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Repositorio de la Universidad de Zaragoza – Zaguan http://zaguan.unizar.es Trabajo Fin de Grado ANÁLISIS DE LA TRANSMISIÓN DE DATOS EN VHF: LIMITACIONES, CAMBIO EVOLUTIVO E INNOVACIÓN Autor Jesús Laguna Argüello Directores D. Alejandro Mosteo Chagoyen D. Javier Codesal Martín Centro Universitario de la Defensa-Academia General Militar Año 2016
iii Resumen Las telecomunicaciones se constituyen como un pilar fundamental de la doctrina de nuestro ejército y, principalmente, en su vertiente de transmisión de datos. A lo largo del tiempo, se han ido desarrollando nuevos sistemas y medios para llevar a cabo las comunicaciones a distancia y el sistema de comunicación vía radio siempre ha tenido una importancia crucial en el enlace entre unidades. Es por ello que los distintos sistemas de radio han ido evolucionando con el objetivo de mejorar las capacidades, superando las limitaciones de sistemas previos. Este trabajo ha sido enfocado al estudio de la transmisión de datos a través del radioteléfono PR4G dentro de la sección de radio de la compañía de transmisiones de la Brigada “Guzmán el Bueno X”. Con este fin, se ha realizado una investigación y un posterior análisis sobre el funcionamiento del sistema empleado para la transmisión de datos, hallando puntos de conflicto que supongan limitaciones en el empleo de este sistema, y proponiendo mejoras que supondrían un aumento de la eficiencia de dicha sección a la hora de llevar a cabo la transmisión de datos vía PR4G. Como consecuencia del estudio realizado, se ha detectado el retraso en cuanto a los equipos informáticos, y ciertos puntos de conflicto de los modos IP del radioteléfono requieren de una innovación, en función de su relevancia. Pese a ello, el radioteléfono PR4G se constituye como un sistema sólido que permite una transmisión de datos fiable y segura.
v Abstract Communications are considered a mainstay of our army´s doctrine, and primarily in its aspect of data transmission. Over time, new systems and means have been developed to carry out remote communications, and radio communication systems have always been crucial to provide a link between units. That is why the different radio systems have evolved with the aim of improving features, overcoming limitations of previous systems. This project has been focused on the study of data transmission via the radiotelephone PR4G within the radio platoon, which belongs to the Brigade´s "Guzmán el Bueno X" signals company. To this end, an investigation and further analysis on the functioning of the system used for data transmission have been carried out, finding points of conflict involving limitations of this system usage, and proposing improvements that would lead to an increase in efficiency to this platoon when carrying out data transmission via PR4G. As a result of the study, obsolescence of computer equipment has been detected and some points of conflict, related to IP radiotelephone modes, require innovation, based on their relevance. Nevertheless, the radio PR4G is considered as a solid system that enables reliable and secure data transmission.
vii Agradecimientos Me gustaría empezar agradeciendo a D. Alejandro Mosteo Chagoyen, debido a su implicada labor en la tutorización de mi trabajo, el interés mostrado en el mismo y su ímpetu por guiarme y asesorarme en todo momento. También me gustaría agradecer al Tte. D. Javier Codesal Martín, jefe accidental de la CIATRANSMZ 10, por haber permanecido siempre interesado en el estado de mi trabajo, aportando al mismo en cuanto a conocimientos tácticos sobre la transmisión de datos, pese al poco tiempo disponible. Asimismo, agradecer al Tte. D. Miguel Santiago Muñoz Gómez, por su aportación en cuanto a conocimientos sobre PR4G V1 y V2. Al Cabo 1º D. Antonio Marinas Alcaide, por su amplia contribución en cuanto a conocimientos sobre la historia de la transmisión de datos a través de VHF y transmisión de datos a través de datos serie, y la contribución en forma de bibliografía muy apropiada. De igual modo, al Cabo 1º D. Juan Víctor del Pozo Seseña, debido a que me ayudó a entender mejor las diferencias entre las diferentes versiones del radioteléfono PR4G. Quisiera agradecer también al Sgto. D. Javier Huertas Espinosa, jefe accidental de la sección de radio de la CIATRANSMZ 10, por enseñarme la manera de funcionar de la sección, y por su afán por mostrar siempre disponibilidad y ayuda. Del mismo modo, me gustaría agradecer al Sgto. D. José Luis Coronado Ramos la predisposición mostrada hacia la proporción de bibliografía para la realización del trabajo, implicándose de manera muy notable a la hora de aclarar conceptos relacionados sobre todo con la transmisión de datos serie a través del RT – 9210. También me gustaría agradecer al Sgto. D. Javier Huertas Espinosa, al Cabo 1º Juan Víctor del Pozo Seseña y al Cabo 1º D. Antonio Marinas Alcaide su colaboración e implicación, ya que sin su asesoramiento el último capítulo de este trabajo hubiera resultado más complejo de realizar. Agradecer, de igual modo, a D. Carlos Enrique Cajal Hernando quien, a través de sus amplios conocimientos en el campo de la calidad y las enseñanzas recibidas de su persona, se ha mostrado siempre disponible y me ha asesorado a la hora de emplear la metodología más adecuada para mi trabajo. Asimismo, dar gracias al Cap. D. Antonio García Matres – Bellod, por contribuir con sus conocimientos sobre redes IP y su experiencia en el empleo del radioteléfono PR4G V3. Finalmente, aunque no menos importante, agradecer a mi familia su apoyo constante a lo largo de estos años, siempre un sostén incondicional frente a los obstáculos que se han ido presentando y que, gracias a su fuerza, he conseguido superar. Muchas gracias.
