Τεχνική Διασποράς Φάσματος. (Spread Spectrum)

Η τεχνική αυτή εμφανίζεται με τις παρακάτω μορφές:

1. Direct Sequence (DS) Modulation. (διαμόρφωση συνεχούς διαδοχής). Κατά την εκπομπή του σήματος, που περιέχει την πληροφορία, αυτό διαμορφώνεται από το σήμα μιας γεννήτριας ψευδοτυχαίου σήματος, σε σήμα ευρέως φάσματος. Με τον τρόπο αυτό και λόγω της κατανομής της ισχύος του διαμορφωμένου σήματος, έτσι ώστε το σήμα να μην διακρίνεται εύκολα από τη στάθμη θορύβου στο δέκτη, επιτυγχάνεται προστασία από τυχόν υποκλοπή.
2. Frequency Hopping. (FH) Αναπήδηση Συχνότητας. Αναφέρεται στην διαβίβαση του σήματος μέσω περισσοτέρων της μιας συχνοτήτων εκπομπής. Αυτό επιτυγχάνεται με την συνεχή αλλαγή της φέρουσας συχνότητας, είτε σε όλο το εύρος του διαθέσιμου φάσματος , είτε σε συγκεκριμένες περιοχές αυτού. Η αλλαγή πραγματοποιείται με συγκεκριμένο ρυθμό, σύμφωνα με κάποιο αλγόριθμό που δημιουργείται από γεννήτρια ψευδοτυχαίου σήματος.
3. Time Hopping (TH) Αναπήδηση Χρόνου.Αναφέρεται στην διαβίβαση σήματος χωρίς να ακολουθείται χρονική συνέχεια, αλλά ,με την ταυτόχρονη ενεργοποίηση του πομπού και του δέκτη, σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές, (time windows) , με την βοήθεια μιας ψευδοτυχαίας ακολουθίας.
4. Hybrid Systems (Υβριδικά Συστήματα).Αναφέρονται στον συνδυασμό δύο ή περισσοτέρων από τους παραπάνω τρόπους

Τα κυριότερα προβλήματα που αντιμετωπίζει από τεχνικής πλευράς η τεχνική διασποράς φάσματος, είναι ο συγχρονισμός μεταξύ των λειτουργούντων συστημάτων και η διαβίβαση δεδομένων. Αυτό συμβαίνει γιατί απαιτείται η επίτευξη συγχρονισμού στα πλαίσια ενός δικτύου με αυτόματο τρόπο και σε σύντομο χρόνο.Φυσικό επακόλουθο των παραπάνω τεχνολογιών ήταν η δημιουργίας της απαίτησης για διαχείριση του φάσματος (Frequency Management) , που οδήγησε στην δημιουργίας προγραμμάτων, με αυτοματοποίηση των διαδικασιών , στα οποία θα λαμβάνεται υπόψη τόσο το Η/Μ φάσμα όσο και οι εκτιμώμενες αλληλοπαρεμβολές μεταξύ των χρηστών. Αυτό απαιτεί επεξεργασία πληροφοριών όπως , ο αριθμός των δικτύων , η σύνθεση και η θέση αυτών καθώς και οι διαθέσιμες συχνότητες.

3. Η διαχείριση περιλαμβάνει τρία επίπεδα:

α. Την φόρτωση των συσκευών μεταφοράς δεδομένων.

β. Την μονάδα προγραμματισμού των δικτύων (Η/Υ).

γ. Το κέντρο ελέγχου του δικτύου. (Αρχή οργανώσεως των δικτύων , καθορισμού των στοιχείων).

4. Συγχρονισμός.

Επιτελείται στον ελάχιστο δυνατό χρόνο, ακόμη και κάτω από αντίξοες συνθήκες (θόρυβος – παρεμβολή). Ο συγχρονισμός επιτυγχάνεται σε χρόνο της τάξεως των εκατοντάδων χιλιοστών του δευτερολέπτου, κατά την διάρκεια της επικοινωνίας.Αυτό επιτυγχάνεται με τον καθορισμό ενός πρωτεύοντος σταθμός ασυρμάτου (master radio) ο οποίος έχει την δυνατότητα να χρονίζει όλους τους δευτερεύοντες καθώς και οποιονδήποτε άλλον αιτηθεί την είσοδό του στο δίκτυο μέσω ενός σήματος χρονισμού.Ένας άλλος τρόπος χρονισμού είναι μέσω της εκπομπής ενός σήματος χρονισμού, γνωστού ως TOD (Time of Day) που εκπέμπεται από κάποιο κεντρικό σημείο στο έδαφος ή στον αέρα. (μπορεί να είναι Α/Φ , σταθμός εδάφους, ή δορυφόρος).Τα δύο βασικά στοιχεία που προσδιορίζουν συνήθως τον τύπο ενός σταθμός ασυρμάτου αναπήδησης συχνότητας είναι :

α. Ο Ρυθμός Αναπηδήσεως (hop rate).

