Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить

Децентрализованные системы радиосвязи

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение12 мин
Количество просмотров9.9K
Всего голосов 40: ↑40 и ↓0+59
Комментарии27

Комментарии 27

А как же meshtastic?

"Мыша", если не ошибаюсь, и построена на тех же LoRa, про которые писалось в статье выше.

Lora это только физический и канальный уровень. А Meshtastic все что выше. Они и обеспечивают децентрализованность сети.

Организовать связь на тысячи километров - не проблема при наличии соответствующей антенны. Проблема - как это сделать для многих? Сотовая связь получила такое распространение благодаря ограничению дальности и повторному использованию частот. Чем больше абонентов, тем меньше должен быть радиус соты и не только из-за большого затухания. Заявленное число абонентов в сети 6G (миллион на кв.км) потребует сокращения дальности до десятков метров. Единственный выход - работать всем передатчикам на одной частоте, а приемникам разделять сигналы передатчиков с помощью радиолинз. В оптике это работает (это зрение)

Тут дело не в том, что организовать такую связь это проблема. Основная проблема в том, что за такое к тебе придут. Поэтому надо как-то в эту сторону думать. Стеганография поверх известного, или есть другие штуки (чтобы нельзя было запеленговать).

Смотрите шире. Я предлагаю ликвидировать дефицит частот и операторам связи строить сети на одной частоте .

"Запеленговать" передатчик можно почти всегда и вне зависимости от того что он передает - достаточно чтобы его общая выходная мощность была заметна на фоне шума или его излучение имело характерные особенности. Если ваша задача - спрятаться в эфире, то единственное что остается - мимикрировать под массовые частные радиопередатчики (Bluetooth/WiFi/GSM/LTE/LPD/...). А все они (как минимум на клиентской стороне) работают на ограниченных мощностях и ограниченных ширинах канала и для построения крупной открытой сети со свободной маршрутизацией (а иначе это просто пейджер, мы то хотим чтобы любой произвольный абонент такой сети могу кому угодно сообщение послать, хоть всем абонентам сразу если они на него подписаны) без опоры базовых станций на наземные каналы передачи (а из адекватных данной задаче это только Интернет) они в принципе непригодны.

Так что отсутствие особого внимания ко всем этим mesh-сетям со стороны контролирующих органов вполне понятно - для них даже сейчас эта проблема уже по сути полностью решена. Им достаточно контролировать сеть Интернет (а точнее свой национальный сегмент) и ловить тех кто особо нагло передает в эфир явно вне безлицензионных и разрешенных ему лично диапазонов или на явно на порядки завышенной мощности (а это нужно делать в любом случае - просто чтобы такие персонажи законным операторам радиосвязи для их обычной служебной деятельности помех не создавали). После этого все остальное с математической неизбежностью закрывается автоматически.

Если ваша задача - спрятаться в эфире, то единственное что остается - мимикрировать под массовые частные радиопередатчики

Именно. Мимикрия работы в вайфай области, в GSM. Не выбиваться по мощности. Изредка передавать что-то нешифрованное, ну я не знаю что там сотовые станции так передают, хоть позывные. Мимикрия под 433 диапазон, что угодно, скачки по частотам. Будет дорого. Но хотя бы реально.

Еще как вариант направленная работа с ионосферой, Луной. Дорого, сложно, но реально. И пеленг практически невозможен, если узким лучом. С самолета и спутника засечь можно но в ответ можно тоже кое что противопоставить.

Так спору нет что вариантов множество. Если есть деньги и скорость особо не нужна то давно есть американский globalstar, в России он вполне легален а обмен идет напрямую с серверами в США не требуя вообще никакой инфраструктуры на территории РФ. Если хочется полной автономии то LoRa на 433 и даже 800 МГц уже есть в коммерческой эксплуатации (всякие пульты охраны, умные электросчетчики и прочее). То есть при определенных условиях даже и прятаться ни от кого не прийдется. Но все эти существующие варианты либо требуют доступа опорных узлов в Интернет (LoRaWAN) либо для массового использования (не то что типичными лопоухими обывателями, а вообще) просто в принципе непригодны.

