4.10.1. Радиолинии

Существенными недостатками любой радиосвязи являются слабая помехозащищенность и высокая зависимость от состояния земной атмосферы. Их значение резко увеличивается с увеличением дальности связи. Наличие указанных недостатков и существование «мертвой зоны радиосвязи» приводят к тому, что для организации качественной дальней радиосвязи приходится использовать так называемые «радиолинии» [6].

Типичный вид радиолинии показан на рис. 4.13. Линия может состоять из двух оконечных станций. Типичным примером таких радиолиний являются линии сетей передачи сообщений массового характера (сети телевизионного и радиовещания). Радиолиния может содержать несколько промежуточных переприемных станций. Так строятся линии радиорелейных систем передачи.

Рис.4.13. Типичный вид радиолинии

Радиолинии позволяют резко увеличить дальность радиосвязи и ее качество, однако построение таких систем связано с высокими материальными затратами. В настоящее время радиолинии применяются в случае, когда требуется охватить зоной уверенного радиоприема большие площади.

Во всех остальных случаях используются радиосвязь, построенная на приемопередающих радиостанциях.

4.10.2. Радиостанции

Для обеспечения конкурентоспособности современным компаниям требуется постоянно поддерживать связь со своими клиентами и, что не менее важно, между сотрудниками своей организации. В крупных городах эту функцию успешно решают операторы сотовой связи, которые предлагают так называемые «корпоративные» тарифы, организуя «виртуальную телефонную сеть» для сотрудников какой-либо компании. Однако такое решение не всегда возможно и не всегда экономически оправданно. В этом случае применяются радиосети, основанные на радиооборудовании различного типа, основой которого являются рации.

181

Рация (сокр. от ра[диостан]ция) – переносная коротковолновая прие- мо-передающая радиостанция. Радиостанции различаются по мощности излучения, диапазону используемых частот и функциональным возможностям (мобильные и стационарные). Современные радиостанции могут обеспечивать построение радиосетей самого различного назначения.

Широко распространенными средствами радиосвязи в настоящее время являются радиостанции так называемого «гражданского» диапазона (рис. 4.13). Они работают на частоте 433 МГц, для использования которой не требуется получать специального разрешения, достаточно регистрации в местных комитетах по надзору за использованием радиочастот.

Рации такого типа работают в полудуплексном режиме, и для переключения из режима «прием» в режим «передача» требуется нажать специальную клавишу. Достоинством этих раций является возможность быстрого создания собственной сети связи в любом районе.

Рис. 4.14. Комплект радиостанции гражданского диапазона: 1 – радиостанция; 2 – зарядное устройство; 3 – гарнитура; 4 – автомобильный адаптер

Дальность действия таких радиостанций не превышает 50 км в прямой видимости, поэтому они часто используются, когда требуется создать локальную сеть мобильной связи по принципу «каждый с каждым». Работа с такими сетями требует определенной дисциплины связи и не обеспечивает конфиденциальности, но допускает практически не ограниченное число пользователей. Существенным недостатком сетей «каждый с каждым» яв-

182

ляется использование всеми владельцами таких радиостанций одной частоты. Для обеспечения возможности организации «своей» сети радиостанции имеют ряд каналов и секретных кодов, однако это не обеспечивает исключения вмешательства постороннего владельца подобной рации.

Чаще всего радиостанции подобного типа используются как «working

– talking» («работаю – говорю»), поэтому, как правило, они имеют специальную гарнитуру (так называемую «hands free»), позволяющую освободить руки для работы. Для этого многие из них имеют специальную функцию «eVOX» (работа в режиме голосового управления), позволяющую прослушивать все сообщения настроенного канала связи и передавать сообщения без нажатия клавиши передачи.

Для построения более сложных сетей связи используется транковые системы радиосвязи.

4.10.3 Транковая связь

Для компании, решившей «соединить» своих мобильных сотрудников, существует альтернативное решение – использование транковой связи. Такие системы связи предназначены, прежде всего, для использования крупными организациями, а не массовыми пользователями [5].

Транковые радиосистемы – это системы подвижной радиосвязи, которые основаны на тех же принципах, что и обычные телефонные сети. В системе транковой радиосвязи имеется ограниченное число радиоканалов (как правило, от двух до двадцати), которые по мере надобности выделяются центральным контроллером для ведения переговоров (рис. 4.15).

