спецтехника

Приём дискретных электрических сигналов и преобразование их в исходное сообщение осуществляется приёмными устройствами таких же аппаратов, какие используются для передачи.

Любой непрерывный (аналоговый) сигнал может быть представлен в дискретной форме. Для этого используется аналого-цифровой преобразователь (АЦП). В приёмнике цифровых сигналов происходит их обратное преобразование с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Цифровым сигнал называется потому, что его уровень в конкретный момент времени передаётся не значением тока или напряжения, а номером этого уровня, представленного в виде двоичной кодовой комбинации (цифрами). Естественно, что предварительно должно быть произведено квантование сигнала (разделение по уровням и присвоение им номеров).

Цифровые сигналы в современных сетях связи получают всё более широкое применение. Причинами этого являются их достоинства. Во-первых, такие сигналы могут использоваться для передачи данных, телефонных, телеграфных, факсимильных и других сообщений. Это обстоятельство даёт возможность применять в сетях связи однотипную аппаратуру. Во-вторых, поскольку форма сигналов на приёмной стороне известна, она может быть восстановлена даже при искажении их в случае воздействии помех. В силу указанных причин аналоговые сигналы в связи постепенно вытесняются цифровыми сигналами.

Любой сигнал характеризуется определёнными параметрами. Электрические сигналы, несущие информацию, имеют конечную скорость распространения в проводящей среде – примерно 300 000 км/с. Кроме того, электрические сигналы характеризуются шириной спектра (диапазоном занимаемых частот). Во всём мире для электрического сигнала – переносчика речи принят единый стандарт диапазона частот: от 300 до 3400 Гц.

Для дискретных сигналов важным параметром является скорость передачи информации. Она измеряется в битах в секунду (бит/с) – количеством элементарных посылок (единиц или нулей), передаваемых в линию связи за одну секунду.

Чем выше скорость передачи, тем больше ширина спектра сигнала (полоса частот, занимаемая сигналом). Ориентировочно полоса частот, занимаемая сигналом (в Гц), численно равна скорости передачи дискретного сигнала (в бит/с).

Важным параметром любого электрического сигнала является его величина или уровень, измеряемые в единицах напряжения или тока. Приёмные устройства средств связи, как и человеческое ухо, обладают пороговой чувствительностью. Сигналы с уровнем ниже порога чувствительности этими устройствами не воспринимаются.

Распространение электрических сигналов происходит в виде электромагнитных волн. В электромагнитной волне периодически изменяются электриче-

21

ское и магнитное поля. Возрастание одного поля сопровождается одновременным убыванием другого. Электромагнитные волны характеризуются тремя основными параметрами: скоростью распространения, частотой колебаний и длиной волны.

Скорость распространения электромагнитных волн совпадает со скоростью света: C=3×108 м/с.

Частотой (f) называется число колебаний электромагнитной волны, происходящее в единицу времени. Этот параметр измеряется в герцах (Гц). Частота равна одному герцу, если за одну секунду происходит одно полное колебание волны.

Частота связана с длиной волны. Длина волны ( ) – расстояние, на которое волна распространяется за время одного полного колебания. Длина волны измеряется в метрах.

Время одного полного колебания (Т), называемое периодом колебания, обратно пропорционально частоте (Т=1/f). Следовательно, =C×1/f=C/f.

Использование электромагнитных волн для передачи и приема информации привело к появлению электросвязи.

Электросвязь – передача и приём сообщений по радио-, проводной, оптической и другим электромагнитным системам. Другое простое и понятное определение электросвязи – передача и приём сообщений по техническим средствам с использованием электромагнитных волн.

В историческом плане первой средой распространения электромагнитных волн, использованной для передачи информации, были металлические провода, подвешенные на опорах или конструктивно оформленные в виде кабеля. Для обмена текстовой или речевой информацией между двумя абонентами необходимо проложить четыре провода – образовать замкнутые цепи приёма и передачи. В некоторых случаях роль второго провода (и в цепи приёма, и в цепи передачи) может выполнять земля.

При распространении вдоль металлического проводника электромагнитные волны теряют энергию. Для передачи информации на большие расстояния потери энергии необходимо восполнять, что осуществляется специальными устройствами – усилителями электрических сигналов.

Совокупность среды распространения электромагнитных волн и усилителей электрических сигналов носит название линейного тракта.

