100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
На этом фоне развитие подвижной связи выглядит удручающе медленным. От начала коммерческого использования в 1946 г. в течение последующих 35 лет наблюдался практически полный застой, и только спустя 40 лет, т.е. в 1986 г., уровень насыщения рынка достиг 0,4%!
Для объяснения такой ситуации приводят много факторов, включая высокую стоимость оборудования, дефицит частотного спектра, несовершенство законодательного регулирования, недостаточно высокий потребительский спрос, неадекватность технологического уровня производства условиям эксплуатации, — все они внесли свой "посильный" вклад в торможение процесса массового развертывания подвижной связи.
И тем не менее в последней четверти XX столетия объединенными усилиями специалистов многих стран ?*шра проблема создания массовых средств подвижной связи получила свое реальное разрешение, и в настоящее время эта отрасль переживает невиданный доселе подъем. Помимо чисто технологических достижений в
© Л Ь.Варакин* В.Б.Калмыков, Ю.К.Трофимов, 1995
172
Л.Е.Варакин, В.В.Калмыков, Ю.К.Трофимов
Рис.1. Подвижные системы радиосвязи: с закрепленным каналом (а) и с общедоступным пучком каналов (транкинговая) (б)
производстве радиооборудования этрт подъем был предопределен целым рядом важных системных находок.
В 60-х гг. существенное повышение эффективности использования частотного спектра было достигнуто за счет разработки подвижных систем с общедоступным пучком каналов (или, иначе, транкинговых систем). В прежних системах передатчик и приемник проектировались для работы на определенной фиксированной частоте. Каждый радиоканал был закреплен за сравнительно небольшой группой абонентов, как показано на рис.1,а, которые использовали его как общедоступную линию связи. Если число абонентов превышало возможности одного канала, образовывали другую группу, за которой закрепляли другой радиоканал.
В системе с общедоступным пучком каналов всем абонентам сети доступна целая группа каналов, как показано на рисЛ,б. При поступлении вызова за парой абонентов закрепляется один из свободных в этот момент каналов. После отбоя канал освобождается и может быть предоставлен любой другрй паре абонентов. Технически это выполняется либо последовательным поиском радиостанцией свободного канала (например, по специальному маркерному сигналу незанятости), либо специально выделенным общим каналом сигнализации, на который настроены все радиостанции сети в режиме дежурного приема.
Подвижная связь общего пользования
173
Пропускная способность системы с общедоступным пучком каналов существенно выше, чем системы с закрепленными каналами. Например, единственный канал при вероятности блокировки (т.е. непредоставления канала из-за его занятости) 10% и средней продолжительности разговора 2,5 мин на одного абонента в час наибольшей нагрузки позволит обслужить не более двух-трех абонентов. Двадцать таких каналов, используемых порознь (рис.1,а), позволят обслужить около 50 абонентов. При тех же условиях система с общедоступным пучком каналов, использующая те же 20 каналов, сможет обслужить уже 420 абонентов, т.е. ее пропускная способность возрастает более чем в 8 раз.
Изложенный транкинговый принцип был положен в основу построения радиальных сетей подвижной связи. На этом принципе действия в 60-х гг. была создана отечественная система подвижной связи "Алтай*', которая в модернизированном виде функционирует и по настоящее время. В Европе радиальные сети широко используются для создания внутрикорпоративных систем связи.
Радиальные сети подвижной связи проектируются по аналогии с вещательными сетями: достаточно мощный передатчик работает через высоко подвешенную антенну, охватывая территорию в пределах прямой видимости радиусом до 40...50 км. При этом на площади обслуживания в (5...8)-103 км2 абонентам может быть доступно несколько десятков радиоканалов.
И тем не менее эффективность транкинговых систем с радиальной структурой сети оказывается недостаточной для удовлетворения массового спроса на услуги подвижной связи в густонаселенных районах. Так, для Москвы с ее 10-миллионным населением обеспечение только 0,1% жителей подвижной связью при стандартных условиях.качества обслуживания (средняя длительность переговоров 1,5 мин, вероятность блокировки 5%) потребует выделения примерно 250 радиоканалов или при ширине полосы одного канала в 25 кГц соответственно двух полос частот по 6,25 МГц каждая.
Проблему организации подвижной связи для густонаселенных районов удалось решить путем построения сетей подвижной связи по сотовому принципу, который определяет иной по сравнению с вещательной моделью подход к проблеме радиопокрытия зоны обслуживания. Сотовая система использует большое число маломощных передатчиков, которые предназначены для обслуживания только сравнительно небольшой зоны, скажем, радиусом в 1...2 км. Например, вместо использования единственного передатчика для обслуживания территории Москвы город можно разбить на множество небольших зон покрытия, называемых сотами (рис.2). Чтобы понять, как это изменит общую картину, предположим, что все имеющиеся в распоряжении частотные каналы могут повторно использоваться в каждой ячейке сотовой структуры. Тогда требуемые для 0,1% жителей Москвы 250 каналов можно полу-