ix Índice Índice de ilustraciones ............................................................................ xi Índice de tablas ..................................................................................... xiii Lista de acrónimos ................................................................................ xv Capítulo 1. Introducción ......................................................................... 1 1.1. Contexto ............................................................................................................ 1 1.2. Alcance y objetivos ........................................................................................... 2 1.3. Estructura de la memoria y metodología empleada .......................................... 3 Capítulo 2. Antecedentes de la transmisión de datos........................... 5 Capítulo 3. Descripción de los sistemas ................................................. 7 3.1. VHF .................................................................................................................. 7 3.2. Familia PR4G ................................................................................................... 8 3.3. Breve descripción de las diferencias entre las versiones de PR4G ................... 8 3.3.1. PR4G V1 ............................................................................................................... 9 3.3.2. PR4G V2 ............................................................................................................. 10 3.3.3. PR4G V3 ............................................................................................................. 10 3.4. Transmisión de datos en V3 ............................................................................ 11 3.4.1. Transmisión de datos serie .................................................................................. 11 3.4.2. Nuevos modos de transmisión de datos............................................................... 13 3.4.3. Empleo efectivo de los nuevos modos de transmisión ........................................ 15 Capítulo 4. Investigación y análisis ..................................................... 17 4.1. Funcionamiento de la sección de radio ........................................................... 17 4.2. Investigación previa al DAFO ........................................................................ 18 4.3. Análisis DAFO ............................................................................................... 19 4.4. Propuestas de mejora ...................................................................................... 22 4.4.1. Puntos de conflicto con el PC .............................................................................. 22 4.4.2. Migración a un nuevo sistema operativo ............................................................. 24 4.4.3. Puntos de conflicto con IP/SAP e IP/MUX ......................................................... 25 4.4.4. Valoración de las propuestas de mejora .............................................................. 26 Capítulo 5. Conclusiones ...................................................................... 27
xvi SO Sistema Operativo TCP Transmission Control Protocol (Protocolo de Control de Transmisión) TDA Transmisión de Datos Asíncronos TDAV Terminal de Datos a Alta Velocidad TDMA Time Division for Multiple Access (División en el Tiempo para Acceso Múltiple) TDS Transmisión de Datos Síncronos TFG Trabajo Fin de Grado TOA Transporte Oruga Acorazado TRANSEC Transmission Security (Seguridad en la Transmisión) UHF Ultra High Frequency (Ultra Alta Frecuencia) VAMTAC Vehículo de Alta Movilidad Táctica VHF Very High Frequency (Muy Alta Frecuencia) VLF Very Low Frequency (Muy Baja Frecuencia) VOCODER Voice Coder (Codificador de Voz) WAN Wide Area Network (Red de Área Extensa)
Análisis de la trasmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 1 Capítulo 1. Introducción Lo que a continuación se presenta es la memoria del Trabajo de Fin de Grado (TFG), el cual corresponde al grado de Ingeniería de Organización Industrial. Este grado es impartido en la Academia General Militar (AGM), por medio del Centro Universitario de la Defensa (CUD). En esta memoria quedan plasmados los resultados del trabajo realizado, cuyo título es “Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación”. 1.1. Contexto En toda operación o ejercicio táctico debe existir una perfecta coordinación entre el jefe y sus unidades subordinadas. Para ello, es necesario que se establezca una comunicación entre ambas partes, y que esta no falle. En el momento que el enlace no es posible, queda comprometido el cumplimiento de la misión, puesto que no se pueden transmitir las órdenes pertinentes al perder la posibilidad de comunicación entre partes. Los sistemas de telecomunicaciones e información (CIS) son [1] un “conjunto de equipos, métodos, procedimientos y personal que permiten el acceso del usuario a la información, así como su transmisión, tratamiento, presentación y almacenamiento”. Por este motivo, los CIS se constituyen como la herramienta principal para facilitar y posibilitar el ejercicio del mando, siendo que aquellos que deben ejercerlo sobre sus unidades subordinadas gozan de unos medios que les permiten llevar a cabo la gestión de sus unidades, facilitándoles la toma de decisiones. Se espera que los CIS proporcionen ese medio operativo de transmisión tanto de voz como de datos, aunque para este trabajo únicamente se haya realizado un estudio en torno al envío de datos. Por ello es necesario que, al estar operando con datos, la seguridad en las comunicaciones exista, y que sea efectiva. Los CIS, a pesar de que no son sistemas que destaquen por novedad, han sufrido un gran desarrollo y evolución durante los últimos años [1], dejando a un lado la idea de telecomunicación como un simple intercambio de información entre partes, pasando a un concepto innovador, donde la integración entre dispositivos y redes ha sido alcanzada y teniendo a la información como actor principal en este escenario. Los CIS pueden emplearse de diversas maneras y en diferentes entornos [1] operativos. En función del tiempo de despliegue de los mismos, podemos dividirlos en permanentes (o de infraestructura) o desplegables (o de campaña). Los permanentes son establecidos en instalaciones fijas, durante grandes períodos temporales y de manera que la zona que cubren es muy amplia. Por su parte, los desplegables están destinados a una rápida proyección en el lugar donde sea necesario, en el menor tiempo requerido, estableciéndose por períodos de tiempo menores. A su vez, la zona cubierta es menor que la de los permanentes. Dentro de los tres niveles operativos (estratégico, operacional y táctico), los CIS de infraestructura pertenecen al nivel estratégico y los de campaña al operacional y táctico.
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 2 La red de telecomunicaciones se concibe como el elemento fundamental de un sistema de telecomunicaciones [2]. Está constituida por nodos (dan servicio), enlazados mediante elementos de transmisión, con el objetivo de proporcionar servicios a un determinado número de usuarios. En el ejército español, las dos redes principales que dan servicio son la Red Táctica Principal (RTP) y la Red Radio de Combate (RRC), formando una estructura de telecomunicaciones basada en la integración entre redes. La RTP [1] se constituye como el pilar fundamental de esta estructura, la cual proporciona enlace y servicios a nivel de gran unidad, trabajando en el nivel estratégico. La transmisión de la información se realiza por medio de radioenlaces o vía satélite. Responde a sistemas de comunicaciones permanentes, con una amplia cobertura. Por su parte, la RRC se presenta como la red que complementa a la anterior red de telecomunicaciones, siendo su objetivo principal el proporcionar servicio y enlace a los usuarios que no están integrados en la RTP (definiéndose como principal medio de telecomunicaciones de las pequeñas unidades). La transmisión de la información se lleva a cabo mediante enlace en alta frecuencia (HF), muy alta frecuencia (VHF) y en ultra alta frecuencia (UHF) [3]. Centrándonos en el funcionamiento de las telecomunicaciones en una Brigada [4], la RRC facilita la función de Mando y Control de la Brigada (principalmente por medio de frecuencias comprendidas en los rangos de HF y VHF). Esta red se encuentra limitada por las circunstancias del terreno o del despliegue, pero es el elemento fundamental de transmisión de la Brigada, pudiendo a su vez integrarse a la RTP. Para los enlaces con VHF, el medio empleado para ello es el radioteléfono (RT) PR4G (Programa Radio de 4ª Generación), objeto de nuestro estudio. La Compañía de transmisiones [4] tiene, dentro de la estructura de la Brigada, el objetivo de favorecer y permitir la tarea de mando y control de la misma, componiéndose de secciones, entre las que se encuentra la sección de radio, cuyo funcionamiento ha sido estudiado. Dada la importancia que tiene la RRC dentro de una Brigada y, por ende, el RT PR4G que proporciona el enlace en dicha red para VHF, con este trabajo se ha realizado un recorrido histórico de la transmisión de datos en VHF, hasta llegar a la última versión de la familia PR4G, viendo cómo ha evolucionado la transmisión de datos y las mejoras que han ido apareciendo. En este punto, se ha realizado un estudio, orientado a la sección de radio de la compañía de transmisiones mecanizada (CIATRANSMZ 10) de la Brigada mecanizada X (BRIMZ X), con el objetivo de identificar innovaciones que superen las limitaciones del RT, mejorando la calidad, eficiencia y eficacia del trabajo de esta sección. 1.2. Alcance y objetivos Con la elaboración de este trabajo se ha llevado a cabo un estudio de la evolución histórica de la transmisión de datos con el RT empleado en la unidad, seguido de un análisis de deficiencias y oportunidades en el empleo del modelo actual. Más concretamente:
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 3 Se ha realizado un breve recorrido a través de sistemas empleados en la transmisión de datos hasta nuestros días. Se han descrito los sistemas empleados en la transmisión de datos actualmente, prestando especial interés en la familia PR4G, comparando sus versiones, con mayor relevancia en las diferencias relativas a la transmisión de datos. Se ha llevado a cabo una descripción de los modos de transmisión de datos a través de la última versión de PR4G, V3. Se ha efectuado una investigación y un posterior análisis del funcionamiento del sistema empleado por la sección de radio para la transmisión de datos, con el fin de hallar deficiencias en el empleo de dicho sistema. Se han desarrollado diferentes propuestas de mejora con el objetivo de solventar las deficiencias halladas y valorarlas según las necesidades de la sección de radio. 1.3. Estructura de la memoria y metodología empleada En la primera parte de la memoria se presenta un recorrido que muestra cómo ha evolucionado la transmisión de datos, desde el empleo de mensajeros a pie, hasta la aparición del radioteléfono PR4G, para la realización del cual ha sido necesaria la consulta de bibliografía técnica y conocimientos de experto. Tras los antecedentes, se muestra una descripción de los sistemas empleados para la transmisión de datos actualmente, la familia PR4G, donde se comparan las diferentes versiones de este radioteléfono, quedando patente cómo cada nueva versión incluía mejoras relativas a la transmisión de datos. La consulta de bibliografía técnica diversa ha sido necesaria para la realización de dicha descripción. Una vez conocida la manera en la cual se lleva a cabo la transmisión de datos actualmente, y los sistemas empleados para ello, se muestra el análisis del funcionamiento del sistema empleado por la sección de radio para la transmisión de datos vía PR4G. Para la realización del mismo ha sido necesaria una investigación previa, a través de consultas bibliográficas, entrevistas con expertos y la realización de una lluvia de ideas. Con los resultados, se ha realizado el análisis del sistema mediante la herramienta DAFO (Debilidades, Amenazas, Fortalezas y Oportunidades). Con los resultados del mismo, se han realizado propuestas de mejora y su valoración en función de las necesidades de la sección de radio.
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Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 5 Capítulo 2. Antecedentes de la transmisión de datos Desde siempre en los ejércitos la transmisión de datos ha sido un pilar fundamental, pudiéndonos remontar hasta los mensajeros a pie. Se trata de un sistema que siempre se ha intentado mejorar, y prueba de ello es el uso de palomas mensajeras, capaces de transmitir mensajes a largas distancias en cortos espacios de tiempo (para la época). La invención del heliógrafo y, posteriormente la radio, supuso un salto adelante en cuanto a capacidad de mando y control, aunque no se superó la capacidad de las palomas de transmitir mapas o bocetos, o simplemente órdenes escritas hasta la creación del radioteletipo, el cual puede verse en la Ilustración 1, en la década de los años 20 del siglo anterior. Hasta casi finales del siglo XX, los radioteletipos fueron el único medio de transmisión vía radio [5]. Ilustración 1. Radioteletipo. Fuente: elaboración propia El empleo del “código de Baudot” [6], relacionado con las señales morse, posibilitaba el envío de mensajes mediante marcas y espacios, los cuales podían ser recibidos en otra máquina similar y ser impresos automáticamente. Durante los años 80 y principalmente los años 90, gracias a la introducción de nuevas tecnologías, los ejércitos vieron en la informática una nueva herramienta a desarrollar, capaz de mejorar las viejas capacidades que habían gobernado durante más de 50 años. Se vislumbraba la posibilidad de enviar imágenes, ya no solo documentos. El objetivo era transformar los datos informáticos en impulsos radio, por ello se desarrollaron dos programas [7]: el TRC (diseñado por AMPER) y el TRADAX (fruto de una idea nacida en la BRIMZ X). Ambos sistemas eran muy similares, y estaban compuestos por una estación de radio analógica tipo PRC/77 o AN VRC/46 vehiculares y un baúl rugerizado 1 de transporte individual compuesto por un ordenador portátil Pentium 133, el programa de comunicación TRC 1.0, una tarjeta de comunicación, un modem radio HARRIS, que puede verse en la Ilustración 2, un modem línea Multi-tech (no incluido en TRADAX) y un fax/impresora LANIER 500. Se basaban en un programa de comunicación que enviaba por multidifusión datos serie con el identificador del 1 Protegido frente a golpes, caídas, etc.
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 6 destinatario codificado en la señal, recibiendo solo ese destinatario los datos finales. Con la posibilidad de realizar envíos tanto síncronos como asíncronos mediante un modem específico desarrollado por la empresa HARRIS, el cual puede emplearse en cualquier banda de frecuencias, el sistema rugerizado adoptó el nombre genérico de TDAV [7] (Terminal de Datos a Alta Velocidad). Era capaz de transmitir mensajes de poca capacidad a una velocidad máxima de 300 Baudios. A finales de los 90, un mensaje de unos 120 kilobytes con unas fotografías en baja resolución incorporadas, como es el mensaje METAR – TAFOR, podía tardar unos 15 minutos en transmitirse, gracias al empleo del protocolo ARQ (Automatic Repeat – reQuest), que evitaba la pérdida del mensaje completo pese a los cortes de transmisión. Ilustración 2. Modem radio HARRIS. Fuente: elaboración propia Con la llegada de la familia PR4G, cuyas radios contaban con modem incorporado, se torna innecesario el empleo del sistema TDAV. Posteriormente, AMPER desarrolló un programa (una actualización del anterior) que adquirió el nombre genérico de MACs [7]. Se sustituye definitivamente el sistema TDAV por un ordenador con el programa TRC – 3071, el cual se comunica con el radioteléfono mediante un cable CCS – 235 [8]. La primera versión de PR4G funcionaba con este sistema, incorporando un modem interno que permitía la transmisión de datos síncronos y asíncronos, lo cual hizo posible que el modem radio HARRIS no se usara, siendo positivo por el ahorro que supuso y debido a sus bajas capacidades para su época. El nuevo sistema dotaba a la transmisión de velocidades de hasta 2400 bps (bits por segundo), superando los 300 bps del anterior. Por último, la nueva versión del radioteléfono PR4G (V3) lleva incorporado un protocolo IP (Protocolo de Internet) [9] que permite, por medio de la asignación de direcciones IP tanto a la radio, como al módem y a la antena, crear una red LAN (Red de Área Local) propia entre los diferentes radioteléfonos de la malla, y la posibilidad de intercomunicar diferentes LAN físicas tradicionales por medio de radios como canales de transmisión. Con el empleo del protocolo IP, tanto en IP/SAP (Servicio de Acceso a Paquetes) como en la variante IP/MUX, se pretende dejar de trabajar con software adicional, al permitir la compartición de carpetas, archivos y documentos de todo tipo en red para su consulta desde cualquier ordenador asociado a la estación radio.
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 7 Capítulo 3. Descripción de los sistemas En este capítulo se describen los sistemas estudiados en el trabajo, comenzando por sus fundamentos físicos. 3.1. VHF Para explicar qué es VHF, debemos introducir el concepto de espectro radioeléctrico [10]. Se puede definir como la parte del espectro electromagnético 2 que ocupan las ondas de radio, aquellas usadas en las telecomunicaciones. Dentro del espectro radioeléctrico, tenemos frecuencias desde VLF (Muy Baja Frecuencia) hasta EHF (Frecuencia Extremadamente Alta). Esto queda reflejado en la Ilustración 3, que se muestra a continuación. Ilustración 3. Espectro electromagnético. Fuente: [11] La banda de VHF tiene las siguientes características [3]: longitud de onda de 10m a 1m, el rango de frecuencias va de 30 a 300 megahercios (MHz). La forma en la cual las ondas se transmiten a estas frecuencias es mediante propagación directa, y puede que a veces (muy poco frecuente) se lleve a cabo a través de ondas troposféricas. Como hemos 2 Conjunto de las radiaciones electromagnéticas existentes.
