 |
Основные положения, выносимые на защиту 16 глава
|
|
|
|
В пределах густонаселенных районов проблемы радиосвязи с сухопутными ПО практически отсутствуют. Этот вопрос успешно решается сотовыми, транкинговыми и пейджинговыми средствами УКВ радиосвязи. В районах с малой плотностью населения использование сотовых и других УКВ радиолиний связи экономически невыгодно, так как одна базовая радиостанция способна обслуживать зону только в радиусе прямой видимости, т. е. в радиусе порядка 50 км. Внедрение сотовых систем связи целесообразно в том случае, если плотность населения составляет более чем 200 чел/кв. км [44]. Все годы существования радиосвязи передача информации на удаленные ПО и получение информации от них традиционно осуществлялись в диапазоне коротких радиоволн в связи с
особенностями их распространения на дальние и сверхдальние расстояния за счет отражения от ионизированных слоев атмосферы.
За последние несколько десятков лет в различных странах, в том числе и в России, были разработаны различного рода системы спутниковой связи (ССС) с ПО [62, 85, 140, 164 и др.], которые используют дециметровый и сантиметровый диапазоны радиоволн. По сравнению с системами КВ радиосвязи, ССС относительно сложны и дорогостоящи.
Однако, как правильно отмечено в [85], интенсивное развитие ССС не снимает с повестки дня вопросы использования декаметрового диапазона радиоволн, в частности, для связи с ПО. И хотя КВ системы связи не могут обеспечить такое же качество передачи сообщений, какое обеспечивают ССС, КВ системы связи по сравнению с ССС относительно просты, могут быть реализованы за относительно короткое время и со значительно меньшими затратами, а стоимость передачи информации по линиям КВ связи на один-два порядка дешевле [2], что для многих потребителей не безразлично. Современные цифровые методы обработки сигналов и способы адаптации к условиям связи позволяют обеспечить достаточно высокую помехоустойчивость передачи сообщений по КВ каналам связи, которая вполне удовлетворяет большинство потенциальных пользователей, нуждающихся в передаче буквенно-цифровых сообщений ограниченного объема. ССС, как любая сложная система, имеет ограниченный ресурс надежности. Например, в мае 1998 года вышел из-под контроля американский гражданский спутник связи “Гэлэкси-4”, который в результате неисправности компьютеров потерял ориентацию и сошел со своей геостационарной орбиты [80]. В результате аварии 45 миллионов владельцев пейджеров остались без связи. Если бы вышеупомянутая ССС имела резервные КВ каналы связи, то результаты аварии были бы менее ощутимыми. В связи с вышеизложенным, при решении вопроса об использовании КВ систем для связи с ПО целесообразно рассматривать этот вид передачи информации не как альтернативный ССС, а как дополняющий ее и взаимодействующий как с ней, так и с другими сетями связи (сотовыми, кабельными и т. д.).
|
|
|
Кроме всего прочего, ССС имеют еще один большой недостаток - эти системы физически относительно легко уничтожаемы. Поэтому, с точки зрения обеспечения обороноспособности России, КВ радиосвязь в любом случае, как резервная, останется актуальной. Обращает на себя внимание и тот факт, что, несмотря на интенсивное развитие ССС, зарубежные фирмы не ослабили своего внимания к КВ связи и не прекратили производство приемно-передающей аппаратуры этого диапазона радиоволн. Более чем 30 ведущих зарубежных фирм продолжают разрабатывать и модернизировать магистральные передающие устройства [164]. Среди них такие известные фирмы, как Marconi (Великобритания), Collins (США), Harris (США), Rohde-Schwarz (Германия) и др. Особенно показательно то, что КВ аппаратура занимает одно из главных мест в системе военной радиосвязи стран НАТО. Стационарные КВ передающие устройства военного назначения имеют градации мощности от 1 до 600 кВт. Возимые КВ передатчики имеют, соответственно, градации мощности от 50 до 400 Вт при массе от 15 до 100 кг. Носимые КВ передатчики имеют градации мощности от 2-х до 20 Вт при массе от 0.5 до 8 кг. В работе [74] проведен анализ состояния и направлений развития КВ радиосвязи за рубежом в 80-е годы. Авторы отмечают положительные качества КВ систем по сравнению с другими видами систем связи. К преимуществам КВ радиосвязи отнесены оперативность установления прямой связи на большие расстояния, простота организации связи с подвижными объектами, возможность обеспечения связи в труднодоступных районах, высокая мобильность средств КВ связи, простая восстанавливаемость связи в случае ее нарушения в результате воздействия как случайных, так и преднамеренных помех и низкая стоимость передачи информации. Авторы указывают, что особое значение КВ радиосвязь приобретает в чрезвычайных ситуациях - при организации и проведении аварийно-спасательных работ, координации действий различных служб в районах стихийных бедствий и т. п. Одновременно авторы отмечают и недостатки, присущие КВ радиосвязи. К ним отнесены быстрые и глубокие медленные замирания КВ сигналов, ограниченная пропускная способность КВ каналов связи, зависимость качества связи от времени суток, года и состояния ионосферы. Указывается, что КВ
радиосвязь чувствительна к случайным и преднамеренным помехам, а также высотным ядерным взрывам. Отмечается, кроме того, доступность КВ каналов связи для радиоразведки противника. Говорится, что усилия зарубежных специалистов направлены на ликвидацию указанных недостатков. Одним из путей, которым идут зарубежные специалисты, является организация КВ ретрансляционных пунктов. Отмечается, что в США активно ведутся работы по исследованию сетей ретрансляционных пунктов в рамках создаваемой автоматизированной системы КВ радиосвязи. Специалисты США считают, что создание таких сетей повысит устойчивость КВ радиосвязи, снизит энергетические затраты и повысит разведзащищенность. Проведенные исследования показали, что при наличии ретрансляторов возможно использовать передатчики, мощность которых не превосходит 10 Вт (вместо ранее используемых передатчиков мощностью 10 кВт). Ретрансляторы при этом должны иметь между собой независимую кольцевую линию связи. Предлагаемые меры дают возможность упростить периферийную приемо-передающую аппаратуру, снизить ее энергетический потенциал, а, следовательно, габариты и вес. Все это очень важно для обеспечения КВ связи с ПО.
|
|
|
|
|
|
Кроме всего прочего, необходимо заметить, что КВ системы связи обладают более высокой живучестью по сравнению с ССС, так как менее подвержены физическому уничтожению и подлежат ремонту при выходе из строя. Поэтому декаметровую радиосвязь в любом случае целесообразно иметь наряду с ССС как резервную на случай все еще возможных военных действий.
Что касается России, то в настоящее время особо острую нужду в каналах экстренной передачи сообщений испытывают жители районов Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока, где плотность населения чрезвычайно мала, а многие отдельные жители районов в силу своей профессиональной деятельности находятся на удалении от населенных пунктов. В этих условиях системы УКВ радиосвязи экономически невыгодны, а ССС не смогут удовлетворить потребности в каналах связи в этих регионах в ближайшие несколько лет. Проблему экстренной передачи сообщений внутри этих регионов и двустороннюю связь их с центром могли бы относительно быстро помочь решить системы КВ радиосвязи.
6.2. Система КВ высоконадежной мобильной автоматической радиосвязи (МАРС) для России и евразийского континента
Двусторонняя КВ радиосвязь непосредственно между двумя ПО, находящимися на достаточном удалении друг от друга, является проблематичной. Это объясняется относительно низкой мощностью передатчиков и низкой эффективностью антенн, которые могут быть размещены на ПО. Обычно связь между ПО осуществляется через базовый радиоцентр, играющий роль ретранслятора. Как правило, отдельные ведомства создают каждое для своих целей собственные системы КВ связи со своими радиоцентрами, которые часто недоиспользуются из-за ограниченного объема передаваемой информации [36]. В связи с этим целесообразно в границах России [28, 29] и даже всего евразийского континента [181] иметь единую сеть КВ связи с ПО, которая обеспечивает свободный доступ своим абонентам к каналам связи согласно очередности поступления заявок на связь и их приоритетов.
|
|
|
Известно, что наилучшие условия связи в КВ диапазоне существуют на односкачковых трассах, которые имеют место, когда между корреспондентами расстояние составляет порядка 2000 - 3000 км [28, 78]. Это следует из рисунка 6.2.1,
| H, дБ |
| L, км |
| H= 99 % |
| H= 95 % |
| H= 80 % |
| H= 50 % |
Рис. 6.2.1. Зависимость мощности передатчика для
обеспечения заданной надежности связи H от длины трассы.
(ЧТ, 282 бит/с, Рош = 0,0001)
заимствованном из [78], где приведены зависимости мощности передатчика, которая требуется для обеспечения заданной надежности связи, от расстояния между приемной и передающей аппаратурой. На трассах длиной менее 500 км КВ радиосвязь без принятия специальных мер практически невозможна. Поэтому целесообразно рассматривать вариант построения КВ сети связи для ПО с использованием наземных КВ ретрансляторов, которые размещаются от корреспондентов на расстояниях близких к оптимальным [28, 29, 36, 62, 85, 115, 159, 177-185]. Удаленный от корреспондентов КВ ретранслятор обеспечивает двустороннюю связь между всеми абонентами, которые находятся в пределах обслуживаемой им кольцевой зоны и имеют соответствующую аппаратуру. Наземные ретрансляторы, имея передатчики мощностью порядка 10 кВт и достаточно эффективные КВ антенны, могут работать в режиме, который обычно используется на оптимальных трассах (например, в режиме ОФТ-500 и ДОФТ-500).
Морские суда в силу специфики своего функционирования с момента изобретения радио постоянно имели на вооружении средства КВ радиосвязи, которые давали им возможность передавать сообщения на тысячи и десятки тысяч километров. Но морские суда, являясь ПО, в то же время имеют достаточно крупные габариты и мощное энергетическое обеспечение, позволяющее размещать на борту магистральные КВ радиоприемные устройства, радиопередатчики большой мощности (1 - 10 кВт) и достаточно эффективные приемно-передающие КВ антенны, что дает им возможность работать в том же режиме, в каком работают стационарные средства связи. В отличие от морской, сухопутная подвижная служба радиосвязи лишена такой возможности. Это накладывает определенную специфику на используемую ею КВ приемно-передающую аппаратуру. Например, в силу ограниченного энергетического потенциала автомобиля, максимальная мощность используемого им передатчика может составлять несколько десятков Вт. Кроме того, эффективность приемно-передающих КВ антенн автотранспорта при ведении двусторонней связи в движении чрезвычайно низка. Правда, в отличие от судна, автомобиль может на стоянке предоставить возможность корреспонденту развернуть антенны с более высокой эффективностью, но это, естественно,
неудобно и требует дополнительных усилий и затрат времени. Выход из данного затруднительного положения может быть найден в снижении скорости передачи сообщений со стороны ПО до минимально возможного значения, обусловленного стабильностью несущей частоты приемно-передающей аппаратуры радиолинии и уходом частоты от номинального значения из-за эффекта Доплера, возникающего по причине нестабильности ионосферы. Если ориентироваться на работу при односкачковом распространении радиоволн, то можно рассчитывать, что отклонение частоты от номинального значения из-за эффекта Доплера не превысит единиц Гц. Современные средства радиосвязи имеют опорные кварцевые термостатированные генераторы, обеспечивающие долговременную стабильность частоты равную порядка 5 единиц восьмого знака. Таким образом, при работе в условиях односкачковой трассы на несущих частотах от 3-х до 20 МГц скорость манипуляции несущей частоты может быть снижена без больших энергетических потерь до величины равной нескольким бит/с. Современные методы цифровой обработки сигнала позволяют индивидуально фильтровать радиосигналы “нажатия” и “отжатия” с высокой степенью разрешения по частоте. В этом случае прием сигналов ЧТ может осуществляться как прием двух сигналов АТ, манипуляция которых произведена в противофазе по отношению друг к другу. Если использовать индивидуальный прием сигналов на поднесущих частотах, то для их декорреляции в условиях селективных замираний и наличия сосредоточенных по спектру станционных помех имеет смысл разнести эти частоты по возможности далеко друг от друга, например, на 3000¸9000 Гц, что позволит получить дополнительный энергетический выигрыш. Снижение скорости манипуляции и использование частотного разнесения сигналов дают возможность обеспечить удовлетворительное качество передачи сообщений с сухопутных ПО при использовании маломощных передающих устройств и низкоэффективных антенн. Если реализовывать один и тот же режим работы в аппаратуре всех ПО, то этот режим работы нужно выбирать с учетом возможности передачи сообщений с сухопутных ПО. С учетом вышеизложенного, можно остановиться на варианте передачи сообщений со стороны ПО в режиме ЧТ-6000 (или ЧТ-9000) со скоростью 4 бит/с.
|
|
|
Для размещения КВ ретрансляционного пункта, обеспечивающего связь с ПО, например, в пределах всей Омской области, приемлемым, в частности, является г. Улан-Удэ (или один из городов европейской части России). КВ ретрансляционный пункт, размещенный в г. Омске, способен обеспечить связь с ПО в пределах всей европейской части территории России, Кавказа, всего Крайнего Севера, Иркутской области, Монголии, западной части Китая, Киргизии, Узбекистана, Туркмении, Афганистана, северной части Ирана и восточной части Турции. Для организации такого рода связи на всей территории России необходимо всего 5 КВ ретрансляторов, которые могут быть расположены в городах Волгоград, Уфа, Омск, Красноярск и Улан-Удэ. В этом случае в зону обслуживания попадают большинство стран Европы, почти весь Китай, Корея и Япония. Для охвата сетью связи полностью всей Европы и Чукотского полуострова требуются, соответственно, дополнительные ретрансляторы в городах Калининград, Благовещенск и Николаевск-на-Амуре. Для включения в зону обслуживания такого рода сетью связи полностью Китая, Индии, Вьетнама, Филиппин и южной части Аравийского полуострова необходимо иметь еще, как минимум, три ретранслятора: два на территории Китая (г. Пекин и г. Куньмин) и один на о. Кипр (или в Израиле). Кроме того, целесообразно иметь один ретранслятор в г. Диксоне, который обеспечит резервные каналы для оперативной передачи сообщений между основными ретрансляторами, расположенными на территории России. На рисунке 6.2.2 изображены зоны России и остальной части евразийского континента, которые обслуживаются системой мобильной автоматической радиосвязи (МАРС).
Так как на морских судах мощность передатчиков, как минимум, на порядок превосходит мощность передатчиков сухопутных ПО, то можно утверждать, что зона обслуживания этих ПО будет значительно большей по сравнению с сухопутными ПО. Согласно рисунку 6.2.1, увеличение мощности на 10 дБ увеличивает дальность обслуживания на 1000 км. Таким образом, можно ожидать, что в этом случае сеть связи охватит полностью всю судоходную часть Северного Ледовитого океана в восточном полушарии Земли (Северный морской путь) и ближайшие к континенту острова.
| Диксон |
| Р О С С И Я |
| Калининград |
| Уфа |
| Красноярск |
| Омск |
| Николаевск-на-Амуре |
| Волгоград |
| Улан-Удэ |
| Благовещенск |
| Пекин |
| о. Кипр |
| Куньмин |
| Ретрансляторы на территории России |
| Ретрансляторы на территории Китая и о. Кипр |
Рис. 6.2.2. Зоны России и остальной части евразийского континента, обслуживаемые КВ системой мобильной автоматической радиосвязи
В течение суток с изменением условий распространения радиоволн система связи должна изменять свои рабочие частоты. Количество используемых частот для каждого ретранслятора должно быть равно, как минимум, трем, взятым, например, в районе диапазонов 4, 9 и 15 МГц. Посредством периодической оценки корреспондентской аппаратурой качества передаваемых на этих частотах сигналов ею автоматически выбираются приемлемые для данного времени суток рабочие частоты, на которых и осуществляется передача сообщений. Общее число рабочих частот в сети связи достаточно взять равным 12. Каждая из рабочих частот используется одновременно тремя ретрансляторами по правилам, изложенным в приложении 3(А).
В настоящее время средства вычислительной техники дают возможность полностью автоматизировать процесс передачи сообщений. От корреспондента требуется лишь умение набрать передаваемый текст с помощью клавиатуры, указать адрес корреспондента, которому отправляется сообщение, и нажать кнопку “Передача сообщения”. Все остальные операции по доставке сообщения аппаратура
берет на себя. После окончания сеанса связи на передающий конец радиолинии в виде квитанции сообщается о его результатах с указанием времени доставки телеграммы. Подробно алгоритмы функционирования аппаратуры автоматической передачи сообщений описаны в приложении 3(А).
6.3. Сравнительный анализ вариантов построения системы
автоматической КВ радиосвязи с подвижными объектами
Из-за вынужденного использования передатчиков относительно малой мощности и мало эффективных антенн ПО не могут вести в КВ диапазоне достаточно уверенную двустороннюю связь на дальних расстояниях без использования базового ретрансляционного пункта, оснащенного мощными передающими устройствами и высокоэффективными антеннами. На практике такого рода каналом связи между ПО с ретрансляцией сообщений давно пользуются в морской и сухопутной службе радиосвязи. Известны исследования КВ каналов связи с удаленными ретрансляторами, которые проводились под руководством проф. Е. Ф. Каменева [28] и работы в этой области, проводимые во ВКАС [265]. Автор в середине 70-х годов руководил одной из научно-исследовательских работ по обеспечению КВ связью двух удаленных друг от друга корреспондентов через ретранслятор. Отдельные результаты этой НИР изложены в статье [115], опубликованной в 1979г. Описание зоновой системы с вынесенным ретранслятором, проект которой был разработан группой специалистов под руководством профессора Головина О. В. и при участии профессора Чистякова Н. И. и профессора Петровича Н. Т., в отечественной литературе появилось в 1985 г. [30]. В этом же году за рубежом была опубликована статья [274], в которой также описывалась система зоновой связи с вынесенным ретранслятором. В настоящее время в литературе описано уже несколько вариантов построения сети автоматической КВ радиосвязи с ПО [28, 29, 36, 85]. Проведем сравнительный анализ предлагаемого автором варианта с альтернативными.
В [28] предлагается вариант обеспечения КВ радиосвязью абонентов на территории всей России и граничащих с ней государств с помощью трех наземных
ретрансляционных пунктов, расположенных на расстоянии 1,5 тыс. км. друг от друга (системы "РАСКАТ" - ретрансляционная адаптивная система коротковолнового абонентского телеграфирования и "МЕЗОН" - межзоновая территориальная система радиосвязи). Здесь же рассматривается и система “АСТРА” - автоматизированная система телеграфной радиосвязи с ретрансляцией сигнала, которая обеспечивает связь в расширенной зоне с радиусом до 3,5 тыс. км за счет нескольких ретрансляторов, расположенных по окружности зоны. В [29] предлагается охватить Россию 10-15 долготно-ориентированными зонами обслуживания, обеспечив связь в этих зонах и между ними с помощью 5-7 ретрансляционных пунктов. В [29] указывается о возможности охвата такого рода сетью связи десятков и сотен тысяч абонентов. Авторы указанных работ предполагают, что скорость передачи информации от корреспондентов в сторону ретрансляторов и от ретрансляторов в сторону корреспондентов одна и та же. Они считают допустимым, чтобы ретранслятор имел многоканальный передатчик, который бы излучал групповой сигнал. В системе "РАСКАТ" для обеспечения работы на всей территории России требуется набор из 700 рабочих частот. В этой системе скорость манипуляции выбрана 50 бод, что позволяет произвести уплотнение однополосного телефонного канала связи 20 телеграфными каналами связи. При этом предполагается, что групповой сигнал передатчика ретранслятора может занимать полосу частот эквивалентную 2-4 однополосным телефонным каналам. Таким образом, для системы "РАСКАТ" характерно "формирование группового спектра и его излучение ретранслятором и индивидуальный прием абонентом сигнала в выделенном ему канале, на который автоматически настроен приемник". Выход на связь в системе "РАСКАТ" происходит по инициативе абонента в случайные моменты времени на выделенных для этих целей частотах. Для оценки качества канала связи в системе "РАСКАТ" используются специальные испытательные сигналы, обеспечивающие "активное зондирование" трассы. Кроме того, для оценки условий приема сообщений используется частость появления ошибок в отдельных знаках за счет применения избыточных кодов, позволяющих обнаруживать одиночные ошибки. Системы "МЕЗОН" и “АСТРА” являются
развитием системы "РАСКАТ". Первая в плане обеспечения возможностей передачи сообщений корреспондентами, находящимися в различных территориальных зонах, а вторая - в плане увеличения радиуса обслуживаемой зоны и надежности связи при соответствующем увеличении числа вынесенных ретрансляторов. В качестве недостатков вышеописанных систем связи можно указать на следующие:
- использование группового сигнала передатчиком ретранслятора приводит к тому, что излучаемый передатчиком сигнал имеет относительно большой пикфактор, что снижает коэффициент полезного действия передатчика;
- использование минимальной скорости манипуляции, равной 50 бод, недостаточно, так как мощность абонентских передатчиков может составлять единицы Вт, что не позволяет обеспечить достаточно надежный прием сообщений ретрансляторами от движущихся объектов даже при наличии самых совершенных методов обработки сигнала и адаптации к условиям связи;
- выделение отдельным зонам отдельных рабочих частот требует чрезвычайно большого их количества и дополнительных аппаратных средств, что усложняет и удорожает систему связи;
- использование специальных сигналов зондирования канала связи усложняет аппаратуру и требует дополнительного времени для определения условий распространения радиоволн;
- оценка частости одиночных ошибок для определения качества канала связи требует достаточно большого времени по сравнению с современными методами оценки отношения сигнала и помех, и поэтому является не самой оптимальной характеристикой.
В предлагаемой автором диссертации континентальной КВ системе радиосвязи, также использующей наземные ретрансляторы, вышеуказанные недостатки отсутствуют.
Передатчик ретранслятора системы МАРС в менее благоприятных условиях связи работает в режиме относительной фазовой манипуляции (ОФМ), а в более благоприятных условиях связи - в режиме двукратной относительной фазовой манипуляции (ДОФМ) [132]. Это обеспечивает работу передатчика с сигналами,
имеющими минимально достижимый пикфактор, т. е. при максимальном КПД. При этом на ретрансляторе производится уплотнение передаваемых сообщений по времени за счет трансформации скорости манипуляции. Информационная скорость передачи в режиме ОФМ равна 500 бит/c, а в режиме ДОФМ - 1000 бит/с. Режим фазовой телеграфии позволяет всем корреспондентам использовать излучаемый ретранслятором сигнал для подстройки собственных опорных генераторов по частоте и для оценки качества канала связи как по частости одиночных ошибок за счет избыточного кодирования, так и по величине краевых искажений непрерывно принимаемого всеми корреспондентами сигнала ретранслятора, а также по уровню сигнала на выходе фильтра низких частот (ФНЧ) демодулятора. Общий канал связи от ретранслятора в сторону всех корреспондентов используется одновременно как для ретрансляции поступающих от корреспондентов сообщений, так и для передачи различного рода команд управления абонентскими радиостанциями. В случае обнаружения в общем информационном потоке собственного адреса абонентская радиостанция реагирует адекватно поступившей от ретранслятора команде. Подстройка по частоте опорных генераторов абонентских радиостанций по сигналам ретрансляционных передатчиков дает возможность обеспечить связь со всеми видами транспорта, включая быстро перемещающиеся в пространстве реактивные самолеты. При этом результат подстройки частоты хранится с необходимой стабильностью (седьмой знак значения частоты) в течение времени замираний сигнала ретранслятора и в течение времени передачи короткого сообщения с движущегося транспорта. Адаптация по виду манипуляции ОФМ-ДОФМ позволяет увеличить в благоприятных условиях связи пропускную способность ретранслятора в два раза.
Абонентские радиостанции работают в режиме частотного телеграфирования со скоростью манипуляции 4 бода, что позволяет увеличить энергетический потенциал каждого элемента сообщения более чем на 10 дБ по сравнению со скоростью 50 бод и, тем самым, дает возможность при малых мощностях передатчиков, например, порядка 20 Вт, передавать информацию с подвижных объектов, не прекращая движения. Относительно большая девиация частоты,
например, 6000 или 9000 Гц, обеспечивает раздельный прием сигналов "нажатия" и "отжатия", что эквивалентно частотно-разнесенному приему сигналов амплитудной телеграфии, позволяющему получить соответствующий дополнительный энергетический выигрыш в условиях селективных замираний и присутствия сосредоточенных по спектру помех от посторонних радиостанций. Кроме того, снижение скорости манипуляции до 4 бод уменьшает полосу частот, занимаемую сигналами как "нажатия", так и "отжатия" до 8 Гц, что позволяет произвести уплотнение сигналов по частоте, разместив в одной полосе телефонного канала связи более 300 каналов передачи сигналов "нажатия" или "отжатия".
В предлагаемой системе связи весь диапазон частот разбивается на три поддиапазона: нижний (в районе 4-х МГц), средний (в районе 9 МГц) и верхний (в районе 15 МГц). В каждом поддиапазоне имеется четыре групповых канала связи. Каждый из групповых каналов имеет три групповых подканала. За каждым из ретрансляторов в каждом поддиапазоне закрепляется по одной рабочей частоте в одном из групповых подканалов одного из групповых каналов для передачи сигнала. В трех других групповых каналах для каждого ретранслятора выделяются индивидуальные частоты, на которых осуществляется прием сообщений от абонентов, выбравших данный ретранслятор в качестве основного. Одновременно на соответствующих частотах этих же групповых каналов осуществляется прием информации от других ретрансляторов, которые имеют отстройку по частоте от абонентских передатчиков. Каждый ретранслятор одновременно обеспечивает работу во всех трех поддиапазонах.
Поскольку максимальное общее число ретрансляторов в одной сети не превосходит числа 12, то в каждом из четырех групповых каналов каждого поддиапазона может работать на передачу не более 3 ретрансляторов. При этом рабочие частоты для передатчиков ретрансляторов назначаются с учетом возможной обслуживаемой зоны, чтобы рабочие частоты передатчиков других ретрансляторов, которые расположены в зоне обслуживания данного ретранслятора, могли бы находиться в непосредственном соседстве с частотами индивидуальных каналов, отведенных данному ретранслятору для приема абонентских сообщений. В
этом случае, с помощью одного приемного устройства, обслуживающего один групповой канал связи, можно принимать как сигналы от соседних ретрансляторов, так и сигналы абонентов, находящихся преимущественно в обслуживаемой данным ретранслятором зоне. Полоса частот, которую занимает спектр сигнала каждого ретранслятора, не превосходит значения 1000 Гц. Таким образом, для сигналов 3 ретрансляторов при частотном уплотнении необходимо иметь полосу частот порядка 3 кГц.
В каждом групповом канале один из групповых подканалов отводится для передачи сообщений от абонентов. Оставшийся последний групповой подканал отводится для сообщения абонентами собственного адреса по запросу ретранслятора. Информация об адресе содержится в частотно-временной матрице, которая имеется как на ретрансляторах, так и у каждого абонента. При соответствующем циркулярном запросе ретранслятора на заданной частоте в заданный момент времени абонентский передатчик излучает радиоимпульс, в котором содержится информация об адресе данного абонента. Если считать, что полоса спектра частот такого рода импульса не превосходит 10 Гц, то в полосе частот соответствующего группового подканала, равной 3000 Гц, можно разместить 300 каналов для передачи значения адресов абонентов. Если длительность импульса равна 200 мс, то за одну секунду значения своих адресов могут сообщить 1500 абонентов. Следовательно, при наличии полосы частот, которую занимает однополосный телефонный канал для опроса, например, 100 тысяч абонентов, потребуется всего порядка 70 с. Таким образом, выявление адреса любого абонента из общего числа 100 тыс. возможно произвести в среднем за 35 с. При меньшем числе абонентов время определения их адресов соответственно уменьшается. Количество индивидуальных информационных каналов для приема сообщений от абонентов сети связи одним приемным устройством ретранслятора обусловлено полосой пропускания соответствующего группового подканала и максимально равно Мmax. Так как в каждом групповом канале корреспонденты могут выходить на связь с тремя ретрансляторами, то в одном поддиапазоне на один ретранслятор в среднем будет приходиться Mmax/3 индивидуальных информационных канала для
связи с корреспондентами. Это число обусловлено соотношением скоростей манипуляции сигнала, излучаемого ретранслятором, и сигнала, излучаемого корреспондентской радиостанцией, которое в худшем случае равно 100. Таким образом, Mmax = 300. Каждый индивидуальный информационный канал имеет полосу пропускания порядка 16 Гц. В итоге для передачи сообщений корреспондентами, которые работают в одном групповом канале, требуется полоса частот порядка 6000 Гц. Однако нужно иметь ввиду, что ретранслятору необходима некоторая избыточность пропускной способности для передачи команд управления. То есть число одновременно обслуживаемых индивидуальных каналов связи должно быть меньше максимально возможного среднего числа, равного 100. В благоприятных условиях связи, когда ретранслятор переходит на манипуляцию своего сигнала методом ДОФМ, появляется дополнительный резерв пропускной способности ретранслятора, и число принимаемых одновременно одним приемным устройством этого ретранслятора корреспондентов может быть увеличено. Это позволяет в отдельные периоды времени перераспределять информационные каналы между ретрансляторами с учетом загрузки сети связи, условий распространения радиоволн и помеховой обстановки. Таким образом, в одном групповом канале работает 3 передатчика ретрансляторов, которые занимают по 1000 Гц полосы частот, и имеется порядка 300 индивидуальных информационных каналов, на каждый из которых отводится по 16 Гц полосы частот. Кроме того, 3 кГц полосы частот отводится для опроса корреспондентов на предмет наличия у них передаваемой информации. В результате, общая полоса частот F, которая отводится каждому групповому каналу, должна быть равна 12 кГц.
|
|
|
