A Link 16 (TADIL J) egyfajta katonai taktikai adatcsere-hálózat, amely közel áll a valósághoz. Az USA és a NATO országai használják . A taktikai adatátviteli hálózatok TADIL ( Tactical Digital Information Link ) családjának egyik összetevője . Ez egy kommunikációs, navigációs és azonosító rendszer, amely támogatja a taktikai parancsnokság, a repülőgépek, a hajók és a földi egységek közötti adatcserét. A kommunikáció ultramagas frekvencián ( deciméteres hullámok ) történik. A frekvencia ugrás biztonságot nyújt. A csatorna erőforrások felosztása a TDMA (time division multiple access) elve szerint történik , amelyben az időintervallumok el vannak osztva a hálózat összes résztvevője között az adatok továbbítására és fogadására. A Link 16 grafikát, szöveges üzeneteket és két hangcsatornát biztosít 2,4 és/vagy 16 kbps sebességgel. A 16-os linket a MIDS -en (Multifunctional Information Distribution System, multifunkcionális információelosztó rendszeren) belüli egyik digitális szolgáltatásként határozzák meg , amelyet a NATO szabvány (NATO szabványosítási megállapodása ) STANAG 5516 Ed.4 "Tactical Data Exchange - Link 16" ír le. Magát a Link 16 hálózatot az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának MIL-STD-6016 szabványa írja le. A Link 16 fejlesztését, a csapatokban való rendszerintegrációt és karbantartást a Marconi Aerospace , majd a GEC -Marconi Hazeltine Corporation Electronic Systems Division, majd a BAE Systems Electronics & Integrated Solutions és a Rockwell Collins végezte .
A 16. link egy általános fogalom, amely bizonyos jellemzőkkel rendelkező adatcsere-hálózatot ír le. Az ilyen típusú hálózatokat megvalósító szoftverek és hardvereszközök (hardver, szoftver, rádiócsatorna) más elnevezéssel is rendelkezhetnek [1] :
A gyakorlatban nagyon gyakran nem tesznek különbséget egy szabvány és annak konkrét megvalósítása között, és a "Link 16" kifejezést mindhárom fenti elnevezés szinonimájaként használják.
A 16-os link a taktikai információk valós idejű továbbítását biztosítja az Egyesült Államok és a NATO-országok fegyveres erőinek egységei között. A Link 16 egyes funkciói hasonlóak a Link-4A és a Link 11 funkcióihoz, de a Link 16 a következő sajátosságokkal rendelkezik [1] :
A különféle forrásokból származó információk éteren keresztüli továbbításához a Link 16 időosztásos többszörös hozzáférést használ . Az információtovábbítás egy ciklusa során az információcsere minden résztvevője számára meghatározott időtartamot (időrést) osztanak ki, amely alatt az adatátvitelt kizárólagos módban végzi. Minden csere résztvevőhöz egyedi oktális ötjegyű szám (JTIDS UNIT number, JU) van hozzárendelve, így a felhasználók megengedett száma legfeljebb 32767. A JU azonosítja a csere résztvevőt, és előre meghatározza azoknak az időréseknek a helyét, amelyekben a résztvevő sugároz. és információt kap. Mindegyik időrés 1/128 s hosszú vagy 7,8125 ms. Az adó 960-1215 MHz tartományban működik. E frekvenciák használatának hátránya a hasonló frekvencián működő radarazonosító rendszerrel való ütközés ("Barát vagy ellenség") . A kommunikáció akár 300 mérföldes távolságból, rálátással történik. Az információ továbbítása három sebesség egyikén történik: 31,6, 57,6 vagy 115,2 kbps, annak ellenére, hogy a rádiócsatorna maximális sávszélessége eléri a 268 kbps-t. [1] .
Amikor egy résztvevő adatot továbbít, az adója 13 mikromásodpercenként (másodpercenként 77800-szor) megváltoztatja a vivőfrekvenciát, és egy álvéletlen törvény szerint a Link 16 által használt 51 rögzített frekvencia valamelyikére ugrik. [2] A frekvenciaugrások növelik a rendszert. zajvédelem, növeli a továbbított információ biztonságát és integritását. A frekvenciaugrás minta minden felhasználó számára egyedi.
