Сравнительный график ухудшения связи для систем на основе аналоговой и dmr технологий.

Основные возможности DMR

Стандарт DMR предполагает три уровня реализации: «Tier I», «Tier II» и «Tier III».

«Tier I» –системы связи на маломощных коммерческих радиостанциях, с мощностью не более 0,5 Вт для безлицензионного использования в диапазоне 446 MГц на ограниченном количестве каналов.

«Tier II» –профессиональные конвенциональные системы радиосвязи, реализованные на репитерах, мобильных и портативных радиостанциях, работающих в лицензируемых полосах частот профессиональной мобильной связи(PMR). «Tier II» ориентирован на пользователей, нуждающихся в максимально эффективном использовании радиочастот, расширенных возможностях голосовой связи и интегрированных услуг передачи данных. Стандарт DMR «Tier II» использует два слота TDMA в одном радиоканале 12,5 кГц.

«Tier III» –профессиональные системы цифровой транкинговой радиосвязи, работающие в лицензируемых полосах частот PMR. Стандарт DMR «Tier III» использует два слота TDMA в одном радиоканале 12,5 кГц. Поддерживаются голосовые вызовы и короткие текстовые сообщения. Также поддерживаются услуги пакетной передачи данных в различных форматах, включая поддержку протоколов IPv4 и IPv6.

Стандарт DMR постоянно совершенствуется, реализуя функциональный набор ранее не характерный для сектора средств конвенциональной радиосвязи.

К основным функциональным возможностям цифрового стандарта DMR следует отнести:

• цифровую обработку сигнала;

• управление аккумуляторной батареей;

• приоритетный аварийный вызов;

• улучшенный режим «свободные руки»;

• встроенный приемник GPS сигналов для реализации приложений по контролю местоположения;

• удаленный контроль;

• опциональное шифрование;

• дуплексный вызов (в проекте);

• одновременную передачу голоса и данных (в том числе пакетных);

• работу в аналоговом режиме, что особенно актуально при постепенной миграции аналоговых конвенциональных систем.

Типы вызовов реализуемых в рамках стандарта DMR:

• индивидуальный вызов «радиостанция – радиостанция»;

• групповой вызов «радиостанции – группа радиостанций»;

• групповой вызов «радиостанция – все радиостанции»;

• передача пакетных данных с канальной скоростью 2 кбит/c

Стандарт DMR отличает быстрое установление вызова (до 200 мс) и поддержка режима «поздний вход» для групповых вызовов.

Заложенные в рамках стандарта DMR функциональные возможности позволяет реализовать широкий набор решений, в том числе:

• передачу пакетных данных (пропускная способность канала до 2 кбит/c);

• передачу телеметрии;

• передачу текстовых сообщений;

• приложения по контролю местоположения.

Ретранслятор кроме радиоинтерфейса имеет проводной интерфейс для подключения к среде IP и взаимодействия репитеров между собой. Такая конфигурация позволяет создавать распределенные сети без географических ограничений. Система IP SiteConnect — это встроенный функционал ретрансляторов MotoTRBO, позволяющий связать в единую сеть до 15 устройств.

Спутниковые системы связи

Спутниковая система связи (ССС) содержит: космический сегмент, земной сегмент, линии радиосвязи и абонентские терминалы (AT). Структурная схема сети показана на рис. 18.

Рис. 18. Структурная схема спутниковой системы связи

Космический сегмент образуют ретрансляторы на ИСЗ.

Спутник связи может находиться на круговой или на эллиптической орбите. Соответственно центр Земли совпадает с центром круговой орбиты либо с одним из фокусов эллиптической орбиты. Угол θ между плоскостью орбиты и плоскостью экватора называют наклонением. При θ = 0 орбита называется экваториальной, при θ = 90° – полярной, остальные – наклонными. Круговые орбиты различаются наклонением и высотой над поверхностью Земли. Эллиптические орбиты – наклонением и высотами апогея А и перигея П над поверхностью Земли. Линия, соединяющая апогей и перигей, называется линией апсид. Поля тяготения Луны, Солнца, планет, магнитное поле Земли, несферичность Земли и другие возмущающие факторы вызывают изменение параметров орбиты во времени. Для наклонных эллиптических орбит эти изменения минимальны, если выбрать θ=63,4°.

