1. Основные положения. 1. Основные положения.Частотные диапазоны. Для организации сетей сухопутной подвижной радиосвязи на территории Российской Федерации выделены следующие частотные диапазоны:
Разрешение использования радиочастот оформляются подразделениями Госсвязьнадзора. Исключение составляют ведомственные системы связи (например, за силовыми структурами закреплены выделенные поддиапазоны частот). В любом случае для создания системы связи в указанных диапазонах обязательно выделение радиочастот (частное присвоение). В случае отсутствия у Заказчика радиочастот, выделенных для создания системы, специалисты нашей фирмы помогут разработать частотный план и предоставят всю необходимую информацию по правильной подготовке документов для обращения в органы Госсвязьнадзора. Дальность радиосвязиДальность радиосвязи зависит от большого числа параметров (используемый частотный диапазон, рельеф местности, высота установки антенн, электромагнитная обстановка, и т. д.) и может быть точно определена только экспериментальным путем. Каждый из частотных диапазонов характеризуется специфическими условиями распространения радиосигнала. Сигналы в диапазоне Low Band в наибольшей степени подвержены влиянию промышленных помех, помех от бытовых приборов, радиовещательных и телевизионных передатчиков. Применение оборудования данного диапазона оптимально в сельской местности, где уровень помех значительно ниже, чем в условиях плотной городской застройки. Диапазон характеризуется хорошим огибанием неровностей ландшафта и распространением за пределы прямой видимости. Хорошие результаты по дальности связи получаются между стационарными объектами и автомобилями, однако, портативные станции имеют меньшую дальность связи из-за малой эффективности спиральных антенн, так как длина волны много больше длины антенны. Диапазон VHF - один из самых универсальных диапазонов. Оборудование этого диапазона прекрасно работает как в сельской местности, так и в условиях городской застройки. По сравнению с диапазоном Low Band он имеет недостаточное загоризонтное распространение и поэтому для увеличения дальности радиосвязи требует гораздо большей высоты установки базовой антенны. Портативные станции работают достаточно успешно на открытой местности, но в условиях плотной городской застройки качество связи существенно снижается, поскольку отсутствует переотражения. Эффективность спиральных антенн достаточно высока, но, все же, не максимальна из-за разницы длины волн и геометрических размеров антенн. Диапазон UHF - считается "городским" и проявляет свои лучшие качества в условиях плотной городской застройки. Выбор этого диапазона оптимален при необходимости получения устойчивой связи на небольших расстояниях, например, в черте города. Даже при использовании портативных радиостанций обеспечивается устойчивая связь с минимальным количеством мертвых зон. Для открытой местности UHF не очень удобен, так как радиоволны этого диапазона плохо огибают неровности рельефа и имеют сильное затухание в лесистой местности. Для получения большой дальности связи потребуются очень высокие точки установки базовых антенн. Усредненные ориентировочные значения дальности радиосвязи приведены на рис. 1. Частотные каналы и режимы работы радиостанций.Подавляющее большинство современных радиостанций работает в симплексном или полудуплексном режиме. При этом прием и передача одновременно невозможны. Включение передачи осуществляется нажатием тангенты. При отпускании тангенты станция переходит в режим приема. Частоты передачи и приема образуют частотный канал и в общем случае могут быть различными. Если частоты передачи и приема совпадают, то канал называется симплексным. Если частоты передачи и приема различны, то канал является дуплексным, а режим работы радиостанции полудуплексным. В режиме полного дуплекса (то есть когда передача и прием осуществляются одновременно и тангенту нажимать не нужно) на дуплексном канале могут работать только полнодуплексные радиостанции, которые мало распространены из-за высокой стоимости. В радиостанции могут быть запрограммированы параметры различных каналов. В зависимости от модели радиостанции число каналов может варьироваться от 1 до 100 и более. Типы оборудованияРадиостанции, входящие в состав системы сухопутной подвижной радиосвязи, можно разделить на группы по следующим категориям: Условия эксплуатации. Необходимо отметить, что некоторые модели
занимают промежуточное положение и не могут быть
однозначно отнесены к определенному классу. 2. Традиционные системы радиосвязиВыбор типа радиосети определяется имеющимся частотным ресурсом, количеством пользователей и спецификой их работы. В традиционных диспетчерских системах радиосвязи за каждой группой закрепляется выделенный частотный канал. Такой способ организации радиосвязи оказывается достаточно эффективным в тех случаях, когда общее число абонентов системы невелико, а необходимая зона радиопокрытия ограничена. Основным достоинством системы радиосвязи является простота и невысокая стоимость. К недостаткам можно отнести неэффективное использование частотного спектра и небольшой набор сервисных функций. Диспетчерские радиосети чаще всего используются для организации технологической или служебной радиосвязи. Симплексные радиосети. В простейшем случае радиосеть представляет собой группу радиостанций, работающих на одной частоте (на одном симплексном канале) рис. 2. Все пользователи радиостанций слышат друг друга и вызывают необходимого абонента голосом. При таком способе организации связи число радиостанций, как правило, невелико(2-20). В радиосети могут использоваться портативные, автомобильные и стационарные радиостанции. Все они равнозначны. Разумеется, дальность связи между автомобильными (стационарными) станциями выше. Группы абонентов в симплексной радиосети. Достаточно часто в системе радиосвязи требуется разделить абонентов на группы. Самый простой вариант решения этой задачи - выделить каждой группе свою частоту, что в большинстве случаев невозможно из-за ограниченного частотного ресурса. Наиболее приемлемым решением является разделение групп по тональным или цифровым пилот - сигналам (рис. 2).
Практически все современные
радиостанции имеют функции тонального (TONE SQUELCH,
GTCSS, PL) и\или цифрового (DIGITAL SQUELCH, DGS, DPL) управления
шумоподавителем. Для отечественных радиостанций
"Лен-В" и "Маяк" разработан модуль субтонового
управления шумоподавителем CTSS.
Достоинства: большая дальность
дистанционного управления, возможность
переключения каналов.
Достоинства: большая дальность
дистанционного управления, возможность
переключения каналов. Выход в телефонную сеть (рис. 7). Даже при использовании одной симплексной частоты в радиосети может быть выход в телефонную сеть (как правило, ведомственную). Для этого должна быть установлена стационарная радиостанция с телефонным интерфейсом, а портативные и автомобильные станции должны иметь DTMF клавиатуру.
Радиостанции, имеющие DTMF (аналогичную телефонной), имеют возможность передавать сигналы DTMF в эфир и выходить в телефонную сеть через телефонный интерфейс. Стационарная станция, оборудованная телефонным интерфейсом, принимает телефонный номер в системе DTMF, набираемый с абонентской станции и передать его в телефонную сеть. Если в телефонной сети используется импульсный набор, то телефонный интерфейс преобразует DTMF в соответствующий номер в импульсивном виде. Как правило, при использовании простейших телефонных интерфейсов без селективного вызова, абоненты всех станций радиосети будут слышать все телефонные переговоры. Абонент телефонной сети, набравший номер телефонного интерфейса, так же вызовет одновременно всех радиоабонентов. Сигнальные системы избирательного (селективного) вызова. Использование пилот - сигналов не предусматривает вызов конкретного абонента. Функции индивидуального и группового вызова, а так же ряд дополнительных функций, таких как: сигнал тревоги, проверка наличия радиосвязи, передача идентификационных номеров радиостанций, возможно, реализовать при использовании сигнальных систем. Необходимо отметить, что использование
сигнальных систем позволяет реализовать
указанные функции на уровне абонентских
радиостанций без использования сложного и
дорогостоящего оборудования. При наличии двух частот (дуплексной пары)
возможна организация радиосети с использованием
ретранслятора, что позволяет значительно
увеличить дальность действия. Ретранслятор принимает сигнал на частоте F1,
усиливает его и передает на частоту F2. Время,
затрачиваемое на обработку сигнала, считается
пренебрежимо малым. Ретранслятор является
дуплексным устройством, то есть прием и передача
осуществляются одновременно.
Дуплексный интервал и дуплексный фильтр. Для работы ретранслятора могут использоваться
две отдельные антенны для приема и передачи или
одна н и дуплексный фильтр. Рабочий цикл ретранслятора называется процент
времени непрерывной работы на передачу с
определенным постоянным уровнем выходной
мощности без выхода ретранслятора из строя.
Рабочий цикл в наибольшей степени определяется
системой охлаждения передатчика и параметрами
блока питания. В состав ретранслятора входят
приемопередатчик, блок питания, контроллер,
корпус с системой охлаждения. Блок питания,
контроллер, дуплексный фильтр могут быть
встраиваемыми или внешними. Система охлаждения
может быть принудительной (вентилятор + радиатор)
или пассивной (только радиатор). В ретрансляторах
MOTOROLA GR300/GR500 в качестве блоков приемника и
передатчика автомобильные радиостанции GM300/350. При комплектации соответствующим контроллером
ретранслятор может поддерживать различные
режимы работы. Например: доступ к ретранслятору
может быть ограничен и ретрансляция сигнала
произойдет только после декодирования кода
доступа.
Ретранслятор с таким контроллером
представляет собой одноканальную базовую
станцию (рис. 9). Для пользователей системы
поддерживаются следующие типы вызовов: По набору функций подобные системы приближаются к транкинговым системам простейшего уровня.
3. Транкинговые системы радиосвязи. Несмотря на то, что современные нетранкинговые
системы могут предоставлять пользователю
широкие возможности при организации радиосвязи,
всем им присущ один общий недостаток -
неэффективное использование радиочастот.
Таким образом, транкинговая система
радиосвязи (далее в тексте ТСР) это система, в
которой используется принцип равной доступности
каналов для всех абонентов или групп абонентов.
Этот принцип давно и повсеместно используется в
телефонных сетях, откуда и пошло название
"trunk" (пучок, т.е. пучок равнодоступных
каналов). Прежде всего, это увеличение радиуса действия системы, поскольку даже в простейшей ТСР связь радиостанций между собой осуществляется через ретрансляторы базовой станции (далее БС). Кроме того, многозоновые ТСР имеют в своем составе несколько (от единиц до сотен БС), каждая из которых обслуживает свою зону. При этом система установит соединение между радиостанциями не зависимо от их месторасположения и, как правило, совершенно прозрачно для пользователей вызываемой и вызывающей радиостанций. Кроме вызова группы радиостанций (имеется во всех ТСР), почти все системы обеспечивают индивидуальный вызов конкретной радиостанции. При этом многие современные ТСР обеспечивают разделение всего парка радиостанций на отдельные отряды. Отряд - это совокупность радиостанций, принадлежащих одной организации, внутри которого осуществим индивидуальный и групповой вызов. Предполагается, что вызовы между отрядами в большинстве случаев запрещены (хотя могут быть разрешены конкретным радиостанциям). Благодаря этому, каждая из организаций, пользующихся ТСР, может иметь как бы свою изолированную систему связи. Как правило, ТСР обеспечивают связь радиостанции с абонентами городской и нескольких учрежденческих телефонных сетей, причем их подключение к таким сетям может осуществляться как простейшим способом по абонентским линиям (аналогично офисным АТС), так и по соединительным линиям. В последнем случае, с точки зрения нумерации абонентов, ТСР становится частью телефонной сети города или учреждения. Современные ТСР предоставляют и широкий спектр услуг по передачи данных между радиостанциями. Доступ к каждому виду услуг, предоставляемых системой, обычно программируется индивидуально для каждого абонента. Кроме того, программируется предельное время разговора и приоритета абонента. ТСР также имеют защиту от несанкционированного доступа в систему. И при работе радиостанции в ТСР могут возникнуть ситуации, в которых необходимо обойтись без ее услуг (связь с обычной радиостанцией, отказ БС, выход за зону действия всех БС системы). На этот случай все радиостанции, рассчитанные на работу в ТСР, имеют возможность переключения в режим обычной радиостанции. Разумеется, эту возможность можно заблокировать при программировании. Оборудование любой ТСР рассчитано на
коммерческую эксплуатацию, поэтому обязательно
обеспечивает учет времени использования системы
каждым абонентом (тарификацию). В настоящее время существует много различных
типов ТСР, несовместимых между собой. Одни из них
являются закрытыми, т. е. фирма - производитель не
публикует протоколы их работы и сама производит
все абонентское и базовое оборудование для таких
систем. При этом потребитель оказывается в
полной зависимости от фирма - производителя.
Другие ТСР являются открытыми, т. е. стандарты на
них публикуются, и в рамках таких систем может
совместно работать оборудование любых
производителей, придерживающихся этих
стандартов. Часто, подобные системы несправедливо именуют
псевдотранкинговыми. В таких системах
радиостанция при вызове сама ищет незанятый
канал и занимает его. В дежурном режиме
радиостанция непрерывно перебирает (сканирует)
все каналы системы, проверяя, не вызывают ли ее на
одном из них. К таким ТСР относятся некогда
распространенная в СССР система "Алтай", а
также система SMARTRUNK II. Такими являются распространенная в США система
LTR, разработанная еще в конце семидесятых годов
фирмой E. F. Johnson, и ее современная модификация ESAS,
предлагаемая фирмой UNIDEN. В этих ТСР управляющая
информация передается непрерывно по всем
каналам, в том числе и по занятым. Это достигается
использованием для ее передачи частот ниже 300 Гц.
Каждый канал является управляющим для
радиостанции, закрепленной за ним. В дежурном
режиме радиостанция прослушивает свой
управляющий канал. В этом канале БС непрерывно
передает номер свободного канала, который
радиостанция может использовать для передачи.
Если же на каком - либо канале начинается
передача, адресованная одной из радиостанций, то
информация об этом передается на ее управляющем
канале, в результате чего эта радиостанция
переключается на канал, где происходит вызов. Для аналоговых систем речь идет о частотном
канале, для цифровых с временным разделением
каналов - о временном слоте. В таких ТСР
радиостанция непрерывно прослушивает
управляющий канал ближайший к ней БС. При
поступлении вызова БС передает информацию об
этом по управляющему каналу, вызываемая
радиостанция подтверждает прием вызова, после
чего БС выделяет один из разговорных каналов для
соединения и информирует об этом по управляющему
каналу все участвующие в соединении
радиостанции. После этого они переключаются на
указанный канал и остаются на нем до окончания
соединения. В то время, когда управляющий канал
свободен, радиостанции могут передавать туда
свои запросы на соединения. Некоторые типы
вызовов (например, передача коротких пакетов
данных между радиостанциями) могут
осуществляться вообще без занятия разговорного
канала. | ||||||||||||||||||||||||||||