аварийных службах. Эти системы предназначены для оперативного
управления процессами производственной деятельности. Различают
диспетчерские радиотелефонные системы, используемые для связи
руководителя работ с абонентами ПО, а также для связи абонентов
между собой и с радиосистемами передачи данных. Последние
находят применение в автоматизированных системах управления
производством, технологическими процессами и в таких системах, в
которых от подвижного абонента (ПА) или к нему необходимо
передавать с высокой скоростью большой объем информации.
Однако в силу разобщенности ведомственных сетей,
неэффективного использования ими спектра частот, ограниченности
количества обслуживаемых подвижных абонентов, сложности
унификации аппаратуры связи и управления, а также ряда других
причин применение ведомственных систем носит ограниченный
характер.
Однако ведомственные системы радиосвязи с подвижными
объектами несмотря на отмеченные недостатки могут
просуществовать еще длительное время, что объясняется их
практичностью и ориентацией на те условия и специфику работ, для
которых они создавались и отрабатывались. Таким образом,
становится актуальной задача преобразования и модификации этих
систем в целях их объединения в единую сеть подвижной радиосвязи
согласно концепции построения сети радиосвязи с подвижными
объектами общего пользования.
Одним из вариантов решения такой задачи может быть способ
организации единого автоматизированного управления
ведомственными и другими локальными системами радиоподвижной
связи, объединяемыми в сеть радиосвязи с подвижными объектами
общего пользования.
Радиотелефонные системы общего пользования в настоящее
время составляют основной вид связи с ПО. Они позволяют наиболее
полно и эффективно использовать выделенный частотный спектр и,
объединяя своих потребителей в одну группу, дают им возможность
общего доступа к системе связи независимо от ведомственной
принадлежности (по принципу городской телефонной сети).
Указанное преимущество систем обеспечивает широкий комплекс
услуг: автоматическое соединение абонентов между собой и с
абонентами городской телефонной сети, а также других городов и
государств с использованием междугородных и международных линий,
передачу речи и данных, а в ближайшем будущем телексных и
факсимильных сообщений, цветных графических изображений,
информации из банков данных и т.п.
Радиотелефонные системы общего пользования делятся на два
вида:
- системы с большими зонами обслуживания (БЗО - радиальные
системы);
- системы с малыми зонами обслуживания (МЗО - сотовые
системы связи).
Системы с большой зоной обслуживания основаны на
использовании одной центральной радиостанции, обслуживающей зону
большого радиуса (от 50 до 100 км). Мощность передатчика этой
станции выбирается в зависимости от заданной напряженности поля
на границах обслуживаемой территории и заключена в пределах от
100 до 250 Вт, а антенна располагается в наиболее высокой точке
зоны обслуживания. Широкому внедрению таких систем препятствует
ряд присущих им недостатков, прежде всего невозможность
существенного увеличения количества обслуживаемых абонентов.
Также, для систем БЗО необходимо:
- исключать влияние мощных передатчиков на приемники
центральных станций, так как на центральных станциях
(УКВ-диапазон) они используются совместно;
- исключать влияние мощных передатчиков центральных станций
соседних зон на работу центральной станции данной зоны;
- контролировать качество связи внутри каждой зоны для
подвижных абонентов, находящихся на различных удалениях от
центральной станции данной зоны;
- тщательно планировать частотную обстановку в выделенном
диапазоне;
- обеспечивать равнодоступность каналов связи со стороны
подвижных объектов.
Тем более, увеличение числа каналов на ограниченной
территории обслуживания вызывает необходимость соответствующего
увеличения числа центральных станций (ЦС), работающих с
достаточно большой мощностью. Это обстоятельство при наличии
круговой диаграммы направленности антенны ЦС приводит к
возможности возникновения взаимных помех для большинства
радиостанций ПА, находящихся в зоне обслуживания. Кроме того,
значительному увеличению числа каналов препятствует
ограниченность выделяемого спектра радиочастот и невозможность
повторного использования каналов в близлежащих районах из-за
большой мощности передатчика.
Другие недостатки связаны с многолучевостью распространения
радиоволн при работе в городских условиях с плотной застройкой и
наличием радиозатененных зон, что может вызвать значительные
искажения сигналов и даже их пропадание на дальностях, близких к
предельным. Отметим также возможность возникновения
интермодуляционных помех из-за достаточно плотного расположения
каналов.
В связи с перечисленными причинами возникла необходимость
интенсивных поисков и исследований в области разработки систем с
большой эффективностью использования выделенного спектра и
высокой пропускной способностью, которые были бы в состоянии
обслуживать большое количество абонентов. Эти исследования
начались на рубеже 60-70-х годов и привели к созданию
территориальных систем с малыми зонами обслуживания, получивших
название сотовых систем радиосвязи с подвижными объектами.
Сотовые системы подвижной радиосвязи имеют принципиально
новую структуру, основанную на сотовом построении и
распределении частот,согласно которому зона обслуживания делится
на большое число ячеек ("сот"), каждая из которых обслуживается
отдельной радиостанцией небольшой мощности, находящейся в центре
ячейки (рис. 1). Небольшая мощность передатчиков в системах МЗО
и, соответственно, небольшой радиус их действия, допускает
организацию повторения частот приема-передачи через 1 - 2 зоны.
Это позволяет реализовать основное достоинство сотовой системы -
обеспечение высококачественной радиосвязью большого количества
ПА в условиях ограниченного частотного диапазона.
К достоинствам систем МЗО также относятся:
- применение сравнительно маломощных передатчиков в базовых
станциях и, как следствие этого, экономия радиоспектра за счет
динамического распределения частот выделенного диапазона между
зонами обеспечения связи;
- возможность гибкого эволюционного развития системы МЗО
(за счет, например, увеличения или уменьшения числа зон
обслуживания);
К недостаткам систем МЗО относятся:
- увеличение стоимости систем в целом за счет использования
большого числа стационарных базовых станций;
- необходимость применения аппаратуры непрерывного слежения
за подвижными абонентами, т.к. распределение каналов связи
меняется от зоны к зоне и поэтому возможны перерывы связи при
пересечении подвижными абонентами границ сопряженных зон.
По принципам реализации управления СРПО подразделяются на
следующие группы:
СРПО с ручным управлением, в которых реализуется ручная
коммутация радиоканалов как между подвижными объектами, так и
между подвижными и стационарными абонентами, ручная коррекция и
визуальный контроль оператором режимов работ как абонентских
радиопередающих станций (АРС), так и аппаратуры центральных
(базовых) станций и т.д.;
СРПО с автоматизированным управлением, в которых только
часть операций выполняются человеком, а большая часть операций
по обслуживанию подвижных объектов - посредством управляющих
вычислительных средств (УВС) согласно заданным алгоритмам
работы;
СРПО с автоматическим управлением, в которых все основные
операции установления связи и контроля за работой системы
реализуются за счет организации систем автоматического
управления - без участия человека-оператора.
В последнее время наибольшее распространение получили СРПО,
имеющие:
- сотовую или квазисотовую структуры;
- автоматизированное или автоматическое управление;
- возможность входа в сеть общего пользования или
сопряжения с другой СРПО;
- возможность передачи цифровых сигналов управления и
прямого и обратного преобразования информации (в том числе и
речи) в цифровую форму и обратно.
Внедрение в ССПР цифровых методов обработки информации в
самом ближайшем будущем позволит получить абонентам целый ряд
дополнительных услуг: доступ к международным базам данных,
факсимильная связь, определение местоположения ПА с большой
точностью, получение медицинских данных и т.д. Как уже
отмечалось выше, ССПР характеризуются высокой эффективностью
использования спектра. Наконец, они могут найти применение в
качестве временного средства для полной или частичной замены в
короткие сроки проводной телефонной связи в новых районах
застройки и обеспечения связью абонентов, проживающих или
временно находящихся в труднодоступных районах.
Интенсивное использование ССПР за рубежом началось в начале
80-х годов. К 1985 г. ССПР наиболее широко эксплуатировалась в
США, Японии, Скандинавских странах. В настоящее время
осуществляется их внедрение в ФРГ, Великобритании, Франции и
ряде других стран.
1.2. Принципы построения сотовых систем.
Разделить обслуживаемую территорию на микрозоны можно двумя
способами: статистическим, основанным на измерении
статистических параметров распространения сигналов в системах
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23