β. Το Εύρος Αναπηδήσεων ( hop bandwidth).

5. Τεχνική Αναπήδησης Συχνότητας «HAVE QUICK»

Είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται σε συστήματα που λειτουργούν σε UHF/AM. Υπάρχουν δύο τύποι , το HQ I και το HQ II, τα οποία δεν συνεργάζονται μεταξύ τους. Χρησιμοποιούν μεταβολή του χρόνου εκπομπής.Το HQ χρησιμοποιεί ένα μοντέλο μεταβλητής συχνότητας, το οποίο καλύπτει 7000 κανάλια στην περιοχή 225 – 400 MHz.Απαιτείται η χρησιμοποίηση κοινών προγραμματισμένων συχνοτήτων , κοινό μοντέλο επιλογής συχνοτήτων και συγχρονισμός των σταθμών.Οι σταθμός ασυρμάτου διαθέτουν (ROM) όπου καταχωρούνται τα set συχνοτήτων. Η μεταβολή των συχνοτήτων γίνεται με συγκεκριμένο αλγόριθμο μέσω μικροεπεξεργαστή. Το μοντέλο της αναπήδησης επιλέγεται από έναν κωδικό WOD (Word of Day ) και τον αριθμό δικτύου. (net number).Απαραίτητος είναι ο συγχρονισμός ο οποίος υλοποιείται με την βοήθεια ενσωματωμένου ωρολογίου, μέσω σήματος χρονισμού TOD. Ο ρυθμός αναπηδήσεως των HQ I & HQ II είναι 1, 2, 4, και 8 hops per second. Το HQ I χρησιμοποιεί ένα σετ 800 προγραμματισμένων καναλιών , ενώ το HQ II 3778 καναλιών.

TIME OF DAY (TOD)

Αφορά τη μετάδοση ενός σήματος χρόνου από ένα σύστημα HQ σε κάποιο άλλο , μέσω UHF/AM ή LOS ζεύξεως. Η μετάδοση μπορεί να γίνει μέσω VHF ή με χρήση ειδικού modem μέσω HF ή FS (τροποσφαιρική διάχυση). Η διαδικασία συγχρονισμού απαιτεί την λειτουργία ενός κεντρικού ωρολογίου, για την μετάδοση του χρόνου. Το ρόλο αυτό μπορεί να τον παίξει οποιοσδήποτε σταθμός ασυρμάτου ενός δικτύου , ως προς τους υπόλοιπους. Για συνεργασία σε δίκτυα ΑΕΥ και ΠΝ απαιτείται , οπωσδήποτε master clock για τον συγχρονισμό τους.

WORD OF DAY (WOD)

1. Το WOD και ο αριθμός του επιλεχθέντος δικτύου , καθορίζουν το συγκεκριμένο μοντέλο αναπηδήσεως συχνοτήτων , το οποίο επιλέγεται από τα προκαθορισμένα set συχνοτήτων, για κάθε δίκτυο. Τα στοιχεία τοποθετούνται από τον χειριστή.

2. Το WOD μπορεί να εισαχθεί ή να αλλάξει οποτεδήποτε , πριν ή μετά το TOD, χωρίς να επηρεάζει την λειτουργία του ωρολογίου.

3. Τα WODs διακρίνονται σε ειρήνης, εκπαιδεύσεως και πολέμου και μπορούν να εισαχθούν χειροκίνητα ή ηλεκτρονικά.

4. Αφού ληφθούν τα WOD και TOD , η γεννήτρια κώδικα του σταθμός ασυρμάτου συγχρονίζεται με τις αντίστοιχες των λοιπών σταθμός ασυρμάτου που έχουν τα ίδια στοιχεία.

5. Οι χρόνοι αλλαγής συχνοτήτων καθορίζονται από την TOD . Το μοντέλο αναπηδήσεως και ο ρυθμός αναπηδήσεως , καθορίζονται από την WOD.