Тот же globalstar, к примеру, вполне пойдет чтобы переслать записи температур за неделю с какой-нибудь метеостанции в РосГидроМедЦентр или чтобы короткую текстовую шифровку об итогах вербовки агентов и необходимости готовить счета на Сейшелах на случай успешного выполнения ими задания в Пентагон по электронной почте отправить, но о современном Web-серфинге, не то что о YouTube, с ним можно даже не мечтать. И это - при совершенно конской цене как терминалов так и траффика.

Мелкие некоммерческие эксперименты же единичных радиолюбителей и энтузиастов на политический ландшафт не влияют, центральные власти не интересуют, и выделение ресурсов на заранее проигрышную борьбу с ними не оправдывают. А на переход во что-то большее у этой дохлой темы надежды просто нет.

У Globalstar были станции сопряжения в Москве, Новосибирске и Хабаровске, ниааких обменов напрямую с серверами в США не предполагалось. А с недавних пор Globalstar в России вообще не работет.

На 868 МГц вы можете вполне удачно мимикрировать под чужую сеть LoRaWAN. Если, конечно, она есть в нужном вам месте, и если вам достаточно будет этих невысоких скоростей. И соединение ваше вполне может быть точка-точка без какой-то там опорной сети.

Если вы все сидите в одном небольшом городе и вас таких не более пары сотен энтузиастов то да, если небольшая скорость устраивает то можно и без опорных узлов. Но если вас таких больше или если расстояния такие что нужна длинная цепочка ретрансляции - тогда уже нет, без интернета оно хоть сколько-то адекватно работать уже не будет.

Она очень капризная. Я бы сказал обычно ее нет, чем она есть (;

Скорее, тропосферные станции прошлого века требовали постоянного обслуживания для подстройки и корректировки. В этом случае "Север", по моему опыту связиста в СА, работал весьма стабильно. По крайней мере качество соединений телеграфных и телефонных ЗАС в середине 80-х по нему было ничуть не хуже, чем через спутниковые каналы.

Современные автоматизированные тропосферные станции уже такого обслуживания не требуют. А так как они могут переключаться между спутниковым и тропосферным режимом, то получаем вполне устойчивые каналы связи для высоких широт, где связь через геостационарные спутники невозможна.

Я не про саму систему связи, а про "носитель". Тропосферные прохождения на УКВ очень нестабильны. Хотя может мы просто про разное говорим?

Нестабильна высота, на которой происходит отражение радиоволн. Именно это ранее требовало постоянного обслуживания и корректировки.

Я же указал, что мой практический опыт использования тропосферной связи в течении полутора лет в 1987-88 годах показал весьма высокую стабильность таких каналов связи.

Вполне возможно я заблуждаюсь. Сейчас работаю только на КВ, а УКВ в пределах (и на грани) прямой видимости. Через тропосферу пока не доводилось проводить связи. Подозреваю, что ваш опыт был в условиях стационарных операторов с заранее известными координатами. Радиолюбители практически не имеют такой возможности.

Тропосферная связь, это всё же не просто УКВ, а 4.4-5 ГГц

Мой опыт был во время службы в Советской Армии на узле связи ПВО страны. Естественно, к радиолюбительству он вообще отношения не имеет.

Сам принцип тропосферной связи заключается в однократном отражении радиоволн от тропосферы. Поэтому для связи между двумя точками необходим расчёт и корректировка углов наклона к горизонту антенн приемной и передающей станций, в зависимости от текущей высоты отражающего слоя.

Почитал про ТРРЛ «Север» - очень интересно. Спасибо! Как я и предполагал станции стационарные на расстоянии до 200км друг от друга и с большими направленными антеннами. То что я читал про тропосферную связь у радиолюбителей - рекорд 600км на обычные УКВ рации с штатными всенапревленными (штыревыми) антеннами (;

Сейчас технологии уже получше стали. Например, у "Гроза".

