7.3 Системы персонального радиовызова

Системы персонального радиовызова или пейджинговые системы ( от английского слова page- выкликать), обеспечивают одностороннюю (в последние годы- и двухстороннюю) передачу информации своим абонентам в пределах обслуживаемой зоны и явля­ются сегодня одним из массовых и наиболее доступных средств связи. Сети этой подвижной связи в России создаются на основе систем и средств, соответствующих международным стандартам, прежде всего, принятым большинством стран Европейского сообщества.

Необходимость разработки и использования систем персонального радиовызова обусловлена тем, что до недавнего времени и 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 радиочастот, громоздкостью и высокой стоимостью аппаратуры. Использование же систем персонального радиовызова позволяет 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 абонентский приемник- пейджер, 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,

Наряду с системами персонального радиовызова городского типа разработаны системы государственных и континентальных масштабов, использующие спутники.

Благодаря сравнительно низкой стоимости услуг телекоммуникационных операторов системы персонального радиовызова, рационально сочетающиеся с телефонной сетью, стали доступными для значительного числа абонентов. Еще сравнительно недавно они завоевали широкое признание во многих странах. Однако в последние годы в связи со значительным снижением цен на услуги операторов сотовой подвижной связи количество пользователей систем персонального радиовызова стало сокращаться.

7.4 Системы сотовой подвижной связи

Среди современных телекоммуникационных средств наиболее стремительно развиваются системы сотовой радиотелефонной связи. Их внедрение позволило решить проблему экономичного использования выделенной полосы радиочастот путем многократного использования одних и тех же частот. В отличие от ведомственных систем, которые создавались (и создаются) в интересах сравнительно небольшого числа абонентов, принадлежащих какой-нибудь организации, сотовые системы подвижной связи предназначены для массового обслуживания абонентов.

7.4.1 Повторное использование частот

Первая коммерческая система радиотелефонной связи была организована в 1946 году в г. Сент-Луис (США) [1]. За годы, прошедшие с тех пор, системы радиотелефонной связи претерпели существенные изменения. Уменьшение габаритов устройств, а также снижение стоимости услуг данного типа связи привели к небывалому росту спроса на них среди населения. Однако широкому распространению систем радиотелефонной связи препятствовал дефицит частотных ресурсов: увеличение количества фиксированных частот, на которых осуществлялась передача, в определенном ограниченном частотном диапазоне приводило к возникновению взаимных помех между радиотелефонами с близкими по частоте рабочими каналами.

Удачное решение, позволившее решить указанную проблему, было предложено исследовательским центром Bell Laboratories американской компании AT&T [1]. Оно состояло в том, чтобы разбить всю обслуживаемую территорию на небольшие участки, называемые сотами. Нужно отметить, что для того, чтобы обеспечить равномерное покрытие какой-нибудь зоны обслуживания без перекрытий соседних ячеек или без пропусков территории между ячейками, где обслуживание клиентов будет отсутствовать, подходят ячейки трех типов: треугольные, квадратные и шестиугольные (рисунок 7.2). На этапе разработки систем подвижной связи выбор пал на шестиугольные ячейки, поскольку диаграммы направленности антенн в первых системах сотовой связи имели форму круга, а из перечисленных выше 3-х геометрических фигур именно шестиугольник больше всего соответствует этой форме.

Рисунок 7.2 Возможные способы разбиения зоны обслуживания на ячейки

Каждая сота должна обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволяет без взаимных помех многократно использовать ту же самую частоту в других ячейках (сотах), удаленных на определенное расстояние D, называемое защитным интервалом (рисунок 7.3).

В данном примере для организации связи в зоне обслуживания использовано семь несущих частот F1-F7. В общем случае их число может равняться С. Если на каждой несущей частоте сформирован набор из m каналов c шириной полосы частот каждого канала F_k, то общая ширина полосы частот F_с, занимаемая системой сотовой связи

F_с = F_k* m* C. (7.1)

Количество абонентов N, которым может предоставить услуги данная система сотовой связи, составляет:

N= m* n, (7.2)

где n- количество ячеек, используемых в зоне обслуживания системы подвижной связи.

Рисунок 7.3 Повторное использование частот в несмежных сотах.

Из (7.1) и (7.2) следует, что при ограниченной полосе частот, занимаемой системой сотовой подвижной связи, количество обслуживаемых абонентов может возрастать за счет увеличения количества ячеек в зоне обслуживания.