2.2.1. Мобильные системы электросвязи
Классификация решений профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) определяется различием потребностей заказчиков, а также их отраслевой спецификой. Как и вся коммуникационная инфраструктура предприятия, ПМР служит для передачи информации в интересах обеспечения управления и безопасности и обслуживает сегмент оперативной связи с мобильными абонентами.
Использование радиоканала для передачи информации подразумевает необходимость использования частотного ресурса. В ПМР используется несколько основных диапазонов частот, приведённых в табл. 2.6.
Технологии |
Организационная функция |
Пример |
Приложения |
Общедоступные глобальные проводные системы электросвязи |
Документооборот, диспетчеризация, финансовые расчёты |
ISDN Internet |
|
Космические системы электросвязи |
Связь с подвижными объектами |
Inmarsat |
В любой точке Земли |
Системы мобильной сотовой связи |
GSM; GPRS |
В глобальных зонах действия |
|
Системы транковой радио связи |
Ericsson |
В локальных зонах действия |
|
Системы мобильной радио связи |
Nextel |
|
|
Локальные учрежденческие проводные системы связи |
Локальная связь между устройствами и сотрудниками |
УАТС |
|
Локальные учрежденческие беспроводные системы связи |
Bluetootn |
|
Таблица 2.5.
Ближняя связь в диапазоне 27 мегагерц. В настоящее время часто используются средства ближней радиосвязи. Это переговорные устройства, которые позволяют водителям общаться между собой, в некоторых местах связываться с полицией и другими дорожными службами. Данное средство связи очень удобно для обмена информацией между водителями при движении в колонне или группой.
Средства ближней связи работают, как правило, в разрешённом диапазоне 27 мегагерц и имеют мощность до 10 ватт. При этом не требуется получение каких-либо разрешений на их использование от частотных органов. Данные средства позволяют связываться в пределах прямой видимости. Рации достаточно надежны и просты в эксплуатации. Однако из-за малой дальности действия они не обеспечивают связь водителей со своими диспетчерами.
Связь в КВ диапазоне. Использование КВ-радиостанций позволяет связываться на большем расстоянии, чем при применении раций 27-ми мегагерцового диапазона, но имеет ряд недостатков:
КВ-связь не может гарантировать надежную связь на большом расстоянии;
связь зависит от времени суток, погодных условий, мощности и взаимного расположения передатчика и приемника;
большая загруженность КВ-диапазона и, как следствие обилие помех и низкое качество связи.
Таблица 2.6.
Название (рус/англ) |
Диапазон в России |
Специфика |
Декаметровый диапазон /Low Band |
33-57 МГц |
Частоты "децентрализованного" распределения. Разрешение на использование частоты - у местного филиала РЧС. Близость к КВ определяет специфику распространения радиоволн. Используется в слабо застроенной местности. Радиостанции имеют габариты на 15-20% больше, чем у других диапазонов. Возможны только локальные или симплексные диспетчерские системы. |
Метровый диапазон/VHF |
146-174 МГц |
Наиболее насыщенный диапазон. Практически нет свободных частот. Используется МПС, МВД и др. гос. структурами для организации конвенциональной радиосвязи. Возможно построение и транкинговых систем, но делается редко. Наблюдается дефицит частот в диапазоне. |
Метровый/VHF |
300-342 МГц |
Уникальный российский диапазон (и НАТО), который применяется для систем «АЛТАЙ» и современных транкинговых сетей МРТ1327, а также на речном транспорте. Основные пользователи – ГАЗПРОМ, нефтегазовые компании, речной флот. Основное преимущество - доступный частотный ресурс, который разумно спланирован. Уникальный диапазон - ограниченное число производителей. |
ДЦВ/UHF |
400-490 МГц |
Популярный диапазон в транкинговых системах Европы и МВД, МПС, РАО ЕЭС. Подходит для городов и горной местности (с точки зрения физики). Перспективный диапазон (работает оборудование цифрового стандарта TETRA) |
ДЦВ |
815-820; 860-865 МГц |
Наиболее развит в США и в Китае. В западной Европе частично занят под цифровое ТВ. Оборудование TETRA доступно в этом диапазоне. |
РЧС – радиочастотная служба
УКВ радиосвязь. Радиоволны УКВ-диапазона распространяются на небольшие расстояния, практически в пределах прямой видимости. Поэтому их использование для целей связи с транспортными средствами и контроль их движения возможно только для местной связи. Даже при поднятии базовой радиостанции на высокую башню радиус связи не превышает 50 км. В то же время, использование УКВ радиостанций для локальной связи имеет некоторые преимущества:
относительно невысокая стоимость аппаратуры;
фактически бесплатный трафик.
Радиорелейная связь. При сравнении методов использования радиорелейных и волоконно-оптических линий связи становятся очевидны преимущества беспроводных технологий, которые, с одной стороны, требуют гораздо меньших затрат и времени на развертывание, чем ВОЛС, а с другой - могут быть оперативно проложены в сложных географических условиях. В пользу применения РРЛ систем для построения территориально-распределенных сетей связи говорит и тот факт, что в мире большинство междугородних каналов связи образовано на таких системах (в США - 60-70 %, в странах Западной Европы свыше 50 %, в Японии порядка 50 %).
Одним из ведущих российских производителей радиорелейного оборудования является ЗАО "Радиан" (Санкт-Петербург), которое выпускает радиорелейные станции в диапазонах 8, 15 и 23 ГГц, приведённые в табл. 2.7.
Таблица 2.7.
Диапазон частот |
8 ГГц |
15 ГГц |
23 ГГц |
Ориентировочная дальность |
50-60 км |
25-35 км |
10-15 км |
Вероятность выделения частот ГКРЧ в городах |
Низкая |
Средняя |
Высокая |
Радиорелейная станция |
"Радиан 8" |
"Радиан 15" |
"Радиан 23" |
Сотовая связь - достаточно удобный и быстро развивающийся вид связи. Бывшая вначале элитной из-за высоких цен сотовых телефонных аппаратов и из-за высокой платы за связь, сейчас, после значительного снижения цен, она становится достаточно массовой.
Нередко и транспортные предприятия оснащают своих водителей сотовыми телефонами и используют их для управления перевозками.
П
Основной
идеей, на которой базируется принцип
сотовой связи, является повторное
использование частот в несмежных сотах.
Он предполагает передачу сигнала
одинаковой мощности по всем направлениям,
что для абонентских станций эквивалентно
приему помех от всех базовых станций
со всех направлений.
Рис.
2.22. Построение сот при использовании
3 несущих частот
Смежные базовые станции, использующие различные наборы частотных каналов, образуют группу из С станций. Если каждой базовой станции выделяется набор из m каналов с шириной полосы каждого Fk, то общая ширина полосы, занимаемая системой сотовой связи, составит:
Fc = Fk mС.
Таким образом, величина С определяет минимально возможное число каналов в системе, поэтому ее часто называют частотным параметром системы, ила коэффициентом повторения частот. Предположения, что интенсивность вызовов в пределах всей зоны одинакова, ячейки выбираются одного размера (рис. 2.23). Размер зоны обслуживания базовой станции, выражаемый через радиус ячейки R, определяет также число абонентов N, способных одновременно вести переговоры на всей территории обслуживания.
Л
Рис.
2.23. Выбор размера сот
Рис. 2.24. Общая структура сотовой связи
Стандарты сотовых систем связи.
- GSM-900 (Global System for Mobile Сommunications) - глобальная система подвижной связи. Панъевропейский цифровой стандарт, диапазон частот 890 - 960 МГц.
- Стандарт GSM-1800 - глобальная система подвижной связи. Цифровой стандарт, диапазон частот 1710- 1880 МГц. Является модификацией стандарта GSM-900.
- GPRS – General Packet Radio Service – это технология передачи данных в GSM-сетях, базирующаяся на коммутации пакетов, которая позволяет осуществлять скоростную и экономичную передачу данных с помощью мобильного телефона. Варианты подключения к данной услуги можно просто найти в Интернете на сайтах операторов мобильной связи.