Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 28
Текст из файла (страница 28)
-1О ва К -15 аы. -20 о -25 1и -30 -35 -ло 1529,5 1530 1530,5 1531 1531,5 1532 1532,5 длил« волны, вы Рнс. 4.8 Оптические линии с распространением волн в неограниченном пространстве. Могут использовать направленное лазерное излучение. Из-за поглощения волн в атмосфере обеспечивают связь на малых дальностях. Возможно использование оптических волн для ретрансляции через ИСЗ. 4.7.6. Гидроакустические линии За рубежами бывшего СССР распространены линии на стандартной рабочей частоте 8,0875 кГц. Из-за многолучевости распространения и искажений формы телеграфных сигналов скорость передачи информации снижают до 1О бит/с на дальностях связи в несколько десятков километров и до 0,1 и даже 0,01 бит!с на дальностях в несколько сотен километров. Возможен также телефонный режим при мощностях передатчиков от единиц ватт до 1 кВт с дальностью действия до 1О км.
Используются телеметрические системы малой дальности (до 1 км, несущие до 100 кГц, полосы до 20 кГц), средней дальности (несколько километров, несущие до 40 кГц, полосы до 8 кГц) и большой дальности (около !0 км, несущие до 1О кГц, полосы до 2 кГц). Возможно малоскоростное подводное телевидение на дальностях до 15 км [0.421. 58 4.8. Подвижные и мультимедийные сети связи 4.8Л.
Общие сведения Подвижные (мобильные) сети связи. Обеспечивают связь с подвижными объектами [4.22, 4.49, 4.51-4.59]. Требования к электромагнитной совместимости (разд. 6) линий радиосвязи, образующих сети, могут приводить к ряду их особенностей.
По виду обслуживания различают сети: к диспетчерской связи, абоненты которых используют общий канал для переговоров с диспетчером или же н с диспетчером, и между собою. й персонального вызова, обеспечивающие приглашение своих абонентов к разговорам с вызывающими абонентами стационарной телефонной сети. к персональной связи, представляющие абонентам услуги, такие люе как и абонентам стационарной телефонной сети, (в ряде случаев, дополнительные). По структуре различают сети: ° радиальные н радиально-кольцевые наземные подвижные сети, подобные стационарным (рис.
4.2); ° ячеистые (сотовые) наземные сети (разд. 4.8.3), характерные для подвижной связи; ° сети персональной связи с использованием космических линий, комбинированные сети с использованием принципов Интернет-связи. Мультимедийные сети связи. Это вновь разрабатываемые сети персональной связи [4.53-4.58]. Рассчитаны на оперативную выдачу разнородной информации, выбираемой абонентом в удобном для него месте и в удобный момент времени с последующей оплатой ее объема.
Могут доставляться: звукозаписи или видеофильмы; материалы статей, книг, объявлений и других элементов информации Интернета. Информация может следовать по стационарным н подвижным сетям с использованием волоконно-оптических линий связи и линий связи дециметрового и сантиметрового диапазонов, см. разд. 4.8.2, 4.8.3 и [4.53, 4.54]. С целью повышения скорости передачи информации до 10... 150 Мбит/с на короткие расстояния обращаются к миллиметровому диапазону волн [4.54, 4.55]. Задачи телефонной и факсимильной подвижной связи, обеспечения мультимедийной информацией и информацией Интернета смыкаются.
Особенно перспективны в этом отношении волоконно-оптические линии связи, позволяющие довести скорость передачи информации по одному волокну до 10...40 Гбвт !с. Кроме того, в 1999 г. в США приняты стандарты 1ЕЕЕ 802.11Ь,8 на сети Ег]зегпег(см. Разд. 4.5.2) со скоростями передачи 2, 5,5, 11 и 22 Мбит!с по радиоканалам [4.70] О «революции» в связи [4.51, 4.52]. С начала 90-х по 1997 г.