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 8 visto, el empleo de esta banda se da en enlaces de radio en distancias cortas, así como en televisión o en frecuencia modulada. La banda VHF [3] se caracteriza por su corto alcance, debido a ser ondas con alta frecuencia, traspasándola hacia el espacio exterior. Cuando hablamos de corto alcance nos referimos a unas decenas de kilómetros. Como hemos visto, son enlaces punto a punto (Línea de Visión Directa) muy limitados por las condiciones del terreno y siendo detenidas o reflejadas en los posibles obstáculos que encuentren las ondas a su paso. Es por eso que es preciso colocar la antena a buena altura, así como libre de elementos que dificulten la visibilidad de la misma. La troposfera es la capa más influyente para la comunicación en la banda VHF, debido a sus cambios de clima, los cuales pueden provocar que la señal se debilite o incluso pierda. Al hilo de lo anterior, cualquier condición climatológica adversa, como lluvia o humedad, afectan a la propagación de la onda. 3.2. Familia PR4G Tras realizar un concurso en el año 1992 [9], en el cual se llegó a la conclusión de que el radioteléfono que debía instaurarse como medio táctico de explotación en la banda VHF debía ser el radioteléfono PR4G, se procedió a su distribución por las unidades del Ejército de Tierra (ET). Más adelante se denominó V1 a la primera de estas versiones. Se añadió la letra E: PR4G – E, indicando que se iba a desarrollar para España. Posteriormente, en 1994, se desarrolló la segunda versión, denominada V2, la cual no suponía mejoras tan significativas como la versión actual. Por último, en el año 2003, se desarrolló la última y actual versión, la V3, la cual incorpora nuevas funcionalidades y un aspecto exterior renovado. Dentro de cada versión, tenemos una serie de modelos, los cuales están desarrollados en el Anexo A. A la hora de hacer uso de este radioteléfono para la transmisión tanto de voz como de datos, se deben tener en cuenta una serie de necesidades operativas para que la seguridad quede garantizada, las cuales se pueden ver en el Anexo B. 3.3. Breve descripción de las diferencias entre las versiones de PR4G En este apartado se ven las nuevas funcionalidades que permitía el radioteléfono PR4G en su primera versión, así como las mejoras más relevantes que presentan las versiones siguientes. Esto queda sintetizado en la Tabla 1, desarrollándose con más detalle a continuación de la misma.
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 9 Versiones Año de desarrollo Características y nuevas funcionalidades V1 1992 Frecuencias de uso entre 30 y 87’975 MHz Diferentes pasos de salto de frecuencia Incorpora distintos modos y servicios de comunicación Dotada de diferentes canales de uso Gran protección frente a guerra electrónica Transmisión de datos síncronos y asíncronos V2 1994 Mayores potencias de transmisión Empleo de VOCODER Incorpora TDMA V3 2003 Mayores potencias y velocidades de transmisión Incorpora un receptor de señal GPS Nuevos modos de transmisión de datos a través de IP Tabla 1. Funcionalidades y nuevas características de las versiones PR4G. Fuente: elaboración propia Todas las diferencias entre versiones pueden verse de manera más específica en el Anexo C. 3.3.1. PR4G V1 Esta primera versión ofrecía una serie de funcionalidades, las cuales han sido mantenidas en las versiones posteriores, y se pueden ver a continuación [11]: El rango de frecuencias que emplea es de 30 a 87’975 MHz. Esto hace posible que se puedan crear y emplearse hasta 2320 canales. Dispone de diferentes pasos de salto en frecuencia (25, 50, 100, 200 y 500 kilohercios, KHz). Se elige un paso de salto u otro en función del número de frecuencias que se quieren emplear y de la precisión que se desea alcanzar (a mayor número de frecuencias deseadas, mayores pasos de salto). Goza de una serie de servicios, tales como la llamada selectiva, llamada prioritaria, autenticación, transmisión de alertas, borrado de emergencia o envío de coordenadas propias. Para realizar la distribución de canales, se organizan en: una malla primaria, una malla secundaria, pasarelas y Frecuencia Fija General (FFG). En la primaria, tenemos el canal 1 y el canal 2. En la secundaria, tenemos el canal 3 y el canal 4, mientras que en las pasarelas encontramos los canales 5, 6 y 0. Por último, tenemos la FFG (que es una frecuencia analógica).
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Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 17 Capítulo 4. Investigación y análisis Después de conocer las diferentes versiones del radioteléfono PR4G, este capítulo muestra el estudio realizado sobre la sección de radio de la CIATRANSMZ 10 de la BRIMZ X 11 . Tal y como se ha explicado previamente, el objetivo final del trabajo realizado ha sido el de llevar a cabo un estudio acerca del funcionamiento de dicha sección en relación a la transmisión de datos, conociendo las limitaciones que en ella existen, las cuales afectan a su forma y eficiencia a la hora de trabajar. Por ello, primeramente, se describe el funcionamiento de dicha sección, en lo referente al uso del radioteléfono PR4G (VHF) y la estación sobre la que se opera. Una vez conocido, de manera general, la manera de trabajar de la sección, se ha llevado a cabo el estudio de las limitaciones y deficiencias de los sistemas empleados en la transmisión de datos. 4.1. Funcionamiento de la sección de radio Ubicada dentro de la CIATRANSMZ 10, la sección de radio tiene como objetivo final el proporcionar servicio a la Brigada X en el rango de frecuencias de VHF y HF [4], dando enlace y posibilidad de transmisión tanto de voz como de datos en RRC, posibilitando la función de mando y control. En este trabajo se ha abarcado el rango de VHF, por lo que se ha realizado el estudio sobre PR4G, sistema que permite proporcionar el enlace y trabajar en esta banda de frecuencias. Este sistema (en el caso de la sección de radio), se opera sobre la base del Mercurio 2000. El Mercurio 2000 [14] es una estación de transmisiones vía radio, en base a un vehículo. Por ello, incorpora dos radioteléfonos 9210 (V3) que se encuentran incorporados en el vehículo. El hecho de incorporar dos radioteléfonos se entiende por la necesidad de trabajar con una malla de voz y una malla de datos, destinando cada radio a una de las dos mallas. En el caso de la BRIMZ X, al ser una unidad mecanizada, el vehículo sobre el cual se monta la estación de radio puede ser tanto de cadenas como de ruedas. Se usa el vehículo de cadenas denominado TOA (Transporte Oruga Acorazado) o el vehículo de ruedas VAMTAC (Vehículo de Alta Movilidad Táctica). Esta estación incluye los elementos necesarios para la transmisión de datos, como son el PC, los cables requeridos para la conexión entre el PC y la radio, y la impresora. La transmisión de datos se puede llevar a cabo a través de datos serie o a través de datos por IP, y se emplean unos u otros en función de las capacidades que se quieran explotar (se usa el modo IP a la hora de hacer uso de la funcionalidad GPS o a través de FFT). A diferencia de las anteriores versiones, la versión V3 no contempla un modelo vehicular, y dado que la sección de radio opera este radioteléfono desde un vehículo, se 11 Siempre que se haga referencia a la sección de radio, se estará haciendo referencia a la sección de radio de la CIATRANSMZ 10 de la BRIMZ X.
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 18 emplea una configuración vehicular (compuesta por el RT – 9210 y un amplificador denominado ALA – 126AP, ambos conectados por un cable coaxial modelo CHF - 147 12 ) [14], empleando el mismo radioteléfono que se usa de manera portátil y aplicándole esta configuración. Esta configuración puede verse en la Ilustración 9. Esto genera una gran ventaja, dotando al modelo 9210 de una gran versatilidad y flexibilidad de funcionamiento, tanto portátil como en vehículo. La comunicación con el ALA – 126AP se realiza por medio de un puerto óptico trasero de infrarrojos [13], formado por dos líneas independientes (una para transmisión y otra para recepción). Ilustración 9. Configuración vehicular RT – 9210. Fuente: [9] Una de las funciones principales de la sección de radio es la de constituirse como punto de acceso a SIMACET, transmitiendo la información a través de los radioteléfonos. Esto se lleva a cabo mediante la conexión física (fibra óptica) entre la estación Mercurio 2000 y el nodo SIMACET. La información que se transmite vía radio, se retransmite a través de la conexión física al nodo, donde se emplea con los fines tácticos establecidos. Otra función de la sección de radio es la de proporcionar servicio de voz y datos a un puesto de mando durante un ejercicio táctico. Para proveer el servicio de voz se emplean mandos a distancia modelo ES/GRA – 9730 y para facilitar el servicio de datos, se emplean ordenadores para los usuarios, que explotan a través de los servicios que ofrece SIMACET y la información que se recibe vía radio. 4.2. Investigación previa al DAFO Se ha realizado primeramente una lluvia de ideas (brainstorming), que consiste en una herramienta multidisciplinar que permite la aportación de ideas desde diferentes puntos 12 Véase Anexo D.
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 19 de vista, dirigidas hacia un mismo fin. El fin del empleo de esta herramienta ha sido la de contribuir, a través de la experiencia adquirida en el empleo de estos sistemas por parte de los participantes, a localizar deficiencias referentes a la transmisión de datos (incluyendo el radioteléfono, el ordenador empleado o cualquier otro dispositivo involucrado). Para llevarlo a cabo se ha reunido a siete miembros de la sección de radio: el sargento jefe accidental de la sección, dos cabos primeros auxiliares del jefe y cuatro soldados operadores de Mercurio 2000. Los resultados del mismo han sido recopilados y reflejados en los apartados “Debilidades” y “Amenazas” del gráfico. Para completar la investigación, se ha llevado a cabo una entrevista con expertos 13 , en la cual han sido entrevistados el sargento jefe de la sección, y los dos cabos primeros. En la misma se han elaborado una serie de cuestiones relacionadas con la transmisión de datos y el rendimiento del radioteléfono. Con esta entrevista se han obtenido los puntos fuertes del RT - 9210, transportándolo al gráfico, así como la valoración de las posibilidades que ofrecen (tanto hoy en día como en un futuro cercano) los avances en la tecnología (sobre todo informática). Con esto, se han completado los apartados de “Fortalezas” y “Oportunidades” del DAFO. 4.3. Análisis DAFO El DAFO es una herramienta de calidad [15] que permite analizar el estado del arte de una organización, con el objetivo de proponer mejoras y diseñar una nueva estrategia. Por una parte, es un análisis interno: se destacan las fortalezas y debilidades de dicha organización en función de su situación actual. Por otra parte, se trata de un análisis externo: se destacan las amenazas que se deben vigilar y oportunidades que brinda el mundo y el mercado exterior. Este DAFO ha sido realizado sobre el radioteléfono PR4G, con especial atención a la transmisión de datos, incluyendo todos los sistemas y dispositivos empleados para tal fin, en cuanto al empleo que la sección de radio da a esto sistemos. La representación gráfica del DAFO puede verse en la Tabla 2. 13 Véase Anexo G.
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 20 Ordenadores incorporados obsoletos Necesidad de ordenadores portátiles SO del ordenador da fallos Entrada retardada de IP/MUX Interfaces poco intuitivos en modos IP Mejoras en los medios de EW enemigos Retraso respecto al avance tecnológico Obsolescencia de medios de trabajo Pérdida de operatividad en ejercicios tácticos Falta de instrucción en los modos IP Fiabilidad en la transmisión de voz y datos Alto grado de seguridad en comunicaciones Envío de datos mediante redes IP Calidad y claridad del enlace Avance en redes de datos y direccionamiento IP Acceso a nuevos SO libres Evolución continua de la tecnología informática Desarrollo de nuevas funcionalidades Tabla 2. Análisis DAFO. Fuente: elaboración propia A la hora de analizarlo, es necesario tener claro que existe una relación entre los puntos que conforman el DAFO. Esto significa que, en cuanto a la transmisión de datos a través del RT – 9210 y los periféricos empleados para ello, las debilidades, las fortalezas, las amenazas y las oportunidades están interrelacionadas. Primeramente, y pese a las debilidades mostradas, el radioteléfono PR4G en su última versión (V3), es un buen sistema. Las fortalezas mostradas son grandes puntos a favor que lo demuestran, debido a la fiabilidad, calidad y seguridad en las comunicaciones. El radioteléfono PR4G demuestra que se puede depositar la confianza en la transmisión de datos a través de este sistema, ya que se mantiene fiable cuando el resto de medios fallan (sistemas de enlace vía satélite tanto civiles como militares), aunque siempre dentro de las limitaciones que presenta la banda VHF, la cual permite unas velocidades de transmisión y un ancho de banda específicos y particulares del uso de esta banda. Esto conlleva que nunca se podrán alcanzar a través de esta banda velocidades ni anchos de banda a la hora de transmitir datos similares a los de las redes de telefonía, las cuales emplean infraestructuras fijas establecidas y repartidas por todo el territorio nacional, frente a infraestructuras móviles y de combate, empleando radioteléfonos PR4G, que emplea la RRC a la hora de llevar a cabo las comunicaciones. A pesar de no ofrecer unas capacidades mayores debido a las limitaciones propias de la banda de frecuencias empleada, la calidad de la transmisión roza la perfección, ya que, exceptuando casos en los cuales las características del terreno o la meteorología impiden el normal desarrollo de esta actividad, la información se recibe en el punto de destino de manera fuerte y clara. Y esta es una característica muy importante, debido a la manera en la cual se facilita la función de mando y control, permitiendo que las órdenes lleguen a través de este medio, resultando estas un elemento primordial para la correcta ejecución de un ejercicio táctico.
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 21 El RT – 9210 ofrece gran seguridad en la transmisión, tanto de voz como de datos, ante su principal amenaza: la Guerra Electrónica. Gracias a los nuevos modos de operación, como SFR o BCL, así como las claves TRANSEC y COMSEC, se consigue un alto nivel de seguridad en las comunicaciones. Pese a ello, los medios de EW enemigos pueden progresar en cuanto a capacidades hasta superar los medios propios, así que se debe seguir manteniendo este nivel a través del esfuerzo continuo para no reducir tal grado de seguridad. Debido a la continua evolución de la tecnología, no se debe producir un rezago en relación a los medios empleados para la transmisión, evitando que estos caigan en obsolescencia. De hecho, esta es una de las principales debilidades de la transmisión de datos en la sección de radio analizada, que los equipos con los que trabajan se han tornado obsoletos, y más concretamente los equipos informáticos que intervienen en la transmisión de datos. Si esto no se soluciona, va a seguir existiendo este retraso con respecto al avance en la tecnología. Esto queda evidenciado a través de las capacidades de empleo que ofrecen los dos nuevos modos IP en PR4G V3, ya que los equipos informáticos que la sección posee, no soportan los programas que permiten la transmisión de datos a través de estos modos. La principal ventaja de trabajar sobre este tipo de redes es que la conexión IP, además de la optimización del ancho de banda y la calidad de servicio que ofrece, permite el acceso a toda la red desde cualquier punto con cobertura radio, dicho de otra forma, se puede consultar Internet desde cualquier punto del campo de batalla. La diferencia con la transmisión de datos serie a través de MACS es que este último únicamente permite el envío de mensajería. Una de las causas principales radica en el sistema operativo empleado, que no funciona de manera efectiva y produce fallos, los cuales merman la operatividad de la sección. Pese a que el empleo de estos modos IP implican un salto adelante en lo relativo a transmisión de datos, no son perfectos y generan problemas. El primero aparece con la entrada retardada en modo IP/MUX, que provoca que la sección pierda operatividad en caso de realizar un ejercicio táctico, dado el tiempo que se desperdicia en solucionar dicho problema. El segundo problema se basa en la carencia de un interfaz más intuitivo, tanto en IP/MUX como en IP/SAP, lo cual provoca que un operador sin experiencia suficiente a la hora de trabajar con estos modos encuentre una complejidad añadida. Además, al hilo de la falta de conocimientos, se dan muchos casos de usuarios finales con instrucción insuficiente para aprovechar las capacidades que ofrece un medio de transmisión como es el PR4G V3. Esto deriva en una infra-explotación del dispositivo, pudiéndose solucionar mediante una instrucción para los usuarios finales. Las nuevas oportunidades que se presentan, principalmente potenciadas por la progresión en el campo de la tecnología, deben ser explotadas. Las redes IP abren la puerta a nuevas funcionalidades y servicios, así como la tecnología de ordenadores y de sistemas operativos. El objetivo es avanzar en la misma línea de este avance, mejorando los equipos según las necesidades en cuanto a la transmisión de datos se refiere, y explotando las nuevas opciones de innovación.
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 22 4.4. Propuestas de mejora Dentro del estudio de propuestas de mejora realizado, los puntos tratados más importantes han sido: La necesidad de dejar atrás los obsoletos PC de la estación Mercurio 2000, los cuales se encuentran incorporados a la estación, “enracados”, valorando la posibilidad de incorporar un ordenador portátil en lugar de uno enracado. Estudiar la posibilidad de incorporar a dicho ordenador un sistema operativo libre, o una distribución propia para el Ejército de Tierra, en base a un software libre. Proponer soluciones para los puntos de conflicto con IP/SAP e IP/MUX. 4.4.1. Puntos de conflicto con el PC El principal inconveniente en relación a los ordenadores con los cuales opera la sección es que caen en obsolescencia. Dada la rápida y continua evolución de la tecnología, con gran relevancia en el campo de la informática, es necesaria una renovación de los mismos. La incorporación de los nuevos modos IP dentro de la versión V3 requiere de un salto adelante de los equipos informáticos. El ordenador con el cual se opera actualmente en el Mercurio 2000 soporta el software necesario para la transmisión de datos serie, pero no soporta el software de transmisión de datos a través de IP (TRC – 9721). Dada la importancia de este protocolo de Internet, la innovación de este PC tiene que ir en la línea de una mejora del hardware básico (microprocesadores, placas base…) con el objetivo de soportar Windows XP, el cual es el sistema operativo necesario para poder operar con el programa TRC – 9721. A la hora de trabajar con datos IP, la sección emplea ordenadores portátiles de uso fructo, los cuales dejan de estar operativos a finales de este año. En este punto, se presenta la duda entre la instalación de un nuevo ordenador de sobremesa (enracado), o un nuevo ordenador portátil. Se ha realizado un análisis, con la ayuda de la opinión y conocimiento de expertos de la sección de radio, en el cual se presentan las ventajas y desventajas que suponen el empleo de portátil en vez de sobremesa, viendo cuál de los dos merece más la pena. Estas ventajas y desventajas pueden visualizarse en la Tabla 3 y están desarrolladas a continuación de la misma. Ventajas empleo de portátil Desventajas empleo de portátil Flexibilidad Mayor complejidad de actualización Mayor protección Ahorro de espacio Mayor posibilidad de pérdida Reducción de dispositivos Tabla 3. Ventajas y desventajas del empleo de ordenador portátil. Fuente: elaboración propia
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 23 Las ventajas de incorporar un ordenador portátil son: Flexibilidad a la hora de operar, pudiendo trabajar fuera del vehículo si fuera necesario, ya que el portátil puede ser trasladado a cualquier punto de interés. Al no ir incorporado al vehículo, se pueden evitar daños debidos al transporte de la estación de un punto a otro. El ordenador de sobremesa, que sí que va incorporado, sufre daños debido a las vibraciones al moverse el vehículo sobre todo tipo de terreno irregular. Estos daños se notan principalmente en los discos duros. Durante desplazamientos, el portátil se puede transportar dentro de un maletín rugerizado. Ahorra espacio de trabajo, al emplear menos espacio que un ordenador de sobremesa. Se reducen los ordenadores a emplear en ejercicios tácticos. El Mercurio 2000 lleva un ordenador incorporado, junto con dos radios. Estas dos radios, pese a que están preparadas para ser usadas una para una malla de voz y otra para una malla de datos, en la realidad no se configuran así. A la hora de realizar un ejercicio táctico, tenemos un número determinado de radios (dentro de su respectivo Mercurio 2000), solamente se utiliza una para datos y el resto para fonía 14 . El uso de un ordenador portátil permite que se pueda prescindir de un ordenador en cada Mercurio 2000 que configure cada una de esas radios, siendo el portátil el medio móvil empleado en dicha configuración. Se podría emplear un portátil por cada 3 estaciones Mercurio 2000, en vez de uno de sobremesa en cada una. Las desventajas de incorporar un ordenador portátil son: Es más sencillo actualizar un ordenador de sobremesa, debido a su capacidad de ampliación, que un portátil. Tiene más posibilidades de pérdida o sustracción que un ordenador de sobremesa, el cual está siempre dentro del rac del Mercurio 2000, así como mayor debilidad en cuanto a golpes, caídas, durante su uso. Ante las ventajas y desventajas que suponen la incorporación de un ordenador portátil, existen dos soluciones viables. La primera solución es la de no trabajar con portátil, y seguir en la línea de un ordenador de sobremesa, el cual goce de mayor protección frente a las vibraciones de los transportes. Debido a que, al fin y al cabo, ese ordenador no es exclusivo del Ejército de Tierra, sino que se trata de un sistema civil empleado para un uso militar, se debería mejorar su protección. Esto se puede conseguir si el ordenador puede ser introducido y extraído de su ubicación de manera sencilla. Con eso, se evitaría que sufriese los daños debidos a las vibraciones de los vehículos. La segunda solución es la de incorporar un ordenador portátil, el cual se pudiera proteger dentro de un maletín rugerizado, que pudiese transportarse según la voluntad del operador y las necesidades de maniobra. La mayor ventaja que supone el portátil es la de reducir considerablemente el número de equipos asociados a las radios, como queda reflejado en la última de las ventajas. Para ganar en seguridad, ante posibles pérdidas o roturas, se podría trabajar con dos portátiles, usando el segundo en caso de deterioro del primero en un ejercicio táctico. 14 Audio, voz.
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 24 4.4.2. Migración a un nuevo sistema operativo Dada la importancia de trabajar con un buen sistema operativo (SO), el cual permita la ejecución de los programas necesarios para la transmisión de datos de una manera cómoda y efectiva, se plantea la idea de un lavado de cara del sistema operativo empleado en los ordenadores del Mercurio 2000: Windows. Una buena forma de llevarlo a cabo es la de introducir en la sección el software libre Linux, el cual se usa en zona de operaciones y tiene una serie de ventajas y desventajas en relación a Windows, las cuales se pueden ver en la Tabla 4 y han sido desarrolladas a continuación de la misma. Ventajas software libre Desventajas software libre No requiere licencia Necesidad de nuevo aprendizaje Fiabilidad Permite completa configuración Mayor complejidad de empleo Mayor protección frente a virus Tabla 4. Ventajas y desventajas de un sistema operativo basado en software libre. Fuente: elaboración propia Las ventajas más relevantes son las siguientes: Al tratarse de un software libre no requiere de la adquisición de licencia, a diferencia de Windows, donde es necesario el pago por las licencias para su uso. Se trata de un sistema operativo muy fiable, ya que puede permanecer durante largos periodos de tiempo sin reiniciar ni apagar el equipo, y si falla una aplicación no se bloquea el equipo. En caso de Windows, se bloquea más fácilmente al realizar operaciones aparentemente sencillas y hay que reiniciar el equipo, así como también a la hora de cambiar la configuración. Se puede realizar una configuración completa del sistema operativo, algo que en Windows está más restringido. Presenta una protección mayor que Windows frente a virus. Las principales desventajas de incorporar Linux son las siguientes: Necesidad de instruir a los operadores radio en este software libre, siendo en este caso un proceso de aprendizaje más lento que Windows. Más complejo de utilizar que Windows. Ante estas ventajas y desventajas en lo referente al uso de Linux, la pregunta es si realmente merece la pena cambiar a Linux, ya que el dinero que se ahorraría en licencias de Windows, debería destinarse ahora a cursos de formación de operadores con Linux y,
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 25 al tratarse de un sistema operativo complejo que permite su configuración total, se invertiría mucho tiempo y dinero en ello. Ya que se debe tener en cuenta la gran cantidad de dinero que el Ministerio de Defensa destina a la adquisición de las licencias de Windows, así como las capacidades que proporciona Linux, una solución a tener en cuenta es la de desarrollar una distribución propia, para empleo exclusivo del ET, en base a los sistemas operativos que funcionan bajo Linux. Se trata de seleccionar una serie de requisitos, como un determinado código de encriptación, determinar las compatibilidades con los formatos de audio, vídeo que se deseen, etc. El fin último es modificar un sistema operativo que ya existe, adaptándolo a las necesidades del Ejército de Tierra, consiguiendo un sistema operativo que permita realizar operaciones como la transmisión de datos de manera fluida, sin que el ordenador se bloquee, ganando en robustez y fiabilidad. En cuanto a las mejoras que se pudieran incorporar, el desarrollar una distribución propia en base a otros sistemas operativos ya creados nos permitiría añadir determinadas funcionalidades a medida que van saliendo al mercado, sin necesidad de cambiar un sistema operativo completamente. El dinero que se emplea en licencias de Windows se emplearía en el desarrollo de esta distribución exclusiva del ET, incurriendo en gastos de becas a ingenieros informáticos, equipos e instalaciones que hagan posible la creación de dicha distribución. 4.4.3. Puntos de conflicto con IP/SAP e IP/MUX Los nuevos modos IP que incorpora la versión V3 de PR4G funcionan de manera correcta, aunque presentan alguna debilidad a la hora de trabajar con ellos. A pesar de que IP/SAP funciona mejor que IP/MUX (algo lógico al tener todo el canal de transmisión dedicado a datos), IP/MUX es también empleado en caso de necesitar transmitir de manera simultánea voz y datos, aunque genera más fallos debido a que el ancho de banda se reparte entre voz y datos (frecuentemente se usa IP/MUX con FFT, aunque es considerable emplearlo con IP/SAP, que proporciona más ancho de banda para los datos). A la hora de trabajar con IP/MUX, existe un problema en caso de entrada retardada en malla 15 . En el momento en que la directora entra en modo IP/MUX, no es posible mandar sincronía a las radios que se encuentran fuera de la malla de esa directora. Por ello, en caso de querer incorporarse una radio a la malla tras mandar sincronía la directora, es necesario que se salga del modo IP/MUX, se repita la operación de sincronización y, posteriormente, volver a entrar las radios en modo IP/MUX. Este problema puede suponer una gran dificultad en cuanto a la realización de ejercicios tácticos u operaciones de alta relevancia, por ello, una posible solución sería una implementación a nivel software que permita el envío de una señal de sincronía cada cierto tiempo, sin necesidad de salirse del modo IP/MUX y tener que volver a enviar sincronía a todas las radios. Otra solución sería que la radio mantuviera la señal de sincronía previa, en caso de encontrarse la radio que quiere acceder de forma tardía dentro de la malla, y que no se cambiara la señal de sincronía debido a entrar en un nuevo modo 15 Incorporación de la estación dentro de una malla, debido a algún problema, después de que la estación directora haya mandado sincronía a todas las subordinadas para poder entrar en la malla.
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Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 33 Anexo B. Necesidades operativas de la familia PR4G A la hora de emplear el RT PR4G en ejercicios tácticos es necesario satisfacer una serie de necesidades tanto de transmisión como relativas a la seguridad. Las diferentes necesidades de transmisión [2] son las siguientes: Debe quedar previamente establecida la forma en la cual van a quedar estructuradas las mallas, con el objetivo de mejorar la fiabilidad de la comunicación. La situación táctica de la maniobra y las unidades debe ser tenida en cuenta, así como las circunstancias relativas al terreno. Por ello, a veces puede hacer falta que un medio actúe a modo de repetidor radioeléctrico. La última necesidad de transmisión que debe quedar satisfecha es la del uso eficiente del espectro radioeléctrico del que se dispone. Con respecto a las necesidades de seguridad, se dan las siguientes [17]: Se deben crear y establecer las claves de tráfico relativas a la seguridad en la transmisión (TRANSEC) y a la seguridad en la comunicación (COMSEC). El objetivo es que no sea fácil descifrar la información que se transmite, a la vez que los saltos de frecuencia sean imprevisibles. Gracias a la clave TRANSEC, no se desarrolla una firma electrónica, lo cual permite que la emisión se realice de manera imprevisible, siendo más difícil de detectar para el enemigo. Por otra parte, la clave COMSEC hace posible que la manera de codificar el mensaje no sea la típica empleada, por lo cual se mejora la capacidad para impedir que el enemigo pueda descifrar el mensaje enviado. Se debe llevar a cabo la eliminación de material clasificado, siempre y cuando exista un proceso fiable que asegure la completa destrucción. Cada unidad debe gozar de un programa dedicado a ello, que siga unas pautas de relevancia de documentación clasificada a eliminar, aumentando así la seguridad en las telecomunicaciones. El modo de proceder con la radio debe estar también orientada a evitar la guerra electrónica por parte del enemigo. Para llevar a cabo esta acción, existen varias medidas efectivas: El RT PR4G permite trabajar en diferentes modos: SFR, mediante el cual se evita que el enemigo localice la frecuencia en la que se está operando, pasando de una frecuencia a otra, BCL, que permite moverse por los canales de una misma frecuencia en busca del que no esté siendo perturbado o el modo mezcla (MIX auto – adaptativo, que alterna automáticamente entre SFR y BCL). Las claves TRANSEC y COMSEC previamente vistas también se emplean en contra de la EW.
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Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 35 Anexo C. Tabla resumen de las características de las diferentes versiones de PR4G: V1 – V2 y V3. Fuente: [11]
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Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 39 Anexo D. Nuevos cables de la versión PR4G V3 Fuente: Tanto la información como las imágenes han sido obtenidas de [9] [11]. CHF – 147: se trata de un cable coaxial que conecta el radioteléfono con el amplificador ALA – 126 AP, por medio de la entrada de RF del mismo, en configuración vehicular. CBF – 295: posibilita la función relé, tanto analógica como digital. CBF – 305: conectado al conector C, permite la transmisión de datos asíncronos a altas velocidades. CBF – 311: cable no cruzado que posibilita la conexión a un ordenador para, mediante un hub o router, acceder a una red LAN. CBF – 311x: cable cruzado que posibilita la conexión a un ordenador para, mediante una tarjeta de red instalada en el ordenador, acceder a una red LAN. GPS SMA/SMA: cable coaxial que hace posible la funcionalidad GPS del radioteléfono en la configuración vehicular. ANTENA GPS: receptor con cable que posibilita la funcionalidad GPS en la configuración portátil.
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Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 41 Anexo E. Conectores del radioteléfono PR4G Existen tres conectores en PR4G (A, B y C), donde cada uno de ellos garantiza una serie de funcionalidades. A continuación, se explican los conectores de forma general, sin entrar en detalle, viendo las modificaciones según las versiones del radioteléfono [14]: El conector A permite las siguientes funcionalidades: audio, telealimentación, telecomando, telecarga (alimentación, control y carga a distancia). En V3, las funcionalidades se mantienen. El conector B otorga las siguientes funcionalidades: audio, relé (repetidor analógico o digital, necesitando un cable del tipo CBF - 295), telealimentación, GPS. En este caso, se han mantenido las funcionalidades de V2, y se han ampliado otras como el relé digital o el GPS. El conector C otorga las siguientes funcionalidades: transferencia de datos. También actúa como un puerto serie IP interfaz IEEE 802.3 (Fast Ethernet) 10 Base T. Las mejoras de V3 están orientadas a la mejoría en la velocidad de transmisión de datos (hasta 57’6 kbps), además, el puerto IP es del tipo. Tanto el interfaz IEEE 802.3 10 Base T como el interfaz serie IP/PPP son dos nuevos interfaces propios de la V3.
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Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 49 Anexo I. Puntuaciones de la encuesta sobre la relevancia de las innovaciones PUNTUACIONES RENOVAR LOS EQUIPOS INFORMÁTICOS 9 10 8 8 9 9 10 9 INSTALACIÓN DE ORDENADORES PORTÁTILES 10 10 3 6 9 10 10 8,29 MOTIVO DE PARTICIPACIÓN Al ser jefe accidental de la sección, representa a la misma y sus intereses, y conoce sus necesidades. Posee un amplio conocimiento acerca de tecnología informática, reflejado en un gran criterio de selección de innovaciones informáticas. Al ser el miembro más antiguo de la sección, ha conocido sistemas previos y actuales, entendiendo la filosofía seguir en las innovaciones. Operador más antiguo de la estación Mercurio 2000. Incorporado recientemente a la sección, procede del batallón II, perteneciente al regimiento nº1 de Burgos, aporta conocimientos y experiencias nuevas. Operador de la estación Mercurio 2000. Operador de la estación Mercurio 2000. MEDIAS PARTICIPANTES SGTO. D. JAVIER HUERTAS ESPINOSA CABO 1º D. JUAN VÍCTOR DEL POZO SESEÑA CABO 1º D. ANTONIO MARINAS ALCAIDE SDO. D. ANTONIO ARES ARROYO SDO. D. ANTONIO JESÚS VARGAS CUBERO SDO.D. FRANCISCO MANUEL CARMONA MORA SDO. D. PEDRO LOPERA RUIZ
CAC de transmisiones Jesús Laguna Argüello 50 PUNTUACIONES SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE LA ENTRADA RETARDADA DE IP/MUX 7 8 10 8 9 8 5 7,86 RENOVAR EL INTERFAZ DE IP/SAP E IP/MUX 7 7 9 6 8 7 5 7 MIGRACIÓN HACIA UN SOFTWARE LIBRE 10 10 10 5 5 9 8 8,14
Análisis de la transmisión de datos en VHF: limitaciones, cambio evolutivo e innovación 51 Referencias [1] Sistemas de Telecomunicaciones e Información (CIS). OR3-501 (Orientaciones), Mando de Adiestramiento y Doctrina. Ejército de Tierra, España, Fecha de entrada en vigor: 2-11-2007. [2] Reglamento de empleo del PR4G. RE6-501 (Reglamento de empleo), Estado Mayor del Ejército. Ejército de Tierra, España, Fecha de entrada en vigor: julio 2002. [3] Propagación Radio., Academia de Ingenieros del Ejército. Departamento de Telecomunicaciones y Sistemas de Armas. España, 2007. [4] Empleo de la compañía de transmisiones de la brigada. PD4-502 (Publicación Doctrinal), Mando de Adiestramiento y Doctrina. Ejército de Tierra, España, Fecha de entrada en vigor: 30-3-2016. [5] C. L. Ramos, Historia Militar de las Transmisiones, Madrid, 1981. [6] J. M. Romeo, Libro del museo de telecomunicaciones, Escuela universitaria de Ingeniería técnica de telecomunicaciones, EUIT Telecomunicación, 2005. [7] A. M. Alcaide, «Breve historia de la transmisión de datos a través de VHF,» Córdoba, 2016. [8] Radioteléfono PR4G V3. MI-500 (Manual de instrucción), Mando de Adiestramiento y Doctrina. Ejército de Tierra, España, Fecha de entrada en vigor: 30-3-2016. [9] AMPER, Curso de operación y mantenimiento de 1º y 2º escalón de los radioteléfonos de VHF, 2007. [10] GSMA, The GSMA spectrum primer series. Introducing radio spectrum, 2014. [11] APEC, Manual de operación y mantenimiento orgánico de 1º y 2º escalón de las configuraciones dotadas con el RT - 9210 V3, Ejército de Tierra, España, Fecha de entrada en vigor: 10-11-2005. [12] Sistema PR4G RT - 9200 V2. Red Radio de Combate (RRC), Academia De Ingenieros Del Ejército, España, 2005. [13] PR4G V3. Ayudas a la instrucción. [Película]. Mando de Adiestramiento y Doctrina. Dirección de enseñanza, 2015. [14] Mercurio 2000. MI4-503 (Manual de Instrucción), Mando de Adiestramiento y Doctrina. Ejército de Tierra, España, Fecha de entrada en vigor: 3-1-2011. [15] Gobierno de España. Ministerio de Industria, Economía y Turismo. Secretaría General de Industria y de la Pequeña y Mediana Empresa. Dirección General de Industria y de la Pequeña y Mediana Empresa, «Herramienta DAFO,» [En línea]. Available: http://dafo.ipyme.org/Paginas/Home.aspx. [16] J. Ortín, «Apuntes de la asignatura Redes y servicios de comunicaciones,» Zaragoza, 2015/16. [17] T. Scout, «Diario de un radioaficionado,» [En línea]. Available: https://radioaficionado.wordpress.com.