6.5. Передача информации с рассредоточенных объектов аскуэ по беспроводной связи

6.5.1. Основные параметры линий беспроводной передачи данных

Аппаратура передачи данных по радио– и открытым оптическим каналам связи характеризуется рядом признаков, в число которых входят частота несущих колебаний, методы модуляции и уплотнения сигналов, способы мультиплексирования каналов, режимы передачи данных, конструктивные и функциональные параметры антенно-фидерных устройств, энергетические параметры (мощность передатчика, чувствительность приемника) и т.д. Одним из важнейших параметров, определяющих конструктивные особенности, дальность и скорость передачи данных, является частотный диапазон, в котором работает приемопередающая аппаратура.

Основные категории диапазонов и особенности линий связи приведены в табл. 6.3. Прохождение сигналов с различными длинами волн несущих колебаний определяется особенностями распространения волн в атмосфере. Волны коротковолнового диапазона обладают свойством многократного отражения от стенок канала, образуемого земной поверхностью и ионизированными слоями атмосферы. Дальность распространения зависит в основном от энергетических параметров аппаратуры, ширины спектра и вида модуляции. На более высоких частотах сигнал распространяется в пределах прямой видимости (линия горизонта). С уменьшением длины волны в атмосфере в разной степени проявляются различные факторы, ведущие к ослаблению сигнала (туман, дождь, снег, атмосферная рефракция, интерференция прямых и отраженных волн, помехи от линий электропередачи, других радиотехнических средств и т.д.) В оптическом диапазоне существуют «окна» с минимальным затуханием сигнала, в которых возможна передача данных на расстояние до нескольких километров.

При выборе средств беспроводной связи учитываются следующие параметры:

• потребности в объеме и скорости передачи данных;

• удаленность точек и групп учета, диспетчерского пункта;

• доступность услуг коммуникационных сетей и средств связи;

• стоимость оборудования и трафика.

Таблица 6.3

Частотные диапазоны радиоаппаратуры передачи данных по беспроводным линиям связи

Категория	Диапазон частот (волн), поддиапазоны	Особенности аппаратуры и канала связи
HF (High Frequency). Короткие волны	1,6-30 МГц CB (Citizen's Band) 26.975-27.805 МГц)	Оборудование CB (гражданского диапазона) используется частными и юридическими лицами без ограничений. Дальность до нескольких тыс. км. Высокая чувствительность к шумам, помехам, экранируется любыми препятствиями, сильно зависит от солнечной активности

Окончание табл. 6.3

Категория	Диапазон частот (волн), поддиапазоны	Особенности аппаратуры и канала связи
Low Band. Ультракороткие волны	30-50 МГц	Аппаратура связи широкой номенклатуры. Имеется ряд моделей в портативном исполнении
VHF (Very High Frequency). Метровые и дециметровые волны	136-174 МГц, 305-345 МГц	Радиорелейные линии (РРЛ). Цифровые радиоудлинители
UHF (Ultra High Frequen-cy). Сантиметровые волны	400-512 МГц 433,075-434,750 МГц; LPD (Low Power Device)	РРЛ. Портативные станции диапазона мощностью до 10 мВт, продаются с упрощенной регистрацией частным лицам и фирмам. При P< 5 мВт и f=433,92 МГц.– безлицензионное пользование
Micro Wawe Миллиметровые, субмиллиметровые волны	1-90 ГГц L (1,5/1,6 ГГц); С (4/6 ГГц); Ku (11/14 ГГц)	Радиотехнологии Bluetooth, SCP, LonTalk, HiperLAN, Wireless 1394. Спутниковая и мобильная связь. Передача сигналов РРЛ: на пролетах протяженностью от L=50-80 км при f= 2 ГГц до L 1-2 км при f= 60 ГГц. Диаметр параболических антенн от DA =5 м при f= 2 ГГц до DA=0,15 м при f= =60 ГГц. Диапазон подвержен влиянию помех от других радиотехнических средств, гидрометеоров (с ростом частоты), атмосферной дифракции и интерференции. Наиболее загруженные диапазоны: 3,4-3,9; 5,6-6,2; 7,9-8,4; 14,5-15,35; 17,7-19,7 ГГц. Перспективные диапазоны: 10,7-11,7; 12,7-13,2; 21,2-23,64 37-39,5; 38,6-40; 57,2-58,2 ГГц
Оптический диапазон	850...90 нм	Инфракрасные удлинители, технологии FSO. L= 0,002-2 км

На беспроводной связи работает много разновидностей коммуникационных сетей, SCADA-системы, линии сотовой и спутниковой связи, радиорелейные линии, автономные радиосистемы, радиоудлинители. Последние два вида связи, как правило, являются собственными. Собственная система связи не зависит от политики и коммерческого состояния оператора связи, открывает мгновенный доступ ко всем данным, есть возможность по своему усмотрению формировать зону охвата, вводить новые функции путем перепрограммирования, варьировать составом и размещением оборудования. С другой стороны, использование арендованных радиоканалов иногда существенно снижает затраты на установку и эксплуатацию оборудования.

При формировании систем передачи используется протокол (режим), который управляет форматом передачи данных между двумя станциями, включая подтверждение связи, обнаружение ошибок и восстановление данных при ошибках. В зависимости от особенностей оборудования используется симплексный, полудуплексный или дуплексный режимы передачи данных. В АСКУЭ применяют полудуплексный и дуплексный режимы с учетом топологии соединения мастер-станции и рабочих станций. Оборудование передачи данных (ОСЕ) – обеспечивает связь между главными и удаленными станциями (терминальным оборудованием пользователя DTE) через среду передачи. Оборудование передачи данных включает в себя телефонные и радиомодемы, а также микроволновое и спутниковое передающее оборудование. В частности, если в состав оборудования входят спутниковые и радиорелейные системы, то используются полудуплексные и дуплексные протоколы: DNP3.0; Emerson FXDrive; Modbus ASCII and RTU; SEAbus; Limitorque и др.