|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Sposoby organizacji łączności radiowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa Ten artykuł jest przeznaczony głównie nie dla profesjonalistów w dziedzinie radiokomunikacji, ale dla menedżerów i tych pracowników firm, przedsiębiorstw i struktur, które organizują własny serwis lub komercyjny system radiokomunikacji i stają przed problemem wyboru sprzętu i typu systemu. W planowanej serii artykułów zostaną omówione systemy, począwszy od najprostszych sieci radiowych typu simplex, a skończywszy na trankingowych systemach wielostrefowych. (Kwestie cywilnej łączności radiowej CB w paśmie 8 MHz nie będą tutaj rozpatrywane). Mamy nadzieję, że informacje zawarte w tych artykułach pomogą potencjalnym nabywcom i użytkownikom poszerzyć swoją wiedzę z zakresu radiokomunikacji i wybrać taki schemat budowy systemu łączności i sprzętu, który najlepiej odpowiada specyfice ich działalności. 1. Pasma częstotliwości Do organizacji profesjonalnych sieci radiokomunikacyjnych w Rosji przeznaczono następujące zakresy częstotliwości:
W celu organizacji systemów łączności radiowej należy przydzielić oceny częstotliwości. Z reguły zezwolenia na użytkowanie częstotliwości radiowych wydaje Państwowy Urząd Nadzoru Łączności. Wyjątkiem są szereg departamentalnych systemów komunikacyjnych, na przykład struktury energetyczne, którym przypisano dedykowane podpasma częstotliwości. Ale w każdym razie, aby stworzyć system komunikacji we wskazanych zakresach, konieczne jest przydzielenie ocen częstotliwości. 2. Rodzaje sprzętu radiowego Sprzęt radiowy prezentowany na rynku rosyjskim można podzielić na grupy według następujących kategorii: Stacje profesjonalne, komercyjne i amatorskie z reguły nie różnią się podstawowymi parametrami radiotechnicznymi (pasma częstotliwości, moc wyjściowa, czułość). Wybór jednego lub drugiego rodzaju sprzętu zależy od warunków pracy, wymaganego zestawu funkcji itp. oczywiście przystępne pieniądze (na przykład profesjonalne stacje radiowe mogą kosztować dwa razy więcej niż komercyjne). 3. Zasięg radiowy zasięg komunikacji zależy od wielu parametrów (otwarta przestrzeń lub miasto, ukształtowanie terenu, wysokość instalacji anteny, poziom zakłóceń itp.) i może być dokładnie określony jedynie eksperymentalnie. Przybliżone wartości zasięgu komunikacji radiowej pokazano na ryc. 1.
4. Kanały częstotliwości i tryby pracy stacji radiowych Zdecydowana większość nowoczesnych stacji radiowych działa w trybie simplex lub half-duplex. W takim przypadku odbiór i transmisja nie są możliwe w tym samym czasie. Stacja jest włączana do nadawania przez naciśnięcie PTT. Po zwolnieniu PTT stacja przełącza się w tryb odbioru. Częstotliwości nadawania i odbierania tworzą kanał częstotliwości i ogólnie mogą być różne. Jeśli częstotliwości nadawania i odbioru są takie same, kanał nazywa się simplex. Jeśli częstotliwości nadawania i odbioru są różne, kanał jest w trybie pełnego dupleksu, a tryb działania stacji radiowych jest półdupleksem. W trybie pełnego dupleksu (to znaczy, gdy nadawanie i odbiór są przeprowadzane jednocześnie i nie trzeba naciskać PTT), tylko radiotelefony pracujące w trybie pełnego dupleksu mogą działać na kanale dupleksowym. Należy zauważyć, że prawie wszystkie stacje radiowe, niezależnie od rodzaju kanału częstotliwości, działają w trybie simpleks (lub półdupleks) (stacje radiowe w trybie dupleks nie są bardzo popularne ze względu na ich wysoki koszt). W radiu można zaprogramować parametry różnych kanałów. W zależności od modelu stacji radiowej liczba kanałów może wahać się od 1 do 100 lub więcej. 5. Sieci radiowe Simplex O wyborze rodzaju sieci radiowej decyduje dostępny zasób częstotliwości, liczba użytkowników oraz specyfika ich pracy. Rozważmy najprostszą opcję, gdy używana jest jedna częstotliwość nominalna (jedna częstotliwość simpleksowa). Z reguły liczba stacji radiowych działających w tym trybie jest niewielka (5-25). Sieć radiowa może korzystać z radiotelefonów przenośnych, samochodowych i stacjonarnych. Wszystkie są równe. Oczywiście zasięg komunikacji między stacjami samochodowymi (stacjonarnymi) jest większy. W najprostszym przypadku wszyscy użytkownicy stacji radiowych pracujących na tej samej częstotliwości słyszą się nawzajem i dzwonią do wymaganego abonenta głosem (ryc. 2).
Dość powszechną opcją jest sytuacja, gdy jedna ze stacji jest sterownią (ryc. 3). Zwykle jest to stacja stacjonarna z anteną o dużym zysku i umieszczona wystarczająco wysoko. Jednocześnie, dzięki właściwemu doborowi typu anteny i jej umiejscowieniu, zwiększa się zasięg łączności ze stacją dyspozytorską, a abonenci, którzy nie mają możliwości bezpośredniego komunikowania się ze sobą, mogą przesyłać komunikat za pośrednictwem dyspozytora. W obecności podwójnej pary częstotliwości bardziej racjonalne jest użycie repeatera). Radiowe sieci dyspozytorskie są najczęściej wykorzystywane do organizacji łączności radiowej technologicznej lub usługowej.
