Приоритетные направления развития средств оперативной радиосвязи

Общие вопросы развития оперативных систем подвижной радиосвязи
Первые системы оперативной подвижной радиосвязи создавались и развивались в интересах государственных организаций, коммерческих структур, скорой помощи, пожарных бригад, милиции и служб безопасности и которые находятся в эксплуатации уже более 50 лет. В принятой за рубежом классификации эти системы относятся к так называемым профессиональным системам подвижной радиосвязи – PMR (Professional Mobile Radio).
В отличие от сотовых систем существующие в настоящее время системы PMR второго поколения не обеспечивают непрерывности связи при пересечении абонентами границ зон радиопокрытия и не имеют автоматического роуминга, а также не гарантируют абонентам других сетей одинаковый набор имеющихся услуг связи.
Как правило, PMR имеют радиальную или радиально-зоновую структуру сети. PMR, обеспечивающие соединение подвижных абонентов с абонентами телефонных сетей общего пользования, называют PAMR (Public Access Mobile Radio). По данным СЕРТ – Европейской организации администраций почты и связи, количество абонентов PAMR в Европе составляет около 18% от общего количества абонентов PMR. Общее количество абонентов PMR в Европе увеличивается ежегодно на 5-8%. Большинство пользователей PMR имеют свои сети, которые им принадлежат и ими эксплуатируются .
PMR и P/\MR могут использовать как симплексные, так и дуплексные каналы радиосвязи. Основными требованиями, предъявляемыми пользователями и операторами связи к PMR, являются:

обеспечение связи в заданной зоне обслуживания;
высокий уровень вероятности установления связи при условии отсутствия данных о местонахождении подвижных абонентов;
возможность взаимодействия отдельных групп абонентов;
безопасность в отношении подслушивания;
защита от воздействия аддитивных и мультипликативных помех;
высокий уровень разборчивости при приеме речевых сигналов;
минимальная ширина полосы частот канала связи;
низкие энергетические затраты подвижной станции;
оперативность управления связью, в том числе – обеспечение управления на различных уровнях, возможность циркулярной связи, обеспечение связи через центры управления, возможность приоритетного установления каналов связи.

Высокий уровень вероятности установления связи, не зависящей от местоположения подвижного абонента, обеспечивается в настоящее время путем совершенствования способов вхождения в связь и создания необходимых условий для высокой обеспеченности связью во всем регионе действия сети за счет использования вынесенных приемо-передающих станций и различных радиоретрансляторов.
В современных сетях PMR взаимодействие групп абонентов с возможностью прослушивания радиопереговоров по принципу "каждый с каждым", осуществляется за счет варьирования зоны действия использования общего частотного диапазона, общих ключей шифрования или маскировки, а также выбором соответствующей мощности передатчиков.
Безопасность в отношении подслушивания обеспечивается в настоящее время путем шифрования или ключевой маскировки передаваемых сообщений. Рассматриваются вопросы включения в протоколы установления связи режимов аутентификации абонентов и идентификации абонентских станций, без прохождения этих процедур доступ в систему исключается.
Помехоустойчивость эксплуатируемых в настоящее время аналоговых PMR весьма низкая.
Вместе с тем достаточно хорошая разборчивость передаваемых сигналов обеспечивается в действующих аналоговых сетях PMR за счет рационального выбора вида модуляции, способов построения модуляторов и демодуляторов, применения высококачественных акустических преобразователей, а также реализацией ряда других технических мер. Требование минимизации используемой полосы частот и длительности передач в расчете на один канал связи в настоящее время выполняется только частично.
Важнейшей характеристикой системы подвижной радиосвязи является ее емкость, то есть максимальное количество обслуживаемых абонентов. Принципы организации системы связи и требуемые характеристики существенным образом определяют емкость сети. Принципиальным моментом является выбор способа использования выделенного частотного ресурса для системы связи.
По способам использования частотного ресурса системы связи разделяются на следующие классы:

системы связи с закрепленными за абонентами каналами связи;
системы связи со свободным доступом абонентов к общему частотному ресурсу;

В PMR довольно часто используется принцип фиксированного закрепления каналов связи за определенными абонентами. В этом случае максимальное количество обслуживаемых абонентов на одной частоте (канале) зависит от интенсивности связи (количества сеансов связи в единицу времени), продолжительности сеанса связи и допустимой вероятности блокировки канала связи.

У нас Вы можете расчитать общую нагрузку на канал связи в Эрлангах.

(Общая нагрузка на канал связи в Эрлангах определяется выражением:
А=(n*T)/t, где T – количество сеансов связи за период интегрирования, t – средняя длительность одного сеанса связи. Нпример, если брать часовую нагрузку A=(n*T)/3600 (t в секундах, в часе 3600 сек).
n – количество сеансов связи в час;
Если n = 100; Т = 10 с; то А = 0,28 Эрл.)

Принцип свободного доступа абонентов к общему частотному ресурсу позволяет абонентской станции работать на любом канале связи в выделенной полосе частот.
Принцип свободного доступа абонентов к общему частотному ресурсу получил название "транкинг" Используются несколько способов реализации принципа транкинговой связи, а именно:
с децентрализованным управлением – когда функция поиска свободного канала и вызывного сигнала возлагается на абонентскую станцию, которая осуществляет последовательный (сканирующий) поиск незанятого канала во всем выделенном диапазоне частот.
В этом случае многократно увеличивается относительно времени установления канала связи при фиксированном закреплении каналов за отдельными группами абонентов.
С централизованным управлением – когда анализ занятости каналов связи возлагается на подсистему управления PMR. При этом назначение свободного (вызывного) канала связи абонентской станции осуществляется по каналу управления.
Использование принципа централизованной организации связи с использованием отдельного канала управления определяет необходимость обмена сообщениями абонентов через вынесенные приемопередающие (базовые) станции.
В этом случае проектирование PMR должно осуществляться с учетом обеспеченности связью для двух направлений "вверх" и "вниз". Прямая связь между двумя абонентами без участия базовой станции не использовалась.
Этот недостаток устранен в перспективном общеевропейском стандарте транкинговой связи "TETRA", где предусматривается режим прямой связи абонентов без участия центра.
В Украине в настоящий момент широко представлен сектор аналоговых транкинговых систем.
Например:
с децентрализованным управлением : – Смартранк 2;
с централизованным управлением, с выделенным каналом – Смарнет, ЕДАКС, стандарта МРТ 1327
Что касается транкинговых систем стандарта МРТ 1327, то этот стандарт возник в результате стремления операторов применять единый стандарт для обеспечения совместимости сетей .
В качестве альтернативы оставался только выбор так называемого открытого стандарта. В качестве такого большинство операторов и производителей выбрали разработанный в Великобритании стандарт министерства почт и телекоммуникаций МРТ 1327 (MPT – Ministry of Post and Telecommunication).
Этот стандарт определяет в основном протоколы сигнализации и может быть применен в сетях PMR и PAMR различной конфигурации и для различных частотных диапазонов. Основными производителями оборудования, соответствующего протоколу МРТ 1327, являются компании ІСОМ, Motorola, Ericsson, Nokia, и другие. В Украине производятся радиостанции соответствующие протоколу МРТ 1327 компанией «Доля» под торговой маркой «Лыбидь 441, 441С».

Вместе с тем, основной тенденцией развития PMR и PAMR в настоящее время является использование и совершенствование цифровых методов передачи информации, что позволит обеспечить:

одновременную передачу речевых сообщений и данных в формате стандартных цифровых сигналов;
совместную передачу информационных сообщений и сигналов управления без взаимного мешающего влияния;
интеграцию (при достаточно низком уровне затрат) существующих сетей радиосвязи с вновь разрабатываемыми;
стабильно высокий уровень разборчивости передаваемых речевых сообщений в условиях всего диапазона дальности связи;
надежную и технически несложную защиту передаваемых сообщений от подслушивания;
непрерывный контроль качества функционирования каналов связи.

Общеевропейская цифровая транкинговая система подвижной радиосвязи стандарта TETRA
Общие тенденции, связанные с интеграцией систем подвижной радиосвязи идентичного назначения, расширением зоны обслуживания, развитием услуг связи и взаимодействием с современными цифровыми сетями связи, привели к необходимости разработки общеевропейского открытого стандарта на цифровые транкинговые системы подвижной радиосвязи, получившего название TETRA (TransEuropean Trunked RAdio).
TETRA ориентирована на тех профессионалов, кому необходимы передача речи с высоким качеством, речи и данных, пакетная передача данных с возможностью шифрования.
Стандарт TETRA. базируется на технических решениях и рекомендациях стандарта GSM (Global System for Mobife Communications) – глобальная система подвижной связи.
Основными элементами сети транкинговой связи стандарта TETRA, как и известных PMR, являются:
центр коммутации подвижной связи, базовые станции, диспетчерский пульт управления и подвижные станции (автомобильные и ручные).
В стандарте TETRA используется временное разделение каналов связи (TDMA) с четырьмя временными окнами (пакетами), что позволяет обеспечить одновременно передачу четырех речевых каналов на несущую.
Разнос соседних радиоканалов составляет 25 кГц как и в обычных PMR системах связи.
Системы связи стандарта ТЕТРА могут работать в диапазонах радиочастот:
300-330 МГц (только НОКИЯ ТЕТРА), 380-400МГц, 410-430МГц, 450-470 МГц.
Как я уже упомянул, ТЕТРА обеспечивает более широкий спектр функциональных возможностей и значительно эффективнее использует радиочастотный спектр.
Например:

Услуги передачи речи:

Индивидуальный вызов;
Групповой вызов;
Подтвержденный групповой вызов;
Широковещательный вызов без возможности ответа.
Возможность мгновенного соединения с абонентом 0.1-0.3 сек;
Режим прямой связи между корреспондентами без использования базовых станций.

Услуги передачи данных:

Незащищенный режим передачи данных со скоростью 28.8 кбит/сек.
защищенный режим передачи данных со скоростью 19.2 кбит/сек.
Передача данных с коммутацией пакетов;
Передача данных с коммутацией каналов связи.
В системе радиосвязи стандарта НОКИЯ ТЕТРА реализованы новые технологии передачи данных, что позволило поднять скорость передачи данных до 100 – 500 кбит/сек.
Также в вышеуказанном стандарте возможен ряд дополнительных услуг, такие как, определение местоположения абонентов и их состояния (режим «человек упал»;
Поддержка системы приоритетов;
Системы телеметрии и телеуправления;

Организация удаленного доступа к базам данных, корпоративным вычислительным сетям и интернету.
В настоящее время системы цифровой транкинговой радиосвязи стандарта ТЕТРА получили распространение в 70 странах мира, реализовано свыше 650 контрактов.
ТЕТРА полностью совместима как с будущими системами связи третьего поколения ІМТ-2000, UMTC – 2000, так и с существующими аналоговыми системами связи (с помощью специальных шлюзов) .
И так, как видно, преимущества технологии ТЕТРА, делают ее идеальной и единственно возможной в Украине для построения профессиональных сетей подвижной радиосвязи.
К стати о ценах. Можно говорить, что односайтовая система связи технологии ТЕТРА в среднем, в зависимости от производителя оборудования, на процентов 10 – 15 дороже системы транкинговой системы стандарта МРТ 1327.
Технология ТЕТРА – это наше недалекое будущее.
А настоящее – это продолжение модернизации и поддержания в рабочем состоянии уже созданных систем сухопутной оперативной подвижной связи. В Украине, с целью оптимизации реализации этих задач, появились национальные производители радиооборудования.
Например наша компания «Доля» на сегодняшний день, при технической поддержке японской компании ICOM, производит всю гамму радиостанций, используемых в сухопутной, воздушной, морской подвижных служб, под торговой маркой «Лыбидь».
Отдельно хочу остановиться на тех изменениях, которые касаються использования радиочастотного ресурса в Украине.
В новой редакции Закона Украины «Про радиочастотный ресурс Украины» (статья 5) определены несколько групп пользователей.
Реестр радиоэлектронных средств. Сертификат соответствия.
Использование радиочастотного ресурса технологическими пользователями осуществляется на основе полученного разрешения на эксплуатацию, на без- лицензионной основе.

Заключение.
На основании всего сказанного, в заключении хочу сделать такой вывод, что общей тенденцией развития систем оперативной подвижной связи является переход от аналоговых корпоративных или национальных стандартов к цифровым международным стандартам с обеспечением конфиденциальности связи и роуминга абонентов.

Автор статьи:
Технический Директор компании "Доля и Ко., ЛТД"
Буркацкий Валерий Павлович

Возврат к списку

Системы оперативной радиосвязи для решения критически важных задач

Сравнительный обзор раций CLP446 и CLP446 Bluetooth

Акции и предложения

Цифровые радиосистемы. DMR, TETRA

Системы радиосвязи обычного типа. Конвенциональные системы связи.

Система ARTS в рациях Vertex Standard

Цифровые радиостанции и системы связи. TETRA, Mototrbo

Дистанционное управления радиостанциями по IP-сетям

Сравнительный обзор моделей раций Motorola TLKR T7 и TLKR T8

GPS на базе аналоговых радиостанций

IDAS Переход от аналога к цифре.

Как купить морскую радиостанцию.

Цифровые радиостанции ICOM. Описание новой цифровой системы радиосвязи IDAS.

Переговорные устройства Motorola TLKR

Описание технологий TDMA и FDMA. MOTOTRBO - главные приемущества над аналоговыми радиостанциями.

Частоты непосредственной радиосвязи в Украине

Решение Powerline MU BPL. Передача данных через электрическую сеть здания