Реферат: Современные средства связи

--PAGE_BREAK--Сотовая связь.
     В  настоящее  время  во  многих станах ведется  интенсивное внедрение сотовых  сетей  связи  (ССС)  общего  пользования.   Такие  сети предназначены для обеспечения подвижных и стационарных  объектов телефонной связью и передачей данных. В ССС подвижными объектами являются    либо    наземные    транспортные    средства,   либо непосредственно  человек,  находящийся  в  движении  и   имеющий портативную абонентскую станцию (подвижный абонент). Возможность передачи  данных   подвижному  абоненту   резко  расширяет   его возможности,  поскольку  кроме  телефонных  сообщений  он  может принимать телексные  и факсимильные  сообщения, различного  рода графическую  информацию  (планы  местности,  графики  движения и т.п.), медицинскую информацию и многое другое.  Особое  значение ССС  приобретают  в  связи  с  активным  внедрением во все сферы человеческой     деятельности     персональных      компьютеров, разнообразных баз  данных, сетей  ЭВМ.   Доступ к  ним через ССС позволит  подвижному  абоненту  оперативно  и  надежно  получить необходимую информацию.  Соответственно возрастет и роль  систем связи,  повысятся  требования  к  качеству  передачи информации, пропускной способности, надежности работы.

     Увеличение объема  информации потребует  сокращения времени доставки и получения  абонентом необходимой информации.   Именно поэтому уже сейчас наблюдается устойчивый рост мобильных средств радиосвязи (автомобильных и портативных радиотелефонов), которые дают возможность  сотруднику той  или иной  службы вне  рабочего места оперативно решать производственные вопросы.   Радиотелефон перестал  быть  символом  престижа  и стал рабочим инструментом, который позволяет более  эффективно использовать рабочее  время, оперативно  управлять  производством  и постоянно контролировать ход технологических  процессов, что  обеспечивает дополнительные доходы при использовании радиотелефона в производстве.

     Внедрение  ССС  во   многие  отрасли  народного   хозяйства позволит резко  повысить производительность  труда на  подвижных объектах,  добиться   экономии  материально-трудовых   ресурсов, обеспечить    автоматизированный    контроль     технологических процессов,  создать  надежную  систему  управления транспортными средствами или мобильными  роботами, распределенными на большой территории и входящими в состав гибких автоматизированных систем управления.

     Использование системы  радиосвязи  с  подвижными объектами можно разделить на следующие классы:

     ведомственные (или частные) системы подвижной связи (ВСПС);

     сотовые системы подвижной связи (ССПС);

     системы персонального радиовызова (СПРВ).

     Исторически впервые в эксплуатации появились ВСПС, так  как в условиях ограничений  на использование радиосвязи  возможность ее применения для связи с подвижными абонентами  предоставлялась государственным, ведомственным или крупным  частным организациям (полиция,  пожарная  охрана,  такси   и  т.  п.).   Для   вызова подвижного  абонента  (внутри  ограниченной  зоны  обслуживания) стали  использоваться  СПРВ.   Появившиеся  совсем  недавно ССПС являются принципиально  новым видом  систем связи,  так как  они построены  в  соответствии  с  сотовым  принципом  распределения частот  по  территории  обслуживания   (территориально-частотное планирование)  и  предназначены   для  обеспечения   радиосвязью большого числа подвижных абонентов с выходом на телефонную  сеть общего пользования (ТФОП).  Если ВСПС создавались (и  создаются) в  интересах  узкого круга  абонентов,  то ССПС за рубежом стали использоваться в интересах широких кругов населения.

     Свое  название  ССС  получили  в  соответствии  с   сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания (территория города или региона)  делится на большое число  малых рабочих  зон  или  сот  в  виде шестиугольников. В центре каждой рабочей зоны  расположена базовая  станция (БС),  осуществляющая связь  по  радиоканалам  с  многими абонентскими станциями (АС), установленными на подвижных  объектах, находящихся в  ее рабочей зоне. Базовые станции  соединены проводными телефонными  линиями связи  с  центральной  станцией  (ЦС)  данного  региона, которая обеспечивает соединение подвижных абонентов с любыми  абонентами телефонной   сети   общего   пользования   (ТФОП)   с    помощью

коммутационных устройств. При перемещении подвижного абонента из одной  зоны  в  другую  производится автоматическое переключение канала  радиосвязи   на  новую   базовую  станцию,   тем   самым осуществляется  эстафетная  передача   подвижного  абонента   от передающей к последующей (соседней) базовой станции.  Управление и   контроль   за   работой   базовых   и   абонентских  станций осуществляется  ЦС,  в  памяти  ЭВМ  которой  сосредоточены  как статические, так  и динамические данные о  подвижных объектах  и состоянии сети в целом.

     В отличие  от  централизованных  в сотовых сетях подвижной связи  радиосвязь   базовой  станции   с  абонентской   станцией осуществляется  в  пределах  малой  рабочей  зоны, что позволяет многократно  использовать   одни  и   те  же   частоты  в   зоне обслуживания.  Число  абонентов  в  ССС  определяется пропускной способностью  и  числом  БС,  равным  числу рабочих зон, которое возрастает  по  квадратическому  закону  с  уменьшением  радиуса

рабочей зоны R при постоянном радиусе зоны обслуживания R0. Если десять лет назад радиус рабочей зоны в ССС был равен 5-15 км, то в настоящее время он равен 200 м. Так уменьшение радиуса рабочей зоны  с  30  до  0,5  км  позволит  увеличить  в  3600 раз число подвижных   абонентов,   оснащенных   радиосвязью   и    имеющих возможность  выхода   на  ТФОП.   Следовательно,   эффективность использования спектра радиочастот в ССС во много раз выше, чем в централизованных  системах  подвижной  связи,  что  позволит   в перспективе  обеспечить  управление   большим  числом   наземных подвижных объектов.

     С уменьшением радиуса  рабочей зоны появляется  возможность уменьшить мощность  передатчиков и  чувствительность приемников, что  значительно  улучшит  электромагнитную  совместимость (ЭМС) абонентов  в  ССС   и  ЭМС  между   ССС  и  другими   системами, использующими определенные спектры радиочастот, а также позволит снизить  стоимость  и  габаритные  размеры  абонентской станции, обеспечить доступ к базам данных и ЭВМ.

     Отмеченные  преимущества  позволяют  уже  в настоящее время повысить   оперативность   управления   и   контроля   в  работе подведомственных  предприятий  и  организаций, улучшить качество технологических   процессов   в   системах   с   большим  числом транспортных средств.

     Стремительный рост объемов передаваемой информации  требует значительного сокращения времени доставки и обработки  абонентом необходимой  информации.  Это  одна  из  причин  быстрого  роста мобильных средств связи на базе ССС.

     Внедрение ССС означает появление принципиально нового  вида связи -  массовой радиотелесвязи,  т.е. нового  вида услуг.  Уже сейчас абонентский терминал ССС  — сотовый радиотелефон (СРТ)  — признается многими зарубежными экспертами первичным  терминалом, которым абонент пользуется  как в стационарном  состоянии (дома, на службе), так и в движении. Широкое внедрение портативных  СРТ в перспективе позволит обеспечить каждого человека  персональным телефоном со своим индивидуальным номером.

     Создание систем  массовой радиотелесвязи  с большим  числом подвижных абонентов, большой  пропускной способностью и  высоким качеством  приема  сообщений  возможно  только при использовании сотового принципа построения системы связи.  Этим и  объясняется повышенный интерес к ССПС.

     Действующие в настоящее время зарубежные ССС по сравнению с централизованными   сетями    имеют   следующие    преимущества:

     — большое число абонентов;

     — высокое качество передачи телефонных сообщений и данных;

     — возможность связи с ЭВМ и базами данных;

     — высокая эффективность использования спектра радиочастот и лучшая     электромагнитная     совместимость     с      другими радиотехническими системами.

     Использование ССС  широким кругом  потребителей в  отраслях транспорта,    связи,    энергетики,    строительства,     сферы обслуживания, ремонта и др. приносит существенный  экономический эффект. По оценкам экспертов США ежегодные доходы от внедрения и эксплуатации ССС в США достигают 2 млрд. дол. Зарубежные эксперты отмечают  возможность создания ССС  без значительных начальных капитальных затрат. Сначала ССС создаются с  крупными  рабочими  зонами  (радиус  зон  порядка  10  км)  и относительно  небольшим  числом  абонентов.  По мере поступления доходов и роста  числа заявок на  СРТ размеры зон  уменьшаются и увеличивается число абонентов.  При этом постоянно  наращивается объем типового оборудования  базовых станций, АТС  и центральной станции  за  счет  доходов  от  использования  ССС  действующими абонентами.  Поэтому  первоначальные  капитальные  затраты могут быть  значительно   меньше  полных   затрат,  приходящихся    на

максимальное число абонентов.
    продолжение
--PAGE_BREAK--