CC BY
16
PRIMENA MULTIMEDIJALNIH SERVISA U ŠIROKOPOJASNOM OKRUŽENJU ZA POBOLJŠANJE LOGISTIČKIH POTREBA VOJSKE
Stefanović R. Radiša, Visoka tehnička škola strukovnih studija, Požarevac
DOI: 10.5937/vojtehg1203207S
OBLAST: telekomunikacije VRSTA ČLANKA: stručni članak
Sažetak:
U radu je analiziran potrebni protok pojedinih multimedijalnih ser-visa i ukazano na mogućnosti primene nekih od servisa u širokopoja-snom okruženju radi poboljšanja logističkih potreba vojske. Sve je veća potreba da se informacije prenose u različitom obliku, od govora, preko teksta, podataka i grafičke mirne slike, do pokretne video-slike. Zahtev za prenosom informacija u visokoj rezoluciji iziskuje povećanje protoka do nekoliko desetima Mb/s. Platformu za čitav niz multimedijalnih servisa čine širokopojasne mreže. Za svaki multimedijalni servis neopho-dan je određeni protok, koji se donekle može sniziti primenom napred-nih tehnika kodovanja.
Ključne reči: multimedija, servisi, audio, video, širokopojasne mreže, lo-gistika, radio-mreža.
Uvod
Logistika se u širem smislu definiše kao „veština i nauka upravlja-nja, inženjerstva i tehničkih aktivnosti u vezi sa zahtevima, pro-jektovanjem i resursima snabdevanja i održavanja da podrži ciljeve, pla-nove i operacije". U opštem slučaju, logistika obuhvata: skladištenje i snabdevanje, održavanje, transport, opremu za dijagnostiku, alat i pribor za rad, i školovano i obučeno ljudstvo [1]. Da bi određene službe, sektori, radne jedinice i pojedinci mogli što efikasnije da rade moraju imati pravo-vremene i tačne informacije vezane za njihove obaveze u sistemu logi-stičke podrške. Integrisana logistička podrška se zasniva na davanju po-trebnih izvora podataka za podršku u određenim fazama da bi se obez-bedilo optimalno korišćenje svih resursa. Potrebnu, pravovremenu i pou-zdanu količinu zahtevanih informacija može da obezbedi širokopojasna mreža, pod kojom se podrazumeva prenosni kapacitet veći od 200 kb/s u
(207>
Stefanović, R., Primena multimedijalnih servisa u širokopojasnom okruženju za poboljšanje logističkih potreba vojske, str. 207-215
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK/MILITARY TECHNICAL COURIER, 2012., Vol. LX, No. 3
jednom pravcu. Budući da ne postoji opšte prihvaćena definicija, neke dr-žave su same odredile zahtevani prenosni kapacitet. Ipak, najmerodavni-ja je definicija Međunarodne unije za telekomunikacije (International Telecommunication Union-ITU), koja širokopojasnu mrežu tretira kao mrežu u kojoj je prenosni kapacitet od 1,5 do 2 Mb/s. U našoj zemlji je prihvaće-na definicija prema kojoj protoci za fiksnu telekomunikacionu mrežu nisu manji od 4 Mb/s i od 512kb/s za mobilni širokopojasni pristup [2]. Većina zemalja posebno definiše veći protok ka korisniku - oko 256 kb/s, i a manji protok od korisnika, reda 128 kb/s. Očigledno je da će se granice pro-toka povećavati sa razvojem tehnologije. Definisani protoci za sada omo-gućavaju istovremeno prenošenje govora, tekstualnih, grafičkih i video-podataka. U tehničkom smislu, širokopojasna mreža je mreža koja podr-žava različite medije i tehnike prenosa zasnovane na prenosu signala u širokom frekventnom opsegu. U radu je ukazano na fiksne mreže, u koji-ma se sve više napuštaju klasični bakarno-aluminijumski provodnici i koje se grade na bazi optičkih kablova, i na mobilne mreže, koje imaju poseb-nu važnost u vojnoj primeni. Za efikasan i obostrani rad u logistici odbra-ne neophodni su razmena informacija u realnom vremenu i skraćivanje vremena reagovanja logističkog sistema u obezbeđivanju tražene podrške.
