7.2. Системы передачи недокументированной информации

Телефонная связь

Телефонная связь – самый распространенный вид оперативной административно-управленческой связи. Абонентами сети телефонной связи являются физические и юридические лица. Телефон является визитной карточкой предприятия, т.к. первые контакты со смежниками и заказчиками осуществляются по телефону.

Телефонную связь можно разделить на общегосударственную и внутриучрежденческую.

Внутриучрежденческие телефонные системы используют собственные телефонные станции или коммутаторы и включают в себя:

телефонную связь общего назначения, обеспечивающую внутреннюю связь всех подразделений учреждения без обращения к внешней общегосударственной телефонной сети;

диспетчерскую телефонную связь, которая является важнейшим видом оперативной производственной связи между подразделениями предприятия, непосредственно связанными с ходом техпроцесса;

технологическую телефонную связь, объединяющую персонал, управляющий локальным техпроцессом производства;

директорскую телефонную связь, которая обеспечивает служебную связь руководителей со своими подчиненными.

Внутриучрежденческие АТС используются в организациях, где имеются внутренние телефоны: все внешние вызовы принимаются АТС и переводятся на внутренние телефоны непосредственно или с добавочными номерами. Выход абонента на внешнюю линию обеспечивается путем прямого набора.

Внутриучрежденческие АТС обладают и собственными сервисными возможностями:

одновременное подключение многих абонентов друг к другу (телеконференция);

постановка абонента на ожидание при занятом канале;

выдача информации об абонементе, занимающем линию;

режим “не беспокоить”;

наличие выхода на радиотелефоны и пейджинговую связь и т.д.

Количество внутренних абонентов, приходящихся на одну внешнюю линию, не должно превышать шести (телефон, факс, автоответчик, модем ПК).

В любой организации, даже если она не расширяется, рано или поздно возникает проблема выбора офисной АТС. Причины, весьма влияющие: городская телефонная станция имеет ограниченное число свободных линий, фирма не всегда может себе позволить расходы на неограниченное число прямых телефонных номеров, АТС обладает огромным множеством дополнительных функций, которые существенно повышают эффективность труда сотрудников. Все АТС можно условно классифицировать:

- по количеству портов (точек подключения внешних и внутренних линий);

-по способу коммутации сигналов (аналоговые и цифровые);

-по возможности расширения;

-по средней цене за порт и т.д.

Аналоговые станции дешевле, их проще программировать и эксплуатировать, но объем сервисных функций у них меньше, чем у цифровых, но следует учитывать, что большинство функций цифровых АТС не всегда востребованы. Аналоговые АТС не позволяют производить существенное наращивание емкости и функций офисной сети, поэтому для фирм, ориентированных на развитие бизнеса, желательно сразу устанавливать цифровые офисные АТС. В пользу цифровых АТС говорит также все большее распространение современных цифровых линий связи, что заставляет ведущих мировых производителей выпускать АТС с возможностью подключения к таким линиям. Промежуточное положение между этими двумя классами занимают гибридные АТС, связь в которых осуществляется по обычным аналоговым линиям, а доступ к сервисным функциям по отдельным линиям - в цифровом виде посредством системных телефонных аппаратов и консолей прямого вызова. Как правило, станция конфигурирует под конкретную задачу потребителя и ее стоимость зависит от многих факторов (емкость, дополнительные функции, обучение персонала, программное обеспечение и т. д.).

Примеры АТС

Panasonic KX-TD1232RU - это цифровые гибридные офисные АТС производства Японии. Емкость станции – 8 внешних и 16 внутренних линий, расширяется до 8/32. Модель работает как с цифровыми, так и с аналоговыми аппаратами. К гибридным портам станции подключаются либо системные цифровые, либо однолинейные телефоны. Порт дополнительного устройства на цифровом системном телефоне позволяет подключить параллельно с ним однолинейный телефон, автоответчик или факс. Значительно улучшает связь с абонентом система обработки речевой информации, представляющая собой отдельный блок, подключаемый к мини-АТС. В отсутствие абонента система записывает сообщение, может задать ряд вопросов и зафиксировать ответы. При небольшом усовершенствовании система позволяет прослушивать сообщение в процессе записи и решать, отвечать на звонок или нет, а также записать весь разговор в персональный почтовый ящик для справок в будущем. При отсутствии абонента система, приняв сообщение, звонит на пейджер или по предварительно запрограммированному номеру и сообщает о поступлении информации. Область применения таких АТС - малый и средний бизнес с перспективой расширения.

Coodwin Spree - это цифровая микросотовая радиотелефонная система офисной связи производства Россия. Емкость станции 128 портов, число мобильных абонентов - 192, количество базовых станций - 78. Имеет совместимость, как с аналоговой, так и с цифровой телефонной сетью ISDN, CTI. Coodwin Spree - модульная система, содержащая от 1 до 5 рам, каждая из которых имеет 11 посадочных мест. Для построения телекоммуникационной системы с распределенными офисами отдельные АТС объединяются в цифровую сеть. Система обеспечивает интегрированную поддержку беспроводных мобильных телефонов стандарта DECT. Базовые станции отстоят от главного блока АТС на расстоянии до 2-х км. Если длина кабеля не превышает 1 км, система не требует отдельных питающих линий. Зона покрытия базовых радиостанций составляет 300 м на открытой местности и 50 м в помещении. Системная цифровая телефонная станция позволяет подключить аппаратуру передачи данных (персональный компьютер). Кроме того, с этой системой возможно использование стандартных цифровых и обычных аналоговых телефонных аппаратов как с импульсным, так и с тональным набором номера. Абоненты мобильных трубок имеют доступ ко всем функциям мини-АТС Coodwin Spree. Характерной чертой стандарта DECT является высокий уровень защиты от прослушивания и несанкционированного подключения. Базовые станции имеют уникальный код, без знания которого невозможно “прописать” трубку в системе. Каждая мобильная трубка при включении также запрашивает персональный код.