6. Grupy abonentów w simpleksowej sieci radiowej Dość często w systemie łączności radiowej wymagany jest podział abonentów na grupy. Najprostszym rozwiązaniem tego problemu jest przydzielenie każdej grupie własnej oceny częstotliwości, co jednak w większości przypadków jest niemożliwe ze względu na ograniczone zasoby częstotliwości. Najbardziej akceptowalnym rozwiązaniem w tym przypadku jest rozdzielenie grup tonami lub cyfrowymi sygnałami pilota (rys. 4).
Każde radio ma blokadę szumów, która zapobiega przedostawaniu się szumów radiowych do głośnika (lub słuchawek), gdy nie ma sygnału. W najprostszym przypadku blokada szumów stacji radiowej jest wyłączana, gdy na antenie pojawia się nośna o odpowiedniej częstotliwości (blokada szumów nośnych).Ponadto prawie wszystkie nowoczesne stacje radiowe mają funkcje tonowe (TONESQUELCH, CTCS5, PL) i / lub cyfrowa (DIGITAL SQUELCH, DCS, DPL) kontrola blokady szumów. Co to jest TONE SQUELCH, CTCSS, PL? Pasmo częstotliwości dźwięku (głosu) w stacji radiowej wyróżnia się specjalnym filtrem i ma szerokość od 300 do 3000 Hz, co jest wystarczające do zrozumiałej transmisji mowy. Istnieje również pasmo częstotliwości podtonów od 67 Hz do 250 Hz. Sygnały w tym paśmie nie są przepuszczane przez filtr audio i nie są słyszalne w głośniku.Ton pilota to sygnał tonowy o częstotliwości podtonu, który jest transmitowany jednocześnie przez sygnał głosowy. W paśmie subtonalnym przydzielono 49 tonów standardowych dla większości typów urządzeń radiowych. W stacji radiowej oprócz częstotliwości odbioru i nadawania ustawia się (programuje) częstotliwość lub numer tabelaryczny sygnału tonowego do nadawania wraz z sygnałem dźwiękowym w trybie nadawania oraz częstotliwość lub numer tonu sygnału, po rozpoznaniu którego w trybie odbioru należy otworzyć blokadę szumów i podać sygnał dźwiękowy do głośnika. W większości przypadków piloty nadawcze i odbiorcze są wybierane tak, aby były takie same. Co to jest DIGITAL SQUELCH (synonimy DIGITAL SQUELCH, DCS, DPL, cyfrowy sygnał pilota). Zasada działania cyfrowych systemów sterowania tłumieniem szumów jest podobna do tonu. W paśmie podtonowym przesyłany jest sygnał cyfrowy (powtarzająca się sekwencja 8 bitów o częstotliwości nośnej 133 Hz). Piloty cyfrowe są również ustandaryzowane. Ich liczba przekracza 100. Należy zauważyć, że systemy redukcji szumów tonowych są bardziej powszechne i są dostępne w prawie wszystkich typach nowoczesnych stacji radiowych. Wiele typów radiotelefonów ma zarówno ton, jak i cyfrową redukcję szumów (opcjonalnie). Tabele pilotów w różnych typach radiotelefonów mogą nie być całkowicie zgodne. Niemniej jednak, nawet przy zastosowaniu różnych typów urządzeń, możliwe jest wyodrębnienie grupy sygnałów pilotujących, która jest taka sama dla wszystkich stacji. Tak więc, korzystając z tonowego lub cyfrowego systemu redukcji szumów, użytkowników można podzielić na grupy działające na tej samej częstotliwości. Każda grupa ma przypisany inny ton pilota, a użytkownicy radiotelefonów będą słyszeć tylko członków swojej grupy. Nie oznacza to jednak, że wszystkie grupy użytkowników będą mogły jednocześnie negocjować. Z reguły przy takim podziale na grupy radiostacje są tak zaprogramowane, że zabraniają włączania transmisji, jeśli na antenie jest sygnał pilota „obcego”. Ta sama stacja radiowa może należeć do różnych grup. W tym przypadku odpowiednie sygnały pilotujące są ustawiane na różnych kanałach. Częstotliwość nominalna w tym przypadku na wszystkich kanałach może być taka sama. Notatka. Niestety, nie ma jednej, dobrze ugruntowanej terminologii definiującej systemy kontroli blokady szumów. Termin „SYGNAŁ PILOTA” został wprowadzony jako najprostszy i najbardziej zrozumiały. Terminologia firmy MOTOROLA: PL (linia prywatna)< DPL (cyfrowa linia prywatna). PL i DPL są zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy MOTOROLA. Terminologia międzynarodowa: CTCSS (Continuous Tone Coded Squelch), DCS (Dltftal Coded Squelch). 7. Zdalne sterowanie stacją stacjonarną W niektórych przypadkach, aby uzyskać najlepszy zasięg radiowy obszaru obsługi sieci radiowej, wymagana jest zdalna instalacja stacji dyspozytorskiej. Najczęstszym rozwiązaniem jest zastosowanie zestawów zdalnego sterowania serii C100 (MOTOROLA). Istnieją dwie możliwości organizacji zdalnego sterowania radiotelefonami stacjonarnymi MOTOROLA GM300/GM350: Opcja 1. Lokalne zdalne sterowanie (Rysunek 5).
Stosowany jest, gdy sterowane stanowisko oddalone jest od pulpitu dyspozytorskiego C100 LOCAL (EN 1000) na odległość do 300 m. Pilot serii C100 jest zbliżony budową do standardowego aparatu telefonicznego, na którego słuchawce znajduje się PTT. Dodatkowo istnieje możliwość - bez użycia rąk - pilot posiada wbudowany głośnik, mikrofon oraz przycisk "TRANSMIT". Pilot zdalnego sterowania C100 LOCAL podłącza się bezpośrednio do gniazda akcesoriów GM300/GM350. Sterowanie odbywa się za pomocą kabla sześciożyłowego. Pilot zasilany jest napięciem 12 V. Do jednej radiostacji można podłączyć kilka konsol, jednak łączna długość przewodów połączeniowych nie powinna przekraczać 300 m. Zaletą tej opcji jest niski koszt. Wady - konieczność ułożenia kabla sześciożyłowego: ograniczony zasięg pilota. Opcja 2. Tonalny pilot zdalnego sterowania (ryc. 6). Stosowany jest w przypadkach, gdy sterowana stacja jest usuwana z pulpitu dyspozytorskiego C100 TONE (EN 1001) na odległość większą niż 300 m (do kilku kilometrów). Stacja radiowa jest sterowana sygnałami tonowymi przez dedykowaną linię pre-wire. Adapter tonów zdalnego sterowania służy do dekodowania tonów kontrolnych i przekształcania ich w sygnały sterowania radiowego. To urządzenie podłącza się bezpośrednio do stałego gniazda akcesoriów radiowych GM300/GM350. Zasilacz zasilany jest ze stacji, przewód sterujący podłączony jest z jednej strony do adaptera, az drugiej do konsoli C100TONE. Z pilota tonowego można przełączać do dwóch kanałów na stacji (na pilocie znajdują się przyciski F1/F2). Reszta projektu pilota tonowego jest podobna do projektu lokalnego.
Zalety - duży zasięg pilota; możliwość przełączania kanałów. Wady - konieczność użycia adaptera; wysoki koszt w porównaniu do opcji lokalnej. Notatka. Przełączanie kanałów jest możliwe tylko w modelach 16-kanałowych GM300 i 128-kanałowych GM350.
8. Dostęp do sieci telefonicznej (rys. 7)
Nawet przy wykorzystaniu jednej częstotliwości simpleksowej w sieci radiowej można zorganizować dostęp do sieci telefonicznej (zwykle resortowej). W tym celu należy zainstalować radiostację stacjonarną z interfejsem telefonicznym, a stacje przenośne i samochodowe muszą posiadać klawiaturę telefoniczną (OTMP). Co to jest DTMF? DTMF (Dual Tone Multi Frequency) to system wywoływania selektywnego stosowany w telefonii. Jak wiadomo, w Rosji najczęściej wybierane jest impulsowe wybieranie numerów telefonów, to znaczy każda cyfra jest przesyłana odpowiednią liczbą impulsów. W większości krajów o rozwiniętej infrastrukturze sieci telefonicznej stosuje się wybieranie tonowe, to znaczy każda cyfra jest przesyłana jako para sygnałów tonowo-częstotliwościowych. To jest system sygnalizacji DTMF. Standardowy zestaw sygnałów DTMF obejmuje cyfry od 0 do 9 oraz znaki „#” i - „*” Stacje radiowe wyposażone w klawiaturę DTMF (podobną do klawiatury telefonu) mogą transmitować sygnały DTMF drogą radiową i uzyskiwać dostęp do sieci telefonicznej za pośrednictwem interfejsu telefonicznego. Stacja stacjonarna wyposażona w interfejs telefoniczny odbiera numer telefonu DTMF wybierany ze stacji abonenckiej i przekazuje go do sieci telefonicznej. Jeśli w sieci telefonicznej stosowane jest wybieranie impulsowe, to interfejs telefoniczny konwertuje DTMF na odpowiedni numer sygnału w postaci impulsu. Z reguły przy wykorzystaniu najprostszych interfejsów telefonicznych bez wywoływania selektywnego abonenci wszystkich stacji sieci radiowej będą słyszeć rozmowy telefoniczne (chyba, że są podzieleni na grupy sygnałami pilota).Określony sygnał pilota można ustawić na kanale, na którym używany jest interfejs telefoniczny. Abonent sieci telefonicznej, który wybrał numer interfejsu telefonicznego, zadzwoni również do wszystkich abonentów radiowych lub stacji radiowych grupy jednocześnie z odpowiednim sygnałem pilota. 9. Systemy sygnalizacji wywołania selektywnego (selektywnego). Jak wskazano w poprzednim artykule, abonentów sieci radiowych można podzielić na grupy za pomocą tonów lub pilotów cyfrowych. Ponadto istnieją systemy wywołujące selektywne, za pomocą których można zadzwonić do konkretnego abonenta, a także zaimplementować szereg dodatkowych funkcji. Należy zauważyć, że zastosowanie systemów sygnalizacji umożliwia realizację funkcji na poziomie radiostacji abonenckich bez użycia skomplikowanego wyposażenia podstawowego. Ogólna zasada działania systemów selektywnego wywoływania: 1. Każdej stacji radiowej nadawany jest indywidualny numer. 2. Grupie stacji radiowych przypisywany jest numer grupy (każda stacja radiowa może mieć indywidualny numer i może należeć do jednej lub kilku grup). 3. W zależności od rodzaju systemu sygnalizacji i zastosowanego sprzętu numery indywidualne i grupowe stacji są zapisywane w pamięci lub mogą być wybierane z klawiatury stacji wywołującej. 4. Podczas wybierania numeru stacji wywoływanej z komórki pamięci lub wpisywania go z klawiatury stacji wywołującej, na antenie wysyłany jest odpowiedni sygnał, który jest dekodowany przez stację wywoływaną. Po zdekodowaniu sygnału otwierana jest blokada szumów stacji wywoływanej i można rozpocząć rozmowy. Squelch innych stacji abonenckich pozostaje zamknięty. (Procedura dzwonienia do grupy jest taka sama jak w przypadku dzwonienia do osoby indywidualnej.) 5. W zależności od typu radia, sygnały przywoławcze mogą być zarówno kodowane, jak i dekodowane, tylko kodowane lub tylko dekodowane. Możliwe jest zastosowanie różnych systemów sygnalizacji w trybie odbioru i nadawania. 6. Systemy sygnalizacji mogą być używane w połączeniu z pilotami. 7. Wykorzystanie systemów sygnalizacji ukierunkowane jest przede wszystkim na rozwiązywanie problemów zawodowych. W większości przypadków tylko radiotelefony profesjonalne mają możliwość korzystania z prywatnych systemów wywoławczych. (Wyjątkiem są systemy takie jak DTMF i wywołanie jednotonowe, które są często używane w komercyjnych i amatorskich stacjach radiowych). Rodzaje systemów sygnałowych. 1. DTMF (patrz wyżej). W większości przypadków radiotelefony są wyposażone tylko w koder DTMF. W obecności dekodera DTMF możliwe jest zorganizowanie wywołania selektywnego. 2. Połączenie jednotonowe (Single Tole). Ton pasma audio o programowalnej częstotliwości i czasie trwania, który po zdekodowaniu otwiera blokadę szumów i dzwoni wywołanej stacji. 3. Połączenie dwutonowe (2-TONE, Motorola QuickCall II). Fizycznie jest to szeregowy dwutonowy sygnał w paśmie częstotliwości audio. Istnieją standardowe tabele częstotliwości lub numerów tonów. Niektóre typy stacji dają możliwość programowania parametrów sygnału. W większości przypadków radiotelefony mają tylko możliwość dekodowania dwutonowych sygnałów wywoławczych. Radio jest zaprogramowane na każdym kanale z dwutonową sekwencją, która po zdekodowaniu otworzy blokadę szumów i zadzwoni. W pamięci radiostacji posiadającej możliwość kodowania dwutonowych sygnałów wywoławczych (jest to z reguły stacja dyspozytorska) numery stacji abonenckich sieci lub grup radiowych oraz odpowiadające im dwutonowe sygnały wywoławcze są nagrany. Aby wywołać konkretną stację radiową lub grupę stacji należy wybrać jej numer (numer wybiera się z pamięci strzałkami „góra'7” „dół” podczas wyświetlania stacji na wyświetlaczu) i nacisnąć PTT. 4. System sygnału MDC-1200 firmy MOTOROLA Fizycznie jest to cyfrowy sygnał kluczowany z przesunięciem częstotliwości. „1” jest kodowana jednym okresem o częstotliwości 1200 Hz, „0” - półtora okresu o częstotliwości 1800 Hz. Szybkość przesyłania informacji cyfrowych wynosi 1200 bps (stąd nazwa MDC-1200). MDC-1200 jest podobny w zastosowaniu do QuickCall II. Numer indywidualny lub grupowy w systemie MDC-1200 odpowiada sygnałowi cyfrowemu. 5. Pakiet systemów sygnalizacyjnych RapidCall. Opracowany przez firmę MOTOROLA pakiet systemu sygnalizacji RapidCall umożliwia realizację szeregu funkcji specjalnych opartych na wykorzystaniu systemów sygnalizacji MDC-1200, QuickCall II oraz DTMF. Należy zaznaczyć, że funkcje pakietu RapidCall są obsługiwane tylko przez radiotelefony firmy MOTOROLA (GP300, P110, P200, VISAR, HT1000, GM300, M208, M216). FUNKCJE SYSTEMU RAPIDCALL: - Voice Selective Call (Sel Ca11) - selektywne wywołanie; - Call Alert - powiadomienie o połączeniu przychodzącym pod nieobecność abonenta (wskazanie na wyświetlaczu, sygnał dźwiękowy); - nadawanie PTT-ID indywidualnego numeru radiostacji z każdym naciśnięciem PTT i wyświetlanie tego numeru na wyświetlaczu stacji dyspozytorskiej; - Alarm zewnętrzny (do radioodbiorników samochodowych) - powiadomienie o wezwaniu w przypadku nieobecności abonenta poprzez włączenie świateł samochodu lub sygnału dźwiękowego; - Radio Check - sprawdzanie dostępności łączności radiowej bez udziału operatora. Sygnał jest wysyłany ze stacji dyspozytorskiej i dekodowany przez stację abonencką. Następnie stacja abonencka automatycznie wysyła sygnał potwierdzenia; - Alarm awaryjny - sygnał alarmowy. Wysyłany jest po naciśnięciu przycisku „alarm” na stacji abonenckiej (dla stacji przenośnych) lub zwarciu styków specjalnego przekaźnika lub pedału (dla stacji samochodowych). Sygnał alarmowy jest wysyłany do stacji kontrolnej automatycznie i wielokrotnie, aż do otrzymania automatycznego potwierdzenia. Wyświetlacz stacji kontrolnej pokazuje symbol odpowiadający alarmowi oraz numer stacji radiowej, która wysłała alarm. Typową strukturę systemu dyspozytorskiego wykorzystującego pakiet RapidCall przedstawiono na rys. 1. 16-kanałowy model radiostacji MOTOROLA GM300 może służyć jako stacja dyspozytorska, a 8- i 16-kanałowe modele GP300 i GM300 jako stacje abonenckie.
6. Połączenie pięciotonowe (5-TONE, Select-5). Fizycznie jest to sekwencja tonów w paśmie częstotliwości dźwięku. Liczba tonów w sygnale może wynosić od 1 do 7. Nazwa „zew pięciotonowy” odzwierciedla strukturę poprzednich wersji, w których liczba tonów była sztywno ustalona. Każda cyfra numeru stacji radiowej ma zaprogramowany określony ton. Ten system sygnalizacji otrzymał największą dystrybucję w Europie. Istnieje kilka różnych tabel tonalnych przyjętych w różnych krajach europejskich (CCIR, ZVEI, EOG). W zależności od rodzaju sprzętu obsługiwany jest jeden lub inny zestaw tonów. Radiotelefony MOTOROLA są wyposażone w system selektywnego wywoływania Select-5, który nie tylko obsługuje wszystkie najpopularniejsze zestawy tonów, ale także umożliwia tworzenie niestandardowych tabel.
Z reguły stacje zapewniają możliwość zarówno kodowania, jak i dekodowania sygnałów Select-5. Wybieranie numeru można wykonać zarówno z klawiatury, jak iz komórki pamięci. Podczas korzystania z systemu Select-5 realizowane są funkcje podobne do tych z pakietu RapidCall, a także szereg dodatkowych. Należy zauważyć, że wiele z tych funkcji jest realizowanych w nowoczesnych systemach komunikacji trunkingowej. Ponadto w systemach trunkingowych zarządzanie stacjami abonenckimi jest maksymalnie uproszczone, czego nie można powiedzieć np. o systemach wykorzystujących RapidCall. Niemniej jednak za niewątpliwą zaletę takich systemów można uznać realizację dużej liczby funkcji na poziomie sprzętu użytkownika bez użycia drogich stacji bazowych. RapidCall, Call Alert, Se/Call, MDC-1200, Select-5 są zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy MOTOROLA Inc. 10 Wykorzystanie przemienników w sieciach radiowych Do tej pory rozważane były sieci radiowe simplex. W obecności dwóch ocen częstotliwości (para dupleksowa) możliwe jest zorganizowanie sieci radiowej za pomocą repeatera, co może znacznie zwiększyć zasięg komunikacji radiowej. (Przemienniki echa o pojedynczej częstotliwości z rejestracją sygnału nie są brane pod uwagę). Funkcje repeatera Repeater odbiera sygnał na częstotliwości F1, demoduluje go, wzmacnia i nadaje na częstotliwości F2. Czas poświęcony na przetwarzanie sygnału jest uważany za znikomy. Repeater jest urządzeniem dupleksowym, tzn. odbiór i transmisja odbywają się jednocześnie. Częstotliwość nadawania wszystkich stacji abonenckich działających przez repeater to F1, a częstotliwość odbioru to F2. Jednocześnie abonenckie stacje radiowe działają w trybie dwuczęstotliwościowego simplex half-duplex (ryc. 2).
Interwał dupleksu i filtr dupleksu Wzmacniacz może wykorzystywać dwie oddzielne anteny do nadawania i odbioru lub jedną antenę i filtr dupleksowy. Interwał dupleksowy to różnica między częstotliwościami odbierania i nadawania. Aby wykluczyć wzajemny wpływ, anteny odbiorcze i nadawcze muszą być zainstalowane w pewnej odległości od siebie. Wartość separacji przestrzennej ma odwrotną zależność od wartości interwału dupleksu. Nie zawsze jest możliwe zainstalowanie anten w taki sposób, aby uniknąć wzajemnego wpływu. W większości przypadków używana jest jedna antena nadawczo-odbiorcza i filtr dupleksowy - urządzenie oddzielające pasma odbiorcze i nadawcze. Normalny interwał dupleksu dla operacji półdupleksowej wynosi 4...5 MHz. Jednocześnie możliwe jest wykonanie filtra dupleksowego dość niedrogiego i kompaktowego. W przypadku mniejszego lub większego interwału dupleksowego konstrukcja filtra dupleksowego staje się bardziej skomplikowana, a cena znacznie wzrasta. Cykl pracy wzmacniacza Cykl pracy repeatera to procent czasu, przez który transmituje on w sposób ciągły przy określonym stałym poziomie mocy wyjściowej, bez awarii repeatera. Cykl pracy zależy w dużej mierze od układu chłodzenia przetwornika oraz parametrów zasilania. Kompozycja repeatera W skład repeatera zwykle wchodzi transceiver, zasilacz, kontroler i obudowa z układem chłodzenia. Zasilacz, kontroler, filtr dupleksowy może być wbudowany lub zewnętrzny. Układ chłodzenia może być wymuszony (chłodnica + wentylator) lub pasywny (tylko chłodnica). Wzmacniacze MOTOROLA GR300/GR500 wykorzystują radia samochodowe GM300/350 jako odbiorniki i nadajniki. Notatka. Zasady budowy tylko najpopularniejszych repeaterów takich jak VERTEX VXR-5000, MOTOROLA GR300/500, KENWOOD TKR-720/820 zostały opisane powyżej. Tryby pracy repeatera 1. „Otwórz repeater” W tym trybie dostęp do repeatera nie jest w żaden sposób ograniczony. Gdy na antenie pojawi się nośnik z częstotliwością odpowiadającą częstotliwości odbioru przemiennika, sygnał jest retransmitowany. 2. Repeater z kodem dostępu. Dostęp do przemiennika może być ograniczony. Retransmisja nastąpi dopiero po zdekodowaniu zaprogramowanego sygnału dostępu. W najprostszym przypadku repeater można otworzyć odpowiednim sygnałem pilota. Przy zastosowaniu bardziej rozbudowanych sterowników kod dostępu może być przekazywany w różnych systemach sygnalizacji (SingleTone, DTMF, MDC-1200). 3. Wzmacniacz wielogrupowy. Podobnie jak w sieci radiowej simplex, abonentów można podzielić na grupy na podstawie sygnałów pilota. W sterowniku przemiennika zastosowano urządzenie, najczęściej zwane TONE PANEL.Kontroler dla różnych grup użytkowników zapisuje sygnały pilota do dekodowania i odpowiadające im sygnały pilota do wysłania podczas przekazywania. Każda grupa ma swoją własną parę sygnałów pilota do odbioru i nadawania, które w konkretnym przypadku mogą się pokrywać.Jeżeli repeater jest zajęty przez jedną grupę abonentów, inne grupy mają zakaz nadawania. Liczba grup jest określona przez typ kontrolera. Dość popularnym typem repeatera wielogrupowego jest MOTOROLA GR300/500 ze sterownikiem ZETRON ZR310. 4. Repeater z dostępem do sieci telefonicznej. Podobnie jak w przypadku sieci radiowej simplex, przy wykorzystaniu stacji stacjonarnej z interfejsem telefonicznym możliwe jest zastosowanie retransmitera z kontrolerem zapewniającym dostęp do sieci telefonicznej. (W przypadku najprostszej opcji bez wywoływania selektywnego można użyć przemiennika MOTOROLA GR300/500 z kontrolerem i50R). W takim przypadku abonenci sieci radiowej mogą korzystać z następujących typów połączeń: 1) abonent radiowy - grupa (otwarta komunikacja radiowa, wszyscy się słyszą); 2) abonent radiowy – abonent sieci telefonicznej (wszyscy pozostali abonenci słyszą rozmowy i mogą interweniować); 3) abonent sieci telefonicznej - grupa abonentów radiowych. 5. Repeater z wywołaniem selektywnym. W przypadku zastosowania repeatera z odpowiednim kontrolerem istnieje możliwość zorganizowania połączenia indywidualnego lub grupowego. Dość popularne jest połączenie kontrolera z wywołaniem selektywnym i interfejsem telefonicznym (rys. 3).
W takim przypadku abonenci sieci radiowej mogą korzystać z następujących typów połączeń: 1) abonent radiowy - abonent radiowy (połączenie indywidualne); 2) abonent radiowy - grupa; 3) abonent radiowy - abonent sieci telefonicznej; 4) abonent sieci telefonicznej - abonent radiowy; 5) abonent sieci telefonicznej - grupa abonentów radiowych. Jednym z najpopularniejszych sterowników z interfejsem selektywnego wywołania i telefonu jest ZETRON ZR320. Gdy jest używany do organizowania wywołania selektywnego, można zastosować różne systemy sygnalizacji. Najbardziej standardową opcją jest wykorzystanie DTMF jako systemu przychodzącego (od strony repeatera/stacji bazowej). Odpowiedni sygnał pilota jest używany jako sygnał wychodzący. Każda stacja abonencka ma zaprogramowany indywidualny sygnał pilota do odbioru. Sterownik ustawia tablicę zgodności pomiędzy poszczególnymi numerami DTMF a sygnałami pilota. Tryby przekazywania i dostępu do sieci telefonicznej są wybierane za pomocą różnych kodów dostępu DTMF, które należy wybrać z klawiatury lub wywołać z komórki pamięci i po otrzymaniu sygnału gotowości systemu przystąpić do wybierania abonenta radiowego lub numeru telefonu. Numer stacji wywoływanej jest wybierany z klawiatury DTMF stacji wywołującej. Po zdekodowaniu numeru w kontrolerze, odpowiedni sygnał pilota jest transmitowany drogą radiową wraz z tonem wywołania generowanym przez kontroler. Systemy trunkingowe Pomimo faktu, że nowoczesne systemy bez trunkingu mogą zapewnić użytkownikowi szeroki wachlarz możliwości organizowania komunikacji radiowej, wszystkie mają jedną wspólną wadę - nieefektywne wykorzystanie częstotliwości radiowych. Wyjaśnijmy sytuację na prostym przykładzie. Załóżmy, że mamy trzy kanały częstotliwości radiowych, z których każdy jest przypisany na stałe do kilku grup użytkowników. Jednocześnie dla takiego układu (dokładniej trzech odrębnych układów) sytuacja pokazana na rys. a: kanał 1 jest przeciążony, jednocześnie kanał 2 nie jest używany. Wyobraź sobie, że nasze trzy kanały są połączone w jeden system i są jednakowo dostępne dla dowolnej grupy abonentów. W takim przypadku sytuacja będzie wyglądać jak na rys. B. Oczywiste jest, że jakość usług wzrosła dzięki poprawie wykorzystania kanałów, a my mamy najprostszy system trunkingowy. Zatem trankingowy system łączności radiowej (zwany dalej TCP) to system wykorzystujący zasadę jednakowej dostępności kanałów dla wszystkich abonentów lub grup abonentów. Zasada ta od dawna jest szeroko stosowana w sieciach telefonicznych, skąd słowo „trunk” (wiązka, czyli wiązka równie dostępnych kanałów) przeszło do komunikacji radiowej. Główną funkcją sprzętu TCP, który określa nazwę, jest automatyczne udostępnianie wolnego kanału radiowego na żądanie abonenta stacji radiowej i przełączanie na ten kanał wywoływanego abonenta lub grupy abonentów. Nawiasem mówiąc, z tego punktu widzenia telefony bezprzewodowe (takie jak PANASONIC KX-T9080) działające na wspólnym zestawie kanałów radiowych również wspólnie tworzą protokół TCP. Jednak nowoczesne profesjonalne systemy łączności radiowej, które zostaną omówione poniżej, mają szereg innych możliwości. Ogólne cechy systemów trankingowych Przede wszystkim jest to zwiększenie zasięgu systemu, ponieważ nawet w najprostszym TCP stacje radiowe komunikują się ze sobą za pośrednictwem repeaterów stacji bazowych (BS). Ponadto wielostrefowe TCP obejmują kilka (od jednostek do setek) BS, z których każdy obsługuje własną strefę. W takim przypadku system nawiąże połączenie pomiędzy radiotelefonami niezależnie od ich lokalizacji iz reguły jest całkowicie przezroczysty dla użytkowników wywoływanych i dzwoniących radiotelefonów. Oprócz wywołania grupy radiotelefonów (dostępne we wszystkich TCP), prawie wszystkie systemy zapewniają indywidualne wywołanie do określonej stacji radiowej. Jednocześnie wiele nowoczesnych TCP zapewnia podział całej floty stacji radiowych na osobne jednostki. Oddział to zbiór stacji radiowych należących do określonej organizacji, w ramach którego możemy wykonać połączenie indywidualne i grupowe. Przyjmuje się, że rozmowy między jednostkami są w większości przypadków zabronione (choć mogą być dozwolone do określonych stacji radiowych). W ten sposób każda z organizacji korzystających z protokołu TCP może mieć niejako własny izolowany system komunikacji. Z reguły TCP zapewnia komunikację między stacją radiową a abonentami miejskich i kilku biurowych sieci telefonicznych, a ich połączenie z takimi sieciami może odbywać się zarówno w najprostszy sposób za pośrednictwem linii abonenckich (podobnych do biurowych PBX), jak i linii łączących. W tym drugim przypadku, pod względem numeracji abonentów, TCP staje się częścią sieci telefonicznej miasta lub instytucji. Nowoczesne TCP zapewniają również szeroki zakres usług przesyłania danych między stacjami radiowymi. Dostęp do każdego rodzaju usług świadczonych przez system jest zazwyczaj programowany indywidualnie dla każdego abonenta. Dodatkowo programowany jest maksymalny czas rozmów oraz priorytet abonenta. TCP posiadają również zabezpieczenia przed nieautoryzowanym dostępem do systemu.
A gdy stacja radiowa pracuje w TCP, mogą zaistnieć sytuacje, w których konieczne jest obejście się bez jej usług (komunikacja z konwencjonalną stacją radiową, awaria BS, wyjście poza obszar zasięgu wszystkich BS systemu). W takim przypadku wszystkie radiotelefony przeznaczone do pracy w TCP mają możliwość przełączenia w normalny tryb radiowy. Oczywiście tę funkcję można wyłączyć podczas programowania. Sprzęt dowolnego TCP jest przeznaczony do pracy komercyjnej, dlatego koniecznie zapewnia rozliczanie czasu korzystania z systemu przez każdego abonenta (biling). Przegląd porównawczy systemów trunkkin Obecnie istnieje wiele różnych typów protokołu TCP, które są ze sobą niekompatybilne. Część z nich jest zamknięta, tj. firma produkcyjna nie publikuje protokołów ich działania i produkuje całe wyposażenie abonenckie i podstawowe dla takich systemów. W tym przypadku konsument jest całkowicie zależny od producenta. Inne TCP są otwarte, tj. publikowane są dla nich standardy, aw ramach takich systemów sprzęt dowolnego producenta, który przestrzega tych standardów, może ze sobą współpracować. Zgodnie ze sposobem przesyłania informacji głosowych, TCP można podzielić na analogowe, które do tej pory obejmują wszystkie skuteczne komercyjnie TCP, oraz cyfrowe. Takie systemy są obecnie oferowane dla służb specjalnych przez niektóre firmy, a nowy europejski standard TETRA jest również cyfrowy. Zgodnie z zasadą działania można wyróżnić trzy typy TCP 1. Skanowanie TCP Często takie systemy są niesprawiedliwie nazywane pseudo-trunkingiem. W takich systemach sama stacja radiowa, dzwoniąc, szuka wolnego kanału i zajmuje go. W trybie czuwania radiotelefon w sposób ciągły skanuje (skanuje) wszystkie kanały systemu, sprawdzając, czy nie jest wywoływany na jednym z nich. Te TCP obejmują niegdyś szeroko rozpowszechniony system Ałtaju w ZSRR, a także system SmarTrunk II. Skanowanie TCP jest proste i tanie. W tych systemach możliwa jest całkowita niezależność kanałów BS od siebie, ponieważ są one łączone we wspólny TCP na poziomie abonenckiej stacji radiowej. Prowadzi to do wysokiej niezawodności i przeżywalności skanujących TCP. Jednak takie TCP mają szereg podstawowych wad. Wraz ze wzrostem liczby kanałów czas nawiązania połączenia w takim systemie szybko się wydłuża, ponieważ nie może być krótszy niż czas trwania pełnego cyklu skanowania. W rzeczywistości do tego dochodzi jeszcze czas poszukiwania wolnego kanału dzwoniącej stacji radiowej.Ponadto w skanowaniu TCP trudno jest wdrożyć wiele nowoczesnych wymagań, w tym wielostrefowy, elastyczny i niezawodny system priorytetów, kolejkowanie, gdy system lub wywoływany abonent jest zajęty itp. Dzięki temu skanowanie TCP idealnie sprawdza się jako mały (1-8 kanałów, do 200 abonentów) jednostrefowy system komunikacyjny o minimalnych wymaganiach. Doprowadziło to do powszechnego stosowania systemów SmarTrunk II w Rosji i krajach WNP w ostatnich latach. 2. TCP z rozproszonym kanałem sterowania Są to powszechny w USA system LTR, opracowany jeszcze pod koniec lat siedemdziesiątych przez EF Johnsona oraz jego współczesna modyfikacja ESAS, oferowana przez firmę UNIDEN. W tych TCP informacje kontrolne są przesyłane w sposób ciągły przez wszystkie kanały, w tym zajęte. Osiąga się to poprzez wykorzystanie do jego transmisji częstotliwości poniżej 300 Hz. Każdy kanał jest kanałem sterującym dla przypisanych do niego stacji radiowych. W trybie gotowości radio słucha swojego kanału kontrolnego. W tym kanale BS w sposób ciągły transmituje numer wolnego kanału, który stacja radiowa może wykorzystać do transmisji. Jeżeli na jakimkolwiek kanale rozpocznie się transmisja adresowana do jednej ze stacji radiowych, wówczas informacja o tym przekazywana jest na jej kanale kontrolnym, w wyniku czego ta stacja radiowa przełącza się na kanał, na którym odbywa się wywołanie. Takie TCP mają niektóre zalety TCP z kanałem kontrolnym, a jednocześnie nie wymagają dla niego przydziału częstotliwości. W systemie LTR połączenie nawiązywane jest tak szybko, że jest nawiązywane przy każdym włączeniu nadajnika stacji, tj. podczas przerw w rozmowie kanał nie jest zajęty. Jeśli jednak jakikolwiek kanał w systemie LTR ulegnie awarii, wszystkie radiotelefony, dla których jest on kanałem głównym, ulegną awarii. Ponadto w takich TCP szybkość transmisji informacji sterujących jest bardzo ograniczona. Utrudnia to wdrożenie wielu wymagań dotyczących nowoczesnego protokołu TCP, w tym wielostrefowego. Transmisja informacji na częstotliwościach poniżej 300 Hz jednocześnie z mową sprawia, że takie systemy są bardzo krytyczne dla dokładności regulacji. Wszystko to doprowadziło do tego, że protokół TCP z rozproszonym kanałem sterowania nie jest obecnie rozwijany. Jedynym wyjątkiem jest ESAS, który stosuje tę zasadę ze względu na zgodność z LTR. 3. TCP z dedykowanym kanałem kontrolnym Dla systemów analogowych mówimy o kanale częstotliwości, dla cyfrowych - z podziałem czasowym kanałów - o szczelinie czasowej. W takich TCP stacja radiowa stale nasłuchuje kanału sterującego najbliższej stacji BS. Po nadejściu wezwania BS przekazuje o tym informację kanałem sterującym, radiostacja wywoływana potwierdza odebranie wezwania, po czym BS przydziela jeden z kanałów konwersacyjnych do połączenia i informuje wszystkie radiostacje uczestniczące w połączeniu o to przez kanał kontrolny. Następnie przełączają się na określony kanał i pozostają na nim do końca połączenia. Podczas gdy kanał kontrolny jest wolny, radiotelefony mogą tam wysyłać żądania połączenia. Niektóre rodzaje połączeń (na przykład transmisja krótkich pakietów danych między stacjami radiowymi) mogą być realizowane bez zajmowania w ogóle kanału konwersacyjnego. Najnowocześniejszy jest protokół TCP z dedykowanym kanałem kontrolnym. Z łatwością realizują wielostrefową (radiostacja wybiera BS z najlepiej odbieranym kanałem sterującym) i inne funkcje.
Wśród nich - kolejkowanie połączeń, gdy system lub wywoływany abonent jest zajęty. To z kolei przenosi takie TCP z klasy systemów z odmową na zajętość do klasy systemów z oczekiwaniem. Tym samym zwiększa się nie tylko komfort pracy użytkownika, ale przede wszystkim zwiększa się przepustowość systemu. W systemie Busy Denial co najmniej jeden kanał musi być wolny w danym momencie, aby zapewnić akceptowalny QoS, aby abonent mógł wykonać połączenie. W systemie oczekującym można załadować wszystkie kanały. Jednak w tym przypadku dzwoniący będzie musiał trochę poczekać w kolejce. Jednak przydzielenie osobnego kanału sterującego ma swoje wady. Po pierwsze, jest to najgorsze wykorzystanie zasobu częstotliwości. W większości systemów ta wada jest łagodzona przez możliwość przełączenia kanału sterującego w tryb konwersacyjny, gdy system jest przeciążony. Po drugie, dedykowany kanał kontrolny jest podatnością TCP - w przypadku braku specjalnych środków awaria sprzętu BS dla tego kanału oznacza awarię całego BS. Pojawienie się zakłóceń na częstotliwości odbiornika kanału sterującego BS również prowadzi do tego samego wyniku. Z tego powodu opracowując protokół TCP z dedykowanym kanałem sterowania, szczególną uwagę zwraca się na automatyczne sterowanie pracą urządzeń BS. Gdy na częstotliwości odbioru zostanie wykryta awaria lub długotrwała interferencja, stacja bazowa BS tworzy inny nadający się do użytku kanał jako kanał kontrolny. Dedykowany kanał kontrolny zapewnia większość nowoczesnych standardów TCP - zarówno zamkniętych, jak i otwartych (MPT1327), a także obiecujący standard TETRA. Dla porównania w tabeli przedstawiono charakterystykę niektórych TCP. Należy wyjaśnić, że tabela przedstawia cechy określone w normach. Zwykły sprzęt TCP często pozwala na rozszerzenie tych funkcji (wiele banków kanałów w SmarTrunkll, praca wielostrefowa w LTR itp.). Jak widać z tabeli, najbardziej imponujące możliwości ma standard TETRA. Nie jest to zaskakujące - zostało opracowane z uwzględnieniem doświadczenia w obsłudze istniejących TCP. Niestety dla systemu TETRA obecnie dostępne są tylko eksperymentalne modele urządzeń i jest zbyt wcześnie, aby mówić o ich komercyjnym działaniu, a ponadto o komercyjnej wydajności - ceny takich urządzeń jeszcze długo pozostaną wysokie. Obecnie najskuteczniejszymi systemami w Rosji są SmarTrunkll i MPT1327. Firma „Electronics-Design” aktywnie zajmuje się instalacją tych TCP, a także opracowywaniem dla nich dodatkowego wyposażenia. Autor: B. Prokhovnik, „Projektowanie elektroniki” Moskwa. Telefony: (095) 165-1892,165-0874 E-mail: eldiz@dol.ru
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Anomalia termiczna wykryta w oceanie ▪ Biodegradowalne kapcie z wodorostów ▪ Mobilna elektrownia na śmieci ▪ Znalezienie toksyn z małżami
▪ sekcja witryny dla radioamatora-projektanta. Wybór artykułu ▪ artykuł Wciągarka silnikowa. Rysunek, opis ▪ artykuł Który kraj jest największy w Ameryce Południowej? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Jezioro Reed. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Naprawa oscyloskopu S1-94. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony