Система Сотовой Радиосвязи

В настоящее время во многих капиталистических станах, а также вряде развивающихся стран ведется интенсивное внедрение сотовых сетей связи ССС общего пользования. Такие сети предназначены для обеспечения подвижныхи стационарных объектов телефоннойсвязью 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 необходимуюинформацию.

Соответственно возрастет ироль 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 наблюдаетсяустойчивый рост мобильных средств радиосвязи автомобильных и портативныхрадиотелефонов , которые дают возможность сотруднику той или иной службы вне рабочего места оперативно решать производственные вопросы.

Радиотелефон перестал быть символом престижа и стал рабочим инструментом, которыйпозволяет более эффективно использоватьрабочее время, оперативно управлять производством и постоянноконтролировать ход технологических процессов, что обеспечивает дополнительныедоходы при использовании радиотелефона в производстве.Внедрение ССС во многие отрасли народного хозяйства позволитрезко 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 составгибких автоматизированных систем управления.

Использование системы радиосвязи с подвижными объектами можноразделить на следующие классы ведомственные или частные системы подвижной связи ВСПС сотовые системы подвижнойсвязи ССПС системы персональногорадиовызова СПРВ . Исторически впервые вэксплуатации появились ВСПС, так как вусловиях ограничений на использованиерадиосвязи возможность ее применения длясвязи 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 нателефонную сеть общего пользования ТФОП . Если ВСПС создавались и создаются в интересах узкого круга абонентов, то ССПС за рубежом стали использоваться в интересах широких круговнаселения.

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 центрекаждой рабочей зоны расположенабазовая станция БС , осуществляющая связь по радиоканалам со многими абонентскими станциями АС ,установленными на подвижных объектах,находящихся в ее рабочей зоне. Базовыестанции соединены проводнымителефонными линиями связи с центральной станцией ЦС данного региона, котораяобеспечивает соединение подвижных абонентов с любыми абонентами телефонной сети общего пользования ТФОП с помощью коммутационных устройств.

Приперемещении 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 станциейосуществляется 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 радиусезоны обслуживания R0. Если десять лет назад радиус рабочей зоны в ССС был равен5-15 км, то в настоящее время он равен 200 м. Так уменьшение радиуса рабочейзоны 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 вССС 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, использующимиопределенные спектры радиочастот, а также позволит снизить стоимость и габаритные размеры абонентской станции, обеспечить доступ к базам данных и ЭВМ. Отмеченные преимущества позволяют уже внастоящее время повысить оперативность управления и контроля в работе подведомственных предприятий и организаций, улучшить качествотехнологических процессов в системах с большим числом транспортных средств.

Стремительный рост объемовпередаваемой информации требуетзначительного сокращения времени доставки и обработки абонентом необходимой информации.

Это одна из причин быстрого роста мобильных средств связи на базе ССС. Внедрение ССС означает появлениепринципиально нового вида связи - массовой радиотелесвязи, т.е. нового вида услуг.

Уже сейчасабонентский терминал ССС - сотовыйрадиотелефон СРТ - признается многимизарубежными экспертами первичным терминалом, которым абонент пользуется как в стационарном состоянии дома, на службе , так и в движении.Широкое внедрение портативных Сотовых Радио Телефонов в перспективепозволит обеспечить каждого человека персональным телефоном со своим индивидуальным номером. Создание систем массовой радиотелесвязи с большим числом подвижных абонентов, большой пропускной способностью и высокимкачеством приема сообщений возможно только при использованиисотового принципа построения системы связи.

Этим и объясняется повышенныйинтерес к ССПС. Действующие в настоящеевремя зарубежные ССС по сравнению с централизованными сетями имеют следующие преимущества - большое число абонентов - высокое качество передачителефонных сообщений и данных - возможность связи с ЭВМ ибазами данных - высокая эффективностьиспользования 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. приноситсущественный экономический эффект. Пооценкам экспертов США ежегодные доходы от внедрения и эксплуатации ССС в СШАдостигают 2 млрд. дол. Зарубежные экспертыотмечают возможность создания ССС без значительных начальных капитальныхзатрат.Сначала ССС создаются с крупными рабочими зонами радиус зон порядка 10 км иотносительно небольшим числом абонентов.

По мере поступления доходови роста числа заявок на СРТ размеры зон уменьшаются, и увеличивается числоабонентов. 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 максимальноечисло абонентов.