Повнотекстовий пошук:
Головна > Реферат >Комунікації та зв'язок
Міністерство освіти Республіки Білорусь
Кафедра радіоелектроніки
Реферат на тему:
Принципи радіозв'язку
Загальні схеми організації радіозв'язку 3
Поширення радіохвиль у земних умовах 7
Особливості поширення та сфери застосування декаметрових хвиль 14
Список літератури
Загальні схеми організації радіозв'язку
Система передачі, у якій сигнали електрозв'язку передаються у вигляді радіохвиль у відкритому просторі, називається радіосистемою. Радіосистеми поділяються на радіолінії та радіомережі.
За способом організації радіоліній розрізняють односторонній та двосторонній радіозв'язок. Радіозв'язок, при якому одна з радіоліній здійснює лише передачу, а інша - тільки прийом, називається одностороннім. Односторонній радіозв'язок, при якому радіопередачу однієї (основної) радіостанції можуть приймати одночасно кілька кореспондентів, називається циркулярним. Прикладами односторонньої циркулярної передачі повідомлень є системи оповіщення, служби передачі повідомлень із прес-центрів редакціям газет, журналів тощо. Мережі телевізійного та звукового мовлення також є типовими зразками циркулярного способу організації радіозв'язку. При цьому радіопередавальна станція, середовище поширення радіосигналів (відкритий простір) і кожен радіоприймальний пристрій, що знаходиться в зоні дії станції, утворюють односторонню радіолінію, а сукупність таких радіоліній - мережа радіомовлення.
Двосторонній радіозв'язок передбачає можливість передачі та прийому інформації кожною радіостанцією. І тому потрібні два комплекти устаткування одностороннього зв'язку, тобто. у кожному пункті треба мати передавач і приймач. Двосторонній зв'язок може бути симплексним і дуплексним (рис. 1.1). При симплексному радіозв'язку передача і прийом кожної радіостанції ведуться по черзі. Радіопередавачі в кінцевих пунктах лінії зв'язку в цьому випадку працюють на однаковій частоті, на ту ж частоту налаштовані і приймачі. При дуплексному радіозв'язку радіопередача здійснюється одночасно з прийомом. Для кожної дуплексної лінії радіозв'язку мають бути виділені дві різні частоти. Це робиться для того, щоб приймач приймав сигнали лише від передавача з протилежного пункту та не приймав сигнали власного радіопередавача. Радіопередавачі та радіоприймачі обох кореспондентів дуплексного радіозв'язку включені протягом усього часу роботи лінії радіозв'язку.
Симплексний зв'язок використовується, як правило, за наявності відносно невеликих інформаційних потоків. Для систем передачі з великим інформаційним навантаженням характерний дуплексний зв'язок.
Якщо необхідно мати радіозв'язок із великим числом кореспондентів, то організується радіомережа (рис. 1.2). У цьому випадку одна радіостанція, яка називається головною, може передавати повідомлення як для одного, так і для кількох підлеглих кореспондентів. Її радист-оператор контролює режим роботи в радіомережі та безпосередньо встановлює черговість на передачу підлеглих станцій. Останні за відповідного дозволу можуть обмінюватися інформацією не лише з головною радіостанцією, а й між собою. Цей варіант організації радіомережі може бути побудований на основі як складного симплексу (див. рис. 1.2, а), так і складного дуплексу (див. рис. 1.2 б). У першому випадку можливе використання радіостанцій (радіопередавачів), що працюють на одній (загальній) радіохвилі (частоті). У другому випадку головна радіостанція веде передачу однією частоті, а приймає кількох (за кількістю підлеглих радіостанцій).
Будь-яка радіолінія передачі інформації (зв'язкова, звукового або телевізійного мовлення) містить на кінцях радіопередавальні та радіоприймальні пристрої, забезпечені антенами. Передавальна антена випромінює електричний сигнал передавача у вигляді радіохвилі. Приймальна антена вловлює радіохвилю, і з її виходу електричний сигнал надходить на вхід приймача. Лінії передачі електромагнітної енергії, що з'єднують антену з радіопередавачем або приймачем, називаються фідерами. Антено-фідерні пристрої – дуже важливі елементи лінії радіозв'язку. На практиці дуже часто застосовуються антени, які мають спрямовану дію. При передачі спрямована антена випромінює енергію радіохвиль у певному напрямку. Чим більша спрямованість антени, тим при меншій потужності передавача можливий радіозв'язок. Приймальні спрямовані антени збільшують відношення сигнал-перешкоди на вході приймального пристрою, що дозволяє зменшити необхідну потужність радіопередавача.
Успішна робота радіоліній залежить не тільки від конструктивних особливостей та якості виготовлення радіоапаратури. При спорудженні та експлуатації радіоліній необхідно враховувати особливості поширення радіохвиль на шляху від передаючої до приймальної антени. Ці особливості різняться залежно від діапазону частот.
Радіохвилі на радіолініях поширюються в природних умовах, а ці умови різноманітні та непостійні. Насамперед необхідно враховувати, що Земля кругла. На шляху від передаючої до приймальної антени радіохвилі мають обігнути опуклість Землі.
Самі собою електромагнітні коливання інформації не несуть. Для передачі необхідно електромагнітні коливання накласти відбиток повідомлення, тобто. використовувати високочастотні електромагнітні коливання лише ролі переносника повідомлення, що містить інформацію. З цією метою потрібно змінювати один або кілька параметрів несучого коливання (наприклад, амплітуду, частоту, фазу та інші параметри) відповідно до змін повідомлення. Тоді виходить високочастотне коливання. Про параметри, що змінюються в часі за законом переданого повідомлення. Розглянутий процес називається модуляцією.
Таким чином, будь-яке радіопередавальне пристрій повинен складатися з генератора електричних коливань, підключеного до передаючої антени, і модулятора, за допомогою якого здійснюється модуляція.
У приймальному пункті має бути пристрій, що перетворює енергію електромагнітних хвиль на енергію електричних коливань, тобто. приймальна антена. Антена вловлює електромагнітні хвилі, що випромінюються різними передавачами, що працюють на різних частотах. Щоб приймати сигнали лише однієї станції, необхідно мати вибірковий пристрій, здатний виділити з коливань різних частот ті коливання, які передаються потрібної радіостанцією. Для вирішення цього завдання використовуються електричні коливальні контури, що налаштовуються на частоту радіостанції, що приймається.
Виділені з допомогою коливального контуру високочастотні коливання необхідно піддати зворотному перетворенню, тобто. отримати з них струми або напруги, що змінюються відповідно до закону модуляції електричних коливань радіопередавача. Для вирішення цього завдання приймач повинен мати спеціальний пристрій, який називається детектором.
Нарешті виділений сигнал потрібно подати на деякий кінцевий пристрій, який запише його або дозволить людині сприймати його у вигляді звуку або світла (зображення).
Поширення радіохвиль у земних умовах
Випромінювання радіохвиль
Будь-який електричний заряд, що коливається, є джерелом змінного електромагнітного поля, що випромінює в навколишній простір. Випромінювання зарядом електромагнітної хвилі можна пояснити так. Розглянемо дві провідні кулі, що знаходяться на відстані L один від одного (рис. 1.3). Така система називається електричним диполем. Після вимкнення генератора кулі будуть заряджатися та розряджатися. При цьому по дроту L протікають струми зарядки та розрядки ємності, утвореної кулями. Місткість куль набагато більше ємності відрізків ab і cd дроту L, тому струмом зміщення між відрізками дроту можна знехтувати. Можна вважати, що струм провідності, що протікає в дроті L, замикається тільки через зміщення, що протікає в просторі між кулями. У цьому випадку амплітуда струму вздовж дроту L залишається незмінною. Такий електричний диполь називають диполем Герца.
На рис. 1.3 графічно зображено розподіл амплітуди струму вздовж дроту диполя. На цьому малюнку показані силові лінії електричного поля диполя для моменту часу, коли кулі заряджені. Лінії струму зсуву розташовані в просторі N так само, як і лінії електричного поля. При роботі генератора г змінний струмусунення викликає появу змінного магнітного поля, силові лінії якого оточують лінії струму усунення. У свою чергу змінне магнітне поле згідно із законом електромагнітної індукції викликає у навколишньому просторі появу змінного електричного поля та відповідного струму усунення тощо. Розглянутий процес поширюється на навколишньому середовищісамопідтримуючись. Якщо, наприклад, вимкнути генератор, що живить диполь, то в навколишньому середовищі продовжує поширюватися електромагнітна хвиля - струм зміщення викликає змінне магнітне поле, яке, у свою чергу, створює змінне електричне поле і струм зміщення в сусідніх областях простору. Якщо генератор, що збуджує диполь, генерує напругу, що змінюється за гармонічним законом U = L/msincof, то електромагнітне поле змінюється в часі за гармонічним законом
тією самою частотою.
Будова атмосфери Землі
У земних умовах радіохвилі поширюються у атмосфері. Атмосферу поділяють за висотою на три області: тропосферу, стратосферу та іоносферу. Нижня область - тропосфера простягається до висоти 7...10 км у полярних районах і до 16...18 км над екватором. Тропосфера перетворюється на стратосферу, верхня межа якої перебуває в розквіті близько 50...60 км. Стратосфера відрізняється від тропосфери майже повною відсутністю водяної пари, опади утворюються лише у тропосфері. Тропосфера і стратосфера впливають лише поширення УКХ.
На висоті понад 60 км повітря перебуває в іонізованому стані. Цю область називають іоносферою. Іоносфера у тому чи іншою мірою впливає поширення радіохвиль всіх діапазонів, оскільки радіохвилі викликають у ній рух вільних зарядів. Головною причиною іонізації повітря та утворення іоносфери є випромінювання Сонця. Встановлено, що іонізацію атмосфери можуть викликати тільки ультрафіолетові промені, що мають довжину хвилі менше 0,1 мкм. Іонізація атмосфери викликається також потоком частинок (корпускул), що випускаються Сонцем. Короткохвильові ультрафіолетові промені та корпускули не досягають тропосфери, і повітря в ній практично не іонізовано. Іонізація стає помітною на висотах понад 50...60 км.