Az adatátvitel szekvenciálisan, 70 bites szavakkal történik. Egy időrés alatt 3, 6 vagy 12 szót lehet továbbítani, az adatcsomagolási módtól függően (standard, dupla, négyes). A Link 16 üzenet általában 1, 2 vagy 3 szóból áll. Az üzeneteknek három típusa van: rögzített formátumú, szabad szöveges vagy változó formátumú. A fix formátumú üzenetek (J-sorozatú üzenetek) taktikai információk, a szabad szöveges üzenetek hangátvitelre szolgálnak, a változó formátumú üzenetek olyan információkat tartalmaznak, amelyek hosszát és tartalmát a felhasználó határozza meg. Az amerikai haditengerészet nem használ változó formátumú üzeneteket.
A felhasználókat NPG (Network Participation Group) funkcionális csoportokba egyesítik. Az egyes keretekben az NPG-k időrései bizonyos funkciókhoz vannak hozzárendelve. Az NPG-t a funkciója határozza meg, és a rajta keresztül küldött üzenetek típusai is meghatározásra kerülnek. A kommunikációs potenciál növelhető hálózatok összekapcsolásával, amelyben a résztvevők különböző csoportjai azonos időintervallumban fognak adatokat továbbítani különböző hálózatokban. A hálózati aggregáció magában foglalja a különböző hálózatokból származó felhasználók jelenlétét, akik ugyanazokat az időblokkokat foglalják el.
A korai adatátviteli protokollokban (például Link 11) egy vezérlőállomásra van szükség a hálózat szervezéséhez. Ha a vezérlőállomás meghibásodik, az adatátvitel nem lehetséges. A 16-os linknek nincs dedikált állomása. Amikor egy Link 16 adatátvitelt kezdeményeznek, a csere egyik résztvevője "hálózati időreferenciát" (Network Time Reference, NTR) továbbít. Miután megkapta az időbélyegzőt, a csere összes többi résztvevője szinkronizálva van, ami után a hálózati működés nem függ egyetlen konkrét eszköz részvételétől sem [1] .
A Link 11 -hez képest a Link 16 adatátviteli biztonsága jelentősen javult. A Link 16-ban található összes információ titkosítva van. A továbbított jelek alakja egy álvéletlen törvény szerint változik. A jelhez pszeudo-véletlen zaj kerül, ami a frekvenciaugrásokkal együtt rendkívül megnehezíti a jel elfogását és elnyomását [1] .
Link 16 időrés csoportokra osztható. Minden csoportot a funkciója határoz meg, és meghatározza a küldendő üzenetek típusát. Az amerikai haditengerészetben használt fő csoportok a következők [1] :
A hálózat csoportokra bontása lehetővé teszi, hogy a résztvevő csak azokkal a résztvevőkkel cseréljen információt, amelyekre a feladat elvégzéséhez szüksége van. A felhasználók két osztályba sorolhatók: C2 (Command and Control) és nem C2. A hálózat C2 tagja képes irányítani a többi tag tevékenységét. Nem C2 fogyatékkal élő résztvevő, hogy irányítsa a többi résztvevő tevékenységét. A legtöbb haditengerészeti parancsnoki és irányító egység, mind a felszíni, mind a légi, az összes meghatározott csoportban részt vesz a Fighter Fighter kivételével.
Az üzenetek és az átvitel titkosított. Az átvitel az időalapú átviteli biztonság (TSEC) segítségével titkosított. A címzettnek és a feladónak azonos TSEC algoritmussal és változókkal kell rendelkeznie. Az átvitelben lévő adatok visszafejtéséhez ugyanazok a változók az üzenetbiztonsági (MSEC) algoritmusban. A terminál legfeljebb 4 kriptográfiai kulcspárt használhat, amelyeket 8 SDU memóriahelyen tárol. A kódolás közbeni interferencia elleni védelem érdekében Reed-Solomon kódokat használnak [3]
A TADIL terminál egy vevő/adó egységből, egy antennarendszerből, egy számítástechnikai rendszerből (DPG digitális feldolgozócsoport), egy tápegységből és egy biztonsági modulból (SDU biztonsági adategység) áll. A KGV-8 típusú SDU kulcsokat tárol a biztonságos kommunikációs funkciókhoz. Ha az SDU-t leválasztják a terminálról, akkor a kulcs azonnal törlődik. A blokknak van egy nyílása a titkosítási kulcsok letöltéséhez. Előfordulhat, hogy egyes egységek nem rendelkeznek adóval, ha csak információt kell fogadniuk – kisméretű, nem parancsadó egységek.
A terminál elküldi az üzenetet az SDU-nak, amely titkosítja az üzenetet. A kulcs alapú számítástechnikai rendszer pszeudo-véletlen ugrássorozatot rajzol. Ez a modell pszeudo-véletlen frekvencia ugrást, frekvenciaeloszlást biztosít a zajvédelemhez, és alacsony az üzenet elfogásának valószínűsége. A terminál egy bizonyos frekvenciasorozaton fogad üzeneteket, amelyeket az SDU-tól kapott. Ezután átadja az üzenetet az SDU-nak, hogy visszafejtse az üzenet titkosítását, és választ kap a gazdagép számára.
Közös kulcs mód – Közös változó mód (CVM). Ebben az üzemmódban a terminál pszeudo-véletlen sorrendet állít elő a TSEC számára, és egyetlen kriptográfiai kulcs használatával MSEC-t is biztosít. Ebben az esetben egyetlen titkosítási címke (CVLL titkosítási változó logikai címke) van hozzárendelve az MSEC-hez és a TSEC-hez. Partícionált kulcs mód – Partitioned Variable Mode (PVM). Ebben a módban egy kriptográfiai kulcsot használnak egy pszeudo-véletlen sorrend létrehozására az üzenet titkosításához, egy külön kulccsal pedig egy pszeudo-véletlen szekvenciát az üzenet továbbításához.
A feltétel nélküli átvitel üzenetei javítva, kódolva, a TSEC elrejtve az újraküldéshez. Ezek az üzenetek nincsenek visszafejtve. Az ezzel a funkcióval rendelkező felhasználók az üzenet visszafejtése nélkül fogadhatnak és továbbíthatnak. Rendelkeznek a TSEC-kulccsal az üzenet fogadásához, de nem rendelkeznek az MSEC-kulccsal.
Az USA és a NATO egyezményt fogadott el, amely előírja, hogy a TADIL J hálózatoknak naponta egyszer kell kulcsot cserélniük. A terminálok a megadott időpontban, automatikus kulcscserével két napos munkához kulcsokkal tölthetők fel. A kulcsok megváltoztatása speciális OPTASKLINK üzenettel lehetséges. A kulcsok SDU-ba való betöltéséhez az operátornak meg kell határoznia, hogy a kulcs mely cellákba kerüljön - páros vagy páratlan. 1985. január 1-jén úgy döntöttek, hogy ezt a napot nullának teszik, és attól kezdik a számolást. A kriptográfiai időszak végén az összes használt kulcs automatikusan eltávolításra kerül az SDU-ból.
A Link 11-hez képest jelentősen megnőtt az információcsere résztvevőinek száma. A tagazonosító (JU) a fent kifejezett FRAME-CODE, amely ....5 jegyű oktális számként jelenik meg 00001 és 77777 között (1-től 32767-ig decimálisan, ami 32 766 résztvevőnek felel meg). A 00001-től 00177-ig terjedő azonosítók általában azokhoz a résztvevőkhöz vannak rendelve, akik egyidejűleg vesznek részt a 11-es linken a cserében. Ezeknek a résztvevőknek ugyanaz a számuk a 11-es és a 16-os linken. Például a JU 00043 megfelel a PU 043-nak [1] .
A 16-os link jelentősen megnövelte a rendszerben továbbított nyomon követett objektumok (pályák) pályáinak számát. A 11-es linkben a műsorszám száma egy 4-jegyű oktális szám volt 0001 és 7777 között. A 16-os hivatkozás a számot ötjegyű alfanumerikus kódként adja meg a 00001 és 77777 (oktális számok) és a 0A000 és ZZ777 (oktális számjegyek) tartományban. az alsó három pozíció, betű a 4. számjegyben, számjegy vagy betű a legjelentősebb számjegyben), összesen 524 284 kód, szemben a 11. hivatkozás által biztosított 4092 kóddal [1] .
A Link 11-es kompatibilitás érdekében a 00200-tól 07777-ig terjedő számok ugyanazokra a sávokra vonatkoznak, mint a 11-es link 0200-7777-es számai.
A TQ érték (Track Quality, track quality) a 16-os linkben 0 és 15 közötti értéket vesz fel. A 15-ös érték azt jelenti, hogy a pont eltérése a megadott céltól legfeljebb 15 m [1] .
A 16-os hivatkozás jelentősen kibővítette az ID (Track Identification) mezőben található sávinformációkat. Ez határozza meg a cél platform típusát, tevékenységét, típusát és nemzetiségét [1] .