ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.01.2026
Просмотров: 177
Скачиваний: 0
Одноканальная (двухчастотная) радиосвязь. Для увеличения дальности связи применяется ретранслятор, который принимает сообщения на одной частоте, усиливает их и передает на другой. Радиостанции также работают в режиме двухчастотного комплекса.
Ретранслятор устанавливается на высокой точке, имеет большую мощность, оборудуется высокоэффективной антенной.
В целом такая радиосеть может состоять из нескольких ретрансляторов, работающих на разных частотах, и покрывать значительные территории. Каждый абонент может иметь местное закрепление или иметь возможность использовать любой ретранслятор, выбирая вручную соответствующие сигналы. Схема такой связи показана на примере, где количество обслуживаемых абонентов составляет до 50 человек, зона обслуживания — до 30 км (рис. 55).
Рис. 55. Схема построения режима двухчастотного комплекса
Многоканальная транкинговая радиосвязь. Транкинговая организация радиосвязи применяется при интенсивном радиообмене и при большом числе пользователей (до 2 тыс. абонентов). Транкинг — это автоматическое предоставление по запросу на выход в эфир любого свободного канала, что значительно повышает эффективность связи. При этом имеется два или более канала связи, т. е. два ретранслятора и две группы пользователей, каждая из которых привязана к своему ретранслятору. Но ретрансляторы выполнены так, что в случае входа в них сигнала радиотелефона в тот момент, когда ретранслятор занят, он может переадресовать сигнал на соседний ретранслятор. Если второй канал свободен, радиосвязь осуществится. При такой организации связи пропускная способность при двух каналах обеих групп пользователей увеличится примерно в 6-8 раз.
Примером такой системы связи может служить система LANCER, позволяющая осуществлять одностороннюю и двустороннюю связь емкостью до 2 тыс. абонентов, а также выход в городскую телефонную сеть. Зона обслуживания — до 100 км.
8.5.3. Сотовая связь
Впервые сотовая связь появилась в скандинавских странах, в частности, в Швеции. Сотовые системы были созданы для того, чтобы наиболее экономичным образом обеспечить связью большие, но малонаселенные территории Северной Европы. Сейчас сотовые сети действуют на территории более 100 стран, а число зарегистрированных пользователей достигает 40 млн. чел.
Сотовая система представляет собой сеть относительно маломощных базовых (стационарных) радиостанций, осуществляющих радиообмен с помощью мобильных радиотелефонов.
Как отмечалось выше, основная проблема при организации любой радиосвязи — ограниченное количество свободных радиочастот. Хорошее перекрытие большой зоны для радиосвязи возможно только при установке на максимально высоком месте приемной и передающей антенн центральной станции, например, на самом высоком в этой зоне здании или на вершине высокой горы. Но тут возникает проблема. Если имеющегося набора частот достаточно лишь, например, для 25 одновременных телефонных разговоров, а обеспечить нужно 100, вариант с одной высокой антенной не годится. Вместо этого, можно разделить обслуживаемую зону на четыре части, установив на центральной станции четыре антенны, каждая из которых имеет свое направление и обслуживает только свою ячейку. По этому же принципу строится работа сотовой системы.
Вся территория, где она действует, разбивается на равновеликие ячейки (в виде шестигранной соты — отсюда и название). В центре каждой соты размещается базовая станция с антенной. Группы базовых станций соединяются кабелем с центрами коммутации, которые кабелем соединены с АТС. В соседних ячейках сотовой связи используются разные частоты радиоволн (условно их обозначим — Hzl; Hz2; Hz3), на которых ведутся переговоры, а через одну ячейку эти частоты могут вновь повторяться. При таком построении возможно сколь угодно большую территорию объединить в сотовую сеть, используя всего три частоты. Максимальный размер соты обычно колеблется в пределах от 300-500 м до 10-15 км. Число каналов на одну соту в различных стандартах сотовой связи может изменяться от 26 до 1 тыс. (рис. 56).
Рис. 56. Схема организации сотовой связи
Повторение и многократное использование одних и тех же частот — это главное отличие сотовой радиосвязи от обычной. Современные мобильные сотовые радиотелефоны меняют свою рабочую частоту при перемещении из одной ячейки в другую. Когда уровень сигнала, поступающего на базовую станцию с радиотелефона, становится слишком низким для качественной связи, станции, обслуживающие прилегающие ячейки, получают команду искать в эфире сигнал этого радиотелефона. Если уровень принимаемого сигнала окажется выше, они берут обслуживание на себя, а радиотелефон получит команду изменить рабочую частоту на частоту новой ячейки. Одновременно на эту ячейку переключается и абонент, с которым связывается телефон.
Современная аппаратура сотовой связи позволяет пользоваться радиотелефоном в целом ряде стран Европы и включает в себя следующие составляющие:
1. Каждый радиотелефон содержит карту, идентифицирующую абонента и обеспечивающую зашифровку его переговоров.
2. Базовая станция состоит из приемопередатчика, осуществляющего связь с радиотелефоном в ячейке сотовой связи, и контролера, управляющего работой базовой станции. Контролер обслуживает несколько базовых станций, обеспечивая передачу связи с телефоном из ячейки в ячейку и смену рабочих частот.
3. Коммутационный центр имеет несколько блоков. Коммутатор осуществляет все соединения в сети и выход на телефонную сеть. Защитная база содержит данные о секретных кодах каждого пользователя, на основании которых они допускаются в сеть.
Кроме обычных телефонных переговоров, система уже сейчас предлагает целый ряд услуг:
— передачу и прием коротких (до 160 знаков) индивидуальных буквенно-цифровых сообщений;
— возможность обмена данными;
— передачу электронной почты, видеотекстов, телетекстов и телексов.
В мире разработана целая серия различных стандартов по регламентации различных направлений сотовой связи.
Развитие сотовой связи в России. Сегодня в России действуют три мировых стандарта:
1. Московская сотовая связь (MCC) (NMT 450 МГц) появилась в 1989 г. У компании самые дешевые телефонные трубки и невысокие тарифы. В телефонных аппаратах используется система идентификации — секретный код. Без него трубка в систему войти не может. В Москве прием работает достаточно устойчиво. Прием и связь ухудшаются, когда абонент находится под линиями электропередачи, а также троллейбусными и трамвайными линиями. Действие линии, кроме Москвы, распространяется на Латвию, Литву и Санкт-Петербург.
2. Система БИ ЛАЙН (AMPS 800 МГц) — это на сегодняшний день наиболее стремительно развивающаяся сеть. В ближайшее время под ее влиянием может оказаться не только Москва и область, но и вся страна. Сеть работает в Москве и в радиусе 50 км от кольцевой дороги. Недостаток системы, как считают эксперты, — в том, что она сделана по американскому стандарту и в будущем, возможно, наше сотрудничество с Европой по этой связи будет затруднено.
3. Мобильные телесистемы. Европейский стандарт GSM устойчиво действует в пределах Садового кольца, а также распространяется на Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Якутск и Ростов-на-Дону и т. д.
8.5.4. Спутниковая связь
Дальность действия радиосвязи непосредственно зависит от высоты антенны, передающей и принимающей радиосигнал: чем выше антенна, тем больше район действия связи. Поэтому для этой цели используют спутники. Сущность спутниковой связи заключается в следующем. На спутнике расположена антенна. На Земле имеются специальные станции. Сигнал от абонента А (рис. 57) поступает на станцию и передается на антенну спутника, а затем — наземной станции, которая обслуживает зону, где расположен абонент Б. Прямая передача связи между наземными станциями обоих абонентов в данном случае невозможна ввиду того, что земная поверхность за счет своей кривизны препятствует прохождению радиосигнала. Такая организация связи позволяет расширить зону ее действия практически во все точки мира.
Спутниковая связь может выполняться в двух вариантах:
Первый вариант. Спутники располагаются на геостационарной орбите и вращаются вокруг Земли со скоростью, равной скорости ее вращения, т. е. спутник практически висит над одной точкой Земли. Примером может служить спутниковая связь, созданная в конце 1997 г. ЗАО "Телепорт — ТП". Центральный узел станции расположен в Москве и состоит из международного и национального центров и наземной станции спутниковой связи. На наземной станции смонтированы три спутниковые антенны диаметром 18 м и одна — диаметром 13 м. Эта сеть спутниковой связи обслуживает 15 крупнейших регионов России и состоит из 28 наземных станций с антеннами диаметром 7 и 4,5 м (Санкт-Петербург, Воронеж, Казань, Пермь, Инта, Мирный, Якутск и ряд других городов). Кроме того, эта система обеспечивает связь с 37 странами мира.
Для построения своей сети компания "Телепорт — ТП" использует три спутника Intelsat и один спутник Eutelsat международной спутниковой системы связи.
Кроме того, в России имеется аналогичная спутниковая система связи, которая создана НПО "Кросна". В качестве орбитальной группировки в ней используются геостационарные спутники:
— российские "Горизонт" и "Экспресс";
— зарубежные "Intelsat".
В 1997 г. НПО "Кросна" сдана в эксплуатацию спутниковая система связи Северо-Восточного региона России. Кроме этого, пущена в эксплуатацию система спутниковой связи Чеченской республики, что было необходимо сделать из-за разрушения всей инфраструктуры связи республики в результате военных действий.
Рис. 57. Схема организации спутниковой связи
Такой вариант очень удобен и может обеспечить связь с любой точкой земного шара, но он не дешев. Стоимость индивидуального аппарата примерно 20 тыс. долл. а минута разговора — 4,5-5,5 долл.
Второй вариант спутниковой связи — это системы, которые используют низкоорбитальные спутники, вращающиеся вокруг Земли по круговой орбите. В качестве примера служит низкоорбитальная спутниковая система связи "Гонец", которая создана ОАО "Ижевский радиозавод". Эта система строится на базе использования группировки из 45 спутников на низких круговых орбитах. Спутники располагаются в пяти плоскостях относительно оси земной поверхности, в каждой из плоскостей по девять спутников. Принципиальное отличие этой системы от первой в том, что каждый спутник постоянно перемещается относительно наземных станций, работающих с ним и обслуживаемых им абонентов.
Передача информации в системе "Гонец" производится на основе двух принципов: внутрирегионального и межрегионального.
При расположении абонентов в одном регионе (в области диаметром около 5 тыс. км) информация передается через спутник в масштабе времени, близком к реальному.
Если абоненты расположены в разных регионах (т. е. более чем 5 тыс. км друг от друга), информация, переданная отправителем, запоминается спутником и ретранслируется получателю при пролете в регионе его расположения. Сообщение может быть доставлено через несколько часов. При необходимости передачи срочного сообщения оно ретранслируется и передается в региональный центр, а далее уже через другой спутник передается получателю.
Основным достоинством системы является то, что на наземных станциях не нужны громоздкие и тяжелые антенны, так как спутники пролетают на относительно небольшом удалении от поверхности земли.
Терминалы системы "Гонец" оснащаются малогабаритными ненаправленными антеннами, позволяющими устанавливать их на транспортных средствах и вести связь в движении.
Такая спутниковая система дешевле системы с геостационарными орбитами спутников, но главным ее недостатком является то, что не всегда возможна прямая передача сообщения между абонентами.
Заключение. По мере развития рыночной экономики роль систем связи становится все более значительной, растет спрос на современные телекоммуникационные сети. Для России развитие сектора телекоммуникаций и компьютерных технологий становится национальным приоритетом. Успешно развиваются совместные предприятия и деловые взаимоотношения с ведущими мировыми компаниями телекоммуникационных и компьютерных услуг, а также производителями оборудования.