Matracom 6501L - цифровая учрежденческая АТС производства Франции. Емкость станции - 236 абонентов и 256 беспроводных абонентов. На базе этой АТС создаются корпоративные сети, объединяющие отдаленные друг от друга объекты. В такой структуре сигнал распространяется одновременно по всей сети, избегая маршрутизации. Любому абоненту вне зависимости от его местонахождения одинаково доступны все функции отдельной станции: переадресация звонка, перехват вызова, конференц-связь, голосовая почта и др. Для всех станций семейства Matracom 6501 предусмотрена возможность расширения, причем программное обеспечение едино для всего семейства. Оператор может легко управлять всеми процессами, связанными с телефонными звонками, благодаря возможности отображения на экране компьютера графической информации. Самый совершенный аппарат из предлагаемого ряда - МС640 - снабжен двухстрочным жидкокристаллическим дисплеем, который помимо предоставления необходимой информации позволяет также вести диалог с системой через интерактивную клавиатуру. Происходит это с помощью 5 клавиш, размещенных под дисплеем и не имеющих жестко закрепленных функций. Matracom 6501L обладает множеством достоинств, в частности возможностью многообъемного конфигурирования. Сеть станций, функционирующая как одна “виртуальная” АТС, успешно служит для передачи данных и речи в таких структурах, как банки со множеством филиалов. Она может использоваться на предприятиях с расположенными в разных местах офисами, производственными и складскими помещениями, в торговых фирмах с разветвленной сетью и т.д.

Радиотелефонная связь

Радиотелефон позволяет деловому человеку свободно передвигаться и в то же время быть уверенным, что в любое время и в любом месте ему обеспечена связь. Такая связь называется подвижной радиосвязью. Глобальной стратегией развития подвижной радиосвязи является разработка и внедрение единых международных стандартов, и создание на их основе международных и глобальных сетей общего пользования. К таким системам относятся:

-профессиональные системы подвижной радиосвязи (PMR, PAMR);

-системы персонального радиовызова (Paging Sistems);

-системы беспроводных телефонов (Cordless Telephony);

-системы сотовой подвижной радиосвязи (Cellular Radio Sistems).

Профессиональные системы подвижной радиосвязи создавались и развивались в России в интересах обеспечения служебной деятельности государственных структур, правоохранительных органов, промышленных групп и других организаций. В течение ряда лет в России были разработаны и использовались комплексы оборудования радиосвязи “Лен”, ”Колос”, ”Гранит”, ”Вилия” и другие.

В последние годы развитие профессиональных систем подвижной радиосвязи было направлено на расширение их функциональных возможностей, видов услуг, улучшение качественных характеристик и конфиденциальной связи. Были разработаны комплексы оборудования аналоговой симплексной и дуплексной радиосвязи “Маяк”, ”Сапфир”, ”Сигнал”, ”Заря”, ”Роса”. Были созданы первые цифровые и цифро-аналоговые радиостанции с автоматическим поиском свободного канала связи, цифровой маскировкой или шифрованием передаваемых сообщений - “Альфа”, ”Риф” и другие.

Общие тенденции развития отечественных профессиональных систем подвижной радиосвязи отвечали современному мировому уровню развития подвижной связи, однако они разрабатывались в соответствии со стандартами России и не были ориентированы на западные стандарты, где уже наметилась тенденция международной стандартизации и унификации оборудования профессиональной подвижной радиосвязи (PMR и PARM). В результате большинство производителей подвижной радиосвязи PMR и PARM обеспечивают совместимость оборудования при работе в составе систем связи, построенных на единых стандартах.

Системы PMR и PARM относят к профессиональным системам подвижной радиосвязи. В отличие от сотовых систем существующие PMR не обеспечивают непрерывности связи при пересечении абонентами границ зон радиопокрытия, не имеют автоматического роуминга, не гарантируют абонентам других сетей одинаковый набор имеющихся услуг связи, включая вопросы оплаты.

PMR и PAMR могут использовать как симплексные, так и дуплексные каналы радиосвязи. Симплексный принцип предполагает поочередное переключение канала связи (нажатая кнопка – вести разговор, отжатая – слушать разговор). В дуплексных системах можно одновременно и говорить и слушать, как в обычном телефоне. Основными требованиями, предъявляемыми пользователями и операторами связи к PMR, являются:

-обеспечение связи в заданной зоне обслуживания;

-высокий уровень вероятности установления связи при условии отсутствия данных о местонахождении подвижных абонентов;

-возможность взаимодействия отдельных групп абонентов;

-безопасность в отношении подслушивания;

-защита от воздействия аддитивных помех;

-высокий уровень разборчивости при приеме речевых сигналов;

-минимальная ширина полосы частот канала связи;

-низкие энергетические затраты подвижной станции;

-оперативность управления сетью, в том числе обеспечение управления на различных уровнях, возможность циркулярной связи, обеспечение связи через центры управления, возможность приоритетного установления каналов связи.

В соответствии с “Основными положениями развития взаимоувязанной сети связи (ВСС) Российской федерации” сети подвижной связи являются важнейшим компонентом инфраструктуры отрасли связи. ГКЭС России рассмотрены и одобрены “ Концепция развития в России до 2010 года сетей сухопутной подвижной радиосвязи общего пользования” и “Концепция развития в России сетей радиовызова общего пользования”, разработана “Концепция использования в России транкинговых систем при организации коммерческих сетей связи”.

Транкинговая связь

Под термином “транкинг” обычно понимается многостанционный доступ (полнодоступное подключение) к ограниченному количеству каналов большого числа абонентов. Этот термин также употребляется для выделения целого класса специальных систем радиосвязи, предназначенных для предоставления услуг радиосвязи абонентам на основе реализации автоматического, динамического, многостанционного доступа к ограниченному количеству радиоканалов с ограниченным выходом или без выхода на телефонную сеть связи общего пользования. Системы транкинговой связи, предназначенные для работы в сельских районах с невысокой плотностью абонентов и в интересах отдельных пользователей (в основном для служб охраны порядка, “Скорой помощи”, и т.д., в том числе диспетчерские системы радиосвязи), в основном позволяют заменить сети радиосвязи с фиксированным распределением частот, а также осуществляют интеграцию в рамках одной системы диспетчерской связи различных пользователей с целью повышения эффективности использования радиочастотного спектра. Такие системы связи строятся на основе одно- или многозонового принципа построения, при этом удешевление системы достигалось в основном за счет максимального упрощения, вплоть до полного исключения коммутационного оборудования. Эти системы не обеспечивают ряд сервисных функций, в частности непрерывности установленного соединения при смене зон обслуживания, автопоиска вызываемого абонента, “роуминга” и т.д. В настоящее время существующие системы транкинговой связи по своим сервисным возможностям приближаются к сотовым сетям связи и могут использовать сотовый принцип создания зоны обслуживания с выполнением ряда функций сотовых систем связи. Обеспечение функций взаимодействия со стационарными телефонными сетями связи, сетями передачи данных определяет возможности использования систем связи этого класса и для построения систем радиотелефонной связи общего пользования. Отличительной особенностью систем транкинговой связи является модульная структура ее построения в сочетании с децентрализацией управления и коммутации, что обеспечивает возможность создания как однозоновых систем связи с 1-2 радиоканалами, так и больших систем, обеспечивающих обслуживание большого количества абонентов на значительной территории. Такая гибкость структуры транкинговых систем обеспечивает возможность ее конфигурации под конкретные условия, с учетом территориального охвата, абонентской емкости и возможностей подключения к стационарным сетям связи. Это позволяет существенно снизить капитальные затраты на ее создание.

Стандарты МРТ на системы транкинговой радиосвязи

Для обеспечения совместимости сетей операторы и абоненты PMR стремятся применять единый стандарт. Так как при этом не ориентировались на какой-то фирменный стандарт, то в качестве альтернативы оставался только выбор так называемого открытого стандарта. В качестве такого большинство операторов и производителей выбрали разработанный в Великобритании стандарт министерства почт и телекоммуникаций МТР 1327 (МРТ- Ministry of Post and Telecommunication), используемый в английских транкинговых наземных системах подвижной радиосвязи. Этот стандарт определяет в основном протоколы сигнализации и может быть применен в сетях PMR и PAMR различной конфигурации и для различных частотных диапазонов. Радиоинтерфейс подвижной станции определяется протоколом МРТ, радиоинтерфейс базовой станции соответствует протоколу МРТ. Основной формат кода синхронизации, предшествующего передаче цифровой информации в наземных системах подвижной радиосвязи (РМR и PAMR), определяется протоколом МРТ 1317. Указанные протоколы сигнализации с аналоговой системой передачи речи для PMR и PAMR были согласованы между Великобританией, Италией и Германией, тем самым они приобрели статус международного стандарта и в настоящее время используются для построения транкинговых систем наземной подвижной связи в различных диапазонах радиочастот. Основными производителями оборудования, соответствующего протоколам МРТ, являются компании Motorola, Ericsson, Philips, Nokia, GEC Marconi, Ascom и другие.

Принципы построения транкинговых систем связи

Системы связи этого класса относятся к радиальным и радиально-зоновым системам радиосвязи, при этом можно выделить четыре основных структурных типа транкинговых систем связи. Рассмотрим структурную схему простейшей транкинговой системы связи, показанной на рис.7.3.

Основным элементом такой системы связи является контроллер радиоканала, обеспечивающий управление одним радиоканалом, коммутации внутрисистемного трафика и взаимодействие со стационарными сетями на правах абонентской установки. Такой набор функций контроллера радиоканала позволяет создавать системы транкинговой связи минимальной конфигурации для обслуживания на небольших территориях и малого количества абонентов. В состав системы могут входить один или несколько контроллеров, соответствующее количество базовых радиостанций, а также абонентские соединительные линии к телефонной сети связи общего пользования. При этом для радиоабонентов системы обеспечивается полный доступ к радиоканалам. Каждый контроллер имеет свой абонентский номер (номер доступа к системе). Абонент телефонной сети связи общего пользования может вызывать абонента транкинговой

Рис.7.3. Структурная схема простейшей транкинговой системы связи

системы связи по одному из телефонных номеров к системе, что приводит иногда к необходимости перебора нескольких номеров, особенно при многозоновом построении. С помощью таких систем могут создаваться небольшие локальные системы связи с малым количеством абонентов (до 1000), небольшим территориальным охватом и малым количеством радиоканалов (обычно до 16).

По принципу организации канала управления транкинговые системы используют как выделенные каналы управления, так и передачу сигналов управления по речевым каналам. В транкинговых системах связи используются как аналоговые, так и цифровые каналы, при этом в цифровых системах связи могут использоваться частотные, временные и кодовые методы каналообразования.

В части организации речевых каналов используется симплексный (полудуплексный) и дуплексный методы, при этом в ряде систем связи имеется возможность одновременного использования полудуплексного и дуплексного методов. Находят применение как частотное разделение дуплексных радиоканалов, так и временное. В связи со спецификой назначения транкинговых систем связи и наличия групп абонентов, имеющих в основном внутреннее тяготение, обычно не все абоненты системы имеют возможность выхода на ТФОП. Вследствие этого в транкинговых системах имеется возможность программирования функциональных возможностей для каждого абонента индивидуально, в том числе и объединения абонентов в группы.

Существуют следующие виды соединений транкинговых систем связи:

-внутрисистемные соединения;

-групповой вызов абонентов транкинговой связи, в том числе с участием и по инициативе абонента сети общего пользования;

-экстренные вызовы;

-передача коротких сообщений;

-соединения “АС - абонент сети общего пользования”;

-соединения “абонент сети общего пользования”.

При этом соединения радиоабонентов внутри системы, находящихся в одной радиозоне, дожны обеспечиваться без выхода на сеть связи общего пользования.

Транкинговые системы связи должны обеспечивать возможность передачи следующих видов информации:

-речевая информация;

-цифровая информация (данные);

-служебные сообщения (статус сообщения);

-аварийные сообщения (могут быть как речевыми, так и цифровыми);

-короткие сообщения данных (по каналам управления, без занятия информационных каналов).

Процент отказов в часы наибольшей нагрузки не должен быть более 5% при установленной для сетей радиотелефонной связи общего пользования расчетной нагрузки на одного абонента 0.025 Эрл, при этом не должно быть предусмотрено ограничение длительности переговоров абонентов.

Оборудование транкинговых сетей связи должно обеспечивать возможность предоставлять услуги 24 часа в сутки. Оборудование транкинговых систем, оказывающее услуги связи на коммерческой основе с выходом на сети связи общего пользования, должно обеспечивать непрерывность установленного соединения при перемещении абонентов в границах населенных пунктов.

Для установки соединения с абонентами транкинговых систем связи по инициативе абонентов сети связи общего пользования должно быть предусмотрено использование традиционной процедуры набора номера, без использования дополнительных устройств. Использование дополнительных устройств (“биперов”) допускается для систем связи, использующихся для предоставления услуг связи на коммерческой основе, без выхода на сети связи общего пользования.

Соединения абонентов типа ”АС – абонент сети общего пользования “ и “ абонент сети общего пользования – АС ” должен устанавливаться только в дуплексном режиме работы АС. Транкинговая АТС связи должна обеспечивать идентификацию абонентских станций с целью защиты абонентов от “двойников”, а также возможность дистанционной блокировки абонентских станций.

Радиотелефонные системы могут быть региональными и местными (офисными). К региональным относят системы сотовой подвижной радиосвязи.

Системы сотовой подвижной радиосвязи

Рынок сотовой подвижной радиосвязи переживает во всем мире стремительное развитие. Стратегией развития этой связи является разработка и внедрение единых международных стандартов и создание на их основе международных и глобальных сетей общего пользования. Системы сотовой подвижной радиосвязи (ССПС) впервые были запущены в эксплуатацию в конце 70-х – начале 80-х годов в Скандинавских странах. Стандартизация в области ССПС привела к тому, что на смену девяти отдельным аналоговым стандартам сотовой связи первого поколения пришли три цифровых стандарта второго поколения (GSM, D-AMPS, JDC). Один из них - GSM - признан “глобальным”.

Первая ССПС была открыта в Москве в 1991 году компанией “Московская сотовая связь” (МСС). Постоянно развивая состав услуг связи, МСС успешно функционирует на территории Москвы и Московской области и обеспечивает взаимодействие с операторами сетей NMT-450 в других регионах. С апреля 1995 года МСС ввела на своей сети сотовой связи код идентификации пользователя (SIS), что избавило ее от двойников и повысило популярность. В настоящее время абоненты МСС имеют возможность по заявке организовать роуминг с сетями NMT-450 во многих городах нашей страны и за ее пределами. МСС ведет активную работу по созданию федеральной сети NMT-450. Количество абонентов сети растет каждый день. В июне 1994 года в Москве началась коммерческая эксплуатация ССПС компании “Би-Лайн”, использующей аналоговый стандарт США АМРS (800 МГц.). В настоящее время “Би-Лайн” также предоставляет услуги цифровой сотовой связи в стандарте “D-AMPS”. ССПС “Би-Лайн” обслуживает более 30 тысяч абонентов на территории Москвы и области, а также обеспечивает административный роуминг абонентов с другими сетями этого стандарта. С января 1996 года в Москве и области началась коммерческая эксплуатация сети цифровой сотовой связи стандарта GSM (900 МГц.). Оператором сети GSM в Москве является компания “Мобильные ТелеСистемы”. В первые дни коммерческой эксплуатации МТС впервые в России открыла автоматический роуминг абонентов своей сети с абонентами ССПС стандарта GSM в Германии, Швейцарии, Финляндии, Англии и др. Совместно с операторами сетей GSM в других регионах МТС организовала работу по созданию

федеральной сети GSM России и ее интеграции с глобальной сетью сотовой связи, охватывающей Европу, Азию, Австралию и Африканские страны. В соответствии с политикой Минсвязи России перспективные сети сотовой подвижной связи будут создаваться на основе систем и средств соответствующих международных стандартов, прежде всего - принятых большинством стран Европейского континента.

Стандарты сотовых систем подвижной радиосвязи

Известны девять основных стандартов аналоговых ССПС. Один из них – NMT-450 –принят в качестве федерального стандарта для России. На его основе созданы ССПС в Москве (“Московская сотовая связь”), Санкт-Петербурге (“Дельта-Телеком”) и других городах. Однако аналоговые ССПС уже не удовлетворяют современному уровню развития информационных технологий из-за многочисленных недостатков, главные из которых: несовместимость стандартов, ограниченная зона действия, низкое качество связи, отсутствие засекречивания передаваемых сообщений и взаимодействие с цифровыми сетями с интеграцией служб (ISDN) и пакетной передачи данных (PDN). В 80-х годах в Европе, Северной Америке и Японии приступили к изучению принципов построения перспективных цифровых ССПС и сегодня уже разработаны три стандарта таких систем с макросотовой топологией сетей и радиусом сот до 35 км: общеевропейский стандарт GSM, принятый Европейским институтом стандартов в области связи (ETSI); американский стандарт ADC (D-AMPS), разработанной Промышленной ассоциацией в области связи (TIA); японский стандарт JDC, принятый министерством почт и связи Японии. Общеевропейский стандарт GSM - первый в мире стандарт на цифровые ССПС, который предусматривает их создание в диапазоне 900 МГц и является основой стандарта ССПС DCS-1800 (диапазон 1800 МГц) с микросотовой структурой, принятого в настоящее время в Европе. Принципы построения цифровых ССПС позволили применить для организации сотовых сетей новые более эффективные модели повторного использования частот, чем в аналоговых сетях. В результате без увеличения общей полосы частот системы связи значительно возросло число каналов на соту. В первую очередь сказанное относится к стандарту GSM. Передатчики базовых станций (BTS), работающие на совпадающих частотах, могут размещаться в более близко расположенных сотах без потери высокого качества приема сообщений. Работы по созданию единой международной ССПС третьего поколения проводятся Международным союзом электросвязи (МСЭ). В 1992 г. Всемирная административная конференция по радио (WARC-92) рекомендовала для будущей системы подвижной связи общего пользования FPLMTS диапазон частот 1-3 ГГц, в котором будет выделена полоса 60 МГц для персональных станций и 170 МГц для подвижных станций. МСЭ признал, что космические системы передачи должны быть неотъемлемой частью FPLMTS. Начало ввода наземных компонентов системы ожидалось к 2000 году, ввод спутниковой подсистемы FPLMTS в полосах частот 1980-2010 МГц и 2170-2200 МГц – к 2010 году. Пока что в МСЭ проводятся исследования, касающиеся методов дуплексной передачи, модуляции, размещения каналов, протоколов связи и сигнализации. Разрабатываются общий всемирный план нумерации и соответствующие характеристики сети, которые гарантировали бы абонентам возможность перемещения в масштабах всего мира. При разработке будущих сетей должны быть использованы международные технические характеристики, которые определены ранее МККР и МККТТ.

Аналоговая сотовая система подвижной связи (NMT-450)

В NMT-450 подвижные станции полностью совместимы со всеми базовыми станциями системы независимо от страны. Все подвижные абоненты имеют возможность работать в

любой из стран, входящих в систему. Подвижные станции, используемые в системе, проходят типовую приемку, а затем покупаются или арендуются абонентами из разных стран, в том числе и России. Система снабжена четырьмя типами абонентских подвижных станций:

-портативные подвижные станции;

-подвижные станции – таксофоны;

-подвижные станции с приоритетом;

-обычные подвижные станции.

Система в основном предназначена для обслуживания наземных подвижных абонентов, однако в некоторых случаях может обслужить также и абонентов морских подвижных служб на небольших расстояниях от берега.

Система обеспечивает:

-вхождение в связь и регистрацию стоимости разговора как из подвижной станции, так и, наоборот, в автоматическом режиме;

-возможность организации связи между подвижной станцией и любым абонентом стационарной телефонной сети или с любой другой подвижной станцией, включенной в систему, независимо от страны;

-возможность автоматического поиска подвижного абонента в пределах объединенных сетей (например, Скандинавских стран).

Принцип работы подвижной системы радиосвязи основан на взаимодействии с фиксированной телефонной сетью. В состав сетей подвижной связи входят:

MSC - центр коммутации подвижной связи;

BTS - базовые станции;

MS - подвижные станции.

Центр коммутации подвижной связи (MSC) обеспечивает управление системой подвижной радиосвязи и является интерфейсом между подвижной станцией и фиксированной телефонной сетью. Структурная схема типовой сети сотовой связи стандарта NMT-450 приведена на рис.7.4. Каждый MSC обслуживает группу базовых телефонных станций (BTS). Совокупность BTS, обслуживаемых одним MSC, образует зону обслуживания (TA). Принцип формирования зоны обслуживания иллюстрируется рис.7.5.

Система спроектирована таким образом, что в зависимости от значимости абонентов она может им предоставить некоторые преимущества, такие как сокращенный набор, приоритет и т. д.

На каждой базовой станции один канал используется как канал вызова, он маркируется специальным сигналом опознавания. Один или несколько других каналов, когда они свободны, маркируются другим сигналом, показывающим, что канал свободен. Подвижные станции, находящиеся в зоне действия базовой станции, постоянно работают на прием на канале вызова. В дополнение к сигналам, различающим каналы вызова и каналы связи, имеются сигналы, определяющие зону обслуживания и страну, в которой находится подвижная станция, а также сигналы, обозначающие номер канала. Все служебные сигналы являются цифровыми и передаются со скоростью 1200/1800 бит/с FFSK модуляцией (Fast Frequency Shift Keying). Рабочие частоты находятся в двух полосах: 453-457,5 МГц и 463-467,5 МГц, которые используются для радиосвязи между подвижной и базовой станциями и между базовой и подвижной станциями, соответственно.

Осуществление соединения

Вызов подвижной станции

Вызов всех типов подвижных станций посылается одновременно всеми базовыми станциями, расположенными в зоне связи, в которой предполагается работа подвижных станций. Когда подвижная станция приняла сигнал вызова, содержащий ее сигнал опознавания, она отвечает на вызов сигналом подтверждения на ответной частоте канала вызова, после чего MSC передает канал связи той базовой станции, в зоне которой ответила на вызов подвижная станция. Подвижная станция принимает номер нужного канала и подключает к нему предоставленный ей канал связи. Весь обмен сигналами между MSC и подвижной станцией осуществляется по каналу связи. Канал вызова, на котором продолжают работать на прием все остальные подвижные станции, готов к немедленной передаче следующего вызова.

Base

Station

Mobile

Station

Mobile Services Switching Centre

Transit Exchange

Local Еxchagenge





Р ис.7.4. Структурная схема типовой сети сотовой связи стандарта NMT-450

Рис.7.5. Принцип формирования зоны обслуживания

Вызов с подвижной станции

Когда подвижный абонент дает вызов, подвижная станция автоматически находит и занимает свободный канал, по которому передаются все служебные сигналы, и происходит разговор.

Цифровая сотовая система подвижной радиосвязи стандарта GSM

Стандартизация в области ССПС привела к тому, что на смену девяти отдельным аналоговым стандартам сотовой связи первого поколения пришли три цифровых стандарта второго поколения (GSM, D-AMPS, JDC). Один из них - GSM - признан “глобальным”.

Инженерные центры информационных технологий ведущих стран интенсивно изучают принципы построения перспективных цифровых ССПС, и сегодня уже разработаны три стандарта таких систем с макросотовой топологией сетей и радиусом сот до 35 км (общеевропейский стандарт GSM), принятый Европейским институтом стандартов в области связи (ETSI); американский стандарт ADC (D-AMPS), разработанный Промышленной ассоциацией в области связи (TIA); японский стандарт JDC, принятый министерством почт и связи Японии.

С января 1996 года в Москве и области началась коммерческая эксплуатация сети цифровой сотовой связи стандарта GSM (900 МГц). Оператором сети GSM в Москве является компания “Мобильные ТелеСистемы” (МТС). В первые дни коммерческой эксплуатации МТС впервые в России открыла автоматический роуминг абонентов своей сети с абонентами ССПС стандарта GSM в Германии, Швейцарии, Финляндии и Англии. Общеевропейский стандарт GSM - первый в мире стандарт на цифровые ССПС, который предусматривает их создание в диапазоне 900 МГц и является основой стандарта ССПС DCS-1800 (диапазон 1800 МГц) с микросотовой структурой, принятого в настоящее время в Европе. Разработанные в GSM системы и технические решения могут использоваться для всех перспективных цифровых ССПС. К таким решениям относятся:

-построение сетей GSM на принципах интеллектуальных сетей;

-распространение модели открытых сетей на ССПС;

-внедрение новых, более эффективных моделей повторного использования частот;

-применение временного разделения каналов связи;

-временное разделение каналов приема и передачи пакетированных сообщений;

-использование эффективных методов борьбы с замирениями сигналов, основанных на частотном разнесении, путем применения режима передачи с медленными скачками по частоте и тестирование канала связи с помощью псевдослучайной последовательности, известной в приемнике;

-применение блочного и сверточного кодирования в сочетании с прямоугольным и диагональным перемежением;

-программное формирование логических каналов связи и управления;

-использование спектрально-эффективного вида модуляции;

-разработка высококачественных низкоскоростных речевых кодов;

-шифрование передаваемых сообщений и закрытие данных пользователей.

Принципы построения цифровых ССПС позволили применить для организации сетей более эффективные модели повторного использования частот, чем в аналоговых сетях. В результате без увеличения общей полосы частот системы связи значительно возросло число каналов на соту. В первую очередь сказанное относится к стандарту GSM. Вид модуляции, способы кодирования и формирования сигналов в каналах связи, принятые в GSM, обеспечивают прием сигналов с отношением сигнал/помеха С/1= 9 дБ, в то время как в аналоговых системах тот же показатель равен 17-18 дБ. Поэтому передатчики базовых станций (BTS), работающие на совпадающих частотах, могут размещаться в более близко расположенных сотах без потери высокого качества приема сообщений.

В сетях цифровых ССПС для сот с групповой диаграммой направленности (ДН) антенн применяют модель повторного использования частот, включающую 7 и 9 сот.

Эффективным способом снижения уровня помех по совпадающим частотным каналам может быть возможным использование секторных антенн. В секторе направленной антенны сигнал излучается в одну сторону, а уровень излучения в противоположном направлении сокращается до минимума. Секторизация сот позволяет более часто повторно применять частоты в сотах при одновременном снижении уровня помех. Самую высокую эффективность использования полосы частот, то есть наибольшее число абонентов сети в выделенной полосе частот, обеспечивает разработанная фирмой Motorola (США) модель повторного использования частот, включающая две BTS. Например, в сети GSM с общей полосой 7,2 МГц (36 частот) модель повторного использования частот двумя BTS позволяет на одной BTS одновременно применять 18 частот. Емкость сети возрастает на 50%, однако для обеспечения прежнего значения вероятности блокировки канала связи необходимо снижение этого показателя до 40%.

В любой ССПС емкость сетей зависит от количества каналов связи на соте N, которое, например для стандартов с временным разделением каналов, определяется выражением

N = 1/k*F/f

где F – полоса частот ССПС;

F/f - число речевых каналов связи, где f= Fk/n - эквивалентная полоса частот, приходящаяся на один речевой канал, соответственно Fk – полоса частот одного канал, а n – число временных позиций в TDMA кадре;

k - коэффициент повторного использования частот.

В настоящее время развивается новое направление в цифровой подвижной радиосвязи, основанное на использовании интеллектуальных антенных систем, автоматически перенастраивающих свои диаграммы направленности на источник излучения сигнала. Развиваются два способа построения интеллектуальных антенных систем, основанных на коммутировании лучей и адаптации диаграммы направленности. Оба способа основаны на увеличении коэффициента усиления антенны в направлении на абонентскую станцию, причем только адаптивные антенны обеспечивают максимальный коэффициент усиления и минимальный уровень соканальных помех.

Практическая реализация интеллектуальных антенных систем представляется весьма перспективной для сотовой связи независимо от стандарта GSM, DECT и т.д. Их применение на практике не будет требовать уменьшения размеров сот при возрастании нагрузки. Увеличение емкости сети сотовой связи может в этом случае обеспечиваться внедрением новых аппаратных средств и соответствующего программного обеспечения. Цифровая сотовая система подвижной радиосвязи GSM предоставляет ряд услуг, которые не реализованы в других стандартах сотовой связи. К ним относятся:

-использование интеллектуальных SIM-карт для доступа к каналу и услугам связи;

-закрытый для прослушивания радиоинтерфейс;

-шифрование передаваемых сообщений;

-аутентификация абонента и идентификация абонентского оборудования по криптографическим алгоритмам;

-использование служб кротких сообщений, передаваемых по каналам сигнализации;

-автоматический роуминг абонентов различных сетей (международный и национальный);

-межсетевой роуминг абонентов GSM с абонентами сетей DCS 1800, PCS 1900, DECT, а также со спутниковыми сетями наземной подвижной связи.

В целом система связи, действующая в стандарте GSM, рассчитана на ее использование в различных сферах. Она предоставляет пользователям широкий диапазон услуг и возможность применять разнообразное оборудование для передачи речевых сообщений и данных, вызывных и аварийных сигналов; подключаться к телефонным сетям общего пользования, сетям передачи данных и цифровым сетям с интеграцией служб.

Сотовые системы подвижной радиосвязи (ССПС) явились новым шагом к повышению спектральной эффективности и емкости подвижных сетей в условиях растущего дефицита частотного ресурса. Аналоговые ССПС претерпевают различные изменения и дополнения, но, однако, уже не удовлетворяют современному уровню развития информационных технологий из-за многочисленных недостатков. В последнее время из-за ограниченных возможностей стандартов NMT-450 и NMT-900 во всем мире наблюдается снижение роста числа их пользователей. Указанные стандарты на цифровые ССПС отличаются своими характеристиками, но построены на единых принципах: используют макросотовую топологию сети, временное разделение каналов связи и отвечают требованиям современных информационных технологий, являются перспективными.

Пример. Региональная система радиосвязи Delta Telecom охватывает территорию от границ с Финляндией до юга Ленинградской области и имеет интерфейс с Москвой и еще 14 городами страны, с Финляндией, Швецией и еще 22 странами. Delta Telecom предоставляет услуги: телетайпную и факсимильную связь, голосовую почту, переадресацию абонентов и ожиданий вызова, возможность конференц-связи и др. Для этой системы имеется большой выбор радиотелефонных аппаратов (Nokia, Maxon и др.), обеспечивающих широкий сервис.

Пример. У Nokia 350: память на 97 номеров имен абонентов для автоматического вызова, «электронная записная книжка», дисплей на пять строк, счетчик длительности разговора, выход на телетайп, факс и др.

Пример. Ericsson R320s - один из первых аппаратов с поддержкой технологии WAP. R-320s имеет встроенный модем и интерфейс IrDA, однако связь с ПК возможна и по кабелю. Восьмикнопочная схема управления очень удачна, а кроме того, облегчает работу в Интернете. Меню сопровождается подсказками. Среди функций R320s - голосовой набор и вибровызов. Записная книжка с 99-ю номерами позволяет организовать группу с ограниченным доступом. Возможно подключение внешней гарнитуры и автомобильного комплекта HandsFree. Вес модели 95 г, время непрерывной работы в режиме разговора - до 215 мин., в режиме ожидания - до 50 ч.

Пример. Samsung SGH-2400 - двухдиапазонный (GSM-900/1800) аппарат весом 98 г, обеспечивает со стандартным аккумулятором работу в режиме разговора до 4-х часов, в режиме ожидания - до 75 часов. Модель отличается новым типом графического дисплея (115*60 pix), в котором применена технология SAMSUNG “EL BLACK”, обеспечивающая повышенную контрастность знаков на экране. Поддерживаются службы SMS и голосовой почты. Возможен голосовой набор, организация конференц-связи (1+5) закрытой группы пользователей. Предусмотрена возможность подключения автомобильного комплекта HandsFree (140$).

Видеотелефонная связь

Все большее применение находят видеотелефоны, позволяющие не только слышать, но и видеть собеседника.

Пример. Первая государственная видеотелефонная система действует между Москвой и Санкт-Петербургом: находясь в специальных салонах, собеседники могут видеть и слышать друг друга, демонстрировать друг другу документы, фото и др. Действуют системы видеотелефонной связи в ряде больниц: используются отечественные видеосистемы ВТМ‑5, ВТМ‑10 (соответственно, на 5 и 10 абонентов), позволяющие также и записывать текстовую информацию.

Зарубежные фирмы выпускают видеотелефоны, подключаемые к обычной телефонной сети. Если у обоих собеседниках есть видеотелефоны, они во время разговора могут видеть друг друга на небольших экранах; у видеотелефонов есть и мини-телекамеры для передачи изображения (они выпускаются в черно-белом и в цветном вариантах).

Пример. Цветной видеотелефон Sony AT&T 2500 имеет память на 25 номеров, цветной ЖК-экран с диагональю 3,3 дюйма, фокусировка объектива телекамеры от 0,3 до 2,7 мм, обеспечивает режимы работы групповых разговоров, удержания видеоизображения и режим «зеркало».

Разновидностью видеотелефонной связи является домофонная связь, нашедшая широкое применение в службах охраны офисных помещений.

Системы персонального вызова

Системы персонального вызова предназначены для оперативного поиска и передачи информации сотрудникам – абонентам этой связи. Они бывают региональными и локальными.

Локальные системы применяются на территории одного предприятия и используют НЧ радиоканалы (10-40 кГц), система передачи односторонняя: от ЦПУ до абонентов.

Пример. Отечественные системы “Поиск” на 49 абонементов, “Связь” - на 90 абонентов. Охват территории – до 1 км².

Региональные системы используют ВЧ каналы, работающие в диапазоне нескольких десятков мегагерц, и охватывают большие территории. ВЧ системы бывают двусторонними (аналог радиотелефонной связи), но чаще односторонними, известными как пейджинговые системы.

Наиболее распространенным устройством персонального вызова является пейджер. В настоящее время в мире более тридцати миллионов человек используют услуги пейджинговой связи. Пожалуй, только сотовая телефонная связь сравнима с ней по популярности.

Привычное название “пейджер” происходит от американского “page”, означающего попросту “вызывать”. Пейджинговую сеть более правильно называть Сетью Персонального Радиовызова (СПРВ). Они весьма эффективно используют частотный спектр. Кодирование и упорядочение сообщений, а также то, что в наиболее распространенных на сегодня системах не приходится ждать подтверждений, позволяет использовать всего один канал для обслуживания десятков тысяч пользователей. При этом создание инфраструктуры естественным образом не требует существенных вложений, а проекты характеризуются быстрой окупаемостью. С другой стороны, специфические особенности отечественных телефонных сетей, портативность и в целом доступные цены (по сравнению с ценами на услуги подвижной радиотелефонной-сотовой и даже транкинговой связи), все это делает пейджинговую связь весьма привлекательной.

Система персонального радиовызова представляет собой одностороннюю систему связи, работа которой обеспечивается тесным взаимодействием с телефонной сетью. Владелец миниатюрного карманного приемника может получить тоновое, цифровое или буквенно-цифровое сообщение в пределах зоны обслуживания системы. Любой, кто желает передать сообщение абоненту персональной системы связи, должен позвонить по определенному телефонному номеру и оставить свое сообщение оператору СПРВ. Оператор СПРВ следом за вашими словами “напечатает” сообщение, контролируя правильность орфографии и стилистики на экране терминала, а затем отправит абоненту. Существует и другой способ отправки сообщений (желающий отправить сообщение не диктует его оператору СПРВ), когда вы оставляете свое сообщение в голосовом почтовом ящике абонента, а через некоторое время оператор СПРВ подключается к этому голосовому ящику, печатает вами продиктованное и записанное системой СПРВ сообщение, а затем отправляет его абоненту СПРВ.

