Современные средства связи

Радио и сотовые средства связи. 

     В  настоящее  время  во  многих капиталистических станах, а также в ряде  развивающихся  стран ведется  интенсивное  внедрение сотовых  сетей   связи  (ССС)  общего  пользования.   Такие  сети предназначены  для обеспечения подвижных и стационарных  объектов телефонной связью и передачей данных. В ССС подвижными объектами являются    либо    наземные    транспортные    средства,   либо непосредственно  человек,  находящийся  в  движении  и   имеющий портативную абонентскую станцию (подвижный абонент). Возможность передачи  данных   подвижному  абоненту   резко  расширяет   его

возможности,  поскольку  кроме  телефонных  сообщений  он  может принимать  телексные  и факсимильные  сообщения, различного  рода графическую  информацию  (планы  местности,  графики  движения и т.п.), медицинскую информацию и многое другое.  Особое  значение ССС  приобретают  в  связи  с  активным  внедрением во все сферы человеческой     деятельности     персональных      компьютеров, разнообразных баз  данных, сетей  ЭВМ.   Доступ к  ним через ССС позволит  подвижному  абоненту  оперативно  и  надежно  получить необходимую информацию.  Соответственно возрастет и роль  систем связи,  повысятся  требования  к  качеству  передачи информации,

пропускной  способности, надежности работы.

     Увеличение объема  информации  потребует  сокращения времени  доставки и получения  абонентом  необходимой информации.   Именно  поэтому уже сейчас наблюдается  устойчивый рост мобильных средств  радиосвязи (автомобильных и портативных радиотелефонов), которые дают возможность  сотруднику той  или иной  службы вне  рабочего места оперативно решать производственные вопросы.   Радиотелефон перестал  быть  символом  престижа  и стал рабочим инструментом, который позволяет более  эффективно использовать рабочее  время, оперативно  управлять  производством  и постоянно контролировать

ход технологических  процессов, что  обеспечивает дополнительные доходы при использовании радиотелефона  в производстве.

     Внедрение  ССС  во   многие  отрасли  народного   хозяйства позволит резко  повысить производительность  труда на  подвижных объектах,  добиться   экономии  материально-трудовых   ресурсов, обеспечить    автоматизированный    контроль     технологических процессов,  создать  надежную  систему  управления транспортными средствами или мобильными  роботами, распределенными на  большой территории и входящими в состав гибких автоматизированных систем управления.

     Использование системы  радиосвязи  с  подвижными объектами

можно разделить на следующие классы:

     ведомственные (или частные) системы подвижной связи (ВСПС);

     сотовые системы подвижной связи (ССПС);

     системы персонального радиовызова (СПРВ).

     Исторически впервые в эксплуатации  появились ВСПС, так  как в  условиях ограничений  на использование радиосвязи  возможность ее применения для связи с подвижными абонентами  предоставлялась государственным, ведомственным или крупным  частным организациям (полиция,  пожарная  охрана,  такси   и  т.  п.).   Для   вызова подвижного  абонента  (внутри  ограниченной  зоны  обслуживания) стали  использоваться  СПРВ.   Появившиеся  совсем  недавно ССПС являются принципиально  новым видом  систем связи,  так как  они построены  в  соответствии  с  сотовым  принципом  распределения частот  по  территории  обслуживания   (территориально-частотное планирование)  и  предназначены   для  обеспечения   радиосвязью

большого  числа подвижных абонентов с  выходом на телефонную  сеть общего пользования (ТФОП).  Если ВСПС создавались (и  создаются) в  интересах  узкого круга  абонентов,  то ССПС за рубежом стали использоваться в интересах широких кругов населения.

     Свое  название  ССС  получили  в  соответствии  с   сотовым  принципом организации связи,  согласно которому зона обслуживания (территория города или региона)  делится на большое число  малых рабочих  зон  или  сот  в  виде шестиугольников. В центре каждой рабочей зоны  расположена базовая  станция (БС),  осуществляющая связь  по  радиоканалам  с  многими абонентскими станциями (АС), установленными на подвижных  объектах, находящихся в  ее рабочей зоне. Базовые станции  соединены проводными телефонными  линиями связи  с  центральной  станцией  (ЦС)  данного  региона, которая обеспечивает соединение подвижных абонентов с любыми  абонентами

телефонной   сети   общего   пользования   (ТФОП)   с    помощью коммутационных устройств. При перемещении подвижного абонента из одной  зоны в  другую  производится автоматическое переключение канала  радиосвязи   на  новую  базовую станцию,  тем   самым осуществляется  эстафетная  передача   подвижного  абонента   от передающей к последующей (соседней) базовой станции.  Управление и   контроль   за   работой   базовых   и   абонентских  станций осуществляется  ЦС,  в  памяти  ЭВМ  которой  сосредоточены  как статические, так  и динамические данные о  подвижных объектах  и состоянии сети в целом.

     В  отличие  от  централизованных  в сотовых сетях подвижной  связи  радиосвязь   базовой   станции   с  абонентской   станцией осуществляется  в   пределах  малой  рабочей  зоны, что позволяет многократно  использовать   одни  и   те  же   частоты  в   зоне обслуживания.  Число  абонентов  в  ССС  определяется пропускной способностью  и  числом  БС,  равным  числу рабочих зон, которое возрастает  по  квадратическому  закону  с  уменьшением  радиуса

рабочей зоны R при постоянном радиусе зоны обслуживания R0. Если десять лет назад  радиус рабочей зоны в ССС был  равен 5-15 км, то в настоящее время  он равен 200 м. Так уменьшение радиуса  рабочей зоны  с  30  до  0,5  км  позволит  увеличить  в  3600 раз число подвижных   абонентов,   оснащенных   радиосвязью   и    имеющих возможность  выхода   на  ТФОП.   Следовательно,   эффективность использования спектра радиочастот в ССС во много раз выше, чем в централизованных  системах  подвижной  связи,  что  позволит   в

перспективе  обеспечить  управление   большим  числом   наземных подвижных объектов.

      С уменьшением радиуса  рабочей  зоны появляется  возможность  уменьшить мощность  передатчиков  и  чувствительность приемников, что  значительно  улучшит  электромагнитную  совместимость (ЭМС) абонентов  в  ССС   и  ЭМС  между   ССС  и  другими   системами, использующими определенные спектры радиочастот, а также позволит снизить  стоимость  и  габаритные  размеры  абонентской станции, обеспечить доступ к базам данных и ЭВМ.

     Отмеченные  преимущества  позволяют  уже  в настоящее время повысить   оперативность   управления   и   контроля   в  работе подведомственных  предприятий  и  организаций, улучшить качество технологических   процессов   в   системах   с   большим  числом транспортных средств.

     Стремительный рост объемов передаваемой информации  требует значительного сокращения времени доставки и обработки  абонентом необходимой  информации.  Это  одна  из  причин  быстрого  роста мобильных средств связи на базе ССС.

     Внедрение ССС означает появление принципиально нового  вида связи -  массовой радиотелесвязи,  т.е. нового  вида услуг.  Уже сейчас абонентский терминал ССС - сотовый радиотелефон (СРТ) -признается многими зарубежными экспертами первичным  терминалом, которым абонент пользуется  как в стационарном  состоянии (дома, на службе), так и в движении. Широкое внедрение портативных  СРТ в перспективе позволит обеспечить каждого человека  персональным телефоном со своим индивидуальным номером.

     Создание систем  массовой радиотелесвязи  с большим  числом

подвижных абонентов, большой  пропускной способностью и  высоким

качеством  приема  сообщений  возможно  только при использовании

сотового  принципа построения системы связи.  Этим и  объясняется

повышенный  интерес к ССПС.

     Действующие в настоящее время зарубежные ССС по сравнению с централизованными   сетями    имеют   следующие    преимущества:

     - большое число  абонентов;

     - высокое качество  передачи телефонных  сообщений и данных;

     - возможность связи  с ЭВМ и базами  данных;

     - высокая эффективность использования спектра радиочастот и

     - лучшая электромагнитная  совместимость с  другими радиотехническими      

       системами.

     Использование ССС  широким  кругом  потребителей в  отраслях  транспорта,    связи,    энергетики,    строительства, сферы обслуживания, ремонта и др. приносит существенный  экономический эффект. По оценкам экспертов США ежегодные доходы от внедрения и эксплуатации ССС в США достигают 2 млрд. дол.

      Зарубежные эксперты отмечают  возможность создания ССС  без значительных начальных капитальных затрат. Сначала ССС создаются с  крупными  рабочими  зонами  (радиус  зон  порядка  10  км)  и относительно  небольшим  числом  абонентов.  По мере поступления доходов и роста  числа заявок на  СРТ размеры зон  уменьшаются и увеличивается число абонентов.  При этом постоянно  наращивается объем типового оборудования  базовых станций, АТС  и центральной станции  за  счет  доходов  от  использования  ССС  действующими абонентами.  Поэтому  первоначальные,  капитальные  затраты могут быть  значительно   меньше  полных   затрат,  приходящихся    на

максимальное  число абонентов. 
 
 

Модем, как средство связи. 

     Редкий серьезный деловой человек,  профессиональный программист или  системный оператор может представить себе полноценную работу без использования такого мощного,  оперативного и удобного сочетания как обычная телефонная линия,  модем  и  компьютерная  сеть.  В  то  время как первые две составляющие всего лишь техническая сторона новой организации информационного обмена между пользователями, компьютерная сеть - это та глобальная идея,  объединяющая разрозненных обладателей компьютеров и

модемов, систематизирующая и управляющая  хаотически предъявляемыми требованиями и  запросами  по  быстрому  информационному обслуживанию,  моментальной  обработкой коммерческих предложений, услугами личной конфеденциальной переписки и т.д. и т.п. Сейчас, в  условиях многократно возрастающих каждый год информационных потоков,  уже практически  невозможно  вообразить четкое взаимодействие банковских структур,  торговых и посреднических фирм, государственных учреждений и других организаций

без современной  вычислительной техники и компьютерных сетей. В противном случае пришлось бы содержать гигантский  штат  обработчиков  бумажных документов и курьеров,  причем надежность и быстрота функционирования такой системы все равно была бы значительно ниже  предоставляемой модемной связью и компьютерными сетями. А ведь каждая минута задержки в пересылке важных  информационных сообщений может вылиться в весьма ощутимые денежные потери и имиджевые крахи. Без модема немыслима система электронных коммуникаций.  Это устройство позволяет включиться в  увлекательный, а сегодня, используя последние изобретения мира телекоммуникаций, уже и просто жизненно  необходимый,  мир  информационных   потоков, электронных баз данных,  электронной почты,  электронных справочников, электронных досок объявлений и многого другого. Возможности получения  и обмена информацией с помощью модемов уже

сегодня трудно переоценить,  а то,  что ждет нас завтра, мы не можем себе даже вообразить.  Электронное письмо,  посланное по электронной почте в любую точку земного шара,  дойдет до адресата меньше,  чем  за два часа.  Мы можем поместить какое-либо объявление или рекламу в систему телеконференции вашей сети электронной почты и эту информацию через сутки узнает весь мир

( если,  конечно,  этого очень захотеть ).  Посредством модема можно,  например,  из  Москвы подключиться  напрямую к серверу в Нью-Йорке  и работать с информационными базами данных,  которые он содержит.  Наконец,  мы можем послать факс.  Уже сегодня ни одна солидная брокерская контора не может обойтись без  оперативного получения   и  передачи  информации  с  использованием компьютерных каналов связи и, как следствие, модемов. 

      Явление развития компьютерных  сетей как следствие “компьютеризации”  общества интересно и требует  особого внимания. Данная работа  не является попыткой дать оценку этому сложному научно-техническому, общественному, и даже психологическому явлению – представляется мало возможным в рамках реферата рассмотреть целый комплекс проблем, еще достаточно мало изученных в силу недавнего своего появления. Цель работы – выявить некоторые основные стороны процесса становления компьютерных телекоммуникаций, общие принципы их действия и осветить главные тенденции в компьютерных сетей в настоящий момент.