Експерименти показали, що у іоносфері є кілька верств, яких відбувається відбиток радіохвиль, тобто. є кілька максимумів електронної концентрації.
На рис. 1.4 зображено типова залежність електронної концентрації N від висоти h для денного часу влітку, коли в іоносфері спостерігається найбільше шарів.
Розглянемо особливості іоносферних верств. Шар D утворюється в області, де порівняно велика щільність газу та рекомбінація вільних зарядів відбувається швидко. Тому цей шар існує лише вдень і дуже швидко зникає після заходу Сонця, коли припиняється іонізуюча дія. Влітку критична частота шару D, під якою розуміється найбільша частота радіохвилі, що відбивається при вертикальному падінні на іоносферу, більше, ніж узимку. Шар відображає міріаметрові, кілометрові та частково гектометрові хвилі, більш короткі хвилі проходять через нього, частково в ньому поглинаючись.
Шар Е існує цілодобово, але його електронна концентрація вдень набагато більша, ніж уночі, і змінюється відповідно до висоти Сонця над горизонтом. Шар Е вдень, особливо влітку, здатний відбивати декаметрові хвилі. Вночі декаметропні хвилі від шару Е не відбиваються. Гектометрові і довші хвилі відбиваються від шару будь-якої пори року та доби.
Взимку вище за шар Є існує тільки один максимум електронної концентрації - шар F. Його концентрація досягає максимуму після полудня і мінімуму - вранці. Влітку шар F розщеплюється на два шари – Ft та F2. Електронна концентрація у шарі Р2 змінюється протягом доби менш сильно, ніж у шарі Fзимою. Шар F відображає декаметрові та іноді довгі метрові хвилі.
Крім змін стану іоносфери, пов'язаних з плином року та доби, існують також регулярні зміни, зумовлені циклічності сонячної активності. Протягом років максимуму сонячної активності критичні частоти шару F зростають н 2-3 разу проти роками мінімуму.
Поширення сантиметрових, дециметрових та метрових радіохвиль.
Радіохвилі довжиною коротше 10 м називають ультракороткими. Ці сповнені охоплюють дуже широкий діапазон частот. Ширина діапазону частот тільки сантиметрових хвиль становить 27 000 МГц, що у тисячу разів перевищує ширину діапазону частот
Іншим механізмом наддальнього поширення УКХ є тропосферне розсіювання. Тропосферні неоднорідності, що викликають розсіювання, є області, в яких тиск, вологість і температура повітря відрізняються від середніх значень, що спостерігаються в навколишньому середовищі. Прикладом неоднорідностей є хмари. Неоднорідності виникають і за відсутності хмарності за рахунок завихрень, що утворюються під час переміщення повітряних мас. Ці вихори присутні за будь-яких метеорологічних умов. Найбільш інтенсивно неоднорідності утворюються на висотах 1...2 км. Кожна неоднорідність відрізняється своєю діелектричною проникністю навколишнього середовища. Ця відмінність невелика (не більше 20%), тому радіохвиля, що падає на неоднорідність, переважно проходить крізь неї. Однак частина енергії радіохвилі при цьому розсіюється в різні боки. Дзеркальне відображення неоднорідність не викликає, оскільки немає чіткої межі.
Поле у точці прийому утворюється з допомогою складання (інтерференції) безлічі хвиль, розсіяних окремими неоднорідностями у певному обсязі тропосфери. Зрушення фаз між хвилями, що інтерферують, постійно хаотично змінюються. В результаті значення сумарної напруженості змінюється за випадковим законом. Ці флуктуації поля називаються інтерференційними завмираннями. Зсуви фаз між хвилями, що інтерферують, залежать від частоти. При широкому спектрі частот сигналу зрушення фаз для окремих складових спектру виявляються різними: одні складові на даний момент можуть мати максимальний рівень, інші – мінімальний. Якщо окремі ділянки спектра завмирають одночасно, завмирання називають селективними. Селективні завмирання не дозволяють передавати тропосферними лініями широкосмугові сигнали, наприклад, телевізійні.
Завмирання сигналу при тропосферному розсіюванні можна поділити на швидкі та повільні. Інтерференційні завмирання є швидкими. Період завмирань становить секунди та їх десяті частки. Чим коротше довжина хвилі, тим сильніше змінюється зсув фаз між хвилями, що інтерферують, при русі розсіюючих неоднорідностей, тим менше період замирань. Повільні завмирання з періодом кілька годин пов'язані зі змінами метеорологічних умов, яких залежать параметри неоднорідностей і умови рефракції радіохвиль.
Для підвищення стійкості зв'язку на лініях тропосферного розсіювання застосовують рознесений прийом. У цьому випадку формують кілька сигналів, що несуть те саме повідомлення, але завмирають незалежно один від одного. Використовують рознесення по частоті та просторове рознесення. При цьому збільшують коефіцієнт спрямованої дії та площу антен. На тропосферних радіолініях зазвичай застосовують дзеркальні антени, що мають площу 400...900 м 2 .
Велике ослаблення поля при зв'язку за рахунок тропосферного розсіювання змушує застосовувати радіопередавачі великої потужності - до кількох десятків кіловат (на УКХ радіорелейних лініях прямої видимості потужність радіопередавачів зазвичай не перевищує 10 Вт). Відстань між сусідніми станціями тропосферного розсіювання становить 300...600 км. Застосування радіоліній тропосферного розсіювання доцільно в малонаселених районах, де немає сенсу часто розташовувати ретрансляційні станції чи прокладати кабель.
Наддальше поширення метрових хвиль можливе і за рахунок впливу іоносфери. Це виникненням на висоті регулярного шару Е спорадичного шару Es з підвищеною електронною концентрацією, обумовленого згорянням метеорів на висотах 80... 120 км. Протяжні області з підвищеною електронною концентрацією, здатні розсіювати метрові хвилі, існують протягом секунди, а іноді і протягом хвилини. Регулярний зв'язок шляхом відбиття від Es шару організувати неможливо.
Регулярне наддалеке поширення метрових хвиль відбувається за рахунок розсіювання на неоднорідностях електронної концентрації, що існують у шарі D і в нижніх областях шару Е. Механізм цього поширення подібний до того, що спостерігається при розсіянні в тропосфері. Велика висота області, де відбувається іоносферне розсіювання, забезпечує зв'язок одним стрибком з відривами до 2000 км. Регулярний зв'язок шляхом відбиття від Es шару організувати неможливо.
Наддальше поширення метрових хвиль відбувається також за рахунок відбиття від іонізованих метеорних слідів. В атмосферу Землі щорічно з космічними швидкостями вторгаються десятки мільярдів метеорів, що утворюють іонізовані стовпи повітря – метеорні сліди. Деякі з цих слідів викликають дзеркальне відображення метрових хвиль, інші забезпечують їхнє інтенсивне розсіювання. Внаслідок руху іонізованого газу метеорні сліди розпливаються протягом декількох секунд. У середньому сильне відбиток радіохвиль від метеорного сліду триває 0,2...0,4 з повторюється кілька разів на хвилину. Через обертання Землі навколо своєї осі умови попадання метеорів в атмосферу залежать від доби. Максимальне їхнє число спостерігається вранці, мінімальне - увечері.
Метеорний зв'язок переривчастого, оскільки рівень сигналу, достатній передачі інформації, існує лише під час появи на трасі метеорного сліду. Для передачі по метеорної лінії зв'язку інформацію на передавальному кінці накопичують у проміжках між метеорними спалахами, а під час спалаху швидко передають по радіолінії. У середньому передається кілька кілобіт за секунду при потужності передавача близько 1 кВт. Дальність метеорного зв'язку становить близько 2000 км. Організація зв'язку за рахунок іоносферного розсіювання та відображення від метеорів доцільна у полярних районах, де іоносферні бурі часто порушують поширення гектометрових хвиль, а прокладання провідних ліній та організація тропосферного зв'язку через малу щільність населення економічно недоцільні.
Особливості поширення та сфери застосування декаметрових хвиль
Поверхневі (земні) радіохвилі, що поширюються безпосередньо біля поверхні Землі і частково за рахунок дифракції, що обгинають опуклість земної кулі, в декаметровому діапазоні при потужності радіопередавача в кілька десятків кіловат можуть бути прийняті на відстанях не більше кількох десятків кілометрів. Декаметрові (короткі) хвилі поширюються переважно у вигляді просторових іоносферних хвиль. При відбитті від шару F2 радіохвиля може перекрити одним стрибком відстань 3500...4000 км (відстань стрибка вимірюється вздовж Землі). При відображенні від шарів Е та Es максимальна відстань стрибка дорівнює 2000 км. Провідність іоносфери на коротких хвиль порівняно мала, і поглинання радіохвиль в іоносфері при правильному виборі робочої частоти виявляється невеликим. Завдяки цьому короткі хвилі шляхом багаторазового відображення від іоносфери та поверхні Землі можуть забезпечити зв'язок між будь-якими точками на земній кулі без застосування ретрансляторів.
На декаметрових хвилях неможливо організувати такі ж широкосмугові радіоканали, як на УКХ. Декаметрові хвилі застосовують для звукового мовлення великі відстані, для побудови магістральних телефонних ліній великої протяжності у випадках, коли недоцільна організація УКХ радіоліній, і навіть для зв'язку з морськими суднами і літаками.
Під час радіомовлення на декаметрових хвилях необхідно враховувати можливість появи так званої зони мовчання. Мінімальний кут падіння, при якому ще можливе відображення радіохвилі від іоносфери, називається критичним. Якщо відстань між передавальним та приймальним пунктами мала, кут падіння радіохвилі на іоносферу може виявитися меншим і хвиля піде у світовий простір.
Таким чином, на поверхні Землі утворюється зона мовчання, в межах якої прийом сигналів на даній частоті неможливий.
Список літератури
1) Мамчев Г.В. – Основи радіозв'язку та телебачення. Навчальний посібник для вишів. - М: Гаряча лінія- Телеком, 2007. - 416с.
Існують два основні способи організації радіозв'язку - по радіонапрямку та по радіомережі. Вибір методу організації радіозв'язку залежить від обстановки, призначення та важливості зв'язку, специфіки бойових дій.
Радіонапрямок - спосіб організації радіозв'язку між двома командирами (штабами), при якому у кожного з них виділяється радіостанція, що працює на радіоданих, встановлених для цього радіонапрямку (рис. 2.3).
Радіостанція старшого командира (штабу) є головною. Її вказівки та розпорядження є обов'язковими для підлеглої радіостанції. Зв'язок по радіонапряму може забезпечуватися на одній або двох робочих частотах, у симплексному або дуплексному режимі. При роботі з радіонапрямком простіше і швидше встановити радіозв'язок між кореспондентами, зв'язок найбільш стійкий і надійний, пропускна здатність найбільша. При цьому можна ефективніше використовувати антени гостронаправленої дії, що дозволяє значно збільшити дальність дії та стійкість радіозв'язку.
Радіомережа - спосіб організації радіозв'язку між декількома (трьома і більше) командирами (штабами), при якому кожному з них виділяється радіостанція, що працює на радіоданих, встановлених для цієї радіомережі (рис. 2.4).
Склад та порядок роботи в радіомережі визначаються її призначенням. Радіостанція старшого командира (штабу) є головною. Її вказівки та розпорядження є обов'язковими для підлеглих радіостанцій мережі. Без виклику та дозволу головної радіостанції (крім особливих випадків) підлеглі радіостанції мережі не працюють. Під час роботи в радіомережі потрібна висока чіткість роботи та уважність радистів.
Робота в радіомережі може бути організована на одній загальній для всіх радіостанцій частоті або різних частотах прийому та передачі, на одній викликовій або кількох робочих частотах, на частотах чергового прийому, про що докладно сказано в Настанові радіозв'язку.
Способи підвищення дальності радіозв'язку кв та укв радіостанції
Дальність дії КВ та УКХ радіостанцій залежить від потужності передавача, умов поширення радіохвиль, від робочих частот, типів антен, рівня перешкод у точці прийому, чутливості та вибірковості приймача, місця розміщення радіостанції.
Для збільшення дальності дії радіостанції за рахунок збільшення потужності передавача необхідно перевести передавач з режиму "Налаштування" (знижена потужність 25 або 75%) в режим "Робота" (100%-пая потужність). У малопотужних радіостанціях режим роботи в варіанті, що «носиться», замінити режимом роботи у варіанті, що «возиться». Дальність радіостанції можна збільшити за рахунок переходу з телефонного режиму роботи в телеграфний режим.
Для забезпечення впевненого радіозв'язку великі відстані на КВ радіостанціях робочі частоти вибираються виходячи з даних спеціальних радіопрогнозів, які враховують особливості поширення радіохвиль у конкретних умовах. При призначенні робочих частот враховують взаємний вплив КВ та УКХ радіостанцій, розташованих на одному пункті управління.
При використанні командирських машин радіовузлів у бронеоб'єктах робочі частоти призначаються на підставі номограм або графіків вибору радіохвиль. Ці документи наведено в інструкціях з експлуатації з детальним описом правил користування ними. Велике значення для забезпечення надійного зв'язку на граничні відстані має правильний вибір типу антени.
Застосування спрямованих антен: антена хвилі, що біжить, «похилий промінь», Х-подібна антена, «симетричний диполь» та ін - дає можливість забезпечити радіозв'язок на великі відстані. При цьому сильно зростає рівень сигналу в точці прийому і менше впливає перешкод.
Місце для розміщення радіостанції потрібно вибирати з урахуванням рельєфу місцевості, особливостей поширення радіохвиль, наявності поблизу джерел радіоперешкод, великих споруд та будівель, ліній електропередач та зв'язку. Потрібно обов'язково враховувати можливість захисту особового складу та апаратури від зброї масового ураження та вогню противника. Ці питання розглядаються нижче.
Слід ще раз наголосити, що при вмілому виборі місця для розміщення радіостанції дальність зв'язку збільшується, підвищуються надійність та стійкість радіозв'язку.
Вузол зв'язку командного пункту є основним вузлом у системі зв'язку дивізії. Він призначений для забезпечення зв'язку командиру та штабу з командувачем та вищим штабом, з командирами та штабами підлеглих частин, з передовим (або запасним) командним пунктом та тиловим пунктом управління дивізії, а також для забезпечення внутрішнього зв'язку на командному пункті. При побудові системи зв'язку з'єднання та при використанні повного комплекту засобів зв'язку командного пункту забезпечується:
2-3 телеграфні літературні канали зв'язку зі старшим штабом, з них один із застосуванням апаратури засекречування; при цьому для здійснення літературного телеграфного зв'язку організується кілька взаємонезалежних каналів зв'язку:
1-2 канали провідного зв'язку, 2-4 канали радіорелейного зв'язку та 2-3 канали радіозв'язку.
До 15 телеграфних слухових радіозв'язків (радіомереж та радіонаправлень)
70-80 телефонних каналів, зокрема. 15-20 каналів провідного зв'язку (з них 1-2 високочастотних), 6-8 каналів радіорелейного зв'язку та до 50 каналів радіозв'язку (КВ та УКХ радіомереж), при цьому по 6-8 телефонним каналом (в т.ч. і каналом радіозв'язку) забезпечується засекречений зв'язок. Крім того, від вузла зв'язку командного пункту організується фельд'єгерсько-тиловий зв'язок із підлеглими частинами за 8-10 напрямками та круговим маршрутом.
Для забезпечення телефонного зв'язку на командному пункті з'єднання встановлюється до 10 абонентських апаратів засекреченого телефонного зв'язку, до 30 абонентських апаратів відкритого далекого і внутрішнього телефонного зв'язку.
Засоби зв'язку, що розгортаються на вузлі зв'язку командного пункту, відповідно до завдань, технічних можливостей та умов експлуатаційного обслуговування, об'єднуються організаційно і технічно в наступні елементи вузла зв'язку:
Командно-штабні машини із засобами зв'язку (КШМ)
Телефонна станція (ТФС)
Телеграфна станція (ТГС)
Група р/ст середньої потужності
Група р/ст радіорелейного зв'язку
Експедиція вузла зв'язку
Станція фельд'єгерно-поштового зв'язку
Крім того, до складу вузла зв'язку командного пункту можуть входити засоби автоматизованих систем управління та електроживлення станція.
КШМ- поєднують у собі робочі місця відповідних посадових осіб та засоби зв'язку – р/ст, комутаційні пристрої. Крім того, у деяких КШМ може бути встановлена телефонна засекречена апаратура.
Засоби зв'язку кожної КШМ забезпечують радіозв'язок по трьох-чотирьох радіомереж.
До складу вузла командного пункту з'єднання може бути до 10 КШМ, у т.ч. 1-2; 3-4
ТФС вузла зв'язку командного пункту з'єднання приймає провідні лінії далекого зв'язку, утворює 1-2 високочастотні провідні канали зв'язку, приймає телефонні канали, утворені іншими апаратними радіо- та радіорелейними станціями вузла зв'язку, здійснює їх випробування, контроль, комутацію та засекречування.
Телефонна станція вузла зв'язку командного пункту розгортається з урахуванням комплексної апаратного зв'язку П-204Т.
ТГС-станція вузла зв'язку командного пункту забезпечує утворення 1-2 телеграфних каналів проводового зв'язку шляхом виділення каналів проводового зв'язку шляхом виділення ланцюгів телекомунікації та ущільнення телефонних каналів; прийом телеграфних каналів утворених іншими апаратними та станціями (радіо-; радіорелейними); випробування та комутацію телеграфних каналів.
Система зв'язку з'єднання (частини)- сукупність вузлів і станцій зв'язку з'єднання (частини) та підлеглих частин (підрозділів), з'єднаних між собою лініями зв'язку в порядку, що відповідає приймальній організації управління військами та поставленим перед ними завданнями.
Система зв'язку з'єднання (частини) повинна бути єдиною для всіх родів військ, спеціальних служб, що досягається централізованим керівництвом зв'язком і комплексним використанням засобів зв'язку. Найважливішою вимогою до зв'язку: своєчасність встановлення, надійність, швидкість, достовірність і скритність. СвоєчасністьУстановки зв'язку є готовність зв'язку до забезпечення управління військами у призначений наказом (розпорядженням) строк.
Надійністьзв'язку є її здатність забезпечити безперервне управління військами за будь-яких умов обстановки.
Швидкістьзв'язку є її здатність, забезпечити передачу (прийом) та доставку інформації у встановлені терміни.
Достовірністьзв'язку є ступінь точності відтворення інформації у місці прийому.
Прихованістьзв'язку є її здатність протистояти розкриттю противником змісту інформації, що передається з технічних засобів зв'язку, та місць розташування пунктів управління.
Для організації та забезпечення зв'язку в з'єднанні (частини) застосовуються радіо, радіорелейні, провідні, рухливі та сигнальні засоби зв'язку. За допомогою провідних, радіо та радіорелейних засобів зв'язку організується відповідні види зв'язку: телефонний, телеграфний, телекодовий та сигнально-кодовий. Ці види зв'язку використовуються:
Телефонна та телеграфна-для ведення переговорів та передачі (прийому) телефонограм та телеграм;
Телекодова - для передачі (прийому) інформації в автоматизованих системах управління;
Сигнально-кодова - для передачі (прийому) сигналів команд та коротких розпоряджень; донесень.
Телефонний, телеграфний, телекодовий, сигнально-кодовий зв'язок може бути засекречений або відкритим.
Зв'язок може бути одностороннім або двостороннім. При односторонньому зв'язку в одного кореспондента здійснюється лише передача, в іншого лише прийом. При двосторонньому зв'язку здійснюється як прийом, і передача.
Відповідальність за зв'язок із підлеглими покладається на вищий штаб. При втраті зв'язку з підлеглим командиром (штабом) старший і підлеглий командир (штаб) зобов'язані вжити заходів до негайного відновлення.
Для забезпечення зв'язку у поєднанні створюється система зв'язку.
Вимоги до системи зв'язку:
Єдність системи зв'язку
Живість системи зв'язку
Мобільність системи зв'язку
Гнучкість системи зв'язку
Поєднання системи зв'язку
Єдність системи зв'язку- означає централізоване керівництво зв'язком всіх родів військ та служб з боку начальника штабу та начальника зв'язку з'єднання. Використання всіх сил та засобів зв'язку з'єднання за єдиним планом.
Живість систем зв'язку- Здатність протистояти впливу засобів ураження противника. Живість досягається забезпеченням зв'язку вузлів з кількома пунктами управління з урахуванням їх взаємозамінності.
Гнучкість системи зв'язку- здатність забезпечувати з'єднання (частини) в нових умовах, що різко змінюються, (при вступі в бій з маршу, переходу з оборони в атаку і т.д.)
Сполучення систем зв'язкуз'єднання (частини) із системами зв'язку вищого штабу та підлеглих частин (підрозділів) досягається наявністю сполучної ліній зв'язку, застосуванням однотипної кінцевої та каналоутворюючої апаратури.
При використанні засобів РР зв'язку необхідно враховувати залежність зв'язку від рельєфу місцевості, що викликає ретельний вибір трас ліній РР зв'язку:
Утруднення чи неможливість роботи РР ст.в русі; громіздкість антенних пристроїв; необхідність розгортання ретрансляційних ліній під час передачі даних на великі відстані, що потребує додаткової кількості РР ст. та залучення особового складу.
Обмін інформацією (наказами, розпорядженнями, доповідями, повідомленнями), тобто зв'язок між командирами (штабами) може здійснюватися чотирма способами:
особистим спілкуванням посадових осіб органон управління (командиров, офіцерів штабів);
обміном документами з допомогою рухомих засобів зв'язку (БТР, БМП, автомобілів, мотоциклів зв'язку);
подачею сигналів керування з використанням сигнальних засобів;
передачею повідомлень з технічних засобів електрозв'язку.
Особисте спілкування дозволяє командиру детальніше з'ясувати обстановку, особисто довести до підлеглих своє рішення, допомогти, проконтролювати їхні дії. У ході бою такий спосіб утруднений через великі відстані між пунктами управління та високою маневреністю бойових дій. Особисте спілкування посадових осіб органів управління знаходить застосування одному пункті управління. Найбільш широко воно використовується у мирний час при організації повсякденної діяльності військ у пунктах постійної дислокації.
Обмін документами, секретними та поштовими відправленнями за допомогою рухомих засобів можливий у всіх видах бойових дій. Істотним недоліком такого способу забезпечення зв'язку є значний час доставки документів та відправлень адресатам.
Сигнальними засобами передаються заздалегідь встановлені команди та сигнали. Такі засоби за своєю природою мало інформативні і застосовуються в основному для цілевказівки при бойовому застосуванні артилерії, авіації, а також для позначення розташування підрозділів та оповіщення військ.
Обмін інформацією з технічних засобів зв'язку найбільшою мірою забезпечує виконання всіх вимог до управління – стійкості, безперервності, оперативності та скритності. За допомогою технічних засобів зв'язку можна оперативно керувати літаками в повітрі, що рухаються бронеоб'єктами (БТР, БМП, танками і т.д.) на полі бою, а також забезпечувати управління десантами, що діють на великій відстані від пунктів управління старшого штабу, частинами та підрозділами, перебувають у оточенні.
Управління військами за допомогою технічних засобів зв'язку у складній бойовій обстановці часто є єдиним можливим. Сучасні засоби зв'язку мають можливість передавати повідомлення потай від противника. В даний час спосіб організації та забезпечення зв'язку з використанням технічних засобів є основним. Разом про те цей спосіб організації та забезпечення зв'язку є найскладнішим. Для його реалізації необхідно виконати дві умови:
посадові особи органів управління та пункти управління повинні мати технічні засоби зв'язку;
технічні засоби зв'язку повинні бути однотипними та мати можливість передавати та приймати повідомлення на інформаційних напрямках.
Місце засобів зв'язку одному інформаційному напрямі показано на рис. 2.3.
Малюнок 2.3. Місце зв'язку та засобів зв'язку на інформаційному напрямку
Видно, що на інформаційному напрямку між командиром мотострілецького батальйону та командиром мотострілецької роти обмін інформацією здійснюватиметься з використанням радіостанцій Р-158. Аналогічно посадові особи органів управління здійснюють інформаційний обмін між собою з використанням інших технічних засобів. У цьому випадку кажуть, що між посадовими особами органів управління організовано "канал зв'язку".
Канал зв'язку - сукупність засобів зв'язку та середовища поширення, що забезпечує передачу сигналів електрозв'язку між вузлами зв'язку у певній смузі частот або з певною швидкістю.
Прикладами каналу зв'язку можуть бути радіонапрямок між двома радіостанціями Р-159М (рис. 2.4) і напрямок провідний свят (рис. 2.5).
Малюнок 2.4. Структура радіоканалу (варіант)
Малюнок 2.5. Структура каналу проводового зв'язку (варіант)
У даних прикладах канал радіозв'язку є сукупність двох радіостанцій Р-159М та середовища поширення радіохвиль "ефіру", а канал провідного зв'язку є сукупність двох комплектів апаратури каналоутворення та кабелю зв'язку П-274М. Сполучні лінії та телефонні апарати до складу каналу зв'язку не входять. Такі канали називаються також каналами передачі. Канал зв'язку (канал передачі) надається абоненту чи джерелу (одержувачу) повідомлень.
Абонент - посадова особа органу (пункту) управління та (або) технічний засіб, який здійснює обмін інформацією через зв'язок.
Абонент, який працює каналами радіозв'язку, називається кореспондентом.
Джерело повідомлення – абонент, який формує повідомлення.
Отримувач повідомлення – абонент, який отримує повідомлення для подальшого використання.
Таким чином, у термінах військового зв'язку посадовець органу управління, якому надається канал зв'язку, є абонентом або джерелом (одержувачем) повідомлень. Як правило, між двома абонентами організується кілька каналів зв'язку, щоб забезпечити необхідну стійкість зв'язку. У цьому випадку говорять про спрямування зв'язку.
Напрямок зв'язку - сукупність каналів та ліній зв'язку, призначена для обміну інформацією на одному інформаційному напрямі.У системі військового зв'язку функціонує одночасно безліч напрямів зв'язку. Як приклад, варіант структури напряму зв'язку наведено на рис. 2.6.
Малюнок 2.6. Структура напряму зв'язку (варіант)
На ньому показано, що між КП мотострілецького полку та КНП мотострілецького батальйону організується напрямок зв'язку у складі радіонапрямку на радіостанціях Р-159 та польової кабельної лінії, прокладеної кабелем П-274М. Такі напрями зв'язку від КП мотострілецького полку організовуються до КНП усіх мотострілкових батальйонів та інших підрозділів.
Таким чином ми підійшли до другого поняття зв'язку. Мережа - це сукупність технічних засобів зв'язку та способів, що дозволяють здійснювати обмін інформацією у процесі управління військами та зброєю.
Мережа військова - це галузь військової справи, що забезпечує обмін інформацією та автоматизацію у системах управління військами (силами) зброєю.
Ці три поняття військового зв'язку необхідно знати, розуміти та правильно використовувати у професійному лексиконі військових зв'язківців.
Насамперед про види ведення радіозв'язку. Розрізняють два види ведення двостороннього зв'язку: дуплексний і симплексний. При дуплексному зв'язку радисти можуть працювати на передачу і прийом одночасно і незалежно один від одного. Якщо той, хто приймає щось не зрозумів, наприклад через якусь перешкоду, він, скориставшись короткочасною паузою, може перебити роботу передавального, щоб уточнити зміст повідомлення. Для такого виду зв'язку радисти повинні мати дві приймальні станції або окремо передавач і приймач, що працюють незалежно один від одного. При симплексному зв'язку радисти працюють на передачу та прийом по черзі: один передає, а інший у цей час приймає, потім, навпаки, другий передає, а перший приймає. За такого виду зв'язку перебій радиста, що працює на передачу, виключений.
Мал. 405. Схема радіозв'язку: а - за радіонапрямом; б - у радіомережі
Всі прийомопередаючі станції, побудовані за трансіверною схемою, розраховані на ведення лише симплексного зв'язку.
Незалежно від виду ведення зв'язку існують два основні способи організації двосторонніх радіозв'язків - по радіонапрямку та радіомережі.
Схема зв'язку з радіонапряму, т. е. у якомусь одному напрямі, показано на рис. 405 а. У цьому випадку два радисти цього радіонапряму працюють лише між собою. При такому способі зв'язок може бути дуже стійким і до того ж дуплексним. Оскільки радистам повідомляється напрям лінії зв'язку, можуть застосовувати антени спрямованого дії, збільшують дальність і надійність зв'язку.
Зв'язок у радіомережі - зв'язок між трьома та більше радистами (рис. 405,б). Для кожної радіостанції виділяється робоча частота, зазвичай загальна всім станцій даної радіомережі, і запасна - робоча частота, яку перебудовують станції у разі появи перешкод чи нестійкого зв'язку першої виділеної частоті. Серед них є головна станція, яка встановлює порядок роботи у радіомережі. Як правило, зв'язок ведеться почергово між парою радіостанцій, інші станції мережі в цей час переключені на прийом. Чіткість, уважність та дисципліна радистів – гарантія злагодженої роботи в радіомережі. Інакше зв'язок може бути порушений через взаємні перешкоди.
Чи можна малопотужними станціями створити лінію зв'язку, довжина якої значно перевищує їхню «дальнобійність». Можна, можливо. Як? За допомогою пункту ретрансляції (рис. 406) - проміжного пункту, де ведеться прийом від однієї станції, посилення та подальша передача сигналів до іншої станції радіолінії зв'язку, але вже на іншій частоті.
Мал. 406. Пункт ретрансляції
Для такого проміжного пункту використовуються дві радіостанції, з'єднані між собою провідною лінією зв'язку, а при ретрансляції в дуплексному режимі - два приймачі та два передавачі.
А якщо пункт ретрансляції розмістити у гелікоптері? Протяжність лінії зв'язку між її кінцевими радіостанціями може бути збільшена.
Дальність, стійкість та якість радіозв'язку залежать від того, як розміщені радіостанції та їх антени. У містах та інших великих населених пунктахдальність радіозв'язку, і особливо на УКХ, зменшується в порівнянні з радіозв'язком між станціями польових умовах. А якщо радіостанція з антеною опиниться у підвалі, під мостом, у каналізаційному коридорі, то радіозв'язок взагалі може зникнути через поглинання електромагнітної енергії земляними укриттями, залізобетонними конструкціями. Ось чому досвідчений радист намагається розмістити свою УКХ станцію або її антену, з'єднану з приймачем фідером, на піднесенні, наприклад, на горищі будівлі, на даху, і можливо далі від глухих стін та залізобетонних перекриттів. Зв'язок стає кращим! У лісисто-болотистій місцевості радисти розгортають свої станції на узліссях лісу, у дрібноліссі, на галявинах, уникаючи впливу на поширення радіохвиль вологих стовбурів дерев.
Мал. 407. Розгортання УКХ радіостанції у гористій місцевості
У таких умовах добре подовжити штирову антену і підняти її вище за дерева.
У гористій місцевості УКХ радіостанції розгортають на пагорбах (рис. 407), щоб антени станцій «бачили» один одного. Однак, якщо УКХ станції будуть розгорнуті поблизу гори або за горою, що закриває кореспондента, зв'язок може бути порушений. Якщо радіозв'язок встановлюють через замерзле озеро, річку або іншу водойму з прісною водою, УКХ радіостанції розташовують не на льоду водоймища, а подалі від берега на височини.
Що являє собою променева антена, що володіє спрямованістю випромінювання та прийому радіохвиль? Це провід довжиною близько , натягнутий на ізоляторах над землею, один кінець якого підключений до приймача (рис. 408). До іншого кінця дроту через навантажувальний резистор опором близько 400 Ом приєднують противагу - кілька відрізків дроту, що дорівнює приблизно чверті довжини робочої хвилі радіостанції. Провід такої антени за допомогою кілочків, що входять до комплекту радіостанції, підвішують горизонтально над землею на висоті . При цьому вісь дроту антени повинна співпадати з направленням на кореспондента і «дивитися» на нього резистором навантаження з противагою. У цьому напрямку антена і випромінює більшу частину електромагнітної енергії і набагато краще, ніж з інших напрямків приймає радіохвилі. Таку антену добре використовувати, коли радисту доводиться працювати у бліндажі, підвалі, окопі чи іншому укритті.
Мал. 408. Променева антена
Так само можна винести з укриття і штирову антену, з'єднавши її з приймачем високочастотним кабелем. Але за ефективністю роботи штирева антена поступається променевою.
Для зв'язку великі відстані в діапазоні УКХ може бути створена радіорелейна лінія зв'язку.
Ця стаття розрахована головним чином не на професіоналів 8 галузі радіозв'язку, а на керівників і тих співробітників фірм, підприємств та структур, які займаються організацією власної службової чи комерційної системи радіозв'язку та стоять перед проблемою вибору обладнання та типу системи. У планованому циклі статей розглядатимуться системи, починаючи від найпростіших симплексних радіомереж до транкінгових багатозонових систем. (Питання Сі-Бі цивільного радіозв'язку в діапазоні 27 МГц тут не розглядатимуться). Сподіваємося, що інформація в цих статтях допоможе потенційним покупцям і користувачам розширити свої пізнання в радіозв'язку і вибрати таку схему побудови системи зв'язку та обладнання, які найбільшою мірою відповідають специфіці їх діяльності.
1. Частотні діапазони
Для організації мереж професійного радіозв'язку у Росії виділено такі частотні діапазони:
Для організації систем радіозв'язку мають бути виділені номінали частот. Як правило, дозволи на використання радіочастоти видає Держзв'язокнагляд. Винятки становлять ряд відомчих систем зв'язку, наприклад, силових структур, за якими закріплені виділені піддіапазони частот. Але в будь-якому випадку для створення системи зв'язку у вказаних діапазонах обов'язково потрібне виділення номіналів частот.
2. Типи радіообладнання
Представлені на російському ринкурадіозасоби можна розділити на групи за такими категоріями:
Професійні, комерційні та аматорські станції, як правило, не відрізняються за основними радіотехнічними параметрами (частотні діапазони, вихідна потужність, чутливість). Вибір тієї чи іншої типу устаткування визначається умовами експлуатації, необхідним набором функцій та. природно, доступними грошима(професійні радіостанції, наприклад, можуть коштувати вдвічі дорожче за комерційні).
3. Дальність радіозв'язку
Дальність зв'язку залежить від великої кількості параметрів (відкрита місцевість або місто, рельєф місцевості, висота установки антен, рівень перешкод тощо) і може бути точно визначена лише експериментальним шляхом. Орієнтовні значення дальності радіозв'язку наведено на рис. 1.
4. Частотні канали та режими роботи радіостанцій
Переважна більшість сучасних радіостанцій працює у симплексному чи напівдуплексному режимі. При цьому прийом та передача одночасно неможливі. Увімкнення станції на передачу здійснюється натисканням тангенти. При відпусканні тангенти станція перетворюється на режим прийому. Частоти передачі та прийому утворюють частотний канал і в загальному випадку можуть бути різними. Якщо частоти передачі та прийому збігаються, то канал називається симплексним. Якщо частоти передачі та прийому різні, то канал є дуплексним, а режим роботи радіостанцій напівдуплексним. У режимі повного дуплексу (тобто коли передача та прийом здійснюються одночасно і тангенту натискати не потрібно) на дуплексному каналі можуть працювати тільки повно дуплексні радіостанції. Необхідно відзначити, що практично всі радіостанції, незалежно від типу частотного каналу, працюють у симплексному (або напівдуплексному) режимі (дуплексні радіостанції мало поширені через високу вартість). У станцію можуть бути запрограмовані параметри різних каналів. Залежно від моделі радіостанції кількість каналів може змінюватись від 1 до 100 і більше.
5. Симплексні радіомережі
Вибір типу радіомережі визначається наявним частотним ресурсом, кількістю користувачів та специфікою їхньої роботи. Розглянемо найпростіший варіант, коли використовується один номінал частоти (одна симплексна частота). Як правило, кількість радіостанцій, що працюють у такому режимі, невелика (5-25). У радіомережі можуть використовуватися портативні, автомобільні та стаціонарні радіостанції. Усі вони рівнозначні. Зрозуміло, дальність зв'язку між автомобільними (стаціонарними) станціями вища.
У найпростішому випадку всі користувачі радіостанцій, що працюють на одній частоті, чують один одного та викликають необхідного абонента голосом (рис. 2).
Досить поширеним є варіант, коли одна із станцій є диспетчерською (рис. 3). Це, як правило, стаціонарна станція, що має антену з високим коефіцієнтом посилення і розміщена досить високо. При цьому завдяки правильному виборутипу антени та її розміщення, дальність зв'язку з диспетчерською станцією збільшується і абоненти, які не мають змоги зв'язатися між собою безпосередньо, можуть передати повідомлення через диспетчера. За наявності дуплексної пари частот раціональніше використовувати ретранслятор). Диспетчерські радіомережі найчастіше використовуються для організації технологічного або службового радіозв'язку.
6. Групи абонентів у симплексній радіомережі
Досить часто у системі радіозв'язку потрібно розділити абонентів на групи. Найпростіший варіант розв'язання цього завдання - виділити кожній групі свій номінал частоти, що у більшості випадків неможливо через обмеженого частотного ресурсу. Найбільш прийнятним рішенням у цьому випадку є поділ груп за тональними або цифровими пілот-сигналами (рис. 4).
Кожна радіостанція має шумоподавлювач (squelch), що перешкоджає попаданню ефірного шуму в гучномовець (або навушники) без сигналу. Крім того, практично всі сучасні радіостанції мають функції тонального (TONESQUELCH, CTCS5, PL) та/або цифрового (DIGITAL SQUELCH, DCS, DPL) керування шумоподавлювачем.
Що таке ТОНАЛЬНЕ ШУМОПОГІДАННЯ (синоніми TONE SQUELCH, CTCSS, PL)?
Смуга звукових (голосових) частот у радіостанції виділяється спеціальним фільтром і має ширину від 300 до 3000 Гц, що цілком достатньо для розбірливої передачі мовлення. Є також смуга субтональних частот від 67 до 250 Гц. Сигнали у цій смузі не пропускаються фільтром звукових частоті в динаміці не чути, Пілот-сигнал є тоновим сигналом субтональної частоти, який передається одночасне голосовим сигналом. У субтональній смузі виділено 49 стандартних більшості типів радіообладнання тонів. У радіостанції, крім частоти прийому та передачі, встановлюється [програмується] частота або табличний номер тонового сигналу, який буде передаватися разом зі звуковим у режимі передачі, та частота або номер тонового сигналу, при розпізнаванні якого в режимі прийому шумоглушник повинен бути відкритий і звуковий сигнал подано в гучномовець. Пілот-сигнали прийому та передачі в більшості випадків вибираються однаковими.
Що таке ЦИФРОВЕ ШУМОПОДАВАННЯ (синоніми DIGITAL SQUELCH, DCS, DPL, цифровий пілот-сигнал).
Принцип роботи систем цифрового управління шумоподавником аналогічний тональним. У субтональній смузі передається цифровий сигнал (повторювана послідовність 8 біт з несучою частотою 133 Гц). Цифрові пілот-сигнали також стандартизовані. Їхня кількість понад 100.
Слід зазначити, що системи тонального шумоподавлення найпоширеніші і є майже переважають у всіх типах сучасних радіостанцій. Багато типів радіостанцій мають і тональне і цифрове шумозаглушення (на вибір). Таблиці пілот-сигналів у різних типах радіостанцій можуть повністю не збігатися. Тим не менш, навіть при використанні різних типів обладнання можна виділити групу пілот-сигналів, однакову для всіх станцій.
Отже, використовуючи систему тонального чи цифрового шумоподавлення можна розділити на групи користувачів, що працюють на одній частоті. Кожній групі надається свій пілот-сигнал, і користувачі радіостанцій чутимуть лише членів своєї групи. Однак це не означає, що всі групи користувачів зможуть вести переговори одночасно. Як правило, при подібному поділі на групи а радіостанціях програмується заборона включення передачі за наявності в ефірі "чужого" пілот-сигналу. Одна і та радіостанція може бути членом різних груп. При цьому різних каналах встановлюються відповідні пілот-сигнали. Номінал частоти при цьому на всіх каналах може бути одним і тим же.
Примітка. На жаль, немає єдиної усталеної термінології визначення систем управління шумоподавником. Термін "ПІЛОТ-СИГНАЛ" введений у вжиток як найбільш простий і зрозумілий. Термінологія фірми MOTOROLA: PL (Private Line)< DPL (Digital Private Line). PL и DPL являются зарегистрированными торговыми марками фирмы MOTOROLA. Международная терминология: CTCSS(Continuous Tone Coded Squelch), DCS (Dltftal Coded Squelch).
7. Дистанційне керування стаціонарною станцією
У деяких випадках для найкращого радіо-покриття зони обслуговування радіомережі потрібна дистанційна установка диспетчерської станції. Найбільш поширеним рішенням є використання комплектів дистанційного керування серії С100 (MOTOROLA). Існує два варіанти організації дистанційного керування стаціонарними радіостанціями MOTOROLA GM300/GM350:
Варіант 1. Локальне дистанційне керування (рис 5).
Застосовується, коли керована станція віддалена від диспетчерського пульта С100 LOCAL (EN 1000) на відстань до 300 м. Пульт дистанційного керування серії С100 по дизайну схожий зі стандартним телефонним апаратом, на трубці якого розташована тангента. Крім того, є можливість - гучного зв'язку - пульт має вбудований гучномовець, мікрофон та кнопку "ПЕРЕДАЧА".
Пульт С100 LOCAL підключається безпосередньо до аксесуарів GM300/GM350. Управління здійснюється за шестипровідним кабелем. Живлення пульта здійснюється напругою 12 Ст.
До однієї радіостанції може бути підключено кілька пультів, але сумарна довжина з'єднувальних кабелів не повинна перевищувати 300 м.
Переваги цього варіанта – невисока вартість.
Недоліки – необхідність прокладання шестипровідного кабелю: обмежена дальність дистанційного керування.
Варіант 2.
Тональне дистанційне керування (рис. 6). Застосовується у тих випадках, коли керована станція віддалена від диспетчерського пульта С100 TONE (EN 1001) на відстань понад 300 м (до кількох кілометрів). Управління радіостанцією здійснюється тональними сигналами виділеної доухпроводной лінії. Для декодування тональних сигналів керування та перетворення їх на сигнали керування радіостанцією використовується тональний адаптер дистанційного керування. Цей пристрій підключається безпосередньо до роз'єму стаціонарної радіостанції GM300/GM350. Живлення адаптера здійснюється від станції- Лінія, по якій здійснюється керування, підключається до адаптера - з одного боку та до пульта C100TONE - з іншого. З тонального пульта можна перемикати до двох каналів на станції (на пульті є кнопки F1/F2). В іншому дизайн тонального пульта аналогічний дизайну локального.
Переваги – велика дальність дистанційного керування; можливість перемикання каналів
Недоліки – необхідність використання адаптера; висока вартість у порівнянні з локальним варіантом.
Примітка. Переключення каналів можливе лише при роботі з 16-канальними моделями GM300 та 128-канальними моделями GM350.
8. Вихід у телефонну мережу (рис. 7)
Навіть при використанні однієї симплексної частоти в мережі може бути організований вихід в телефонну мережу (як правило, відомчу). Для цього необхідно встановити стаціонарну радіостанцію з телефонним інтерфейсом, а портативні та автомобільні станції повинні мати ефонну (ОТМР) клавіатуру. Що таке DTMF?
DTMF (Dual Tone Multi Frequency) – це система селективного виклику, яка використовується в телефонії. У Росії її, як відомо, найбільше поширений імпульсний набір телефонних номерів, т. е. кожна цифра передається відповідним числом імпульсів. У більшості країн із розвиненою інфраструктурою телефонних мереж застосовується тональний набір, тобто кожна цифра передається парою сигналів тональної частоти. Це і є сигнальна система DTMF. Стандартний набір сигналів DTMF включає цифри від 0 до 9, а також символи "#" і - "*" Радіостанції, що мають клавіатуру DTMF (аналогічну телефонній), можуть передавати сигнали DTMF в ефір і виходити в телефонну мережу через телефонний інтерфейс. Стаціонарна станція, обладнана телефонним інтерфейсом, приймає телефонний номер у системі DTMF, що набирається з абонентської станції, та передає його до телефонної мережі. Якщо в телефонній мережі використовується імпульсний набір, то телефонний інтерфейс перетворює DTMF на відповідний сигнал-номер в імпульсному вигляді. Як правило, при використанні найпростіших телефонних інтерфейсів без селективного виклику абоненти всіх станцій радіомережі будуть чути телефонні переговори (якщо вони не поділені на групи з пілот-сигналів). На каналі, де використовується телефонний інтерфейс, може бути встановлений певний пілот-сигнал. Абонент телефонної мережі, який набрав номер телефонного інтерфейсу, також викличе одночасно всіх радіоабонентів або радіостанції групи з відповідним пілот-сигналом.
9. Сигнальні системи селективного (виборчого) дзвінка.
Як зазначалося в попередній статті, абоненти радіомережі можуть бути поділені на групи з використанням тональних або цифрових пілот-сигналів. Крім того, існують системи селективного виклику, під час використання яких можна викликати конкретного абонента, а також реалізувати низку додаткових функцій. Слід зазначити, що використання сигнальних систем дозволяє реалізувати функції лише на рівні абонентських радіостанцій без використання складного базового устаткування.
Загальний принцип дії систем селективного виклику:
1. Кожній радіостанції надається індивідуальний номер.
2. Групі радіостанцій надається груповий номер (кожна радіостанція може мати індивідуальний номер і може бути членом однієї або кількох груп).
3. Залежно від типу сигнальної системи та обладнання, що використовується, індивідуальні та групові номери станцій записуються в пам'ять або можуть бути набрані з клавіатури викликаючої станції.
4. При виборі номера викликаної станції з комірки пам'яті або його набору за допомогою клавіатури станції, що викликає, в ефір надсилається відповідний сигнал, який декодується викликаною станцією. Після декодування сигналу шумоглушник станції, що викликається, відкривається і переговори можуть бути розпочаті. Шумоподавлювачі інших абонентських станцій залишаються закритими. (Процедура виклику групи аналогічна до індивідуального виклику).
5. Залежно від типу радіостанції, сигнали системи індивідуального виклику можуть і кодуватися і декодуватися, тільки кодуватися або тільки декодуватися. Можливе використання різних сигнальних систем у режимі прийому та передачі.
6. Сигнальні системи можуть використовуватись спільно з пілот-сигналами.
7. Використання сигнальних систем орієнтоване насамперед на вирішення професійних завдань. Найчастіше можливість використання систем індивідуального виклику мають лише професійні радіостанції. (Виняток становлять такі системи, як DTMF та однотональний виклик, які часто використовуються в комерційних та аматорських радіостанціях).
Типи сигнальних систем.
1. DTMF (див. вище).
У більшості випадків радіостанції комплектуються лише DTMF-кодером.
У разі наявності DTMF-декодера можлива організація селективного виклику.
2. Однотональний виклик (Single Толі).
Тоновий сигнал у смузі звукових частот програмованої частоти і тривалості, при декодуванні якого відкривається шумоглушник викликаної станції і подається сигнал виклику.
3. Двотональний виклик (2-TONE, Motorola QuickCall II).
Фізично є послідовним двотоновим сигналом у смузі звукових частот. Існують стандартні таблиці частот чи номерів тонів. У деяких типах станцій передбачено можливість програмування параметрів сигналу. У більшості випадків радіостанції мають можливість лише декодувати сигнали двотонового дзвінка. У радіостанції на кожному каналі програмується двотонова послідовність, при декодуванні якої буде відкрито шумоглушник і подано сигнал виклику. У пам'ять радіостанції, що має можливість кодування сигналів двотонального виклику (це, як правило, диспетчерська станція), записуються номери абонентських станцій радіомережі або груп та відповідні їм двотонові сигнали. Для виклику певної радіостанції або групи станцій необхідно вибрати її номер (вибір номера виконується з пам'яті за допомогою стрілок "вгору"7"вниз" з одночасним відображенням на дисплеї станції) та натиснути тангенту.
4. Сигнальна система MDC-1200 фірми MOTOROLA
Фізично є цифровий частотно-маніпульований сигнал. "1" кодується одним періодом частоти 1200 Гц, "0" - півтора періодами частоти 1800 Гц. Швидкість передачі цифрової інформації 1200 біт/с (звідси назва MDC-1200). За характером застосування система MDC-1200 аналогічна QuickCall II. Індивідуальному або груповому номеру MDC-1200 відповідає цифровий сигнал.
5. Пакет сигнальних систем RapidCall.
Пакет сигнальних систем RapidCall розроблений фірмою MOTOROLA і дозволяє реалізувати ряд спеціальних функцій, що базуються на використанні сигнальних систем MDC-1200, QuickCall II та DTMF. Необхідно відзначити, що функції пакету RapidCall підтримуються лише радіостанціями MOTOROLA (GP300, Р110, Р200, VISAR, HT1000, GM300, М208, М216).
ФУНКЦІЇ СИСТЕМИ RAPIDCALL:
Voice Selective Call (Sel Са11)-селективний виклик;
Call Alert - повідомлення про виклик, що прийшов без абонента (індикація на дисплеї, звуковий сигнал);
PTT-ID - передача індивідуального номера радіостанції при кожному натисканні на тангенту та відображення цього номера на дисплеї диспетчерської станції;
External Alarm (для автомобільних радіостанцій) - повідомлення про виклик без абонента шляхом включення світлових приладів автомобіля або звукового сигналу;
Radio Check – перевірка наявності радіозв'язку без участі оператора. Сигнал надсилається з диспетчерської станції та декодується абонентською станцією. Після цього абонентська станція автоматично видає сигнал підтвердження;
Emergency Alarm – сигнал тривоги. Надсилається після натискання на абонентській станції на кнопку "тривога" (для портативних станцій) або при замиканні контактів спеціального реле або педалі (для автомобільних станцій). Сигнал тривоги надсилається на диспетчерську станцію автоматично і багаторазово до отримання автоматичного підтвердження прийому. На дисплеї диспетчерської станції відображається символ, що відповідає сигналу тривоги, та номер радіостанції, що надіслав цей сигнал.
Типову структуру диспетчерської системи з використанням пакету RapidCall наведено на рис. 1. Як диспетчерська станція може використовуватися 16-канальна модель радіостанції MOTOROLA GM300, як абонентська станція - 8- і 16-канальні моделі GP300 і GM300.
6. П'ятитональний виклик (5-TONE, Select-5).
Фізично є послідовність тональних сигналів у смузі звукових частот. Кількість тонів у сигналі може бути від 1 до 7. Назва "п'ятитональний виклик" відображає структуру попередніх версій, де кількість тонів була жорстко фіксована. Кожна цифра номера радіостанції програмується певним тоном. Найбільшого поширення ця сигнальна система набула у Європі. Є кілька різних таблиць тонів, які у різних європейських країнах (CCIR, ZVEI, EEA). Залежно від типу устаткування підтримується той чи інший набір тонів. У радіостанціях фірми MOTOROLA реалізована система селективного виклику Select-5, яка не тільки підтримує всі найбільш поширені набори тонів, але й дозволяє створювати таблиці користувача.
Як правило, на станціях передбачена можливість кодування, так і декодування сигналів Select-5. Набір номера може виконуватися як із клавіатури, так і з комірки пам'яті. При використанні системи Select-5 реалізуються функції, аналогічні до функцій пакету RapidCall, а також ряд додаткових.
Слід зазначити, що з перелічених функцій реалізовані в сучасних транкінгових системах зв'язку. Крім того, у транкінгових системах управління абонентською станцією максимально спрощено, чого не можна сказати, наприклад, про системи з використанням RapidCall. Проте безперечною перевагою подібних систем вважатимуться реалізацію значної частини функцій лише на рівні абонентського устаткування без використання дорогих базових станцій.
RapidCall, Call Alert, Se/Call, MDC-1200, Select-5 є зареєстрованими торговими марками фірми MOTOROLA Inc.
10 Використання ретрансляторів у радіомережах
Досі розглядалися симплексні радіомережі. За наявності двох номіналів частот (дуплексної пари) можлива організація радіомережі з використанням ретранслятора, що дозволяє значно збільшити дальність радіозв'язку. (Одночастотні ехо-ретранслятори із записом сигналу не розглядаються).
Функції ретранслятора
Ретранслятор приймає сигнал на частоті F1, демодулює його, посилює та передає на частоті F2. Час, що витрачається на обробку сигналу, вважається дуже малим. Ретранслятор є дуплексним пристроєм, тобто прийом та передача здійснюються одночасно.
Частота передачі всіх абонентських станцій, що працюють через ретранслятор, дорівнює F1, а частота прийому – F2. Абонентські радіостанції працюють при цьому в режимі двочастотного симплексу напівдуплексу (рис. 2).
Дуплексний інтервал та дуплексний фільтр
Для роботи ретранслятора можуть використовуватися дві окремі антени для прийому та передачі або одна антена та дуплексний фільтр.
Дуплексним інтервалом називається різниця частот прийому та передачі. Для виключення взаємного впливу приймальна та передавальна антени повинні бути встановлені на певній відстані один від одного. Розмір просторового рознесення має зворотну залежність від величини дуплексного інтервалу. Не завжди вдається встановити антени в такий спосіб, щоб уникнути взаємного впливу. У більшості випадків використовуються одна приймально-передавальна антена і дуплексний фільтр - пристрій, що розділяє смуги прийому та передачі. Нормальним дуплексним інтервалом до роботи в напівдуплексному режимі є інтервал 4...5 МГц. При цьому вдається зробити дуплексний фільтр досить недорогим та компактним. У разі меншого або більшого дуплексного інтервалу конструкція дуплексного фільтра ускладнюється, а ціна значно зростає.
Робочий цикл ретранслятора
Робочим циклом ретранслятора називається відсоток часу безперервної роботи з певним постійним рівнем вихідної потужності, без виходу ретранслятора з ладу. Робочий цикл найбільшою мірою визначається системою охолодження передавача та параметрами блоку живлення.
Склад ретранслятора
До складу ретранслятора входять, як правило, приймач, блок живлення, контролер, корпус із системою охолодження. Блок живлення, контролер, дуплексний фільтр можуть бути вбудованим або зовнішнім. Система охолодження може бути примусовою (радіатор+вентилятор) або пасивною (тільки радіатор). У ретрансляторах MOTOROLA GR300/GR500 як блоки приймача та передавача використовуються автомобільні радіостанції GM300/350.
Примітка. Вище описані принципи побудови найбільш популярних ретрансляторів таких як VERTEX VXR-5000, MOTOROLA GR300/500, KENWOOD TKR-720/820.
Режими роботи ретранслятора
1. "Відкритий ретранслятор"
У цьому режимі доступ до ретранслятора не обмежений. При появі в ефірі, що несе з частотою, що відповідає частоті прийому ретранслятора, сигнал ретранслюється.
2. Ретранслятор із кодом доступу.
Доступ до ретранслятора може бути обмеженим. Ретрансляція відбудеться лише після декодування запрограмованого сигналу доступу. У найпростішому випадку ретранслятор може бути відкритим відповідним пілот сигналом. При використанні складніших контролерів код доступу може передаватися в різних сигнальних системах (SingleTone, DTMF, MDC-1200).
3. Мультигруповий ретранслятор.
Як і в симплексній радіомережі, абоненти можуть бути поділені на групи з пілот-сигналів. Як контролер ретранслятора використовується пристрій, найчастіше званий TONE PANEL У контролері для різних груп користувачів записуються пілот-сигнали, які повинні бути декодовані, і відповідні їм пілот-сигнали, які повинні бути передані при ретрансляції. Кожній групі відповідає своя пара пілот-сигналів на прийом та передачу, які в окремому випадку можуть збігатися У разі, якщо ретранслятор зайнятий однією групою абонентів, вихід на передачу іншим групам заборонено. Кількість груп визначається типом контролера. Досить популярним типом мультигрупового ретранслятора є MOTOROLA GR300/500 із контролером ZETRON ZR310.
4. Ретранслятор із виходом у телефонну мережу.
Як і в симплексній радіомережі, при використанні стаціонарної станції з телефонним інтерфейсом можливе використання ретранслятора з контролером, що забезпечує вихід телефонної мережі. (Як найпростіший варіант без селективного виклику може бути використаний ретранслятор MOTOROLA GR300/500 з контролером i50R.)
1) радіоабонент - група (відкритий радіозв'язок, усі чують один одного);
2) радіоабонент - абонент телефонної мережі (всі інші абоненти чують переговори та можуть втрутитися);
3) абонент телефонної мережі – група радіоабонентів.
5. Ретранслятор із селективним викликом.
У разі використання ретранслятора з відповідним контролером можлива організація індивідуального або групового виклику. Досить популярною є комбінація контролера із селективним викликом та телефонним інтерфейсом (рис. 3).
При цьому абоненти мережі можуть використовувати такі типи дзвінка:
1) радіоабонент – радіоабонент (індивідуальний виклик);
2) радіоабонент – група;
3) радіоабонент – абонент телефонної мережі;
4) абонент телефонної мережі – радіоабонент;
5) абонент телефонної мережі – група радіоабонентів.
Одним з найпопулярніших контролерів із селективним викликом та телефонним інтерфейсом є ZETRON ZR320. При використанні для організації селективного виклику можуть застосовуватися різні сигнальні системи. Найбільш стандартним варіантом є використання DTMF як вхідної системи (з боку ретранслятора/базової станції). Як вихідний сигнал використовується відповідний пілот-сигнал. У кожній абонентській станції програмується індивідуальний пілот сигнал на прийом. У контролері задається таблиця відповідності індивідуальних DTMF-номерів та пілот-сигналів. Режими ретрансляції та виходу в телефонну мережу вибираються різними DTMF-кодами доступу, які необхідно набрати з клавіатури або викликати з комірки пам'яті та, отримавши сигнал готовності системи, розпочати набір номера радіоабонента або телефонного номера.
Номер викликаної станції набирається з DTMF клавіатури станції, що викликає. Після декодування номера в контролері в ефір передається відповідний пілот-сигнал разом з звуковим сигналомвиклику, що генерується контролером.
Транкінгові системи
Незважаючи на те, що сучасні не-транкінгові системи можуть надавати користувачеві широкі можливості при організації радіозв'язку, всім їм притаманний один загальний недолік - неефективне використання радіочастот.
Пояснимо ситуацію простим прикладом. Припустимо, у нас є три радіочастотні канали, кожен з яких жорстко закріплений за кількома групами користувачів. При цьому для такої системи (точніше, трьох окремих систем) типова ситуація, зображена на рис. а: канал 1 перевантажений, водночас канал 2 не використовується. Уявімо, що наші три канали об'єднані в єдину систему та рівнодоступні для будь-якої групи абонентів. У цьому випадку ситуація виглядатиме так, як показано на рис. б. Очевидно, що якість обслуговування зросла за рахунок покращення використання каналів, і ми отримали найпростішу транкінгову систему.
Отже, транкінгова система радіозв'язку (далі у тексті TCP) - це система, у якій використовується принцип рівної доступності каналів всім абонентів чи груп абонентів. Цей принцип давно і повсюдно використовується в телефонних мережах, звідки в радіозв'язок і надійшло слово trunk (пучок, тобто пучок рівнодоступних каналів).
Основною, що визначає назву, функцією обладнання TCP є автоматичне надання вільного радіоканалу на вимогу абонента радіостанції і перемикання на цей канал абонента або групи абонентів, що викликається. До речі, з цієї точки зору бездротові телефони (такі як PANASONIC KX-T9080), що працюють на загальному наборі радіоканалів, також у сукупності утворюють TCP. Однак сучасні системи професійного радіозв'язку, про які далі йдеться, мають і низку інших можливостей.
Загальні можливості транкінгових систем
Насамперед, це збільшення радіусу дії системи, оскільки навіть у найпростішій TCP зв'язок радіостанцій між собою здійснюється через ретранслятори базової станції (БС). Крім того, багатозонові TCP мають у своєму складі декілька (від одиниць до сотень) БС, кожна з яких обслуговує свою зону. При цьому система встановить з'єднання між радіостанціями незалежно від їхнього розташування і, як правило, абсолютно прозоро для користувачів радіостанцій, що викликається і викликає.
Крім виклику групи радіостанцій (є у всіх TCP), майже всі системи забезпечують індивідуальний виклик конкретної радіостанції. При цьому багато сучасних TCP забезпечують розподіл всього парку радіостанцій на окремі загони. Загін - це сукупність радіостанцій, що належать певній організації, всередині якого здійснимо індивідуальний та груповий виклик. Передбачається, що виклики між загонами здебільшого заборонені (хоча можуть бути дозволені конкретним радіостанціям). Таким чином, кожна з організацій, що користуються TCP, може мати свою ізольовану систему зв'язку.
Як правило, TCP забезпечують зв'язок радіостанції з абонентами міської та кількох установчих телефонних мереж, причому їхнє підключення до таких мереж може здійснюватися як найпростішим способом за абонентськими лініями (аналогічно офісним АТС), так і по сполучних лініях. В останньому випадку з точки зору нумерації абонентів TCP стає частиною телефонної мережі міста або установи.
Сучасні TCP надають широкий спектр послуг з передачі даних між радіостанціями.
Доступ до кожного виду послуг, які надає система, зазвичай програмується індивідуально для кожного абонента. Крім того, програмується граничний час розмови та пріоритет абонента. TCP також мають захист від несанкціонованого доступу до системи.
І при роботі радіостанції в TCP можуть виникнути ситуації, в яких необхідно обійтися без її послуг (зв'язок із звичайною радіостанцією, відмова БС, вихід за зону дії всіх БС системи). На цей випадок всі радіостанції, розраховані працювати в TCP, мають можливість перемикання в режим звичайної радіостанції. Зрозуміло, що цю можливість можна заблокувати при програмуванні.
Обладнання будь-якої TCP розраховане на комерційну експлуатацію, тому обов'язково забезпечує врахування часу використання системи кожним абонентом (тарифікація).
Порівняльний огляд транкіннових систем
В даний час існує багато різних типів TCP, несумісних між собою. Одні є закритими, тобто. фірма-виробник не публікує протоколи їх роботи і сама виробляє все абонентське та базове обладнання для таких систем. При цьому споживач виявляється у повній залежності від фірми-виробника. Інші TCP відкриті, тобто. стандарти на них публікуються, і в рамках таких систем може спільно працювати обладнання будь-яких виробників, які дотримуються цих стандартів.
За способом передачі мовної інформації TCP можна розділити на аналогові, яких поки що ставляться всі комерційно ефективні TCP, і цифрові. Такі системи пропонують для спецслужб деякі фірми, цифровим є і новий європейський стандарт TETRA.
За принципом дії можна виділити три типи TCP
1. Скануючі TCP
Найчастіше подібні системи несправедливо називають псевдотранкінговими. У таких системах радіостанція під час виклику сама шукає незайнятий канал і займає його. У черговому режимі радіостанція безперервно перебирає (сканує) всі канали системи, перевіряючи, чи не викликають її одному з них. До таких TCP належать колись поширена в СРСР система "Алтай", а також система SmarTrunk II.
Скануючі TCP прості та дешеві. У цих системах можлива повна незалежність каналів БС один від одного, оскільки їхнє об'єднання в загальну TCP відбувається на рівні абонентської радіостанції. Це зумовлює високу надійність та живучість скануючих TCP.
Однак таким TCP властивий ряд важливих недоліків. Зі зростанням кількості каналів швидко зростає тривалість встановлення з'єднання в такій системі, так як вона не може бути меншою за тривалість повного циклу сканування. Реально до цього додається ще й тривалість пошуку вільного каналу викликає радіостанції Крім того, у скануючих TCP скрутна реалізація багатьох сучасних вимог, серед яких багатозоновість, гнучка і надійна система пріоритетів, постановка на чергу при зайнятості системи або абонента, що викликається, і т.д.
Таким чином, скануюча TCP ідеально підходить як невелика (1 -8 каналів, до 200 абонентів) однозонової системи зв'язку, до якої пред'являються мінімальні вимоги. Це і зумовило в останні рокишироке поширення систем SmarTrunk II по Росії та країнам СНД.
2. TCP з розподіленим керуючим каналом
Такими є поширена США система LTR, розроблена ще наприкінці сімдесятих років фірмою E.F. Johnson, та її сучасна модифікація ESAS, запропонована фірмою UNIDEN. У цих TCP керуюча інформація передається безперервно по всіх каналах, у тому числі й по зайнятих. Це досягається використанням для передачі частот нижче 300 Гц. Кожен канал є керуючим для радіостанцій, закріплених його. У черговому режимі радіостанція прослуховує свій керуючий канал. У цьому каналі БС безперервно передає номер вільного каналу, який радіостанція може використовуватиме передачі. Якщо ж на якомусь каналі починається передача, адресована одній з радіостанцій, то інформація про це передається на її каналі, що управляє, в результаті чого ця радіостанція перемикається на канал, де відбувається виклик.
Такі TCP мають ряд переваг, властивих TCP з керуючим каналом, не вимагаючи в той же час виділення частот для нього. У системі LTR встановлення з'єднання відбувається настільки швидко, що воно здійснюється щоразу під час включення передавача станції, тобто. у паузах розмови канал не зайнятий.
Однак при виході з ладу будь-якого каналу в системі LTR відбувається відмова всіх радіостанцій, для яких він є керуючим. Крім того, у таких TCP швидкість передачі керуючої інформації вкрай обмежена.
Це ускладнює реалізацію багатьох вимог, що висуваються до сучасних TCP, у тому числі багатозоновості. Передача інформації на частотах нижче 300 Гц одночасно з мовленням робить такі системи дуже критичними до точності регулювання. Все це призвело до того, що TCP з розподіленим каналом, що управляє, в даний час не розробляються. Виняток становить лише ESAS, в якому використовується цей принцип для сумісності з LTR.
3. TCP з виділеним керуючим каналом
Для аналогових систем йдеться про частотний канал, для цифрових - з тимчасовим поділом каналів - про тимчасовий слот. У таких TCP радіостанція безперервно прослуховує керуючий канал найближчої до неї БС. При надходженні виклику БС передає інформацію про це по керуючому каналу, радіостанція, що викликається, підтверджує прийом виклику, після чого БС виділяє один з розмовних каналів для з'єднання і інформує про це по керуючому каналу всі учасники з'єднання радіостанції. Після цього вони перемикаються на вказаний канал і залишаються на ньому до закінчення з'єднання. Коли керуючий канал вільний, радіостанції можуть передавати туди свої запити на встановлення з'єднання. Деякі типи дзвінків (наприклад, передача коротких пакетів даних між радіостанціями) можуть здійснюватися взагалі без розмовного каналу.
TCP з виділеним керуючим каналом найбільше відповідає сучасним вимогам. Вони легко реалізуються многозоновость (радіостанція вибирає БС з найкраще прийнятим управляючим каналом) та інші функції.
Серед них - постановка викликів на чергу при зайнятості системи або абонента, що викликається. Це, своєю чергою, перекладає такі TCP із класу систем із відмовою при зайнятості до класу систем із очікуванням. Тим самим не тільки підвищується комфортність роботи користувача, а й головне збільшується пропускна здатність системи. У системах з відмовою при зайнятості для забезпечення прийнятної якості сервісу у будь-який момент часу повинен простоювати хоча б один канал, щоб абонент міг здійснити виклик. У системі з очікуванням завантажені можуть бути всі канали. При цьому, щоправда, абоненту доведеться трохи почекати в черзі.
Однак виділення окремого керуючого каналу має недоліки. По-перше, це найгірше використання частотного ресурсу. У більшості систем цей недолік пом'якшується можливістю переведення керуючого каналу в розмовний режим під час перевантаження системи. По-друге, виділений керуючий канал є вразливим місцем TCP - за відсутності спеціальних заходів відмова обладнання БС для цього каналу означає відмову всієї БС. До того ж результату призводить і поява перешкоди частоті приймача керуючого каналу БС. Тому при розробці TCP з виділеним керуючим каналом автоматичного контролю за роботою обладнання БС приділяється особлива увага. При виявленні відмови чи тривалої перешкоди на частоті прийому БС робить керуючим інший, справний канал.
Виділений керуючий канал передбачається більшістю сучасних стандартів на TCP - як закритих, і відкритих (МРТ1327), і навіть перспективним стандартом TETRA.
Для порівняння у таблиці наведено характеристики деяких TCP.
Необхідно пояснити, що у таблиці наведено характеристики, закладені у стандарти. Устаткування для простих TCP часто дозволяє розширити ці можливості (кілька банків каналів в SmarTrunkll, багатозонова робота в LTR і т.п.).
Як видно з таблиці, найбільш вражаючі можливості має стандарт TETRA. Це і не дивно – він розроблений з урахуванням досвіду експлуатації існуючих TCP. На жаль, для системи TETRA в даний час існують лише експериментальні зразки обладнання, і про їхню комерційну експлуатацію і, тим більше, про комерційну ефективність говорити ще зарано - ціни на таке обладнання ще довго залишаться високими.
Нині найбільш ефективними за умов Росії є системи SmarTrunkll і МРТ1327. Фірма "Електроніка-Дизайн" активно займається встановленням саме цих TCP, а також розробкою додаткового обладнання для них.