число абонентов ячеистых (сотовых) сетей превысило 100 млн и может превысить млрд в текущем десятилетии. Побудительной причиной использования радиотелефонии в недостаточно телефонизированных странах считается экономия меди. Под заказы подвижной связи отводится 23«гь всей радиопромышленности и ее микроволновой базы [4.56]. Ожидается быстрое развитие стационарной и подвижной мультимедийной связи. Несмотря на спорность термина «революция», кардинальных изменений в технике персональной связи отрицать нельзя. 4.8.2. Простейшие подвижные сети связи Соответствуют еще сохранившимся в ряде стран комбинациям вида обслуживания и структуры сети.
Связь персонального адресного радиовызова (пейджинговая связь). Вызов абонента стационарной телефонной сети поступает к диспетчеру или заменяющему его автомату и далее на радиопередатчик или систему таких передатчиков, размещенных по радиально- кольцевому или сотовому принципу. Вызов принимается нвйдлюерам абонента, т.е. его радиоприемником, включающим сигнализатор вызова, декодер адреса и дисплей отображения краткого сообщения в виде бегущей строки с текстом, позволяющим связаться, в частности, с вызвавшим абонентом по стационарной телефонной сети. Пучковая (транкинговая) персональная связь. Это персональная комбинированная (радно- н проводная) связь в направлениях: «абонент-город», «город- абонент» н «абонент-абонент» в отсутствие развитой сотовой структуры сети (см. разд. 4.8.3).
Проводится из удаленного поселка, машины скорой помощи, служебного ипи личного автомобиля, дачного участка и т.д. с использованием городских АТС. Абонентские станции включают мощные базовые радиопередатчики, например диапазонов 450-470, 800- 900 МГц, и серийные ретрансляторы с выделенными радиоканалами. Свободный радиоканал предоставляется абоненту при вызове. Достоинством этого вида связи является малое число абонентских станций, недостатками — малое число обслуживаемых абонентов, невысокое качество обслуживания. 4.8.3. Ячеистые (сотовые) подвижные сети персональной связи Рассчитаны на увеличение числа абонентов, а также на повышение качества связи без расшИрения отведенного частотного диапазона. Зона обслуживания сети разбивается на сомкнутые ячейки, близкие к нравильныи и~встиугальникаи (сотам! с радиусом описанной окружности 1,5...
5 км; этот радиус иногда уменьшают в местах скопления н увеличивают в местах разрежения абонентов. В центрах или в вершинах сот размещают базовые нриеиа-нередаюи1ие радиостанции с радиопередатчиками относительно малой мощности. Базовые станции соединены проводными каналами с цвнтрачьнай радиостанцией, включенной, в свою очередь, через проводные илн радиорелейные каналы в стационарную телефонную сеть. Абонентская радиостанция подвижного объекта обслуживается свободным радиоканалом одной из ближайших базовых станций. По мере ее перемещения она автоматически переключается центральной станцией на канал другой базовой станции. Радиоканалы сотовой сети. Частотно-временные параметры каналов связи, выделяемых близко расположенным базовым станциям, должны различаться в соответствии с принципами частотного, временного, кодового или комбинированного уплотнения и много- станционного доступа (см.
разд. 4.6, 4.7). Дпя удаленных же базовых станций радиоканалы могут иметь повторяющиеся частотно-временные параметры, что оп- 59 равдывается невысокой мощностью излучения базовых и абонентских станций. Подобное пространственное уплотнение позволяет существенно увеличить число абонентов в отведенном диапазоне частот и является преимуществом сотовой связи по отношению к пучковой. Адаптивное управление с центральной станции.
Одна из мер повышения качества сотовой связи. Получив заявку на связь с абонентом, центральная станция выдает команду одной илн нескольким ближайшим базовым станциям о посылке абонентской станции контрольных сигналов, которые переизлучаются для оценки их уровня пославшим станциям. По результатам этих оценок центральная станция выбирает радиоканал связи с абонентом. В процессе движения обслуживаемого абонента процедуры выбора канала повторяются.. Сотовые сети с частотным уплотнением.
Примером может служить аналоговая сеть 80-х годов АМРЗ (США) со следующими через 30 кГц несущими частотами диапазона 0,8....0,9 ГГц и с тремя телефонными каналами по 8 кГц на каждой несущей. Сотовые сети с временным (време-частотным) кодовым уплотнением. Цифровые сети этого вида появились в начале 90-х годов, но в 1997 г. обслуживали уже около ста миллионов абонентов 110 стран Европы, Азии и Америки.
Число абонентов оценивалось в полмиллиарда к 2001 г. и до 850 млн к 2003 г. [4.53, 4.56). Сети развертываются в соответствии с выработанными стандартами. Общеевропейский стандарт ОБМ [4.53). Предусматривает создание сотовых систем на несущих частотах 0,9, 1,8 и 1,9 ГГц. В полосах частот 200 кГц формируется по 8 или 16 временных радиоканалов со скоростями передачи полезной информации 13 или 6,5 кбит!с. Телефонная информация после ее оцифровывания и сокрашения избыточности (разд.
24.4.1) [4.55] подвергается помехоустойчнвому кодированию путем формирования сверточного кода, см. разд. 24.6,8 и 24.7. Число символов в 256-снмвольном блоке длительностью 16 мс для 8-канального варианта связи после введения проверочных символов составляет 256.!2!8 = 384. Скорость передачи информации, с учетом служебной, составляет 256 бит!16 мс = 16 кбит/с, что согласуется с приводившейся для 8-канального варианта скоростью передачи одной только полезной информации 13 кбит!с.
Используются адаптивные эквалайзеры (см. разд. 25.10), ослабляющие эффекты многопутевого распространения радиоволн. Предусмотрено дублирование передачи информации с перескоками частоты для ослабления замираний в городских условиях (одновременные замирания в двух частотных каналах менее вероятны, чем в одном). Стандарты США ТТА ТЯ 136 (сеть 0-АМРОМ) и Японии МРТ допускают несущие частоты диапазонов 0,8, 1,9 ГГц в США и 0,7, 1,5, 1,9 ГГц в Японии. По обоим стандартам формируется три (шесть) временных каналов на каждой несущей с частотными разносами соответственно на 30 и 25 кГц. Скорости передачи полезной информации в варианте трех временных каналов составляют соответственно 8 и 6,8 кбит!с.
Наряду с О-АМРЗ в США предусмотрены и другие сети с временным уплотнением. Тенденция повышении скорости передачи информации. Вызывается сращиванием технологий сотовой связи, Интернета н мультимедиа [4.53, 4.54]. На принципах ОЗМ в диапазоне несущих 2 ГГц для Европы и Азии разрабатываются широкополосные сети с временным уплотнением АМТВ! !МТ2000 со скоростью передачи 384 кбит!с (в перспективе до 2 Мбит!с).
Аналогично модернизируется в США сеть О-АМРЗ. Сотовые сети с кодовым уплотнением. Имеют преимущества при высоких скоростях передачи информации из-за снятия требования синхронизации связи. В 1997 г. принятпротокол о введении асинхронного режима в новую европейскую систему ОМТэйМТ2000. В 1998 г. принят стандарт США по технологии широкополосного кодового уплотнения СОМА. Этот стандарт в настоящее время нашел широкое использование [4.53, 4.58]. 4.8.4.
Лодеижные сети персональной связи с использоеанием специальных космических линий и Интернет-телефонии В конце 90-х годов серьезное внимание было приковано к персональной связи владельцев ручных сотовых телефонов в любых точках Земного шара с предполагавшейся тогда поминутной оплатой, не превышающей оплату в сотовых сетях более чем в три-четыре раза. Эта задача не решалась из-за недостаточной плотности потока мощности СВЧ спутников и малого коэффициента усиления антенн ручных телефонов (2 дБ вместо необходимых 8 дБ), см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