В ССС нашли применение орбиты двух типов: высокая эллиптическая и геостационарная орбита. Параметры эллиптической орбиты: высота апогея около 40 тыс. км, высота перигея около 500 км, θ 63,4°. Апогей орбиты находится над северным полушарием. Период обращения ИСЗ – 12 ч. За сутки ИСЗ совершает два оборота. Поэтому каждые сутки он виден в одних и тех же районах Земли в одно и то же время. Орбита, для которой период обращения ИСЗ кратен земным суткам, называется субсинхронной. Согласно второму закону Кеплера в районе апогея высокой эллиптической орбиты ИСЗ движется гораздо медленнее, чем у перигея. Сеанс связи проводят, когда ИСЗ движется по части орбиты, прилегающей к апогею. Он может продолжаться около 8 ч, поскольку в течение этого времени спутник на орбите типа “Молния” виден на всей территории СССР. Разместив на орбите три ИСЗ, можно поддерживать связь круглосуточно. Эти спутники перемещаются относительно ЗС, поэтому на последних приходится устанавливать подвижные антенны, следящие за ИСЗ.

Геостационарная орбита (ГО) — это экваториальная круговая орбита, для которой Н₃=35786 км. Спутник, движущийся по этой орбите, называют геостационарным. Он вращается с той же угловой скоростью, что и Земля, и поэтому наблюдателю на Земле кажется неподвижным. Связь через такой ИСЗ можно поддерживать с помощью неподвижных антенн ЗС. На самом деле часто приходится принимать во внимание сравнительно небольшие колебания положения ИСЗ, вызванные перечисленными выше возмущающими факторами. Геостационарные спутники позволяют построить более дешевую и удобную в эксплуатации в сравнении с другими ИСЗ систему связи (достаточно одного ИСЗ, нужна неподвижная антенна ЗС и другие причины). Поэтому ГО очень часто отдают предпочтение. Такая орбита у Земли всего одна, и орбитальные позиции для ИСЗ на ней предоставляются по решению Всемирной административной конференции по радио (ВАКР). Занято более 100 позиций. Если точность поддержания по долготе геостационарного спутника не хуже ±1°, то на ГО можно разместить до 180 ИСЗ. По мере развития спутниковых систем связи требования к точности поддержания по долготе ужесточаются. У существующих ИСЗ она составляет от ±1° до ±0,1°.

В земной сегмент входят базовые земные станции (БЗС), центр управления сетью (ЦУС) и центр управления полетом (ЦУП).

ЦУС планирует использование ресурсов спутника в системе, распределяет ресурсы ретрансляторов ИСЗ между БЗС, обеспечивает БЗС данными для слежения за ИСЗ. Он же планирует трафик.

Ц

Рис. 18. Структурная схема спутниковой системы связи

УП контролирует орбиты ИСЗ, обрабатывает телеметрию, формирует команды, передает на ЦУС сведения о состоянии и ресурсе ИСЗ. Как правило, центры подключены к одной из БЗС и не имеют собственного радиотехнического оборудования. Вся телеметрия и управление выполняются через БЗС по радиоканалам. БЗС также называют станциями сопряжения или шлюзовыми станциями. Все соединения между абонентами спутниковой системы выполняются через БЗС. Для этого в схеме БЗС предусмотрены интерфейсы.

Линии радиосвязи подразделяются на мобильные, фидерные, межспутниковые, командные и телеметрические.

Мобильные - это линии радиосвязи с абонентскими терминалами. На схеме это линия 1 "вверх" и линия 2 "вниз".

Линии радиосвязи с БЗС называются фидерными. На схеме это линия 3 "вверх" и линия 4 "вниз". В некоторых спутниковых системах связи организованы межспутниковые линии между соседними ретрансляторами на одной орбите и на соседних орбитах. Командные и телеметрические линии, как правило, совмещены с фидерными.

Абонентские терминалы подразделяют на портативные, перевозимые и стационарные. По техническим возможностям это может быть однорежимный терминал, который может работать только в спутниковых системах подвижной связи, двухрежимный и многорежимный.

Многостанционый доступ в спутниковых системах связи.

Многостанционный доступ, это одновременная работа большого числа земных станций через один спутниковый ретранслятор. Он позволяет создать сеть связи, в которой можно организовать как магистральную сеть связи, так и систему связи каждый с каждым. В магистральной сети возможна как одно, так и многоканальная система связи с центром. В общем случае эта задача аналогичная решению задачи в сети телефонной связи, т.е. абонент имеет свободный и практически независимый доступ в сеть и с помощью набора номера управляет соединением.

При многостанционном доступе, как и в многоканальных системах, разделение возможно тремя основными способами:

- по времени;

- по частоте;

- по форме.

В отличие от многоканальной системы, здесь формирование группового сигнала осуществляется на ретрансляторе.