Potrebe za mrežama sa širokopojasnim pristupom
Prema potrebama, zavisno od protoka a na osnovu „Strategije i akci-onog plana" [2], definisane su sledeće tri klase širokopojasnog pristupa, od kojih je prva najznačajnija za potrebe vojske:
- pod prvom klasom se podrazumevaju protoci od 512 kb/s u slučaju mobilnog širokopojasnog pristupa, odnosno od 4 Mb/s do100 Mb/s u slu-čaju pristupa u fiksnoj mreži;
- drugu klasu čine protoci od 100 MB/s do 1 GB/s. Koristiće se za potrebe prenosa televizijskih programa i složenih pokretnih slika;
- u trećoj klasi su protoci iznad 1 GB/s, te će se koristiti za potrebe nauke i medicine.
Poslednje dve klase se uglavnom zasnivaju na optičkim kablovima velikih kapaciteta. Najrasprostranjenija je prva klasa pristupa jer uspeš-no podržava pretraživanje po internetu i elektronsku poštu, govorni po-ziv i razmenu većih fajlova. Osim za potrebe vojske, ta klasa je posebno značajna za razvoj ruralnih i udaljenih oblasti - primena interneta i mobilnih telefona poboljšava kvalitet života (od bržeg i jednostavnijeg komuniciranja, preko lakšeg pristupa informacijama, do zabave i kultur-nih događaja). U zavisnosti od načina prenosa, kablovskog sistema (optika, bakar-aluminijum) ili bežičnog sistema (zemaljski ili satelitski)
(208j
mogu da se koriste i tipovi servisa u multimediji. Pored govornih komu-nikacija, najčešće se prenose grafički mirne slike, tekst i podaci, a ređe pokretne video-slike. Velika sredstva se ulažu u polaganje optičkih ka-blovskih sistema, ali i bežičnih tehnologija širokopojasnog pristupa, kao što je mobilni sistem četvrte generacije i široko rasprostranjene intero-perabilnosti za mikrotalasni pristup (Worldwide Interoperability for Mic-rowawe Access - WiMAX).
Problem u prenosu pokretne video-slike je u zahtevu za potrebnom širinom propusnog opsega, posebno kada je reč o prenosu slike visoke rezolucije (High Definition TeleVision-HDTV). Pri prenosu tih signala pri-menjuje se kompresija, što može da dovede do oštećenja slike, odnosno do pada kvaliteta. Drugi problem je opterećenje mreže, koje može da dovede do gubljenja nekih paketa. Uticaj izgubljenog paketa na kvalitet slike koji se vidi na ekranu zavisiće od toga koji se deo paketa izgubio i od mogućnosti prikrivanja greške.
Postojeće širokopojasne tehnologije
Za sada se kod nas najčešće koriste postojeće bakarne parice za servise sa određenim protocima. Postavljanjem modema na postojeće pretplatničke utičnice preko razdelnika signala razdvaja se govor od pre-nosa podataka, što je poznato pod nazivom Digitalna pretplatnička linija (Digital Subscriber Line-DSL). Glavni nedostatak te tehnologije je opada-nje kvaliteta sa udaljenošću korisnika od centralnog čvora, te može doći do preslušavanja. Kvalitet signala zavisi od starosti mreže, kvaliteta iz-gradnje i dužine parica. Protoci se obično kreću oko 1 Mb/s ka korisniku i oko 500 kb/s od korisnika.
Sledeći po zastupljenosti je kablovsko-distributivni sistem. Ima znat-no veću brzinu pristupa - od 1 Mb/s do 30 Mb/s, koja varira zavisno od broja korisnika koji istovremeno pristupaju mreži. Naime, veći broj korisnika može da smanji sigurnost konekcije. Za sada pokriva dovoljan broj servisa (pristup internetu, digitalna TV, video-nadzor i fiksna telefonija).
Optička vlakna su najbolje rešenje za širokopojasni pristup. Odliku-ju se dobrim karakteristikama, kao što su malo slabljenje, imunost na elektromagnetska zračenja i mogućnost multipleksiranja po talasnim dužinama. Prenos signala se može ostvariti na razdaljinama većim od nekoliko stotina kilometara sa velikim protocima do 40 Gb/s. Osim veli-kih protoka, optika obezbeđuje sigurnost i kvalitet pruženih servisa. Naj-pogodnije su mreže u kojima se optički završetak nalazi kod krajnjeg korisnika, što znači da je tada potpuna optička konekcija (Fibre To The Home-FTTH). Osnovni nedostatak im je visoka cena uvođenja optike u domaćinstvo [3].
(209}
Stefanović, R., Primena multimedijalnih servisa u širokopojasnom okruženju za poboljšanje logističkih potreba vojske, str. 207-215
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK/MILITARY TECHNICAL COURIER, 2012., Vol. LX, No. 3
Protoci postojećih i budućih multimedijalnih servisa
Od nove generacije servisa očekuje se da uvežu Web i televiziju. Da bi se to postiglo, moraju da se integrišu komunikacije i radio-difuzija u mreži, na strani ponuđača usluga, kao i personalni računar i televizija, na strani korisničke opreme [4]. Sirokopojasne telekomunikacije su platfor-ma koja može da omogući nove servise u elektronskom obliku, a za po-stojeće multimedijalne servise potrebno je obezbediti neke minimalne protoke kako bi se zadržao kvalitet usluge.
Tabela 1 Table 1
Minimalni i poželjni protoci za određene multimedijalne servise Minimum and desirable flows for certain multimedia services
Servis Minimalni protok (kb/s) Poželjan protok (kb/s)
Prenos muzike 64 500
Elektronsko bankarstvo 128 500
Igre 128 1.000
Internet pretraživanje 128 1.000
Video-konferencija 256 1.000
Elektronska kupovina 256 1.500
Učenje ne daljinu 256 2.000
Prenos filmova sa DVD-ja 1.000 10.000
Digitalna televizija 5.000 8.000
Za standardni kvalitet pokretne slike digitalne televizije zahteva se protok od 3 Mb/s pri H. 264 AVC kompresiji [5].
Broj novih servisa se stalno povećava, a time i potreba za razvojem širokopojasnog pristupa. Od novijih servisa posebno će biti interesantna Elektronska uprava, koja će povećati efikasnost administracije, zatim Te-lemedicina, Elektronsko poslovanje i Edukacija na daljinu [6].
Osnovne karakteristike multimedijalne komunikacije su sledeće:
- odvija se u realnom vremenu ili sa strogo ograničenim kašnjenjem,
- zahteva unapred definisan, tj. garantovan kvalitet usluga,
- obavlja se istovremeno između više udaljenih učesnika, tj. sa jed-ne na više udaljenih tačaka,
- realizuje se u mrežama koje omogućavaju digitalni paketski pre-nos poruka.
(2Г0)
Opšti cilj multimedijalne komunikacije jeste ostvarenje komunikacije među učesnicima na daljini na prirodan način i što verodostojnija zamena za komunikaciju „licem u lice" (engl. face to face) [7].
Prilikom projektovanja i izgradnje informacionih sistema vojske treba uspostaviti funkcionalni odnos između sadržaja koji su hijerarhijski struk-turirani po nivoima komandovanja. Za potrebe prenosa logističkih poda-taka, formiranje multimedijalne mreže koja ima topologiju hijerarhijske zvezde opravdalo bi svoju funkciju. U predloženom informacionom logi-stičkom sistemu trebalo bi da budu raspoloživi podaci o stanju borbene tehnike, goriva, municije, borbenih sistema itd. Podatke bi trebalo da ažu-riraju u realnom vremenu učesnici u komunikaciji kojima je hijerarhijski to dopušteno. Za više nivoe logističkih organa i uprava treba učiniti dostup-nim i druge podatke iz mreže komandno-informacionih sistema, poput elektronske radne karte, meteorološke situacije, podataka o neprijatelju, podataka o sopstvenim snagama itd.
Predlog upotrebe multimedijalnog servisa za poboljšanje funkcionisanja logističke
podrške u vojsci
Prema sveobuhvatnom logističkom konceptu, bila bi neophodna ugradnja softverski definisanog radija u vozila koja se koriste za logistič-ke potrebe. Vozač bi pri startovanju vozila uspostavljao vezu s komand-nim vozilom logističkog bataljona ili direktno s logističkom bazom ili Cen-trom za upravljanje kretanjem, čiji su radio-uređaji priključeni na komuni-kacijski server, te preko rutera na lokalnu računarsku mrežu (Local Area Network-LAN). Vozač bi u svakom trenutku mogao da koristi radio-uređaj kao radio-telefon ili za prijem podataka sa veoma malim zakašnjenjem od oko 1,5 ms. Radi bezbednosti podataka, prenos bi se zasnivao na orto-gonalnom frekvencijskom multipleksu (Orthogonal frequency division multipleks-OFDM). Podaci kojima se internet protokolom osigurava da odu tamo gde treba da budu mogu se preneti fiksnom frekvencijom ili u frekvencijsko-skakajućem modu, ako je potrebna dodatna zaštita. U zavi-snosti od udaljenosti i optičke vidljivosti, bilo bi poželjno da radio-mreža ima mogućnost rada u području visokih frekvencija (VF od 1,5 MHz do 30 MHz) i u području vrlo visokih frekvencija (VVF od 30 MHz do 512 MHz). Zbog mobilnosti logističkih vozila trebalo bi koristiti mehanizme za korek-ciju efekta pogrešnog prijema usled fedinga. Predlog izgleda osnovne lo-gističke mobilne mreže prikazan je na slici 1.
(2Н>
Stefanović, R., Primena multimedijalnih servisa u širokopojasnom okruženju za poboljšanje logističkih potreba vojske, str. 207-215
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK/MILITARY TECHNICAL COURIER, 2012., Vol. LX, No. 3
Slika 1 - Logistička mobilna širokopojasna mreža za podršku multimedijalnog servisa Figure 1 - Logistic mobile broadband network for the support of multimedia services
Takav koncept bi doprineo skraćivanju vremena reagovanja logistič-kog sistema, uz bolju informacionu vidljivost stanja resursa za podršku i uz brži i sigurniji transport. Postojeći automatizovani informacioni sistem za praćenje materijalnog knjigovodstva (POMAK) umnogome zadovolja-va logističke potrebe, te ga treba modernizovati i zadejstvovati u svim or-ganizacijskim celinama. Neprekidno treba raditi na razvoju logističkog in-formacionog sistema [8] koji prati stanje resursa i pruža podršku pri plani-ranju i odlučivanju u oblasti logističke podrške.
(2Г2)
Zaključak
U radu je prikazana mogućnost primene multimedijalnih servisa u ši-rokopojasnom okruženju koji značajno doprinose pravovremenoj i bržoj logističkoj podršci vojske. Jedan od važnih elemenata jeste nabavka opreme i razvoj širokopojasnih mreža za potrebe vojske radi povećanja protoka podataka. Zbog uvođenja novih servisa, samo za potrebe logisti-ke neophodna je nabavka novih radio-sredstava, kojima će se omogućiti direktno povezivanje sa potrebnom bazom podataka koja neprekidno prati stanje resursa za podršku. Na osnovu poređenja postojećih široko-pojasnih tehnologija, jasno se uočava da kičmu vojnih multimedijalnih servisa treba da čini optička kablovska struktura, koja omogučava prenos pri brzinama od nekoliko Gb/s. Bežični prenos treba tehnološki postepe-no podizati do reda 100 Mb/s. Pri tim brzinama, servisi za potrebe vojske bi imali garantovan kvalitet i sigurnost (tajnost podataka) pri prenosu go-vora i videa u realnom vremenu. Pored navedene, raspoložive brzine prenosa, nivoa kvaliteta servisa i nivoa sigurnosti, bitan faktor je i cena servisa. Potrebe prakse, zahtevi vremena i savremene tendencije nalažu sve veću primenu multimedijalnih servisa u širokopojasnom okruženju za potrebe logistike odbrane.
Literatura
[1] Adamović, Ž., Logistički sistem održavanja, Privredni pregled, Beograd, 1989.
[2] Strategija i akcioni plan za razvoj širokopojasnog pristupa u Republici Srbiji do 2012 godine, Ministarstvo za telekomunikacije i informaciono društvo, Beograd, 2009.
[3] Gvozdić, D., Savremeni pravci razvoja širokopojasnih optičkih mreža i njihovi potencijalni servisi, 12. Telekomunikacioni forum TELFOR 2007, Beograd, 2007.
[4] Jevtović, M., Pavlović, B., Topološka analiza telekomunikacionih mreža, Vojnotehnički glasnik/Military Technical Courier, Vol. 59, No. 1, pp. 96, Beograd, 2011.
[5] Miličević, Z., Jedan pristup uvođenju multimedijalnog H.264/AVC stan-darda u vojne telekomunikacione sisteme, doktorska disertacija, Vojna akademi-ja, Beograd, 2010. godine.
[6] Reljin, I., Samčović, A., Razvoj multimedijalnih servisa u širokopoja-snom okruženju, PosTel 2009, Beograd, 2009.
[7] Jevtović, M., Multimedijalne telekomunikacije, Grafo-Žig, Beograd, 2004.
[8] Andrejić, M., Radosavljević, V., Arsić, S., Logističko obrazovanje i obu-čavanje nelogističkog osoblja, Vojnotehnički glasnik/Military Technical Courier, Vol. 59, No. 1, pp. 18, Beograd, 2011.
(2ТЗ>
Stefanović, R., Primena multimedijalnih servisa u širokopojasnom okruženju za poboljšanje logističkih potreba vojske, str. 207-215
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK/MILITARY TECHNICAL COURIER, 2012., Vol. LX, No. 3
APPLICATION OF MULTIMEDIA SERVICES IN THE BROADBAND ENVIRONMENT TO IMPROVE LOGISTIC NEEDS OF THE ARMY
FIELD: Telecommunications,
ARTICLE TYPE: Professional Paper
Summary
The paper analyzes the flow of some multimedia services, and points to the possibility of applying some of the services in the broadband environment to improve the logistic needs of the army. The need to convey information in different forms (from text, data, graphics, still pictures to video motion pictures) is increasing continually. Requests for information transfer in high resolution require increasing the flow to several dozens of Mb/s. Broadband represents the platform for a wide range of multimedia services. Each multimedia service requires a certain flow which can be partially decreased with advanced coding techniques.
Introduction
A broadband network implies a transmission capacity of more than 200 kb/s in one direction. Our country accepted the definition determining the flow of not less than 4 Mb/s for fixed telecommunications networks, and 512 kb/s for mobile broadband. For the time being, the defined flow rates allow simultaneous transmission of voice, data and video data. This paper points at fixed networks, now increasingly abandoning the traditional copper-aluminium conductors, constructed on the basis of optical cables, as well as at mobile networks which have particular importance in military applications.
The need for networks with broadband
According to the needs depending on the flow, based on the strategy and action plans, three classes of broadband access were defined. The most widespread is the first class of access, because it successfully supports searches on the Internet and electronic mail, voice call and exchange of large files. Except for military needs, this class is particularly important for rural and remote areas. The first class includes flows of 512 kb/s in the case of mobile broadband, and from 4100Mb/s in the case of access to the fixed network.
Existing broadband
Our country currently uses the existing copper pairs for services to certain flows. Flows are usually around 1 Mb/s to the user and 500 kb/s from the user. The cable distribution system is the second most used system. Its speed of access is much higher, ranging from 1 Mb/s to 30 Mb/s, which varies with the number of users accessing the network simultaneously. Optical fibres are the best solution for broadband
(Ш)
access. Signal transmission can be achieved at distances greater than several hundred kilometres with large flow rates up to 40 Gb/s. In addition to high flow, optics ensures safety and quality of service.
Flow of current and future multimedia services
Broadband telecommunications represent a platform that can enable new services in an electronic form. For some multimedia services, one needs to provide a minimum flow in order to maintain quality of service.
For standard quality of motion pictures, digital television requires a flow rate of 3 Mb/s, with H. 264 AVC compression. The number of new services is steadily increasing and, consequently, the need for the development of broadband access. One of new services available, one that will be particularly interesting is the Electronic Government, which will increase the efficiency of the administration, followed by Telemedicine, E-commerce and distance education.
The proposal to use multimedia services to improve logistics in the army
A comprehensive logistics concept would require an installation of software defined radios in vehicles used for logistic purposes. When starting the vehicle, the driver would establish a connection with the command vehicle of the logistics battalion, or directly with the logistic database, whose radio communication devices are connected to the server, and through the router to a local computer network (Local Area Network-LAN). Depending on the distance and the line of sight, it would be desirable that the radio has the ability to work in the high frequency range (1.5 MHz to 30 MHz) and in the very high frequency range (30 MHz to 512 MHz). Clearly, such a concept would contribute to shortening the response time of the logistics information system with better visibility of the state resources for support and with faster and safer transportation.
Conclusion
The backbone of military service should be made of a multimedia optical cable structure which allows transfer at speeds of several Gb/s. Wireless transmission technology will be gradually raised to the order of 100 Mb/s. At these speeds, services for the Army would be provided with guaranteed quality and security (confidentiality), as well as the transfer of voice and video in real time.
Key words: multimedia, services, audio, video, broadband networks, logistics, radio network.
Datum prijema članka: 06. 07. 2011.
Datum dostavljanja ispravki rukopisa: 08. 08. 2011.
Datum konačnog prihvatanja članka za objavljivanje: 10. 08. 2011.
(2T5>
Stefanović, R., Primena multimedijalnih servisa u širokopojasnom okruženju za poboljšanje logističkih potreba vojske, str. 207-215
