المشروع 25

الموسوعة الحرة
تُستخدم العديد من أجهزة الراديو المحمولة من مشروع 25 حول العالم

مشروع 25 ( P25 أو APCO-25 ) عبارة عن مجموعة من المعايير لأنظمة الراديو المتنقلة الأرضية (LMR) القابلة للتشغيل البيني، والمصممة في الأساس لمستخدمي السلامة العامة . تسمح هذه المعايير باستخدام أنظمة تناظرية تقليدية، وأنظمة رقمية تقليدية، وأنظمة رقمية متعددة القنوات ، أو أنظمة مختلطة. طُوّر مشروع P25 في الأصل لمستخدمي السلامة العامة في الولايات المتحدة ، ولكنه حظي أيضًا بقبول واسع في مجالات الأمن والخدمات العامة وبعض التطبيقات التجارية حول العالم. [ 1 ] تُعد أجهزة راديو P25 بديلًا لأجهزة راديو UHF التناظرية (عادةً FM )، حيث تُضيف إليها إمكانية نقل البيانات بالإضافة إلى الصوت، مما يُتيح استخدامًا أكثر سلاسة للتشفير والرسائل النصية. تُستخدم أجهزة راديو P25 بشكل شائع من قِبل منظمات الإرسال، مثل الشرطة والإطفاء والإسعاف وخدمات الإنقاذ في حالات الطوارئ ، وذلك باستخدام أجهزة راديو مثبتة على المركبات مع أجهزة إعادة الإرسال وأجهزة الاتصال اللاسلكي المحمولة .

ابتداءً من عام 2012 تقريبًا، أصبحت المنتجات متوفرة ببروتوكول التعديل الأحدث Phase II . أما البروتوكول الأقدم المعروف باسم P25 فقد أصبح P25 Phase I. تستخدم منتجات P25 Phase II (أو P25II) مُشفِّر الصوت AMBE2+ الأكثر تطورًا، والذي يسمح بمرور الصوت عبر دفق بتات أكثر ضغطًا ، ويوفر قناتين صوتيتين بتقنية TDMA في نفس نطاق التردد اللاسلكي (12.5  كيلوهرتز)، بينما يوفر Phase I قناة صوتية واحدة فقط. مع ذلك، توفر بنية P25 Phase II ميزة "المُحوِّل الديناميكي" التي تُترجم بين Phase I و Phase II حسب الحاجة. إضافةً إلى ذلك، تتوافق أجهزة راديو Phase II مع الإصدارات السابقة من تعديل Phase I وتعديل FM التناظري ، وفقًا للمعيار. (لا يمكن لأجهزة الراديو من المرحلة الأولى العمل على أنظمة المرحلة الثانية ذات الوصلات المتعددة. ومع ذلك، يمكن لأجهزة الراديو من المرحلة الثانية العمل على أنظمة المرحلة الأولى أو الأنظمة التقليدية.) وقد أنشأ المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات (ETSI) معايير بروتوكول الراديو الأرضي ذو الوصلات المتعددة (TETRA) والراديو الرقمي المتنقل (DMR)، والتي تؤدي دورًا مشابهًا للمشروع 25.

نظرة عامة على مجموعة المعايير

تاريخ

تم تحديث أجهزة الراديو الخاصة بالسلامة العامة من نظام FM التناظري إلى النظام الرقمي منذ التسعينيات بسبب زيادة استخدام البيانات في أنظمة الراديو لميزات مثل تحديد الموقع عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والربط ، والرسائل النصية، والقياس، والتشفير بمستويات أمان مختلفة.

أدت بروتوكولات المستخدمين المتعددة واختلاف طيف الترددات اللاسلكية المستخدمة في مجال السلامة العامة إلى صعوبة تحقيق التوافق التشغيلي والقبول الواسع النطاق لوكالات السلامة العامة. ومع ذلك، فقد أجبرت الدروس المستفادة من الكوارث التي واجهتها الولايات المتحدة في العقود الماضية الوكالات على إعادة تقييم متطلباتها أثناء الكوارث عندما تنهار البنية التحتية الأساسية. ولتلبية الطلب المتزايد على الاتصالات اللاسلكية الرقمية في مجال السلامة العامة، أطلقت لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC)، بتوجيه من الكونغرس الأمريكي، في عام 1988، تحقيقًا لجمع توصيات من المستخدمين والمصنعين لتحسين أنظمة الاتصالات الحالية. [ 2 ] [ 3 ] وبناءً على هذه التوصيات، ولإيجاد حلول تلبي احتياجات إدارة السلامة العامة على أفضل وجه، تم إنشاء مشروع APCO 25 في أكتوبر 1989 في تحالف مع: [ 2 ] [ 4 ]

تم تشكيل لجنة توجيهية تتألف من ممثلين عن الوكالات المذكورة أعلاه بالإضافة إلى FPIC ( الشراكة الفيدرالية للاتصالات القابلة للتشغيل البيني التابعة لوزارة الأمن الداخلي )، وخفر السواحل ، والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) التابع لوزارة التجارة ، ومكتب معايير إنفاذ القانون، وذلك لتحديد أولويات ونطاق التطوير التقني لـ P25. [ 4 ]

مقدمة

يُعدّ التوافق التشغيلي للاتصالات الطارئة عنصرًا أساسيًا للاستجابة الأولية، والصحة العامة، وسلامة المجتمع، والأمن القومي، والاستقرار الاقتصادي. ومن بين جميع المشكلات التي تُواجَه أثناء الكوارث، تُعتبر ضعف الاتصالات من أخطرها، وذلك بسبب نقص الوسائل المناسبة والفعّالة لجمع المعلومات المهمة ومعالجتها ونقلها في الوقت المناسب. في بعض الحالات، تكون أنظمة الاتصالات اللاسلكية غير متوافقة وغير قابلة للتشغيل، ليس فقط ضمن نطاق اختصاص جهة معينة، بل أيضًا داخل الإدارات أو الوكالات في المجتمع نفسه. [ 6 ] ويعود عدم التشغيل إلى استخدام معدات قديمة، ومحدودية توافر الترددات اللاسلكية، والتخطيط المنعزل أو المستقل، ونقص التنسيق والتعاون بين الوكالات، وتنافس أولويات المجتمع على الموارد والتمويل والملكية والتحكم في أنظمة الاتصالات. [ 7 ] وإدراكًا لهذه الحاجة، أُطلق مشروع 25 (P25) بشكل تعاوني من قِبَل وكالات السلامة العامة والشركات المصنّعة لمعالجة مشكلة أنظمة الاتصالات الطارئة . يهدف مشروع P25 إلى ضمان التوافق التشغيلي لأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه . يهدف نظام P25 إلى تمكين المستجيبين في مجال السلامة العامة من التواصل فيما بينهم، وبالتالي تحقيق تنسيق مُحسّن، واستجابة سريعة، واستخدام فعال وكفؤ لمعدات الاتصالات. [ 8 ]

