Вопрос 44. Системы радиосвязи с подвижными объектами

1. Профессиональные системы подвижной связи.

2. Системы сотовой подвижной связи.

3. Системы персонального радиовызова.

4. Системы персональной спутниковой связи.

1. Профессиональные системы подвижной радиосвязи PMR (Professi­onal Mobile Radio) имеют радиальную или радиально-зоновую структуру сети и могут использовать как симплексные, так и дуплексные каналы радиосвязи. Системы связи PAMR (Public Access Mobile Radio) обеспечивают соединение подвижных або­нентов с абонентами телефонных сетей общего пользования. Автоматизированная дуплексная радиотелефонная связь имеет следующие преимущества:

• выбор биологически наиболее безопасного диапазона частот;

• централизация и автоматизация управления системой; вход в телефонную сеть общего пользования; наличие сквозных радиотелефонных каналов и их коммутация;

• персональная и групповая нумерация подвижных абонентов. В транкинговых системах (с автоматическим поиском свободно­го канала связи) подвижной радиосвязи достигается наиболее полное использование выделенного диапазона частот. Разли­чаются транкинговые системы с:

• последовательным (сканирующим) поиском свободного канала связи;

• выделенным каналом управления.

Основным недостатком сканирующих транкинговых систем яв­ляется значительное время установления связи, поэтому их ис­пользование наиболее эффективно при небольшом количестве каналов (до 10).

Более распространены транкинговые системы с выделенным ка­налом управления. Кроме того, существуют и аналоговые сис­темы с совмещенным каналом управления, в которых сигналы управления передаются в полосе частот, расположенной ниже спектра речевого сигнала (полоса частот от 0 до 15 Гц).

Системы подвижной связи обеспечивают своих абонентов ка­чественной связью не только в пределах какой-либо отдельно взятой территории (города, области и т. п.), но и в глобальном масштабе (страна, континент). Такой режим работы называет­ся роумингом (от англ. roam — скитаться, блуждать). Для ор­ганизации роуминга необходимо, чтобы системы использовали один и тот же стандарт или имели специальное оборудова­ние, позволяющее абонентам систем разных стандартов связы­ваться друг с другом.

По принципу организации связи различают три вида роуминга:

• ручной — простой обмен одного средства связи на другое;

• полуавтоматический, когда абоненту необходимо сначала заре­гистрироваться у местного оператора;

• автоматический — предоставляющий абоненту возможность выйти на связь "в любое время и в любом месте".

Нынешний объем предоставляемых услуг роуминга во многом определяется активностью деятельности компаний.

Общей тенденцией развития профессиональных систем под­вижной радиосвязи является переход от аналоговых стандартов к единым международным цифровым стандартам, обеспечивающим: конфиденциальность и повышенное качество связи, более эффек­тивное использование частотного диапазона, роуминг для всех абонентов и возможность передачи данных с высокой скоростью.

Основными требованиями, предъявляемыми абонентами и опера­торами к профессиональным системам подвижной связи, являются:

• обеспечение связи в заданной зоне обслуживания независимо от местоположения абонентов;

• возможность взаимодействия отдельных групп абонентов и ор­ганизации циркулярной связи;

• оперативность управления связью, в том числе на различных уровнях;

• обеспечение связи через центры управления;

• возможность приоритетного установления каналов связи;

• низкие энергетические затраты подвижной станции;

• конфиденциальность разговоров.

2. Среди современных телекоммуникационных средств наиболее стремительно развиваются системы сотовой радиотелефонной

связи. Их внедрение позволило решить проблему экономичного использования выделенной полосы радиочастот путем передачи сообщений на одних и тех же частотах и увеличить пропуск­ную способность телекоммуникационных сетей. Свое название они получили в соответствии с сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания (территория города или региона) делится на ячейки (соты).

Эти системы подвижной связи являются принципиально но­вым видом систем связи, так как они построены в соответ­ствии с сотовым принципом распределения частот по террито­рии обслуживания (территориально-частотное планирование) и предназначены для обеспечения радиосвязью большого числа под­вижных абонентов с выходом в телефонную сеть общего поль­зования. Если ведомственные (или частные) системы создава­лись (и создаются) в интересах небольшого числа абонентов, то сотовые системы подвижной связи ориентированы на самые широкие слои населения.

Использование современной технологии позволяет обеспечить абонентам сетей сотовой связи:

• высокое качество речевых сообщений;

• надежность и конфиденциальность связи;

• защиту от несанкционированного доступа в сеть;

• миниатюрность радиотелефонов;

• увеличенный интервал времени работы батареи между подза­рядками.

Имеется возможность обеспечения качественной телефонной и факсимильной связью офисов, коттеджей, пансионатов, больниц, дачных поселков, а также организации оперативной связи при проведении выставок, конференций, строительных работ и т. п.

В России сотовые сети развиваются на базе использования пяти основных стандартов: двух аналоговых (NMT-450, AMPS) и трех цифровых (GSM, D-AMPS, CDMA), которые приняты во многих странах мира, в том числе и в европейских. Вхождение этих сетей в европейскую сотовую связь позволяет абонентам поль­зоваться радиотелефоном не только в России, но и в других государствах.

3. Системы персонального радиовызова, обеспечивающие односто­роннюю передачу информации своим абонентам в пределах обслуживаемой зоны, являются сегодня одним из наиболее доступных средств мобильной связи. В России сети этой свя­зи создаются на основе систем и средств, соответствующих международным стандартам, прежде всего принятым большин­ством стран Европейского Союза.

Необходимость разработки и использования систем персо­нального радиовызова обусловлена тем, что до недавнего вре­мени в различных отраслях производства, на транспорте и в сфере обслуживания между работниками, деятельность кото­рых сопряжена с пребыванием на каких-либо объектах или с передвижением по городу, могла осуществляться только радио­телефонная связь. Сложность реализации такой связи опреде­лялась ограниченностью и занятостью диапазона используемых радиочастот, громоздкостью и высокой стоимостью аппарату­ры. Системы персонального радиовызова позволяют избежать указанных трудностей и осуществить избирательный вызов по узкополосному каналу любого из абонентов, свободно пере­двигающихся в пределах города и его окрестностей. При вызо­ве, о котором сигнализирует миниатюрный приемник, извещае­мый абонент использует ближайший телефон для переговоров или получает необходимые инструкции в виде текстовой ин­формации на дисплее своего пейджера. Применение систем персонального радиовызова в значительной мере сокращает потерю времени на поиски требуемого абонента.

В отличие от классической системы радиовызова (с передвижны­ми приемопередатчиками), системы персонального радиовызо­ва, рационально сочетающиеся с телефонной сетью, доступны для значительного числа абонентов. Они завоевали широкое признание во многих странах. В мире общее число абонентов таких систем исчисляется миллионами. Наряду с системами персонального радиовызова городского типа разработаны сис­темы государственных и континентальных масштабов, исполь­зующие спутники.

Внедрение систем персонального радиовызова во многие отрасли производства, торговли и т. п. позволяет;

• повысить производительность труда на подвижных объектах;

• добиться экономии материально-трудовых ресурсов;

• обеспечить автоматизированный контроль технологических про­цессов;

• создать надежную систему управления транспортными средст­вами, распределенными на большой территории и входящими в состав гибких автоматизированных систем управления.

4. Наряду со ставшими уже общедоступными средствами подвиж­ной связи — персонального радиовызова и сотовыми — в по­следние годы в России все более активно внедряются совре­менные системы персональной спутниковой связи. Сегодня и в обозримом будущем они призваны развить и дополнить суще­ствующие системы сотовой связи там, где она невозможна или недостаточно эффективна. Персональная спутниковая связь ча­ще всего используется:

• при передаче информации в глобальном масштабе;

• в акваториях Мирового океана;

• в районах с малой плотностью населения;

• в местах разрывов наземной инфраструктуры.

При удалении абонента за пределы зоны обслуживания местных сотовых систем спутниковая связь играет ключевую роль, по­скольку она не имеет ограничений по привязке к конкретной ме­стности. И хотя предполагается, что в начале XXI в. сотовыми системами связи будет охвачено более 15% земной поверхнос­ти, организация связи с их помощью не всегда представляется возможной. Во многих регионах мира спрос на услуги под­вижной связи может быть эффективно удовлетворен только с помощью спутниковых систем.

Для абонента пользование спутниковым терминалом не со­ставляет большого труда и не требует специальных знаний. Набор номера производится с помощью кнопочной клавиату­ры, как и при пользовании обычным телефоном. Система ав­томатически выделяет свободный канал и закрепляет его за собеседниками на время разговора.

Предварительные прогнозы развития рынка персональной спут­никовой связи показывают, что в начале XXI в. число пользо­вателей этих систем составит 1 млн, а к концу его первого де­сятилетия — более 3 млн.