Современные средства связи

Пейджинговая  связь.

     Система персонального радиовызова (в данном случае по средствам пейджера) является удобной технологической разработкой, для той части нашего общества, которой необходимо по профессиональным или иным причинам постоянно находиться в "поле зрения" организации или группы лиц. Система персонального радиовызова, с момента разработки, сразу же нашла применение среди спецслужб, врачей и т.д. Радиус действия обычно ограничивался по площади объекта (больница, завод, охраняемая территория и т.п.) Пользователями системы персонального радиовызова становилось всё большее количество людей, увеличивалась и зона обслуживания. В наши дни система персонального радиовызова используется в основном рядовыми гражданами. Такое расширение системы привело к понятию система персонального радиовызова общего пользования.

     В зависимости от количества абонентов  варианты построения системы персонального  радиовызова подразделяются: на малые, средние и большие системы. Пример построения малой системы приведен на рисунке 1. 
 

Рисунок 1. Малая система ПРВ. 

      Малая система рассчитана на обслуживание 150-250 абонентов. Она состоит из автоматизированного рабочего места оператора, базовой передающей станции и антенно-фидерного тракта. Функциональные возможности (определяемые установленным программным обеспечением) автоматизированного рабочего места следующие:

• набор и отправка сообщений на текстовой и цифровой пейджер;
• длинна сообщения до 400 символов (конкретная программа);
• групповые сообщения;
• подготовка сообщений с клавиатуры или из файла;
• нумерация сообщений;
• встроенный кодировщик POCSAG-сигнала;
• операционная система - DOS/WINDOWS;

     Пример  построения большой системы показан  на рисунке 2. Информация, передаваемая на пейджер, поступает в пейджер-центр следующим образом:

• с городского телефона;
• с удаленных терминалов;
• с городских справочных служб;
• роуминг с другими пейджинг-центрами;
• через электронную почту INTERNET-mail.

     Сообщения через городскую АТС по многоканальной линии поступает на офисную АТС  операторского зала.  

    При передаче сообщения с помощью  городского телефона пользователь сообщает оператору номер пейджера, на который  надо передать сообщение, и непосредственно  текст самого сообщения. Оператор вводит номер пейджера и сообщение в  компьютер. С компьютера информация через концентратор локальной вычислительной сети и центральный диспетчерский пульт, поступает на пейджинг-терминал, который кодирует сообщение, предназначенное для отправки на пейджер, в формат протокола передачи данных (например, POCSAG) и передает сформированные данные на передатчик, предназначенный для преобразования кодированных сообщений в высокочастотный сигнал, его усиления и передачи на АФУ для излучения в эфир на пейджеры и ретрансляторы.

     При наличии телефона с DTMF прием цифровых сообщений может быть автоматическим. При таком способе приема сообщений пользователь после набора номера пейджер-центра подключается к оператору-автомату DTMF. При наборе пользователем номера пейджера и сообщения с помощью кнопок телефона оператор-автомат DTMF автоматически фиксирует сообщение и передает на концентратор ЛВС для последующей передачи на пейджер.

     Сообщения, пришедшие с удаленных терминалов, других пейджер-центров или из электронной почты INTERNET коммутируются на соответствующие серверы, а с них на концентратор ЛВС. Все это происходит автоматически.

     Для предоставления абонентам справочной информации в пейджер-центрах существует справочная служба, которая позволяет реализовать получение абонентами пейджеров справочной информации по следующим разделам:

• авиа и ж/д справки;
• справки о телефонах и адресах;
• данные о цене купли-прадаже наличной валюты в банках города;
• сведения о рецептуре культурных и зрелищных учреждений;
• справка - как проехать по городу.

     Справочная  информация в пейджинг-центр поступает из городских справочных служб к оператору справочной службы, который формирует и отправляет справочную информацию на пейджеры абонентов. 

Сотовая связь.

     В  настоящее  время  во  многих станах 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