Для телефонной связи прокладка двухпроводных линий от автоматических телефонных станций (АТС) к каждому из десятков тысяч абонентов возможна только на ограниченной территории – в пределах населённого пункта, где длина линий небольшая и составляет сотни метров (несколько километров). Для междугородной телефонной связи потребовалось бы проложить огромное количество протяжённых линий связи, образующих между абонентами различных городов необходимую среду распространения электромагнитных волн. По экономическим причинам это нецелесообразно. В то же время

22

невозможны и одновременные переговоры нескольких пар абонентов по одной линии, так как они создавали бы взаимные помехи.

Выход был найден в использовании аппаратуры многоканальной электросвязи. Принцип работы такой аппаратуры рассмотрим на простом примере. Предположим, необходимо обеспечить телефонные переговоры одновременно трём парам абонентов по одной линии. Сигнал каждого абонента занимает полосу частот от 300 Гц до 3400 Гц и по индивидуальной абонентской линии поступает на индивидуальный комплект оборудования в аппаратуре многоканальной электросвязи. В аппаратуре сигнал второго абонента складывается с тональным сигналом частотой 4 кГц, а третьего – с частотой 8 кГц. Тогда в междугородную линию одновременно передаются сигналы с полосами частот 300 – 3400 Гц, 4,3 – 7,4 кГц и 8,3 – 11,4 кГц, что исключает создание взаимных помех. На приёмной стороне в аппаратуре происходит обратное преобразование (вычитание «подставки» 4 кГц и 8 кГц у второго и третьего абонентов соответственно) и три различных сигнала в полосах частот 300 – 3400 Гц по индивидуальным линиям связи поступают на абонентские телефонные аппараты. Таким образом, аппаратура многоканальной электросвязи позволяет создать так называемые стандартные каналы тональной частоты, по которым обеспечивается передача без искажений электрических сигналов с полосой 300 – 3400 Гц одновременно между многими абонентами по одной линии связи, состоящей из четырёх проводов.

Аппаратура многоканальной электросвязи может быть аналоговой или цифровой, применяется на внутриобластных, междугородных линиях и изготавливается на различное число каналов. Это даёт возможность существенно сократить затраты на прокладку проводных линий связи.

Совокупность линейного тракта и аппаратуры каналообразования называется линией передачи (линией связи). Такие линии образуют каналы и групповые тракты (группы каналов), по которым электромагнитные волны распространяются, в основном, между населёнными пунктами.

В качестве среды распространения электромагнитных волн используются не только металлические провода, но и волоконно-оптический кабель, а также пространство, окружающее Землю (так называемый «эфир»). В последнем случае линейный тракт образуется станциями радиорелейной и спутниковой связи. Таким образом, в состав линий связи входят среда распространения электромагнитных волн («эфир», металлические провода, кабели), усилители электрических сигналов (приемно-передающие радиостанции радиорелейных или спутниковых линий связи, промежуточные усилители кабельных линий связи) и аппаратура каналообразования (аппаратура многоканальной электросвязи – АМЭС).

Каждый ОВД представляет собой сложную иерархическую структуру. В этой структуре существует необходимость обмена информацией с вышестоящими инстанциями, подчинёнными подразделениями, взаимодействующими

23

ведомствами, учреждениями и организациями, разнесёнными территориально. Например, Главное управление МВД по Санкт-Петербургу и Ленинградской области имеет в своём подчинении районные управления и отделы МВД как в городе, так и в области. Районным управлениям (отделам) подчиняются отделы и отделения полиции, на которые замыкаются участковые уполномоченные. В каждом управлении, отделе, отделении имеется множество должностных лиц, которым для выполнения своих обязанностей нужна связь. Обеспечить эту связь прокладкой выделенных прямых линий между всеми должностными лицами всех иерархических структур не представляется возможным. Данная проблема решается созданием сетей связи.

Словарь русского языка трактует термин «сеть» как что-либо, напоминающее своим внешним видом множество скрещенных, переплетённых линий, нитей, волокон. Данное определение отражает сущность сетей электросвязи

(рис. 2.4).

Внаселённых пунктах развёртываются абонентские сети связи (абонент

–тот, кто имеет право пользования чем-либо в течение определённого срока). Они обеспечивают передачу сообщений определённого вида (речевых, текстовых и др.) в пределах этих пунктов.

Рис. 2.4. Элементы сетей электросвязи

В состав абонентских сетей входит аппаратура абонентов (телефонные, телеграфные, факсимильные и другие аппараты), устройства, позволяющие соединять любую пару аппаратов абонентов между собой (они носят название коммутаторов), и соединительные линии от аппаратуры абонентов к коммутаторам. Примером абонентской сети является городская телефонная сеть.

Обеспечивая обмен сообщениями в пределах одного населённого пункта, абонентская сеть не в состоянии самостоятельно обеспечить связь между абонентами, находящимися в различных городах, посёлках и т.д. Для соединения

24

абонентских сетей различных населённых пунктов между собой создаются так называемые первичные сети связи. В состав этих сетей входят:

–линии передачи, проложенные между городами, другими центрами территорий;

–коммутаторы, на которые выводятся каналы тональной частоты всех

линий.

Коммутаторы первичных сетей в населённых пунктах соединяются большим количеством линий с коммутаторами абонентских сетей. Это даёт возможность соединять абонентов различных городов, посёлков и других населённых пунктов между собой, т.е. создавать замкнутые цепи распространения электромагнитных волн от аппарата одного абонента к аппарату другого абонента. Коммутаторы позволяют предоставлять один и тот же канал тональной частоты в разное время разным абонентам.

Абоненты, в том числе и находящиеся в различных населённых пунктах, для передачи речевых сообщений должны иметь телефонные аппараты, а для передачи неподвижных изображений (документов) – факсимильные аппараты. Все пользователи, имеющие абонентскую аппаратуру для передачи одного вида сообщений (телефонных, факсимильных, телеграфных и др.) и наделённые правом связи между собой, включаются в соответствующие вторичные сети. В состав вторичных сетей входят:

–каналы тональной частоты и коммутаторы первичных сетей;

–абонентские коммутаторы, соединительные линии и аппаратура пользователей.

Использование принципа коммутации позволяет экономить финансовые

иматериальные средства при создании как первичных, так и вторичных сетей. Примером вторичной сети является сеть междугородной телефонной связи.

Первичные и вторичные сети классифицируются по ряду признаков. По видам сообщений, которыми можно обмениваться во вторичных сетях, они делятся на следующие виды:

–телефонные сети, обеспечивающие обмен речевыми сообщениями;

–факсимильные сети, обеспечивающие обмен неподвижными изображениями плоских оригиналов;

–телеграфные сети, обеспечивающие обмен буквенно-цифровыми текстовыми сообщениями;

–сети передачи данных, обеспечивающие обмен данными между компьютерами в информационных, вычислительных системах и системах автоматизированного управления, а также работу электронной почты;

–телевизионные сети, обеспечивающие передачу и приём сигналов подвижных изображений и звукового сопровождения.

По виду линий передачи (по виду среды распространения электромагнитных сигналов) существуют:

1) сети проводной связи;

25

2)сети радиосвязи (радиорелейной, спутниковой связи);

3)комбинированные (радиопроводные) сети связи.

Принадлежность сетей, а также круг их пользователей позволяют разделить все сети электросвязи на несколько видов (категорий):

–сети общего пользования, услугами которых могут пользоваться любые физические и юридические лица;

–выделенные сети, которые принадлежат определённым лицам или структурам и услугами которых может пользоваться ограниченный круг лиц. Эти сети не имеют выхода на сети общего пользования;

–технологические сети связи, создаваемые на предприятиях, в учреждениях и организациях для управления производственной деятельностью. Потребителями услуг в них являются сотрудники организаций. Эти сети могут иметь выход на сети связи общего пользования;

–сети связи специального назначения, создаваемые для нужд органов государственной власти, обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка. К таким сетям относятся сети связи МВД.

Перечисленные сети связи на территории Российской Федерации образуют Единую сеть электросвязи.

По времени функционирования как первичные, так и вторичные сети связи могут быть постоянными, развёртываемыми на длительный период, и временными, которые развёртываются и эксплуатируются только в период проведения краткосрочных мероприятий.

По характеру использования линий и каналов связи вторичные и первичные сети могут быть коммутируемыми или некоммутируемыми. В тех случаях, когда линии или каналы закрепляются за определёнными абонентами, сети носят название некоммутируемых. Когда же линия или канал в разное время предоставляется для связи различным абонентам, сеть называется коммутируемой.

Вторичные сети связи являются законченными структурами, каждая из которых обеспечивает обмен сообщениями одного вида между всеми абонентами, включенными в данную сеть.

Таким образом, использование электрических сигналов и создание сетей электросвязи позволило решить проблему обмена информацией в реальном масштабе времени в пределах Земного шара.

Требования к связи

В МВД техника связи является основным видом из тех средств, которые обеспечивают управление. Главной задачей связи является передача сообщений в интересах управления органами и подразделениями внутренних дел в любых условиях оперативной обстановки. Средства связи также являются важнейшими элементами информационных систем, обеспечивая сбор, обработку и использование информации должностными лицами ОВД. Следовательно, систему управления можно рассматривать как заказчика и потребителя услуг связи.

26

Если рассматривать связь с этой позиции, то здравый смысл подсказывает, что для потребителя услуг связи важен только конечный результат процесса передачи и приёма информации: её качество. А качество определяется несколькими характеристиками: не потеряла ли информация ценности для получателя за время передачи; не была ли она искажена (модифицирована) в процессе передачи, получил ли за время передачи и приёма к ней доступ кто-либо, кроме отправителя и получателя? Как на профессиональном, так и на бытовом уровне потребителя услуг связи не интересует каким образом, какими средствами и в каких условиях была передана информация. В конечном итоге специалиста –управленца интересуют такие характеристики процесса передачи и приёма сообщений как своевременность их доставки от отправителя получателю, степень достоверности полученной информации и скрытность процесса (защита передаваемых сведений от несанкционированного доступа к ним). На основании этого к связи (процессу передачи и приёма сообщений) можно предъявить три требования.

Первым из них является своевременность передачи и приёма сообщений. Это требование означает, что сообщения должны доставляться от источника к получателю в сроки, обусловленные оперативной обстановкой (в пределах времени, пока содержащаяся в сообщении информация не потеряла ценности для получателя). Своевременная передача сообщений обеспечивает оперативное реагирование на изменения обстановки, принятие адекватных ей и эффективных управленческих решений. Данное требование необходимо учитывать при выборе средств связи для передачи сообщений. Так, в сети открытой оперативной телефонной связи по выделенным линиям короткие сообщения могут доводиться до должностных лиц за время от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Такие же сообщения, но в сети телеграфной связи, могут попасть к получателю в лучшем случае через несколько минут.

Второе требование к связи – достоверность. Это требование подразумевает, что на всём пути от источника к получателю в сообщение не должны вноситься непреднамеренные или умышленные искажения. Любые искажения в полученной информации приводят к оценке обстановки, не соответствующей реально сложившейся ситуации и принятию решений, в большей или меньшей степени отличающихся от оптимальных.

Третье требование: скрытность связи. Оно означает, что не уполномоченные на то лица не должны знать о фактах передачи и получения информации, а также её содержание. Это требование относится не ко всем сообщениям и не во всех условиях обстановки. Однако существуют многочисленные ситуации, в которых это требование должно быть выполнено.

Если связь, т. е. процесс передачи и приёма информации будет удовлетворять перечисленным выше требованиям, то можно предполагать, что материальная основа системы управления (те лица и технические средства, которые обеспечивают этот процесс) со своими задачами справилась.

27

Система связи

Выполнение требований, предъявляемых к связи, при ограниченном количестве каналов и линий связи в ОВД вызывает необходимость проведения ряда мероприятий, направленных на повышение эффективности их использования. В первую очередь должна быть решена задача объединения отдельных каналов и линий в единую систему, в которой они могут использоваться централизованно. Такое объединение называется системой связи.

Система связи является составной частью системы управления подразделениями ОВД, а также силами и средствами, привлекаемыми к проведению мероприятий.

Целью создания системы связи является обеспечение функционирования по единому плану постоянных сетей связи различного назначения, а также дополнительно развёртываемых (временных) сетей в интересах управления ОВД во всех видах деятельности. В системе связи осуществляется взаимная увязка

исогласование по задачам, месту и времени применения средств связи в интересах обеспечения повседневной деятельности ОВД, а также в интересах подразделений, привлекаемых к проведению мероприятий. Техника связи в ОВД распределена следующим образом:

–абонентская аппаратура (телефонные и факсимильные аппараты, ПЭВМ и другая), которая при передаче сообщений преобразует их в электрические сигналы, а при приёме осуществляет обратное преобразование, находится у пользователей;

–аппаратура образования каналов, в отличие от абонентской аппаратуры, сосредоточена территориально и организационно в одном пункте – в узле связи.

Узел связи предназначен для образования и коммутации каналов связи, сопряжения сетей связи различной принадлежности между собой и обеспечения передачи и приёма сообщений пользователями. Территориально узлы связи развёртываются в УМВД (ГУМВД) субъектов РФ. На городском, районном

иболее низких уровнях узлы связи развёртываются в дежурных частях органов внутренних дел.

Узлы связи объединяют разрозненные сети и линии связи, замыкающиеся на конкретный орган внутренних дел, в единую централизованно управляемую структуру. Они являются основными элементами системы связи ОВД.

Узлы связи позволяют:

–при выходе из строя каналов связи к какому-либо подразделению использовать для передачи сообщений резервные или обходные каналы (например, при выходе из строя проводных каналов связи можно использовать радиоканалы), что даёт возможность выполнить требование по своевременности доставки сообщений получателю;

28

–наиболее важную информацию передавать в форме сообщений различного вида, дублируя одно другим в целях повышения достоверности связи (например, телефонное сообщение можно продублировать факсимильным сообщением);

–для исключения несанкционированного доступа к передаваемой по каналам связи информации использовать, в случае необходимости, наиболее защищённые линии (волоконно-оптические и др.), что повышает скрытность связи.

Таким образом, система связи является той материальной структурой, которая реализует процесс передачи и приёма сообщений. Для того, чтобы удовлетворить требования системы управления к этому процессу, сама система связи должна отвечать определённым требованиям, оказывающим влияние на характеристики процесса.

Одним из таких требований является надёжность системы. Надежность – способность системы связи обеспечивать непрерывное управление деятельностью ОВД в любых условиях оперативной обстановки. Надежность может быть достигнута дублированием (резервированием) каналов и линий связи на основных информационных направлениях, защитой этих каналов и линий связи от всех видов несанкционированного воздействия, созданием резерва сил и средств связи для решения внезапно возникающих задач, а также проведением других мероприятий, обеспечивающих постоянную готовность техники связи

кпередаче и приему сообщений на тех информационных направлениях, которые определяются оперативной обстановкой.

Надёжность системы связи оказывает прямое влияние на процесс доставки сообщений от их источников получателям, то есть на своевременность связи.

Ещё одно требование к системе связи – защищенность (безопасность). Это требование означает, что система связи должна быть построена так, чтобы исключался несанкционированный доступ любых лиц к той информации, которая передаётся и принимается в ней. Выполнение данного требования достигается применением средств связи, прошедших проверку на отсутствие каналов утечки информации, постоянным контролем за выполнением всех мероприятий по обеспечению защищенности и рядом других мер.

От защищённости системы связи зависит скрытность процесса передачи и приёма сообщений, а также достоверность информации, доставляемой получателю.

Помимо двух рассмотренных, к системе связи предъявляется ещё ряд требований.

Таким образом, только система связи, обладающая определёнными характеристиками, позволяет удовлетворить требования, предъявляемые к связи, как процессу передачи и приёма информации.

29

Основы организации связи

Деятельность любого ОВД характеризуется частыми изменениями оперативной обстановки и решаемых задач. Соответственно требуется менять расстановку сил и средств, наращивать или свёртывать их и т.д. Управление органом внутренних дел в таких условиях немыслимо без изменения в соответствии с обстановкой структуры системы связи, развёртывания дополнительных сетей и их свёртывания после выполнения задач, а также восстановления вышедших из строя элементов. Следовательно, система связи должна быть гибкой, динамичной структурой. Она нуждается в постоянном управлении со стороны руководства органов.

Руководство связью заключается в своевременном проведении мероприятий по организации связи, обеспечении исправного функционирования средств связи и эффективном использовании их для обмена сообщениями в процессе управления органом.

Общее руководство связью возлагается на начальника ОВД. Непосредственным организатором связи является начальник подразделения информационных технологий, связи и защиты информации (департамента, управления, отдела, отделения, группы). В ОВД, где такого подразделения нет, за организацию связи отвечает должностное лицо, назначенное приказом начальника органа внутренних дел.

Руководство связью включает целый ряд мероприятий, в число которых входят:

–планирование (организация) связи;

–эксплуатация средств связи в соответствии с принятой организацией;

–организация работы по поддержанию средств связи в работоспособном состоянии (в постоянной готовности к применению по своему назначению);

–подготовка подразделений связи и других подразделений к выполнению задач по передаче и приёму информации в различных условиях, которые могут складываться на территории.

Организация связи в ОВД обуславливается обслуживаемой территорией

иструктурой органа, характером выполняемых им задач и необходимостью взаимодействия с другими органами при проведении оперативно-розыскных и иных мероприятий, а также наличием сил и средств связи. При этом учитываются распоряжение по связи вышестоящего органа, принятая организация управления ОВД и необходимость выделения резерва средств связи.

Планирование связи предусматривает разработку ряда документов, в которых отражается организация связи.

Задачи по организации связи подразделениям ОВД и подчиненным подразделениям связи ставятся приказами (распоряжениями) руководителя ОВД.

30