تم إنشاء معيار P25 لتلبية الحاجة إلى معايير موحدة للاتصالات اللاسلكية الرقمية في مجال السلامة العامة، وذلك للمستجيبين الأوائل وخبراء الأمن الداخلي/الاستجابة للطوارئ. وتُسهّل لجنة الهندسة TR-8 التابعة لرابطة صناعة الاتصالات هذا العمل من خلال دورها كمنظمة معتمدة من المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) لتطوير المعايير ، وقد نشرت مجموعة معايير P25 ضمن سلسلة وثائق TIA-102، والتي تتضمن الآن 49 جزءًا منفصلاً حول تطبيقات الراديو المتنقل الأرضي وتقنية TDMA في مجال السلامة العامة. [ 9 ]

مشروع 25 (P25) هو مجموعة من المعايير التي تم إنتاجها من خلال الجهود المشتركة للرابطة الدولية لمسؤولي اتصالات السلامة العامة (APCO)، والرابطة الوطنية لمديري اتصالات الولايات (NASTD)، ووكالات اتحادية مختارة، ونظام الاتصالات الوطني (NCS)، وتم توحيدها بموجب رابطة صناعة الاتصالات (TIA)... تتضمن مجموعة معايير P25 خدمات الراديو الرقمي الأرضي المتنقل ( LMR ) لمنظمات ووكالات السلامة العامة المحلية والولائية/الإقليمية والوطنية (الاتحادية)...

ينطبق P25 على معدات LMR المصرح بها أو المرخصة، في الولايات المتحدة، بموجب قواعد ولوائح NTIA أو FCC.

على الرغم من أن تقنية ومنتجات P25 طُوّرت في الأساس لخدمات السلامة العامة في أمريكا الشمالية، إلا أنها لا تقتصر على السلامة العامة فقط، بل تم اختيارها ونشرها أيضاً في تطبيقات أنظمة خاصة أخرى حول العالم. [ 10 ]

تُعتمد أنظمة P25 المتوافقة وتُستخدم على نطاق واسع في الولايات المتحدة، بالإضافة إلى دول أخرى. تستطيع أجهزة الراديو التواصل في الوضع التناظري مع أجهزة الراديو القديمة، وفي الوضع الرقمي أو التناظري مع أجهزة راديو P25 الأخرى. كما أن استخدام أنظمة P25 المتوافقة يتيح درجة عالية من التوافق والتكامل بين المعدات.

تستخدم معايير P25 برامج ترميز الصوت الخاصة بها ، وهي IMBE ( التحفيز متعدد النطاقات المحسّن ) وAMBE+2 ( التحفيز متعدد النطاقات المتقدم )، والتي صممتها شركة Digital Voice Systems, Inc. لترميز/فك ترميز إشارات الصوت التناظرية. ويُشاع أن تكلفة ترخيص برامج ترميز الصوت المستخدمة في أجهزة P25 هي السبب الرئيسي لارتفاع سعر الأجهزة المتوافقة مع معيار P25. [ 11 ]

يمكن استخدام P25 في وضع "التحدث المباشر" دون أي معدات وسيطة بين جهازي راديو، أو في الوضع التقليدي حيث يتواصل جهازا راديو من خلال جهاز إعادة الإرسال أو محطة القاعدة بدون تجميع أو في وضع التجميع حيث يتم تعيين حركة المرور تلقائيًا إلى قناة صوتية واحدة أو أكثر بواسطة جهاز إعادة الإرسال أو محطة القاعدة.

يدعم البروتوكول استخدام تشفير معيار تشفير البيانات (DES) (56 بت)، وتشفير Triple-DES ثنائي المفتاح ، وتشفير Triple-DES ثلاثي المفاتيح ، وتشفير معيار التشفير المتقدم (AES) بطول مفتاح يصل إلى 256 بت، وتشفير RC4 ( 40 بت ، والذي تُسوّقه موتورولا تحت اسم Advanced Digital Privacy )، أو عدم استخدام أي تشفير. يُمكن لتشفير RC4 Advanced Digital Privacy مقاومة الهجمات العادية. يُفترض أن يوفر هذا التشفير مستوى أمان 40 بت، حيث يتعين على المهاجم اختبار 2^40 مفتاحًا مُحتملًا للعثور على المفتاح الصحيح. لا يُوفر هذا المستوى من التشفير حماية حقيقية، وهناك برامج تُتيح العثور على المفتاح. [ 12 ]

يدعم البروتوكول أيضًا تشفيرات ACCORDION 1.3 و BATON و Firefly و MAYFLY و SAVILLE من النوع 1 .

عملية تطوير المعايير

تقوم مجموعة عمل احتياجات مستخدمي P25 (UNWG)، التي تمثل مستخدمي P25، بتحديد احتياجات المستخدمين لمعايير P25، والتي يتم إبلاغها إلى اللجنة التوجيهية لـ P25. وتضيف اللجنة التوجيهية لـ P25 احتياجات المستخدمين المحددة إلى وثيقة بيان احتياجات مستخدمي P25 (SPUN). ومن المتوقع بعد ذلك أن تقوم لجنة الهندسة TIA TR-8 ولجانها الفرعية، التي تمثل المصنّعين في صناعة P25، بتطوير معايير TIA-102 التي تلبي احتياجات مستخدمي P25 المحددة. [ 13 ]

بمجرد تطويرها، قد تعتمد لجنة توجيه P25 معايير TIA-102 لاحقًا كمعايير P25، وقد تعتمدها ANSI كمعايير وطنية أمريكية؛ ومع ذلك، لا تصبح معايير TIA-102 تلقائيًا معايير P25، وبعض معايير TIA-102 لم تعتمدها ANSI مطلقًا. [ 14 ] لم تعتمد ISO معايير TIA-102 ومعايير P25 ومعايير ANSI المرتبطة بها كمعايير دولية رسمية؛ ومع ذلك، تم نشر أنظمة P25 في 83 دولة، لذا فهي تُعتبر مجموعة من المعايير الدولية الفعلية إلى جانب معايير الراديو المتنقل الأرضي (LMR) الدولية الأخرى مثل TETRA و DMR . [ 15 ]

واجهات مفتوحة P25

تحدد مجموعة معايير P25 ثماني واجهات مفتوحة بين المكونات المختلفة لنظام الراديو المتنقل الأرضي. وهذه الواجهات هي:

  • واجهة الهواء المشتركة (CAI) - يحدد هذا المعيار نوع ومحتوى الإشارات التي تبثها أجهزة الراديو المتوافقة. يجب أن يكون أي جهاز راديو يستخدم واجهة CAI قادرًا على التواصل مع أي جهاز راديو آخر يستخدم نفس الواجهة، بغض النظر عن الشركة المصنعة.
  • واجهة بيانات المشترك الطرفية - يحدد المعيار المنفذ الذي يمكن من خلاله توصيل الهواتف المحمولة والأجهزة المحمولة بأجهزة الكمبيوتر المحمولة أو شبكات البيانات
  • واجهة المحطة الثابتة - يحدد المعيار مجموعة من الرسائل الإلزامية التي تدعم الصوت الرقمي والبيانات والتشفير والربط الهاتفي اللازم للاتصال بين محطة ثابتة ونظام الترددات اللاسلكية P25
  • واجهة النظام الفرعي لوحدة التحكم – يحدد المعيار الرسائل الأساسية لربط النظام الفرعي لوحدة التحكم بنظام الترددات اللاسلكية P25
  • واجهة إدارة الشبكة - يحدد المعيار مخططًا واحدًا لإدارة الشبكة يسمح بإدارة جميع عناصر الشبكة الخاصة بالنظام الفرعي للترددات اللاسلكية
  • واجهة شبكة البيانات - يحدد المعيار اتصالات النظام الفرعي للترددات اللاسلكية بأجهزة الكمبيوتر أو شبكات البيانات أو مصادر البيانات الخارجية
  • واجهة الربط البيني للهاتف - يحدد المعيار واجهة شبكة الهاتف العامة المحولة (PSTN) التي تدعم كلاً من واجهات الهاتف التناظرية و ISDN.
  • واجهة الأنظمة الفرعية للترددات اللاسلكية ( ISSI ) - يحدد هذا المعيار الواجهة بين الأنظمة الفرعية للترددات اللاسلكية التي تسمح بربطها في شبكات واسعة النطاق.
  • واجهة تعبئة المفاتيح (KFI) - بروتوكول مراسلة قياسي لتحديث مفاتيح التشفير ثنائي الاتجاه عبر نقل متغيرات المفاتيح غير المشفرة والمشفرة من جهاز تعبئة المفاتيح (KFD) إلى الجهاز الذي يحتوي على خدمة التشفير
  • واجهة الربط بين مرافق إدارة المفاتيح (IKI) - واجهة للتوافق المشفر بين أجهزة الراديو التي تديرها مرافق إدارة المفاتيح المختلفة (KMF).
  • واجهة KFD-KMF - واجهة بين KFD و KMF لأجهزة الراديو التي تديرها KMF مختلفة (قيد التطوير) [ 16 ]

مراحل P25

جهاز لاسلكي محمول باليد من طراز Project 25 يستخدم في الأنظمة الأمريكية

تم نشر التكنولوجيا المتوافقة مع معيار P25 على مرحلتين رئيسيتين، بينما لم يتم الانتهاء من المراحل المستقبلية بعد.

المرحلة الأولى

تعمل أنظمة الراديو من المرحلة الأولى في وضع رقمي بتردد 12.5 كيلوهرتز باستخدام طريقة وصول لمستخدم واحد لكل قناة. تستخدم هذه الأنظمة تعديل التردد المستمر رباعي المستويات (C4FM) - وهو نوع خاص من تعديل إزاحة الطور الرباعي (4 FSK) [ 17 ] - للإرسال الرقمي بسرعة 4800 باود و2 بت لكل رمز، مما ينتج عنه معدل نقل بيانات إجمالي للقناة يبلغ 9600 بت في الثانية. من هذا المعدل، 4400 بت هي بيانات صوتية مُولّدة بواسطة مُشفّر IMBE ، و2800 بت هي تصحيح الأخطاء الأمامية، و2400 بت هي إشارات ووظائف تحكم أخرى. يمكن لأجهزة الاستقبال المصممة لمعيار C4FM أيضًا فك تشفير معيار " مفتاح إزاحة الطور التربيعي المتوافق " (CQPSK)، حيث تم اختيار معلمات إشارة CQPSK لإنتاج نفس انحراف الإشارة عند وقت الرمز كما في C4FM. تستخدم المرحلة الأولى مُشفّر الصوت IMBE .

تتضمن هذه الأنظمة مواصفات موحدة للخدمات والمرافق، مما يضمن وصول أجهزة الراديو الخاصة بالمشتركين المتوافقة مع معايير أي مصنّع إلى الخدمات الموضحة في هذه المواصفات. وتشمل هذه الميزات التوافق مع الإصدارات السابقة وقابلية التشغيل البيني مع الأنظمة الأخرى، عبر حدود الأنظمة، وبغض النظر عن بنية النظام التحتية. بالإضافة إلى ذلك، توفر مجموعة معايير P25 واجهة مفتوحة لنظام الترددات الراديوية (RF) لتسهيل الربط البيني لأنظمة مختلف الموردين.

المرحلة الثانية

لتحسين استخدام الطيف الترددي، طُوِّر بروتوكول P25 المرحلة الثانية لأنظمة الاتصالات اللاسلكية التي تستخدم نظام TDMA ثنائي الفتحات ، وهو الآن إلزامي لجميع أنظمة الاتصالات اللاسلكية في نطاق 700 ميجاهرتز. [ 18 ] تستخدم المرحلة الثانية مُشفِّر الصوت AMBE+2 لتقليل معدل البت المطلوب، بحيث لا تتطلب قناة صوتية واحدة سوى 6000 بت في الثانية (بما في ذلك تصحيح الأخطاء والإشارة). لا تتوافق المرحلة الثانية مع المرحلة الأولى (بسبب تشغيل TDMA)، على الرغم من أن أجهزة الراديو وأنظمة TDMA متعددة الأوضاع قادرة على العمل في وضع المرحلة الأولى عند الحاجة، إذا تم تفعيلها. لا يمكن لجهاز راديو المشترك استخدام إرسال TDMA بدون مصدر تزامن؛ لذلك، يلجأ الاتصال المباشر بين أجهزة الراديو إلى التشغيل الرقمي التقليدي FDMA. يمكن لأجهزة راديو المشترك متعددة النطاقات أيضًا العمل على FM ضيق النطاق كقاسم مشترك أدنى بين جميع أجهزة الراديو ثنائية الاتجاه تقريبًا. هذا يجعل FM التناظري ضيق النطاق هو وضع "التوافق" الفعلي لبعض الوقت.

في الأصل، كان من المخطط أن يقسم تطبيق المرحلة الثانية قناة 12.5 كيلوهرتز إلى فترتين زمنيتين، كل منهما 6.25  كيلوهرتز، أو ما يُعرف بتقنية الوصول المتعدد بتقسيم التردد (FDMA). إلا أنه تبيّن أن استخدام تخصيصات التردد الحالية البالغة 12.5 كيلوهرتز بتقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) أكثر فائدة لعدة أسباب. فقد سمح ذلك لأجهزة الراديو الخاصة بالمشتركين بتوفير طاقة البطارية من خلال الإرسال لنصف الوقت فقط، مما يتيح لها أيضاً الاستماع والاستجابة لطلبات النظام بين عمليات الإرسال.

المرحلة الثانية هي ما يُعرف بـ "مكافئ عرض النطاق الترددي" البالغ 6.25 كيلوهرتز، والذي يفي بمتطلبات لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) لنقل الصوت باستخدام نطاق ترددي أقل. يتم نقل حركة الصوت في نظام المرحلة الثانية باستخدام كامل عرض النطاق الترددي المخصص البالغ 12.5 كيلوهرتز، كما هو الحال في نظام المرحلة الأولى، ولكن بمعدل بيانات أسرع يبلغ 12 كيلوبت/ثانية، مما يسمح بإرسال صوتين في وقت واحد. وبالتالي، تُرسل أجهزة الراديو الخاصة بالمشتركين أيضًا باستخدام كامل عرض النطاق الترددي البالغ 12.5 كيلوهرتز، ولكن بنمط تشغيل/إيقاف متكرر، مما ينتج عنه نصف الإرسال، وبالتالي ما يعادل 6.25 كيلوهرتز لكل جهاز راديو. يتم تحقيق ذلك باستخدام مُشفّر الصوت AMBE الذي يستخدم نصف معدل مُشفّرات الصوت IMBE الخاصة بالمرحلة الأولى. [ 19 ]

ما بعد المرحلة الثانية

في الفترة من عام 2000 إلى عام 2009، تعاون المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات (ETSI) وجمعية صناعات الاتصالات (TIA) في مشروع شراكة السلامة العامة أو مشروع MESA (التنقل لتطبيقات الطوارئ والسلامة)، [ 20 ] الذي سعى إلى تحديد مجموعة موحدة من المتطلبات لمعيار راديو رقمي عريض النطاق من الجيل التالي، يُستخدم في الطيران والاستخدامات الأرضية، ويمكن استخدامه لنقل واستقبال الصوت والفيديو والبيانات عالية السرعة في شبكات واسعة النطاق ومتعددة الوكالات، تُنشرها وكالات السلامة العامة. [ 21 ] [ 22 ]

تم إصدار المتطلبات الوظيفية والتقنية النهائية من قبل ETSI [ 23 ] وكان من المتوقع أن تشكل المراحل التالية من المشروع الأمريكي 25 و DMR الأوروبي و dPMR و TETRA، ولكن لم يثر ذلك أي اهتمام من الصناعة، حيث لم يكن من الممكن تلبية المتطلبات بواسطة التكنولوجيا التجارية الجاهزة المتاحة، وتم إغلاق المشروع في عام 2010.

خلال مزاد الطيف اللاسلكي في الولايات المتحدة عام 2008 ، خصصت لجنة الاتصالات الفيدرالية 20  ميجاهرتز من نطاق تردد الراديو UHF  البالغ 700 ميجاهرتز ، والذي تم إخلاؤه في عملية التحول إلى التلفزيون الرقمي، لشبكات السلامة العامة. وتتوقع اللجنة من مزودي الخدمة استخدام تقنية LTE لتطبيقات البيانات والفيديو عالية السرعة. [ 24 ]

التنفيذ التقليدي

لا تحتاج أنظمة P25 إلى استخدام إشارات النطاق الترددي، مثل نظام كتم الضوضاء المشفر بنغمة مستمرة (CTCSS) أو رموز كتم الضوضاء المشفرة رقميًا (DCS)، للتحكم في الوصول. بدلاً من ذلك، تستخدم ما يُسمى برمز الوصول إلى الشبكة (NAC)، وهو مُضمّن خارج إطار الصوت الرقمي. هذا الرمز عبارة عن 12 بت، ويُضاف كبادئة لكل حزمة بيانات مُرسلة، بما في ذلك حزم البيانات الصوتية.

يُعدّ رمز التحكم في الشبكة (NAC) ميزةً مشابهةً لتقنيتي CTCSS أو DCS لأجهزة الراديو التناظرية. أي أنه يمكن برمجة أجهزة الراديو بحيث لا تُمرّر الصوت إلا عند استقبال رمز NAC الصحيح. يُبرمج رمز NAC كرمزٍ سداسي عشري مكون من ثلاثة أرقام، ويُرسل مع الإشارة الرقمية المُرسلة.

بما أن NAC هو رقم مكون من ثلاثة أرقام سداسية عشرية (12 بت)، فهناك 4096 NAC ممكن للبرمجة، وهو عدد أكبر بكثير من جميع الطرق التناظرية مجتمعة.

ثلاثة من وحدات التحكم في الشبكة المحتملة لها وظائف خاصة:

  • 0x293 (293 دولارًا) – NAC الافتراضي
  • 0xf7e ($F7E) – سيقوم جهاز استقبال مُعدّ لهذا NAC بتمرير الصوت على أي إشارة مُفكّكة يتم استقبالها
  • 0xf7f ($F7F) - سيسمح جهاز استقبال مكرر مضبوط لهذا NAC بجميع الإشارات الواردة التي تم فك تشفيرها وسيعيد جهاز إرسال المكرر إرسال NAC المستلم.

التبني

أدى تباطؤ اعتماد هذه المعايير في الولايات المتحدة إلى مشاكل في الميزانية؛ ومع ذلك، فإن تمويل تحديثات الاتصالات من وزارة الأمن الداخلي يتطلب عادةً الانتقال إلى مشروع 25. ويُستخدم هذا المشروع أيضًا في دول أخرى حول العالم، بما في ذلك أستراليا ونيوزيلندا والبرازيل [ 25 ] وكندا والهند وروسيا [ 26 ] . وبحلول منتصف عام 2004، كان هناك 660 شبكة مُستخدمة لتقنية P25 في 54 دولة [ 26 ] . وفي الوقت نفسه، في عام 2005، تم نشر نظام الراديو الأرضي الأوروبي المُجمّع (TETRA) في ستين دولة، وهو الخيار المُفضّل في أوروبا والصين ودول أخرى [ 26 ] . ويعود ذلك بشكل كبير إلى أن أنظمة TETRA كانت أرخص بكثير من أنظمة P25 (900 دولار مقابل 6000 دولار للجهاز) [ 26 ] في ذلك الوقت. ومع ذلك، تقترب أسعار أجهزة راديو P25 بسرعة من أسعار أجهزة راديو TETRA نتيجةً لزيادة المنافسة في سوق P25. تتمركز غالبية شبكات P25 في أمريكا الشمالية، حيث تتميز هذه الشبكات بتغطية ونطاق ترددي مماثلين للأنظمة التناظرية السابقة، مما يسهل ترقية القنوات تدريجيًا. [ 26 ] كما تتيح بعض شبكات P25 الانتقال الذكي من أجهزة الراديو التناظرية إلى أجهزة الراديو الرقمية العاملة ضمن الشبكة نفسها. ويمكن لكل من P25 وTETRA توفير مستويات متفاوتة من الوظائف، وذلك تبعًا للطيف الراديوي المتاح، وطبيعة الأرض، وميزانية المشروع.

رغم أن قابلية التشغيل البيني هدف رئيسي لمشروع P25، إلا أن العديد من ميزاته تُشكل تحديات في هذا الصدد. نظريًا، جميع الأجهزة المتوافقة مع P25 قابلة للتشغيل البيني. عمليًا، لا يمكن تحقيق اتصالات قابلة للتشغيل البيني دون حوكمة فعّالة، وإجراءات تشغيل موحدة، وتدريب وتمارين فعّالة، وتنسيق بين مختلف الجهات القضائية. أحيانًا، تؤدي الصعوبات الكامنة في تطوير شبكات P25 باستخدام ميزات مثل الصوت الرقمي، والتشفير، أو الربط بين الشبكات، إلى ردود فعل سلبية تجاه هذه الميزات، وتراجع المؤسسات إلى تطبيقات P25 "الخالية من الميزات" التي تُلبي متطلبات مشروع 25 حرفيًا دون تحقيق فوائدها. إضافةً إلى ذلك، ورغم أنها ليست مشكلة تقنية بحد ذاتها، غالبًا ما تنشأ احتكاكات من الإجراءات البيروقراطية المعقدة بين الوكالات التي تتطور عادةً لتنسيق قرارات قابلية التشغيل البيني.

تسمية تقنية P25 في المناطق

برنامج تقييم الامتثال للمشروع 25 (P25 CAP)

يهدف برنامج تقييم الامتثال لمشروع 25 التابع لوزارة الأمن الداخلي الأمريكية (P25 CAP) [ 32 ] إلى تحقيق التوافق التشغيلي بين مختلف الموردين من خلال اختبار منتجاتهم وفقًا لمعايير P25. ويتيح برنامج P25 CAP، وهو برنامج تطوعي، للموردين الإقرار علنًا بتوافق منتجاتهم مع المعايير. [ 32 ]

تختبر مختبرات مستقلة ومعتمدة أجهزة الراديو P25 الخاصة بالموردين للتأكد من مطابقتها لمعايير P25، المستمدة من معايير TIA-102 ، والتي تتبع إجراءات اختبار TIA-TR8 . ولا يُسمح بشراء سوى المنتجات المعتمدة [ 33 ] باستخدام أموال المنح الفيدرالية الأمريكية. [ 34 ] وبشكل عام، لا يُنصح بالاعتماد على المنتجات غير المعتمدة لضمان مطابقتها لمعايير P25 من حيث الأداء والتوافق والتشغيل البيني.

تختلف ملصقات منتجات P25. لا تعني عبارتا "P25" و"متوافق مع P25" شيئاً، بينما تُطبق معايير عالية على البائع لكي يدّعي أن المنتج "متوافق مع P25 CAP" أو "متوافق مع بيان المتطلبات (P25 SOR)" [ 35 ].

ثغرات أمنية

مشروع OP25 - ثغرات التشفير في خوارزميات DES-OFB و ADP

في مؤتمر Securecomm 2011 بلندن، قدّم الباحث الأمني ​​ستيف غلاس ورقة بحثية، شارك في تأليفها مات أميس، تشرح كيف أن تشفير DES-OFB وتشفير ADP الخاص بشركة موتورولا (المبني على RC4) عرضة لهجمات استعادة المفاتيح باستخدام أسلوب التخمين العشوائي. [ 36 ] جاء هذا البحث ثمرةً لمشروع OP25 [ 37 ] الذي يستخدم برنامج GNU Radio [ 38 ] وجهاز Ettus Universal Software Radio Peripheral (USRP) [ 39 ] لتنفيذ برنامج مفتوح المصدر لتحليل حزم البيانات P25 . أسس ستيف غلاس مشروع OP25 في أوائل عام 2008 أثناء إجرائه بحثًا حول الشبكات اللاسلكية كجزء من أطروحته للدكتوراه.

الورقة متاحة للتنزيل من موقع NICTA الإلكتروني. [ 40 ]

بحث جامعة بنسلفانيا

في عام ٢٠١١، نشرت صحيفة وول ستريت جورنال مقالًا يصف بحثًا حول ثغرات أمنية في النظام، بما في ذلك واجهة مستخدم تجعل من الصعب على المستخدمين إدراك متى تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال في الوضع الآمن. [ ٤١ ] ووفقًا للمقال، «استمع باحثون من جامعة بنسلفانيا إلى محادثات تضمنت أوصافًا لعملاء سريين ومخبرين سريين ، وخططًا لعمليات اعتقال وشيكة، ومعلومات عن التكنولوجيا المستخدمة في عمليات المراقبة». ووجد الباحثون أن الرسائل المرسلة عبر أجهزة الراديو تُرسل على شكل أجزاء، وأن حجب جزء منها فقط قد يؤدي إلى تشويش الرسالة بأكملها. تُظهر أبحاثهم أيضًا إمكانية التشويش الفعال على أجهزة الراديو (جهاز راديو واحد، مدى قصير) باستخدام لعبة إلكترونية وردية اللون معدلة بشكل كبير للأطفال، وأن المعيار المستخدم في هذه الأجهزة يوفر وسيلة ملائمة للمهاجم لتتبع موقع مستخدم الراديو باستمرار. في الأنظمة الأخرى، يتطلب التشويش استهلاك طاقة كبيرة لحجب الاتصالات، بينما تسمح أجهزة راديو P25 بالتشويش باستخدام طاقة منخفضة نسبيًا، مما مكّن الباحثين من منع الاستقبال باستخدام جهاز نداء آلي صغير الحجم (30 دولارًا) مصمم للأطفال دون سن المراهقة.

تم تقديم التقرير في ندوة USENIX الأمنية العشرين في سان فرانسيسكو في أغسطس 2011. [ 42 ] وأشار التقرير إلى عدد من الثغرات الأمنية في نظام Project 25، بعضها خاص بطريقة تنفيذه وبعضها متأصل في التصميم الأمني.

ثغرات التشفير

لم يجد التقرير أي ثغرات في تشفير P25؛ إلا أنه لاحظ إرسال كميات كبيرة من البيانات الحساسة بشكل غير مشفر نتيجةً لمشاكل في التنفيذ. ووجد التقرير صعوبة في التمييز بين علامات التبديل الخاصة بالوضع الآمن والوضع غير المشفر (∅ مقابل o). ويتفاقم هذا الأمر بسبب استمرار أجهزة راديو P25 في العمل دون إصدار أي تحذير عند ضبطها على الوضع الآمن، في حال قام طرف آخر بالتبديل إلى الوضع غير المشفر. إضافةً إلى ذلك، ذكر مُعدّو التقرير أن العديد من أنظمة P25 تُغيّر المفاتيح بشكل متكرر، مما يزيد من خطر عدم ضبط مفتاح جهاز راديو معين على الشبكة بشكل صحيح، الأمر الذي يُجبر جميع مستخدمي الشبكة على الإرسال بشكل غير مشفر للحفاظ على الاتصال بهذا الجهاز.

ضعف التشويش

كان أحد خيارات التصميم استخدام مستويات أقل من تصحيح الأخطاء لأجزاء من بيانات الصوت المشفرة التي تُعتبر أقل أهمية لفهم الصوت. ونتيجةً لذلك، يُتوقع حدوث أخطاء في البتات في عمليات الإرسال العادية، ورغم أنها غير ضارة بالاتصالات الصوتية، إلا أن وجود هذه الأخطاء يُجبر على استخدام تشفيرات التدفق ، التي تتحمل أخطاء البتات، ويمنع استخدام تقنية قياسية، وهي رموز مصادقة الرسائل (MACs)، لحماية سلامة الرسائل من هجمات تشفير التدفق . يتم تطبيق مستويات تصحيح الأخطاء المختلفة عن طريق تقسيم إطارات رسائل P25 إلى إطارات فرعية. يسمح هذا للمهاجم بتشويش الرسائل بالكامل عن طريق الإرسال فقط خلال إطارات فرعية قصيرة معينة تُعدّ بالغة الأهمية لاستقبال الإطار بأكمله. ونتيجةً لذلك، يستطيع المهاجم تشويش إشارات مشروع 25 بفعالية باستخدام مستويات طاقة متوسطة أقل بكثير من مستويات الطاقة المستخدمة للاتصال. يمكن استهداف عمليات الإرسال المشفرة فقط بهذه الهجمات، مما يُجبر المستخدمين على الإرسال بشكل غير مشفر.

نظرًا لأن أجهزة راديو مشروع 25 مصممة للعمل على قنوات الترددات اللاسلكية ثنائية الاتجاه الحالية، فلا يمكنها استخدام تقنية تعديل الطيف المنتشر  ، وهي تقنية مقاومة للتشويش بطبيعتها. قد يتطلب نظام الطيف المنتشر الأمثل أن يستخدم جهاز التشويش الفعال طاقةً تزيد بمقدار 1000 ضعف (30 ديسيبل) عن طاقة أجهزة الاتصال الفردية. ووفقًا للتقرير، يمكن لجهاز تشويش مشروع 25 أن يعمل بكفاءة عند 1/25  من طاقة أجهزة الراديو المتصلة (14 ديسيبل أقل). وقد طور الباحثون نموذجًا أوليًا لجهاز التشويش باستخدام شريحة راديو أحادية من شركة تكساس إنسترومنتس طراز CC1110، وهي شريحة موجودة في لعبة رخيصة الثمن. [ 42 ]

تحليل حركة المرور والتتبع النشط

بعض حقول البيانات الوصفية في بروتوكول Project 25 غير مشفرة، مما يسمح للمهاجم بتحليل حركة البيانات لتحديد المستخدمين. ولأن أجهزة راديو Project 25 تستجيب لحزم البيانات التالفة الموجهة إليها بطلب إعادة إرسال، يمكن للمهاجم إرسال حزم تالفة عمدًا لإجبار جهاز راديو معين على الإرسال حتى لو كان المستخدم يحاول الحفاظ على الصمت اللاسلكي . يُعتبر هذا التتبع من قِبل المستخدمين المصرح لهم ميزة في بروتوكول P25، ويُشار إليه باسم "التواجد". [ 43 ]

وخلص مؤلفو التقرير إلى القول: "من المنطقي التساؤل عن سبب صعوبة استخدام هذا البروتوكول، الذي طُوّر على مدى سنوات عديدة ويُستخدم في تطبيقات حساسة وهامة، وكونه عرضةً للهجمات". وقدّم المؤلفون بشكل منفصل مجموعة من التوصيات لمستخدمي بروتوكول P25 للتخفيف من بعض المشكلات التي تم رصدها. [ 44 ] وتشمل هذه التوصيات تعطيل مفتاح التبديل بين التشفير الآمن والشفاف، واستخدام رموز الوصول إلى الشبكة لفصل حركة البيانات المشفرة عن حركة البيانات غير المشفرة، والتعويض عن عدم موثوقية إعادة تشفير P25 عبر الهواء من خلال إطالة عمر المفاتيح.

مقارنة بين P25 و TETRA

تُستخدم تقنيتا P25 وTETRA في أكثر من 53 دولة حول العالم لشبكات الراديو في كل من قطاعي السلامة العامة والخاصة. وتوجد بعض الاختلافات في الميزات والقدرات: [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]

  • تم تحسين نظام TETRA للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية، ويتميز بكفاءة طيفية تبلغ 4 فترات زمنية في نطاق 25  كيلوهرتز (أربع قنوات اتصال لكل  قناة 25 كيلوهرتز، مما يوفر استخدامًا فعالًا للطيف). يدعم النظام الاتصالات الصوتية ثنائية الاتجاه، والبيانات، والرسائل. ولا يدعم البث المتزامن.
  • تم تحسين نظام P25 لتغطية مساحات أوسع ذات كثافة سكانية منخفضة، كما يدعم البث المتزامن. إلا أنه محدود من حيث دعم البيانات. وينقسم نظام P25 اللاسلكي إلى قسمين رئيسيين: يعمل نظام P25 من المرحلة الأولى (Phase I) بنظام تناظري أو رقمي أو مختلط في  قناة واحدة بتردد 12.5 كيلوهرتز. أما نظام P25 من المرحلة الثانية (Phase II) فيستخدم بنية TDMA ثنائية الفتحات الزمنية في كل  قناة بتردد 12.5 كيلوهرتز.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ "ما هي تقنية P25؟" . مجموعة الاهتمام بتقنية مشروع 25. مؤرشف من الأصل في 29 أبريل 2020. تم الاطلاع عليه في 17 نوفمبر 2020. مشروع 25 (P25) هو المعيار لتصميم وتصنيع منتجات الاتصالات اللاسلكية الرقمية ثنائية الاتجاه القابلة للتشغيل البيني. تم تطويره في أمريكا الشمالية بمشاركة ممثلين من الولايات والمحليات والحكومة الفيدرالية، وبإشراف جمعية صناعة الاتصالات (TIA)، وقد حظي مشروع 25 بقبول عالمي في مجالات السلامة العامة والأمن والخدمات العامة والتطبيقات التجارية... تم إنشاء معيار P25 من قبل متخصصي السلامة العامة، وهو مُصمم خصيصًا لهم.
  2. ١ ٢ "مجموعة الاهتمام بتكنولوجيا مشروع ٢٥ - المحتوى - عام - ما هو مشروع ٢٥؟" . project25.org . مجموعة الاهتمام بتكنولوجيا مشروع ٢٥. مؤرشف من الأصل بتاريخ ١٠ فبراير ٢٠٠٩. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٦ يونيو ٢٠١٤ .
  3. ↑ "ما هو مشروع 25؟" . Project25.org . مجموعة الاهتمام بتكنولوجيا مشروع 25. مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 يونيو 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2014 .
  4. 1 2 "إدارة الطيف" . Apcointl.org. 30-09-2013. مؤرشف من الأصل في 12 فبراير 2012. تم الاسترجاع في 06-06-2014 .
  5. ↑ "الصفحة الرئيسية - الرابطة الوطنية لمديري التكنولوجيا الحكومية" . www.nastd.org .
  6. ↑ "SOR.book" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-09-2010 .
  7. ↑ "لماذا لا نستطيع التحدث؟" (ملف PDF) .
  8. ↑ "شركة تابعة لجوجل" (ملف PDF) . موتورولا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-06-06 .
  9. ↑ نتائج البحث | متجر معايير IHS
  10. ↑ كودان المحدودة،دليل تدريب أنظمة الراديو P25
  11. ↑ "p25expence" . 31 مايو 2009. تم الاطلاع عليه في 5 أكتوبر 2016 .
  12. ↑ "P25 ARC4 ADP key finder" .
  13. ↑ "دليل ممثلي اللجنة التوجيهية للمشروع 25 (P25)" (ملف PDF) . وكالة الأمن السيبراني وأمن البنية التحتية . ديسمبر 2021. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 22 أبريل 2025. تم الاطلاع عليه في 10 مايو 2025 .
  14. ↑ "معايير المشروع 25 المعتمدة" (ملف PDF) . مجموعة الاهتمام بتكنولوجيا المشروع 25 (نُشر في 26 سبتمبر 2024). 13 سبتمبر 2024. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 4 مارس 2025. تم الاطلاع عليه في 10 مايو 2025 .
  15. ↑ جيجيتس، شيريل (أكتوبر 2023). "P25 للمستقبل: معايير جديدة، وقابلية التشغيل البيني، والأمن لعام 2023 وما بعده" (ملف PDF) . كومز كونكت . شركة برينسيبال سي تي إيه للاستشارات. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 10 مايو 2025. تم الاطلاع عليه في 10 مايو 2025 .
  16. ↑ "بيان احتياجات مستخدمي المشروع 25 (P25)" (ملف PDF) . وكالة الأمن السيبراني وأمن البنية التحتية . مارس 2025. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 5 مايو 2025. تم الاطلاع عليه في 10 مايو 2025 .
  17. ↑ "Aeroflex: مذكرة تطبيقية - فهم دقة تعديل P25" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 20-03-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-03-2012 .
  18. ↑ "المرحلة الثانية من برنامج P25" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 ديسمبر 2016 .
  19. ↑ "P25 في البرازيل" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مارس 2020 .
  20. ↑ "النطاق العريض المتنقل للأمن العام - الصفحة الرئيسية" . مشروع ميسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2014 .
  21. ↑ النطاق العريض المتنقل المتقدم لمتخصصي الحماية العامة والإغاثة في حالات الكوارث . ديفيد طومسون. رابطة صناعة الاتصالات
  22. ↑ مشروع ميسا: اتصالات النطاق العريض لأغراض الحماية العامة والاستجابة للطوارئ . ديفيد طومسون. رابطة صناعة الاتصالات
  23. ↑ "www.projectmesa.org - /ftp/Specifications/" . مؤرشف من الأصل في 13 يونيو 2010.
  24. ↑ "طيف السلامة العامة بتردد 700 ميجاهرتز" . لجنة الاتصالات الفيدرالية . 17 مارس 2011.
  25. ↑ "P25 في البرازيل - شرح من إعداد الدكتور كريستيانو توريس دو أمارال من أكاديمية الشرطة البرازيلية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مارس 2020 .
  26. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ هل هذا هو عام مشروع ٢٥ أخيرًا؟، مقابلة مع دون بفول من مشروع ٢٥ وبيل بيلت من قسم الاتصالات اللاسلكية التابع لرابطة صناعة الاتصالات، ١ مايو ٢٠٠٥
  27. ↑ " الصفحة الرئيسية - موتورولا سوليوشنز أستراليا ونيوزيلندا" . www.motorolasolutions.com
  28. ↑ "شبكة الاتصالات اللاسلكية لحكومة كوينزلاند" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 18-02-2017.
  29. ↑ "إذاعة متروبوليتان المتنقلة" . www.esta.vic.gov.au. 24 يناير 2017.
  30. ↑ "ترددات جهاز المسح الضوئي فيكتوريا ومرجع الترددات اللاسلكية" . www.radioreference.com .
  31. ↑ "شبكة السلامة العامة" . www.nsw.gov.au. 7 فبراير 2022.
  32. 1 2 "P25 CAP" . وزارة الأمن الداخلي . 22-05-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-09-2020 .
  33. ↑ "المعدات المؤهلة للحصول على المنحة المعتمدة" . وزارة الأمن الداخلي . 6 فبراير 2017.
  34. ↑ "المعدات المؤهلة للحصول على المنحة المعتمدة" . وزارة الأمن الداخلي . 2017-02-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-09-27 .
  35. ↑ "الامتثال لمعيار P25 CAP: ماذا يعني لك؟" (ملف PDF) . مديرية العلوم والتكنولوجيا التابعة لوزارة الأمن الداخلي . 2018.
  36. ↑ "مؤتمر SecureComm 2011 الدولي السابع لأمن وخصوصية شبكات الاتصالات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2012 .مؤتمر سكيوركوم 2011
  37. ↑ "WikiStart - OP25 - اتصالات الهاتف المحمول مفتوحة المصدر" . osmocom.org .
  38. ↑ "GNU Radio - النظام البيئي الإذاعي الحر والمفتوح المصدر · GNU Radio" . GNU Radio .
  39. ↑ العلامة التجارية، إيتوس ريسيرش، إحدى شركات ناشيونال إنسترومنتس. "إيتوس ريسيرش - الشركة الرائدة في مجال الراديو المعرف بالبرمجيات (SDR)" . إيتوس ريسيرش .{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  40. ↑ "انعدام الأمن في اتصالات السلامة العامة: مشروع APCO 25" .
  41. ↑ فالنتينو-دي فريس، جينيفر (10 أغسطس 2011). "ثغرات أمنية في أجهزة الراديو الفيدرالية تُسهّل التنصت" . صحيفة وول ستريت جورنال . تاريخ الاسترجاع: 10 أغسطس 2011 .
  42. 1 2 "لماذا لا يزال (العميل الخاص) جوني غير قادر على التشفير: تحليل أمني لنظام الراديو ثنائي الاتجاه لمشروع APCO 25،" إس. كلارك، تي. جودسبيد، بي. ميتزجر، زد. واسرمان، ك. شو، إم. بليز، وقائع ندوة Usenix الأمنيةالعشرين
  43. ↑ "قضايا التصميم لـ P25 Digital | التوافق الوطني" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2011 .
  44. ↑ دليل تخفيف المخاطر الأمنية P25 ، إم. بليز، وآخرون.
  45. ↑ "مزايا وعيوب نظام TETRA مقابل نظام P25 وفوائد منصة متعددة التقنيات لأنظمة TETRA وP25 المرحلة الأولى/المرحلة الثانية وشبكة WiMax المتنقلة" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 4 سبتمبر 2012.
  46. ↑ "مائدة مستديرة حول تقنية P25 وTETRA" . 3 مايو 2012.
  47. ↑ https://tandcca.com/fm_file/dubai06swancomparison-pdf/