Рис. 4.15. Схема транковой системы связи

183

В обычных системах радиосвязи пользователю приходится вручную перенастраиваться на свободный радиоканал, в системах транковой связи эту работу берёт на себя центральный контроллер, который сам выделяет двум радиостанциям свободный канал, при этом пользователь просто набирает номер вызываемого абонента. Основная задача такой системы – автоматическое и динамическое распределение небольшого числа каналов среди большого числа радиопользователей.

На рис. 4.16 показана диаграмма загрузки пятиканальной транковой системы. Нижний график показывает случаи блокировки вызова, когда все пять каналов системы заняты.

Рис. 4.16. Диаграмма загрузки пятиканальной транковой системы

Систему транковой связи можно развернуть как в крупном городе, так и в удалённом, малонаселённом пункте, что особенно актуально в условиях нашей страны. Транковые системы эффективно используют полосу выделенных им частот, обеспечивают высокий уровень конфиденциальности (существуют даже средства, позволяющие кодировать речь в процессе её передачи), надёжны, предоставляют большое количество сервисных функций. При этом организация может сама стать владельцем системы транковой радиосвязи, избавляя себя от абонентской платы и платы за трафик.

Классифицируются транковые системы по числу абонентов: малые, в которых число абонентов не превышает 300 чел.; средние, число абонентов которых не превышает 3000 чел.; большие, с числом абонентов, превышающим 3000 чел.

4.10.4. Системы беспроводных телефонов

В настоящее время в России все популярнее становится стандарт об-

щеевропейской системы беспроводных телефонов DECT. Системы беспро-

водных телефонов (Cordless Telephony) общего пользования в нашей стране ориентированы на ограниченное по территории использование в условиях квартир и офисов.

184

Стандарт DECT (Digital European Cordless Telecommunications) был опубликован ETSI в 1992 г., а первые коммерческие продукты, соответствующие этому стандарту, появились в 1993 г. Первоначально они представляли собой в основном средства для построения беспроводных учережденческих автоматических телефонных станций (УАТС), а также обычных домашних беспроводных телефонных систем. В настоящее время они рассматриваются как системы, способные конкурировать с сотовыми системам связи.

Особенностью стандарта является гарантия возможности «сосуществования» систем связи на одной территории при отсутствии координации их работы и необходимости планирования частот, что необходимо в обычных сотовых сетях.

Стандарт DECT разрабатывался для удовлетворения сложной системы радиосвязи – беспроводной УАТС. Среда беспроводной УАТС характеризуется высокой плотностью трафика и строгими требованиями к качеству и конфиденциальности связи. Системы DECT способны передавать данные со скоростью передачи 32 кбит/с, что обеспечивает качество передачи речи такое же, как у стандартных стационарных телефонных сетей [5].

Системы DECT работают в диапазоне 1880...1900 МГц, который разбит на 10 частотных каналов. В каждом частотном канале данные передаются циклически в 24 канальных интервалах, т.е. используется принцип временного разделения каналов. В первой половине канала осуществляется передача от базовой станции к портативным устройствам, а во второй половине – в обратном направлении, т.е. применяется организация дуплексной связи с временным разделением (TDD). Каждый из речевых каналов использует пару канальных интервалов, что означает возможность применения 120 речевых каналов (рис. 4.17).

Рис. 4.17. Структура кадра системы DECT

185

Механизм выбора каналов, известный как непрерывный динамиче-

ский выбор канала (Continuous Dynamic Channel Selection - CDCS), позво-

ляет системам функционировать «бок о бок» при отсутствии координирования их работы. Любое из портативных устройств DECT в принципе имеет доступ к любому из 120 каналов. Когда необходимо установить соединение, портативное устройство DECT выбирает незанятый канал, обеспечивающий наиболее качественную связь. После того как соединение установлено, данное устройство продолжает анализировать диапазон, и если обнаруживается канал, гарантирующий лучшее качество связи, то переключает соединение на него. Старое и новое соединение перекрываются во времени, что обеспечивает возможность незаметного переключения. Благодаря применению CDSC в системах DECT не требуется планирования частот: решение этой проблемы, фактически, перекладывается на портативное устройство связи. Стандарт DECT предусматривает функции защиты, такие как шифрование и аутентификацию.

Основные способы использования стандарта DECT показаны на рис. 4.18 и 4.19.

Рис. 4.18. Архитектура беспроводной УАТС, поддерживающей стандарт DECT

Устройство радиообмена в рамках стандарта DECT, именуемое также стационарной подсистемой общего управления (Common Control Fixed Part – CCFP), работает в качестве шлюза между УАТС и беспроводной системой. Возможно включение устройства радиообмена непосредственно в коммутируемую телефонную сеть общего пользования.

186