18) Радиорелейные линии связи- основной вид радиосвязи для передачи больших объёмов информации, они передают весь спектр сообщений.

РРЛ- основной вид связи, который служит для обвязки сотовой станции. Длина волны сантиметровая (УКВ) в пределах видимости (50-70 км).

При комплексной связи на каждом ретрансляторе имеются две станции (передача и приём происходят на разных частотах). Недостаток двухчастотной передаче, является тот факт, что на приёмник одного направления может попасть сигнал с противоположного (борьба – установить ретрансляторы змейкой, бороться с боковыми лепестками). Для повышения эффективности и увеличение пропускной способности на одном ретрансляторе устанавливают несколько комплектов приёмных передатчиков, т.е. организуют несколько высоко частотных радиостволов. Диапазон работы современных радиорелейной радиосвязи f=1,2,4,6…16 ГГц.

19) 1945-идея принадлежит Кларку;

1958-первые искусственный спутник земли связи с пассивными отражателями;

1962-первый искусственный спутник земли с ретранслятором на борту (Telstar)-низкогаборитный;

1963-первый нестационарный спутник (Syncom);

1965-геостационарный спутник – начало отсчёта спутниковой связи (Intersat).

Преимущества спутниковых систем связи:

1)линии связи обладают большой пропускной способностью;

2)они покрывают огромные расстояния;

3)высокая надёжность (помех практический нет).

Спутниковые системы связи уникальны и эффективны.

Виды искусственных спутников земли:

1)низкоорбитальные (500-600 км);

2)среднеорбитальные (от 5000 км);

3)геостационарные (36000 км).

Преимущество 3 вида искусственных спутников земли в том, что передача и приём сигнала возможны при неподвижных антеннах и высота такова, что спутники «виснут» и охватывают 1\3 поверхности Земного шара. Недостатки: в следствии большой высоты орбиты необходимо иметь антенны с большими коэффициентами усиления, кроме того нужно удерживать спутник на орбите, для чего на ИСЗ нужно иметь двигатели и систему управления (ресурс 5-7 лет).

Вероятность ошибки - , скорость передачи 10 мегабит\сек. Спутниковая связь занимает 5-10% мирового трафика.

Эффективная экономичность системы связи для пользователя считается оправданной при организации связи на расстояние более 800 км.

Основные принципы спутниковых систем: ретрансляция информации-многостанциооный доступ. Более сложные ретрансляторы имеют несколько антенн, что обеспечивает передачу сигналов на землю после усиления и ориентации луча заданной поверхности при этом коммутация сигналов происходит с помощью матриц.

Существуют ретрансляторы осуществляющие демодуляцию сигналов и излучение новых сигналов в соответствующие модуляции- ретрансляторы с обработкой.

Сущность многостанционного доступа в том, что каждая земная станция имеет возможность пользоваться ретранслятором для передачи сигнала независимо от работы других.

Сигналы делятся:

1)по частоте;

2)времени;

3)в пространстве;

4)по форме.

Многостанционарные доступы:

1) частотный ЧМД;

2)временной ВМД;

3)пространственный ПМД;

4)КМД.

Каждая ЗС имеет определенный канал, через повторяющиеся интервалы времени, спутник в соответствие с соответсвуюшей шкалой времени формирует суперкадр и ретранслирует его на землю.

Классы оборудования искусственного спутника земли:

1)наземное;

2)находящиеся на спутнике (ретранслятор, приёмно-передающая система, различные блоки обработки информации).

Основные параметры при построение связи ИСЗ:

1) -отношение характеризующие передающие и приёмные свойства наземной станции, отражает пропускную способность;

G-коэффициент усиления наземной станции;

T-эквивалентная шумовая t на входе приёмника.

2)эффектовно-излучаемая мощность спутника на входе приёмника- .

Оптимальное сочетание: =32 децибела, =225 децибела\к.

Габариты и диаметры антенны. Максимальные – 30 м, минимальная – 0,3-0,4 м. По ширине полосы спутниковые ретрансляторы строятся таким образом, что она состоит из стволов- частотных участков. Каждый ствол работает со своим ретранслятором (многоствольный, многоканальный).

Максимальное значение стволов-12-48 штук, диаметр 36 МГц.

20) Волоконно-оптические линии представляют собой диэлектрические волноводы, направляющая система которых состоит из диэлектриков с различными показателями преломления.

Волоконно-оптические линии связи представляют собой системы для передачи световых сигналов микроволнового диапазона волн от 0,8 до 1,6 мкм по оптическим кабелям. Этот вид линий связи рассматривается как наиболее перспективный. Достоинствами ВОЛС являются низкие потери, большая пропускная способность, малые масса и габаритные размеры, экономия цветных металлов, высокая степень защищенности от внешних и взаимных помех.

Оптический кабель состоит из скрученных по определенной системе оптических волокон из кварцевого стекла (световодов), заключенных в общую защитную оболочку. При необходимости кабель может содержать силовые (упрочняющие) и демпфирующие элементы. Существующие ОК по своему назначению могут быть классифицированы на три группы: магистральные, зоновые и городские. В отдельные группы выделяется подводные, объектовые и монтажные ОК.

Магистральные ОК предназначаются для передачи информации на большие расстояния и значительное число каналов. Они должны обладать малыми затуханием и дисперсией и большой информационно-пропускной способностью. Используется одномодовое волокно с размерами сердцевины и оболочки 8/125 мкм. Длина волны 1,3...1,55 мкм.

Зоновые ОК служат для организации многоканальной связи между областным центром и районами с дальностью связи до 250 км. Используются градиентные волокна с размерами 50/125 мкм. Длина волны 1,3 мкм.

Городские ОК применяются в качестве соединительных между городскими АТС и узлами связи. Они рассчитаны на короткие расстояния (до |10 км) и большое число каналов. Волокна-градиентные (50/125 мкм). Длина волны 0,85 и 1,3 мкм. Эти линии, как правило, работают без промежуточных линейных регенераторов.

Подводные ОК предназначаются для осуществления связи через большие водные преграды. Они должны обладать высокой механической прочностью на разрыв и иметь надежные влагостойкие покрытия. Для подводной связи также важно иметь малое затухание и большие длины регенерационных участков.

Объектовые ОК служат для передачи информации внутри объекта. Сюда относятся учрежденческая и видеотелефонная связь, внутренняя сеть кабельного телевидения, а также бортовые информационные системы подвижных объектов (самолет, корабль и др.).

Монтажные ОК используются для внутри- и межблочного монтажа аппаратуры. Они выполняются в виде жгутов или плоских лент.

Достоинства: нет замыканий, высокая защита, малые потери сигнала, широкополосность.

Недостатки: подверженность радиации, водородная коррозия стекла.

1)сердцевина;2)оболочка;3)защитное покрытие.

21) Первое использование подвижной телефонной радиосвязи в США относится к 1921 г.: полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчерскую связь в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приёмникам, установленным на автомашинах. В 1933 г. полиция Нью-Йорка начала использовать систему двусторонней подвижной телефонной радиосвязи также в диапазоне 2 МГц. В 1934 г. Федеральная комиссия связи США выделила для телефонной радиосвязи 4 канала в диапазоне 30—40 МГц, и в 1940 г. телефонной радиосвязью пользовались уже около 10 тысяч полицейских автомашин. Во всех этих системах использовалась амплитудная модуляция. Частотная модуляция начала применяться с 1940 г. и к 1946 г. полностью вытеснила амплитудную. Первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. (Сент-Луис, США; фирма Bell Telephone Laboratories), в нём использовался диапазон 150 МГц. В 1955 г. начала работать 11-канальная система в диапазоне 150 МГц, а в 1956 г. — 12-канальная система в диапазоне 450 МГц. Обе эти системы были симплексными, и в них использовалась ручная коммутация. Автоматические дуплексные системы начали работать соответственно в 1964 г. (150 МГц) и в 1969 г. (450 МГц).

В СССР В 1957 г. московский инженер Л. И. Куприянович создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел радиус действия 20—30 км. В 1958 году Куприянович создаёт усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку. В 1960-х гг. Христо Бочваров в Болгарии демонстрирует свой опытный образец карманного мобильного радиотелефона. На выставке «Интероргтехника-66» Болгария представляет комплект для организации местной мобильной связи из карманных мобильных телефонов РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовой станции РАТЦ-10, обеспечивающей подключение 10 абонентов.

В конце 50-х гг в СССР начинается разработка системы автомобильного радиотелефона «Алтай», введённая в опытную эксплуатацию в 1963 г. Система «Алтай» первоначально работала на частоте 150 МГц. В 1970 г. система «Алтай» работала в 30 городах СССР и для неё был выделен диапазон 330 МГц.

Аналогичным образом, с естественными отличиями и в меньших масштабах, развивалась ситуация и в других странах. Так, в Норвегии общественная телефонная радиосвязь использовалась в качестве морской мобильной связи с 1931 г.; в 1955 г. в стране было 27 береговых радиостанций. Наземная мобильная связь начала развиваться после второй мировой войны в виде частных сетей с ручной коммутацией. Таким образом, к 1970 г. подвижная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но с другой — явно не успевала за быстро растущими потребностями, при ограниченном числе каналов в жёстко определённых полосах частот. Выход был найден в виде системы сотовой связи, что позволило резко увеличить ёмкость за счёт повторного использования частот в системе с ячеистой структурой.

Сотовые системы

Отдельные элементы системы сотовой связи существовали и раньше. В частности, некоторое подобие сотовой системы использовалось в 1949 г. в Детройте (США) диспетчерской службой такси — с повторным использованием частот в разных ячейках при ручном переключении каналов пользователями в оговорённых заранее местах. Однако архитектура той системы, которая сегодня известна как система сотовой связи, была изложена только в техническом докладе компании Bell System, представленном в Федеральную комиссию связи США в декабре 1971 года. С этого времени начинается развитие собственно сотовой связи.

В 1974 г. Федеральную комиссию связи США приняла решение о выделении для сотовой связи полосы частот в 40 МГц в диапазоне 800 МГц; в 1986 г. к ней было добавлено ещё 10 МГц в том же диапазоне. В 1978 г. в Чикаго начались испытания первой опытной системы сотовой связи на 2 тыс. абонентов. Поэтому 1978 год можно считать годом начала практического применения сотовой связи. Первая автоматическая коммерческая система сотовой связи была введена в эксплуатацию также в Чикаго в октябре 1983 г. компанией American Telephone and Telegraph (AT&T). В Канаде сотовая связь используется с 1978 г., в Японии — с 1979 г., в североевропейских странах (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия) — с 1981 г., в Испании и Англии — с 1982 г. По состоянию на июль 1997 г. сотовая связь работала более чем в 140 странах всех континентов, обслуживая более 150 млн абонентов.

Первой коммерчески успешной сотовой сетью была финская сеть Autoradiopuhelin (ARP). Это название переводится на русский как «Автомобильный радиотелефон». Запущенная в 1971 г., она достигла 100%-го покрытия территории Финляндии в 1978, а в 1986 году в ней было более 30 тыс. абонентов. Работала сеть на частоте 150 МГц, размер соты — около 30 км. Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радиосигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой.