Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Стільникові мережі зв'язку - Наука і техніка

Введення

В цей час в багатьох капіталістичних станах, а також в ряді країн, що розвиваються ведеться інтенсивне впровадження стільникових мереж зв'язку (ССС) загального користування. Такі мережі призначені для забезпечення жвавих і стаціонарних об'єктів телефонним зв'язком і передачею даних. У ССС жвавими об'єктами є або наземні транспортні засоби, або безпосередньо людина, що знаходиться в русі і що має портативну абонентську станцію (жвавий абонент). Можливість передачі даних жвавому абоненту різко розширює його можливості, оскільки крім телефонних повідомлень він може приймати телексні і факсимільні повідомлення, різного роду графічну інформацію (плани місцевості, графіки руху і т.п.), медичну інформацію і багато що інше. Особливе значення ССС придбавають в зв'язку з активним впровадженням у всі сфери людської діяльності персональних комп'ютерів, різноманітних баз даних, мереж ЕОМ. Доступ до них через ССС дозволить жвавому абоненту оперативно і надійно отримати необхідну інформацію. Відповідно зросте і роль систем зв'язку, підвищаться вимоги до якості передачі інформації, пропускної спроможності, надійності роботи.

Збільшення обсягу інформації зажадає скорочення часу доставки і отримання абонентом необхідної інформації. Саме тому вже зараз спостерігається стійке зростання мобільних коштів радіозв'язку (автомобільних і портативних радіотелефонів), які дають можливість співробітнику тієї або інакшої служби поза робочим місцем оперативно вирішувати виробничі питання. Радіотелефон перестав бути символом престижу і став робочим інструментом, який дозволяє більш ефективно використати робочий час, оперативно управляти виробництвом і постійно контролювати хід технологічних процесів, що забезпечує додаткові доходи при використанні радіотелефону у виробництві.

Впровадження ССС у багато які галузі народного господарства дозволить різко підвищити продуктивність труда на жвавих об'єктах, добитися економії матеріально-трудових ресурсів, забезпечити автоматизований контроль технологічних процесів, створити надійну систему управління транспортними засобами або мобільними роботами, розподіленими на великій території і вхідними до складу гнучких автоматизованих систем управління.

Використання системи радіозв'язку з жвавими об'єктами можна розділити на наступні класи:

відомчі (або приватні) системи жвавого зв'язку (ВСПС);

стільникові системи жвавого зв'язку (ССПС);

системи персонального радиовызова (СПРВ).

Історично уперше в експлуатації з'явилися ВСПС, оскільки в умовах обмежень на використання радіозв'язку можливість її застосування для зв'язку з жвавими абонентами надавалася державним, відомчим або великим приватним організаціям (поліція, пожежна охорона, таксі і т. п.). Для виклику жвавого абонента (всередині обмеженої зони обслуговування) стали використовуватися СПРВ. Зовсім недавно ССПС, що З'явилися є принципово новим виглядом систем зв'язку, оскільки вони побудовані відповідно до стільникового принципу розподілу частот по території обслуговування (територіально-частотне планування) і призначені для забезпечення радіозв'язком великого числа жвавих абонентів з виходом на телефонну мережу загального користування (ТФОП). Якщо ВСПС створювалися (і створюються) в інтересах вузького кола абонентів, то ССПС за рубежем стали використовуватися в інтересах широких кіл населення.

Свою назву ССС отримали відповідно до стільникового принципу організації зв'язку, згідно з яким зона обслуговування (територія міста або регіону) ділиться на велике число малих робочих зон або стільники у вигляді шестикутників. У центрі кожної робочої зони розташована базова станція (БС), що здійснює зв'язок по радіоканалах з багатьма абонентськими станціями (АС), встановленими на жвавих об'єктах, що знаходяться в її робочій зоні. Базові станції сполучені проводными телефонними лініями зв'язку з центральною станцією (ЦС) даного регіону, яка забезпечує з'єднання жвавих абонентів з будь-якими абонентами телефонної мережі загального користування (ТФОП) за допомогою комутаційних пристроїв. При переміщенні жвавого абонента з однієї зони в іншу проводиться автоматичне перемикання каналу радіозв'язку на нову базову станцію, тим самим здійснюється естафетна передача жвавого абонента від тієї, що передає до подальшої (сусідньої) базової станції. Управління і контроль за роботою базових і абонентських станцій здійснюється ЦС, в пам'яті ЕОМ якої зосереджені як статичні, так і динамічні дані про жваві об'єкти і стан мережі загалом.

На відміну від централізованих в стільникових мережах жвавого зв'язку радіозв'язок базової станції з абонентською станцією здійснюється в межах малої робочої зони, що дозволяє багато разів використати одні і ті ж частоти в зоні обслуговування. Число абонентів в ССС визначається пропускною спроможністю і числом БС, рівним числу робочих зон, яке зростає згідно з квадратическому законом із зменшенням радіуса робочої зони R при постійному радіусі зони обслуговування R0. Якщо десять років тому радіус робочої зони в ССС був рівний 5-15 км, то в цей час він рівний 200 м. Так зменшення радіуса робочої зони з 30 до 0,5 км дозволить збільшити в 3600 раз число жвавих абонентів, оснащених радіозв'язком і що мають можливість виходу на ТФОП. Отже, ефективність використання спектра радиочастот в ССС у багато разів вище, ніж в централізованих системах жвавого зв'язку, що дозволить в перспективі забезпечити управління великим числом наземних жвавих об'єктів.

З зменшенням радіуса робочої зони з'являється можливість зменшити потужність передавачів і чутливість приймачів, що значно поліпшить електромагнітну сумісність (ЭМС) абонентів в ССС і ЭМС між ССС і іншими системами, що використовують певні спектри радиочастот, а також дозволить знизити вартість і габаритні розміри абонентської станції, забезпечити доступ до баз даних і ЕОМ.

Відмічені переваги дозволяють вже в цей час підвищити оперативність управління і контролю в роботі підвідомчих підприємств і організацій, поліпшити якість технологічних процесів в системах з великим числом транспортних засобів.

Стрімке зростання обсягів інформації, що передається вимагає значного скорочення часу доставки і обробки абонентом необхідної інформації. Це одна з причин швидкого зростання мобільних коштів зв'язку на базі ССС.

Впровадження ССС означає появу принципово нового вигляду зв'язку - масової радиотелесвязи, тобто нового вигляду послуг. Вже зараз абонентський термінал ССС - стільниковий радіотелефон (СРТ) признається багатьма зарубіжними експертами первинним терміналом, яким абонент користується як в стаціонарному стані (вдома, на службі), так і в русі. Широке впровадження портативних СРТ в перспективі дозволить забезпечити кожну людину персональним телефоном зі своїм індивідуальним номером.

Створення систем масової радиотелесвязи з великим числом жвавих абонентів, великою пропускною спроможністю і високою якістю прийому повідомлень можливо тільки при використанні стільникового принципу побудови системи зв'язку. Цим і пояснюється підвищений інтерес до ССПС.

Діючі в цей час зарубіжні ССС в порівнянні з централізованими мережами мають наступні переваги:

- велике число абонентів;

- висока якість передачі телефонних повідомлень і даних;

- можливість зв'язку з ЕОМ і базами даних;

- висока ефективність використання спектра радиочастот і краща електромагнітна сумісність з іншими радиотехническими системами.

Використання ССС широким довкола споживачів в галузях транспорту, зв'язку, енергетики, будівництва, сфери обслуговування, ремонту і інш. приносить істотний економічний ефект. За оцінками експертів США щорічні доходи від впровадження і експлуатації ССС в США досягають 2 млрд. дол.

Зарубіжні експерти відмічають можливість створення ССС без значних початкових капітальних витрат. Спочатку ССС створюються з великими робочими зонами (радіус зон порядку 10 км) і відносно невеликим числом абонентів. По мірі надходження доходів і зростання числа заявок на СРТ розміри зон меншають і збільшується число абонентів. При цьому постійно нарощується об'єм типового обладнання базових станцій, АТС і центральної станції за рахунок доходів від використання ССС діючими абонентами. Тому первинні капітальні витрати можуть бути значно менше повних витрат, що доводяться на максимальне число абонентів.

Розділ I. Общиє зведення про системи радіозв'язку з

жвавими об'єктами (ПО).

1.1. Класифікація.

За призначенням системи зв'язку з ПО можуть бути розділені на: - відомчі (спеціалізовані) радиотелефонные системи; - радиотелефонные системи загального користування.

Створені першими, відомчі системи застосовуються в промисловості, сільському господарстві, на транспорті і в будівництві, таксі, швидкій допомозі, а також в різних аварійних службах. Ці системи призначені для оперативного управління процесами виробничої діяльності. Розрізнюють диспетчерські радиотелефонные системи, що використовуються для зв'язку керівника робіт з абонентами ПО, а також для зв'язку абонентів між собою і з радиосистемами передачі даних. Останні знаходять застосування в автоматизованих системах управління виробництвом, технологічними процесами і в таких системах, в яких від жвавого абонента (ПА) або до нього необхідно передавати з високою швидкістю великий обсяг інформації.

Однак внаслідок разобщенности відомчих мереж, неефективного використання ними спектра частот, обмеженості кількості жвавих абонентів, що обслуговуються, складності уніфікації апаратури зв'язку і управління, а також ряду інших причин застосування відомчих систем носить обмежений характер.

Однак відомчі системи радіозв'язку з жвавими об'єктами незважаючи на відмічені недоліки можуть проіснувати ще тривалий час, що пояснюється їх практичністю і орієнтацією на ті умови і специфіку робіт, для яких вони створювалися і відпрацьовувалися. Таким чином, стає актуальною задача перетворення і модифікації цих систем з метою їх об'єднання в єдину мережу жвавого радіозв'язку згідно з концепцією побудови мережі радіозв'язку з жвавими об'єктами загального користування.

Одним з варіантів рішення такої задачі може бути спосіб організації єдиного автоматизованого управління відомчими і іншими локальними системами радиоподвижной зв'язку, що об'єднуються в мережу радіозв'язку з жвавими об'єктами загального користування.

Радиотелефонные системи загального користування в цей час складають основний вигляд зв'язку з ПО. Вони дозволяють найбільш повно і ефективно використати виділений частотний спектр і, об'єднуючи своїх споживачів в одну групу, дають їм можливість загального доступу до системи зв'язку незалежно від відомчої приналежності (за принципом міської телефонної мережі). Вказана перевага систем забезпечує широкий комплекс послуг: автоматичне з'єднання абонентів між собою і з абонентами міської телефонної мережі, а також інших міст і держав з використанням міжміських і міжнародних ліній, передачу мови і даних, а в найближчому майбутньому телексних і факсимільних повідомлень, кольорових графічних зображень, інформації з банків даних і т.п.

Радіотелефонние системи загального користування діляться на два вигляду:

- системи з великими зонами обслуговування (БЗО - радіальні системи);

- системи з малими зонами обслуговування (МОЗ - стільникові системи зв'язку).

Системи з великою зоною обслуговування засновані на використанні однієї центральної радіостанції, обслуговуючої зону великого радіуса (від 50 до 100 км). Потужність передавача цієї станції вибирається в залежності від заданої напруженості поля на межах території, що обслуговується і укладена в межах від 100 до 250 Вт, а антена розташовується в найбільш високій точці зони обслуговування. Широкому впровадженню таких систем перешкоджає ряд властивих ним недоліків, передусім неможливість істотного збільшення кількості абонентів, що обслуговуються. Також, для систем БЗО необхідно:

- виключати вплив могутніх передавачів на приймачі центральних станцій, оскільки на центральних станціях (УКВ-діапазон) вони використовуються спільно;

- виключати вплив могутніх передавачів центральних станцій сусідніх зон на роботу центральної станції даної зони;

- контролювати якість зв'язку всередині кожної зони для жвавих абонентів, що знаходяться на різних видаленнях від центральної станції даної зони;

- ретельно планувати частотну обстановку у виділеному діапазоні;

- забезпечувати равнодоступность каналів зв'язку з боку жвавих об'єктів.

Тим більше, збільшення числа каналів на обмеженій території обслуговування викликає необхідність відповідного збільшення числа центральних станцій (ЦС), працюючих з досить великою потужністю. Ця обставина при наявності кругової діаграми спрямованості антени ЦС приводить до можливості виникнення взаємних перешкод для більшості радіостанцій ПА, що знаходяться в зоні обслуговування. Крім того, значному збільшенню числа каналів перешкоджає обмеженість спектра радиочастот, що виділяється і неможливість повторного використання каналів в сусідніх районах через велику потужність передавача.

Інші недоліки пов'язані з многолучевостью поширення радіохвиль при роботі в міських умовах з щільною забудовою і наявністю радиозатененных зон, що може викликати значні спотворення сигналів і навіть їх провалля на дальностях, близьких до граничних. Відмітимо також можливість виникнення интермодуляционных перешкод через досить щільне розташування каналів.

У зв'язку з перерахованими причинами виникла необхідність інтенсивних пошуків і досліджень в області розробки систем з великою ефективністю використання виділеного спектра і високою пропускною спроможністю, які були б спроможний обслуговувати велику кількість абонентів. Ці дослідження почалися на рубежі 60-70-х років і привели до створення територіальних систем з малими зонами обслуговування, стільникових систем радіозв'язку, що отримали назву з жвавими об'єктами.

Стільникові системи жвавого радіозв'язку мають принципово нову структуру, засновану на стільниковій побудові і розподілі частот, згідно з яким зона обслуговування ділиться на велике число осередків ("стільники"), кожна з яких обслуговується окремою радіостанцією невеликої потужності, що знаходиться в центрі осередку (мал. 1). Невелика потужність передавачів в системах МОЗ і, відповідно, невеликий радіус їх дії, допускає організацію повторення частот прийому-передачі через 1 - 2 зони. Це дозволяє реалізувати основну перевагу стільникової системи забезпечення високоякісним радіозв'язком великої кількості ПА в умовах обмеженого частотного діапазону.

До достоїнств систем МОЗ також відносяться:

- застосування порівняно малопотужних передавачів в базових станціях і, як наслідок цього, економія радиоспектра за рахунок динамічного розподілу частот виділеного діапазону між зонами забезпечення зв'язку;

- можливість гнучкого еволюційного розвитку системи МОЗ (за рахунок, наприклад, збільшення або зменшення числа зон обслуговування);

До нестач систем МОЗ відносяться:

- збільшення вартості систем загалом за рахунок використання великого числа стаціонарних базових станцій;

- необхідність застосування апаратури безперервного стеження за жвавими абонентами, так як розподіл каналів зв'язку міняється від зони до зони і тому можливі перерви зв'язку при перетині жвавими абонентами меж зв'язаних зон.

За принципами реалізації управління СРПО поділяються на наступні групи:

СРПО з ручним управлінням, в яких реалізовується ручна комутація радіоканалів як між жвавими об'єктами, так і між жвавими і стаціонарними абонентами, ручна корекція і візуальний контроль оператором режимів робіт як абонентських радиопередающих станцій (АРС), так і апаратура центральних (базових) станцій і т.д.;

СРПО з автоматизованим управлінням, в яких тільки частина операцій виконуються людиною, а велика частина операцій по обслуговуванню жвавих об'єктів - за допомогою керуючих обчислювальних коштів (УВС) згідно із заданими алгоритмами роботи;

СРПО з автоматичним управлінням, в яких всі основні операції встановлення зв'язку і контролю за роботою системи реалізовуються за рахунок організації систем автоматичного управління - без участі людини-оператора.

Останнім часом найбільше поширення отримали СРПО, що мають:

- стільникову або квазисотовую структури;

- автоматизоване або автоматичне управління;

- можливість входу в мережу загального користування або сполучення з інший СРПО;

- можливість передачі цифрових сигналів управління і прямого і зворотного перетворення інформації (в тому числі і мови) в цифрову форму і зворотно.

Впровадження в ССПР цифрових методів обробки інформації в самому найближчому майбутньому дозволить отримати абонентам цілий ряд додаткових послуг: доступ до міжнародних баз даних, факсимільний зв'язок, визначення місцеположення ПА з великою точністю, отримання медичних даних і т.д. Як вже відмічалося вище, ССПР характеризуються високою ефективністю використання спектра. Нарешті, вони можуть знайти застосування як тимчасовий засіб для повної або часткової заміни в

Повний текст реферату

Нанотехнологиї. Від алхімії до хімії і далі...
Малінецкий Г.Г. - Заступник директора Інституту прикладної математики ім. М.В.Келдиша РАН Шановні депутати Державної думи, дорогі колеги! Я представляю Інститут прикладної математики ім. М.В. Келдиша Російської академії наук. Організатором і першим директором нашого інституту був видатний

Гастрит
Гастрит - запалення слизової оболонки (в ряді випадків і більш глибоких шарів) стінки шлунка. Гастрит гострий -гостре запалення слизової оболонки шлунка. Етіологія, патогенез. Гострий гастрит - полиэтиологическое захворювання, зумовлене хімічними, механічними, термічними і бактерійними причинами.

Паливо
. Його види і характеристика. Області ефективного використання. Паливний баланс країни ". Історія розвитку людства найтіснішим чином пов'язана з отриманням та використанням енергії. Уже в стародавньому світі люди використовували теплову енергію для обігріву житла, приготування їжі, виготовлення

Контрольна робота з дисципліни «Інженерна геологія»
Виконала студентка групи Тзу-41 Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури Харків-2007 2 ВАРІАНТ. Завдання 1. Описати два породоутворюючих мінералу і дві гірські породи, перераховані відповідно до варіанта. Кварц, біотит, граніт, мармур. Наведені таблиці «Опис мінералів

Проблеми соціально-економічного розвитку Липецької області
Контрольна робота З дисципліни «Система державного управління» Виконавець: Ряжських Ю.І. Всеросійський заочний фінансово-економічний інститут, філія в м Липецьку Липецьк 2006 Введення Липецька область була утворена 6 січня 1954. Липецьк - обласний центр Російської Федерації, розташований в

Трагедія уральської платини
Олександр ПОРТНОВ, доктор геолого-мінералогічних наук Історія платини починається з 1737 року, коли італійський астроном Антоніо де Уллоа привіз з Південної Америки зерна невідомого металу, видобутого з річкових пісків і схожого на срібло ("срібло" іспанською - "плата").

Контрольна робота з дисципліни «Інженерна геологія»
Виконала студентка групи Тзу-41 Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури Харків-2007 2 ВАРІАНТ. Завдання 1. Описати два породоутворюючих мінералу і дві гірські породи, перераховані відповідно до варіанта. Кварц, біотит, граніт, мармур. Наведені таблиці «Опис мінералів

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати