Обзор систем радиосвязи

Основные понятия радиосредств

• Мобильная (носимая) радиостанция – радиостанция, используемая в системах радиосвязи для организации связи с пользователями передвигающимися пешком. Вес радиостанции 0,3 – 0,6 Кг, выходная мощность передатчика до 5 Вт. Питание радиостанции от встроенного аккумулятора.
• Автомобильная радиостанция – радиостанция, используемая в системах радиосвязи для организации связи с автомобилями. Вес радиостанции 3 – 5 Кг, выходная мощность 5 – 35 Вт. Питание радиостанции от  бортовой сети автомобиля. Радиостанция использует автомобильную антенну, закрепленную на корпусе автомобиля (как правило - на крыше).
• Стационарная (базовая)  радиостанция – радиостанция, используемая в системах радиосвязи для организации связи с пользователями, находящимися на неподвижых объектах. Вес радиостанции с блоком питания 5 – 9 Кг, выходная мощность 25 –50Вт. Питание радиостанции от  блока питания, который в свою очередь запитан от сети переменного тока 220 Вольт, возможна организация бесперебойного (резервного) питания. Радиостанция работает на стационарную антенну, установленную на крыше здания.
• Ретранслятор - дуплексная приемо-передающая радиостанция, которая принимает сигнал на одной частоте и одновременно передает его (ретранслирует) на другой. Вес репитера с блоком питания 8 – 15 Кг, выходная мощность 25 – 50Вт. Питание от  блока питания, который в свою очередь запитан от сети переменного тока 220 Вольт. Репитер использует либо на одну базовую антенну с применением дуплексного фильтра, либо на две базовые антенны - одну для приема, другую для передачи.

Конвенциональные системы радиосвязи

Простая симплексная система

Данная система построена на использовании одной радиочастоты. Ниже приведена дальность связи между различными радиостанциями, которая дается в приближенном варианте, так как сильно зависит от рельефа местности и высоты подъема базовых антенн.

• Мобильная – Мобильная   (2-3) Км.
• Мобильная  - Автомобильная (3-7)  Км.
• Мобильная – Базовая (5-12) Км.
• Автомобильная – Базовая (10-40) Км.
• Базовая – Базовая (15-60) Км

Существует несколько основных принципов построения таких систем:

• Обычно система строится по принципу « Все слышат Одного и Один слышит Всех».
• Разбивка всех пользователей на группы, «Все в группе слышат только пользователей своей группы и не слышат пользователей из других групп».

Основным достоинством таких систем является их низкая стоимость. К недостаткам можно отнести малый радиус действия, обязательность наличия координатора – диспетчера. При интенсивном ведении переговоров небольшое количество пользователей.

Полудуплексная система с применением репитера

Данная система построена на использовании двух радиочастот. Ниже приведена дальность связи между различными радиостанциями, которая дается в приближенном варианте, так как сильно зависит от рельефа местности и высоты подъема базовых антенн.

• Мобильная – Мобильная (5-24) Км.
• Мобильная – Автомобильная (5-45) Км.
• Автомобильная – Автомобильная (10-80) Км.
• Базовая – Базовая (15-120) Км.

Принципы построения полудуплексных систем с применением репитера такие же как и в случае с симплексными системами. Добавляется возможность организации соединений с ГТС. К достоинствами данной системы в сравнении с предыдущей можно отнести увеличенный радиус действия, необязательность наличия координатора – диспетчера. Недостаток такой же, как и у симплексной системы - при интенсивном ведении переговоров небольшое количество пользователей.

Транкинговые системы

В традиционных, не транкинговых, системах радиосвязи различные группы пользователей работают на отдельных радиочастотах или каналах. Очень часто количество групп пользователей превышает количество доступных каналов. Решение заключается в том, что несколько групп совместно используют один и тот же канал.

Многие пользователи ежедневно сталкиваются с проблемой занятого канала. Им ничего больше не остается делать, как ждать. Даже если в системе доступно несколько каналов для совместного использования, на практике очень трудно добиться от пользователей переключать каналы в поисках свободного. Это приводит к недовольству пользователей и нарушает конфиденциальность системы.

Системы транкинговой радиосвязи обладают интеллектом для автоматического назначения пользователю свободного канала. Пользователь не должен беспокоиться, свободен канал или нет, и может сконцентрироваться на смысле разговора.

В системах радиосвязи транкинг определяется как: АВТОМАТИЧЕСКОЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАЛОГО ЧИСЛА КАНАЛОВ МЕЖДУ БОЛЬШИМ КОЛИЧЕСТВОМ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ.

Технология транкинга: почти каждый использовал на практике принципы транкинга, не осознавая этого. Транкинг используется в телефонных сетях на протяжении многих лет. Если Вы звоните абоненту в другом городе, ваш звонок передается по произвольной линии. Вы, как абонент, не должны выбирать линию. Все что Вы должны сделать – набрать номер абонента, и телефонная станция автоматически выберет свободную линию. Когда Вы закончили разговор и положили трубку, линия освобождается для других пользователей. Другими словами система управляет распределением малого числа каналов между большим количеством абонентов.

Транкинг в радиосистемах: описанная выше технология так же применима и к радиосистемам. Вы просто делаете вызов другого пользователя или группы пользователей, и система выделяет свободный радиоканал для Вашего вызова. Когда Вы закончили разговор, радиоканал освобождается для других пользователей.

Транкинг в радиосистемах стал возможным с появлением микропроцессоров, которые позволяют внедрить достаточную вычислительную мощность в мобильные и переносные радиостанции, а так же в центральный контроллер. Центральный контроллер – сердце транкинговой радиосистемы. Он ведет учет всей активности в системе. Он получает Ваш запрос, обрабатывает его и устанавливает связь.

Преимущества транкинговых систем: применение транкинга в радиосистемах дает много преимуществ пользователям. Выше уже описывалась простота работы пользователей. Но транкинг предлагает гораздо больше.

• Эффективное использование радиоспектра: два фактора вносят основной вклад в эффективное использование радиоспектра. Первый: пользователи используют совместно все каналы системы; нет пользователей, назначенных для работы на определенном канале. Второй: каналы никогда не остаются свободными, если есть потребность в связи. Центральный контроллер немедленно выделяет свободный канал по запросу. Радиоспектр – это очень ограниченный ресурс, что требует экономичного использования. Оптимальное использование существующего радиоспектра, позволяет вводить в систему большее количество абонентов и предоставлять более высокий уровень сервиса.
• Защищенность системы: в системе транкинговой радиосвязи пользователь может слышать переговоры, предназначенные только для него, так как каналы предоставляются в исключительное пользование. Все остальное время радиостанция молчит. Так как в системах транкинговой радиосвязи каналы назначаются случайным образом, становится трудно прослушивать переговоры конкретной группы. Уровень защищенности системы может быть еще более повышен цифровым кодированием звуковых каналов.
• Надежность системы: предположим, в обычной радиосистеме канал выходит из строя. Все пользователи этого канала не могут получить связь, пока их не переключат на другой канал. Подобная ситуация никогда не возникает в системах транкинговой радиосвязи. В случае если репитерная станция выходит из строя, центральный контроллер регистрирует сбой и не назначает ее для связи, пока станция не будет восстановлена. Так как каналы назначаются в случае необходимости, и нет групп пользователей зависящих от конкретного канала, выход из строя репитерной станции не будет заметен для пользователей.
• Централизованное управление системой: как уже говорилось центральный контроллер, мобильные и переносные радиостанции оснащены микропроцессорами. Это позволяет очень четко контролировать работу всей системы в целом. Тот факт, что все пользователи используют совместно все радиоканалы и ни один канал не остается свободным, когда требуется связь, означает, что в систему можно ввести большее число пользователей без использования дополнительных каналов.