Ещё одним интересным типом сетей является технология LoRa (Long Range), которая позволяет объединять в децентрализованные сети устройства интернета вещей (IoT), соединяя их на больших дистанциях — вплоть до 10 км. Это обеспечивается относительно большой длиной волны,

Это обеспечивается совсем другим. На 2.4 ГГц у LoRa с дальностью тоже все хорошо.

868 МГц — разрешённой в России без лицензии; с лицензией становится возможна длина 433 МГц,

На 433 места мало, а шума много. Тем не менее, можно и без разрешения.

Сети на основе LoRa отличаются малой скоростью передачи (где-то до 50 кбит/сек, но в реальности ещё меньше)

На несколько порядков меньше.

предопределяет их использование в качестве способа связи для мониторинга параметров разнообразных датчиков: температуры, положения, учёта расхода ресурсов (газ, вода, эл. энергия и т. д.), наличия/окончания запасов товара, контроля времени включения/выключения и т. д.

Для управления боевыми дронами. Известные события вполне заметно сказались на объемах продаж Semtech, они довольно лицемерно удивлялись на одном из последних earnings call-ов.

Несмотря на явный запрет,

Несмотря на отсутствие явного запрета, видимо.

в России эта сеть фактически отсутствует из-за необходимости регистрировать LoRaWAN-шлюз в государственной комиссии по радиочастотам.

Отсутствует эта сеть за ненадобностью. Регистрировать требуется базовые станции. Просто не называйте свой шлюз базовой станцией, а "проверяльщиков" отправляйте к ГОСТам с терминологией. И пусть доказывают, что у вас сеть подвижной радиосвязи, в которой только и бывают базовые станции.

Для управления боевыми дронами

Вы точно ничего не напутали? Боевыми дронами вообще то управлять в реальном времени надо, и телеметрии там на порядки больше передавать. Лора это скорее связь с луноходом на Луне - 1 бит в секунду, много там боевыми дронами науправляется? Ну хорошо, даже 30 байт в секунду. Я про дальние расстояния, а не про стенды "от стола до стола" и даже километры.

Вы точно ничего не напутали?

Совершенно точно не напутал.
Вот отсюда все растет: https://github.com/ExpressLRS/ExpressLRS
И разрослось изрядно. Погуглите, например, про украинский MILELRS. На российские наводок давать не буду, чтобы не было у нас и у Хабра лишних проблем.

телеметрии там на порядки больше передавать.

Телеметрию конкретно по LoRa/FSK/FLRC разумные люди отключают, чтобы частоты не палить.
Видео с борта, конечно, уже не по LoRa идет.

Лора это скорее связь с луноходом на Луне - 1 бит в секунду, много там боевыми дронами науправляется?

Про один бит в секунду вы загнули в другую сторону.

Ну хорошо, даже 30 байт в секунду.

Это ж от ширины полосы зависит и от Spreading factor. На примерно 30 байтах в секунду, кстати, тоже иногда работают. Даже меньше. Если цель медленная/неподвижная, а средства РЭБ могучие.

Это все достойно отдельной серии постов. Когда-нибудь она будет.

Меня больше именно гражданское применение интересует, фактически стационарное, без РЭБ поблизости. Какую скорость чисто теоретически можно поднять на расстоянии в 7 км в условиях гористой местности и плотной застройки без прямой видимости?

Sub-GHz или 2.4 GHz? LoRa есть и там, и там. С требованиями регулятора планируете считаться, или наплевать? Застройка нормальная городская, или частный сектор/малоэтажка? Устройства на уровне земли, или? Куча вопросов. Ну и в теории более-менее точно вы можете прикинуть только при условии прямой видимости, все остальное только пробовать. Бывает, на метр передвинешь устройство, и все, капут. А бывает, все зимой работало, а летом листики на ближайшем кусте распустились, и все.

2.4 Ггц, мимикрия под вайфай, на регулятора плевать, если не кидать киловатты в эфир. Застройка нормальная, точечная, то есть по пути куча свечек, а устройства на уровне 6 этажей. Боюсь тут даже в теории все печально.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий