2. Место коммутации в системах подвижной связи
Классификация систем подвижной связи
Системы подвижной связи можно классифицировать по принципу разделения частотного ресурса: системы с фиксированным назначением радиочастоты пользователю (абоненту) системы; системы с переменным значением радиочастоты у пользователя.
Исторически первыми системами связи подвижных объектов были системы с фиксированным назначением радиочастоты. Связь между абонентами в таких системах осуществляется в пределах зоны “радиовидимости”. Далее такие системы будем называть зональными.
Увеличение числа пользователей в зональных системах свыше определенного количества, а также расширение рабочей зоны системы с фиксированным назначением частот пользователей сопряжено с увеличением занимаемого частотного диапазона, увеличением числа используемых радиочастот.
Системы с переменным значением радиочастоты пользователей появились в результате совершенствования систем с фиксированным назначением радиочастоты для обеспечения более рационального использования спектра частот.
В качестве систем с переменным значением частот пользователей получили распространение системы транкинговые (весьма эффективно использующие спектр частот при фиксированной зоне обслуживания), сотовые системы (позволяющие при ограниченном частотном ресурсе осуществлять расширение зоны обслуживания абонентов) и системы связи посредством искусственных спутников Земли (ИСЗ).
Рассмотрим далее необходимость применения средств коммутации в каждом из этих видов систем.
Зональные системы
Первые системы подвижной радиосвязи были созданы и получили развитие в интересах государственных организаций, коммерческих структур, скорой помощи, пожарных бригад, полиции и служб безопасности. В принятой за рубежом классификации эти системы относят к профессиональным системам подвижной радиосвязи – PMR (Professional Mobil Radio).
Все абоненты этих систем открыты для
прослушивания передаваемых сообщений.
Применения в перечисленных выше случаях
предполагает наличие диспетчерского
пункта и
ли
центра управления той структуры, которая
использует эту систему связи. И тогда
топология структуры связи приобретает
характер радиальной или радиально-зоновой
структуры.
На практике находят применение такие виды сетей: симплексные однозональные, симплексные двухзональные, дуплексные однозональные, дуплексные двухзональные. На рис. 1-3 приведены такого типа структуры связи.
Рис.1 Симплексная однозональные и двухзональные структуры связи: А1-АN – абоненты; Д – диспетчер; f1, f2 – частоты связи
Рис 2 Дуплексная однозональная структура связи: А1-АN – абоненты; Д – диспетчер; f1,f2 – частоты дуплексного канала связи
Рис. 3 Дуплексная двухзональная структура связи: А1-АN – абоненты; Д – диспетчер; f1,f2 и f3,f4 – частоты дуплексных каналов связи
Системы рис.1-3 имеют ограничения как по числу пользователей, так и по величине обслуживаемой территории. Обычно число пользователей таких систем не превышает нескольких сот. Территория, обслуживаемая одной радиальной зоной, не более 10-20 км и существенно зависит от вида обслуживаемой зоны (сельская местность, пригороды, городские застройки и т.д.).
Так как пользователи таких систем имеют жесткое закрепление частоты канала связи, то в случае перехода из одной зоны обслуживания в другую, используемая частота которой иная, пользователь вручную осуществляет переключение частот работы радиостанции.
Фиксированная частота канала связи не приводит к необходимости коммутаций при передаче сообщений. Порядок передачи сообщений таков. Абонент, выходящий на связь, прослушивает эфир, дожидается освобождения канала передачи сообщений, далее нажимает тангенту включения радиостанции в режим “передача”, вызывает необходимого абонента и переходит в режим “прием”, отпуская тангенту. Все переключения осуществляются вручную.
При передаче в рамках такой системы телеметрической информации (адресной в виде пакета данных), например по протоколу АХ-25 или подобному, обычно используют один из известных способов распределения канального ресурса. В этом случае осуществляют коммутацию каналов. Причем такая коммутация должна сопровождаться синхронизацией шкал времени, формирующих сообщения отдельных абонентов, так и синхронизацией управлений коммутационных схем. Требования к точности такой синхронизации тем выше, чем более нагружен трафик каналов телемеханики.