compone di quanto segue.

  • Radio
  • Amplificatore di potenza e alimentazione
  • Unità di sintonizzazione dell'antenna
  • Antenna
  • Hardware di montaggio dell'antenna e infrastruttura di cablaggio

La radio, l'amplificatore di potenza e l'alimentazione possono essere una singola unità a seconda della potenza di uscita richiesta. Maggiore è la potenza di uscita, più è probabile che saranno necessarie unità separate. Uno degli obiettivi del programma NILE era di poter riutilizzare le moderne apparecchiature radio e le antenne del Link 11. Se ve ne sono disponibili, ciò ridurrebbe l'attrezzatura che deve essere acquisita.

Sorgente di Time-Of-Day - TOD ("Orologio di riferimento")

Il Link 22 deve essere fornito con il tempo universale coordinato ( UTC ) che, se non già disponibile sulla piattaforma, deve essere acquisito. Il TOD deve essere fornito a DLP, SNC, SPC e radiofrequenze, se in dotazione. L'input TOD consigliato per gli SPC è il formato Extended Have Quick definito nello STANAG 4430. L'SNC viene fornito con un'applicazione separata ( Read TOD ) che accetta in input un Brandywine serial 485 ed 1 impulso al secondo (pps), in conformità con lo STANAG 4430 [4] .

Il software Read TOD può essere personalizzato per fornire al SNC il tempo appropriato, come descritto nella sezione 3 del [NRS IDD]. Il TDS può anche richiedere un tempo preciso per garantire la sincronizzazione tra tutti i sottosistemi. Se non è disponibile una fonte più precisa, è possibile utilizzare il Global Positioning System ( GPS ). L'hardware TOD basato su GPS è normalmente costituito da quanto segue:

  • Antenna GPS e hardware di montaggio
  • Cablaggio dall'antenna GPS al ricevitore GPS
  • Ricevitore GPS e generatore di codici temporali
  • Link dei cavi per fornire il codice temporale al sistema
  • Schede del codice temporale per i computer SNC e DLP

Link di cavi e apparecchiature

Le apparecchiature devono essere alloggiate in appositi armadi, adatti all'ambiente in cui l'apparecchiatura deve essere installata. Se deve essere installato in uno o più contenitori dipenderà dal sito e dal modo in cui le apparecchiature di comunicazione sono solitamente configurate su tale piattaforma. Ogni set di apparecchiature richiede energia ed un appropriato sfogo per il raffreddamento.

I componenti dell'architettura Link 22 devono essere interconnessi tramite appropriati dispositivi di cablaggio e comunicazione. L'interfaccia DLP-to-SNC e l'interfaccia SNC-to-LLC utilizzano entrambi Transmission Control Protocol / Internet Protocol ( TCP/IP ) . Se TCP/IP sta comunicando all'interno di un processore, non è richiesto alcun cablaggio per l'interfaccia, il che sarebbe il caso in cui DLP e SNC fossero in esecuzione sullo stesso processore. Quando si trova invece su apparecchiature o processori separati, TCP / IP può utilizzare molti tipi di interfacce di rete. L'interfaccia LLC utilizza Ethernet e quindi l'interfaccia SNC-to-LLC deve essere Ethernet. È possibile unire due porte Ethernet con un semplice cavo Ethernet cross-over (punto-punto) o unite tra loro tramite un hub o uno switch Ethernet. Si consiglia l'utilizzo di un hub Ethernet per consentire il monitoraggio dell'interfaccia. Se il processore host SNC ha solo una porta Ethernet, è possibile utilizzare un singolo hub sia per la DLP-to-SNC che per l'una o più interfacce SNC-to-LLC. La LLC è collegata all'SPC tramite cavo seriale RS-422 . L'SPC è connesso alla sua radio tramite un'interfaccia specifica per i media ed è una responsabilità nazionale. Potrebbe anche essere implementato con l'SPC alloggiato all'interno della radio. Fare riferimento ai manuali dei produttori di SPC e radio per i dettagli esatti dell'interfaccia.

Parti di ricambio

Dovrebbero essere acquisiti anche i pezzi di ricambio logistici per fornire un livello adeguato di copertura in caso di guasto dell'unità. La quantità e il livello dei ricambi forniti sono di responsabilità nazionale e possono variare in base alla piattaforma, all'ubicazione e al numero di unità operative.

Link 22 Guidebook , Capitolo 2: Link 22 Operazioni

Sulla base degli aspetti tecnici definiti in STANAG 5522 e sulla base delle procedure operative definite nel documento NATO, Allied Data Publication [ADatP-33] questo capitolo è inteso come una linea guida generica per pianificatori, operatori e tecnici che utilizza il link 22 in un unico o un ambiente con più collegamenti. Le procedure nazionali e specifiche della piattaforma e le azioni dell'operatore non sono trattate in questa guida.

Link 22 Guidebook , Capitolo 3: Link 22 Parte Tecnica

Questo capitolo contiene i dettagli tecnici del Link 22, costituito da architettura, funzioni e protocolli. È principalmente destinato a integratori, ingegneri del software e tester. Si prevede che i lettori di questo capitolo abbiano conoscenza e comprensione dei capitoli precedenti, poiché questo capitolo spiegherà i dettagli senza reiterare le informazioni di livello superiore già fornite. Questo capitolo discuterà le caratteristiche, le funzioni, le interfacce ei messaggi di Link 22 non tattici. I messaggi tattici sono stati discussi nel capitolo 2, sezione D.

Note

  1. ^ GuideBook .
  2. ^ Al momento in cui questo libro è stato scritto, c'erano tre produttori di SPC, che supportavano tutti i mezzi trasmissivi a frequenza fissa HF e UHF. Nel 2015 un produttore di SPC ha interrotto il proprio prodotto, quindi sono rimasti due produttori di SPC
  3. ^ Per ulteriori dettagli, visitare il sito Brandywine

Bibliografia

  • ( EN ) Link 22 Guidebook ( PDF ), NILE PMO, 6 luglio 2016. URL consultato il 13 gennaio 2018 (archiviato dall' url originale il 14 aprile 2017) .

Voci correlate

Collegamenti esterni