В последнее время имеется тенденция расширения сферы услуг, предоставляемых системами персонального радиовызова (пейджинговыми компаниями), наряду с передачей абоненту буквенно-цифровых сообщений. Это:

Голосовой почтовый ящик. (Любой желающий, позвонив по определенному телефону, “попадает” в голосовой почтовый ящик абонента. Оставляет там свое голосовое сообщение. После того, как сообщение оставлено, абонентский приемник СПРВ извещает пользователя о том, что для него есть голосовое сообщение. Абонент дозванивается до своего голосового ящика и прослушивает сообщение.);

Услуга “Встреть меня”. (Кто-либо, кто желает переговорить со мной, должен позвонить по определенному телефону. Набрав номер, этот человек ставится системой на “удержание”. Об этом меня извещает мой приемник СПРВ. Я звоню по определенному телефону, и система подключает меня к желающему говорить со мной.);

Услуга подключения вызывающего к одному из заранее заданных телефонных номеров (маршрутизация вызова);

Таким образом, представляется возможность осуществить принцип “Один человек - один телефонный номер”.

Система персонального вызова включает в себя:

-приемники персонального радиовызова (пейджеры);

-канал связи (радиоканал);

-передающие устройства;

-терминал СПРВ (система обработки запросов для выравнивания потока вызовов в канале связи);

-телефонную сеть.

Пейджер и передающее устройство работают на одной и той же частоте (диапазон рабочих частот). Как уже упоминалось, все приемники данной системы СПРВ 140-170 МГц, 400-460 МГц и 900 МГц. Поэтому наибольший интерес представляет механизм получения сообщения конкретным приемником. Приемники СПРВ имеют небольшой размер (менее пачки сигарет).

Системы состоят из центральной радиопередающей аппаратуры (приемопередатчик), связанной радиоканалами связи с миниатюрными приемопередатчиками, индивидуально закрепленными за абонентами системы. Абонент держит его в дежурном режиме: при поступлении вызова с ЦПУ приемник воспроизводит вибрационный или звуковой сигнал. Абонент включает приемник в рабочий режим и выслушивает или просматривает на миниатюрном дисплее посылаемое ему сообщение.

Работа любых типов приемников СПРВ строится по одному и тому же принципу: приемник анализирует приемное излучение частотного диапазона, в котором он работает, и если в нем присутствует сигнал в соответствующем формате, то приемник синхронизируется с потоком данных и начинает сравнивать принятый адрес со своим собственным. Если адреса совпадают, то приемник начинает детектировать передаваемые ему данные.

Пример. При передаче в формате POCSAG со скоростью 512 бит/с передатчик излучает преамбулу в течение 1,125 секунды. Преамбула состоит из 576 бит сменяющих друг на друга единиц и нулей, следующих со скоростью 512 бит/c. Декодер приемника POCSAG 512 использует преамбулу, чтобы определить, следуют ли принятые данные со скоростью 512 бит/с. После преамбулы передатчик излучает пачки кодовых слов, которые состоят из кадра синхронизации и кадров кодовых слов. В основе кодовых слов присутствуют два кодовых слова. Одно из них, в самом начале передачи, является адресным кодовым словом, а другое - кодовым словом данных. Если приемник обнаружил преамбулу со скоростью передачи 512 бит/с, то он синхронизирует свою работу с помощью окна синхронизации, которое излучает передатчик следом за преамбулой. После синхронизации с потоком данных приемник сравнивает свой собственный адрес с передаваемым. Если в посылаемых данных приемник идентифицирует свой собственный адрес, то он начинает декодировать предназначенные ему данные. Если соответствующего адреса нет, приемник отключается, и данные не декодируются. Большую значимость имеет зона обслуживания системы СПРВ. Зона обслуживания СПРВ ограничивается прежде всего пределами распространения радиоволн ОВЧ-диапазона (пределы прямой видимости) и уменьшается с уменьшением высоты подвеса антенны. Чтобы обеспечивать большую территорию обслуживания пейджинговой системой (например, целую область), необходимо использовать несколько передатчиков, каждый из которых имеет свою зону обслуживания.

Пейджинговая связь получила наибольшее распространение. Для передачи информации используется обычный телефон, а для приема – миниатюрный УКВ-приемник – «пейджер». Каждому пейджеру соответствует отдельный телефонный номер, и для связи с ним нужно просто набрать этот номер и передать сообщение. В ближайшее время ожидается появление двухсторонних пейджеров, которые позволят не только получать сообщения, но и посылать сигнал о приеме информации и короткие кодированные ответы.

Персональный радиовызов (пейджинг) - услуга электросвязи, обеспечивающая беспроводную одностороннюю передачу информации обслуживаемой зоны. По своему назначению СПРВ можно разделить на частные (ведомственные) и общего пользования.

Частные СПРВ обеспечивают передачу сообщений в локальных зонах или на ограниченной территории в интересах отдельных групп пользователей. Как правило, передача сообщений в таких СПРВ осуществляется с пультов управления диспетчерами без взаимодействия с телефонной сетью общего пользования (ТФОП).

Персональные системы радиовызова общего пользования. Под ними понимается совокупность технических средств, через которые с помощью ТФОП происходит передача в радиоканале сообщений ограниченного объема. Развитие СПРВ происходит путем внедрения техники автоматического взаимодействия с ТФОП, применения цифровых методов передачи вызовов (адресов) и сообщений в буквенно-цифровом виде, повышения пропускной способности и помехоустойчивости через миниатюризацию и уменьшение потребления электроэнергии оконечными устройствами.

Основными компонентами коммерческого успеха этих систем являются:

широкая зона обслуживания в масштабах страны с возможностью межнационального взаимодействия;

низкие тарифы и арендная плата;

простота передачи сообщений и удобств пользования;

малые габариты приемников СПРВ и длительный срок непрерывной работы с одним источником питания.

СПРВ разрабатывалась для предоставления услуг в полосах частот 80…931 МГц. Потенциальными пользователями систем персонального радиовызова прежде всего являются деловые люди, различные экстренные службы (“Скорая помощь”, полиция, пожарная охрана и т.д.). В настоящее время перспектива дальнейшего развития СПРВ зависит от возможностей расширения зоны охвата, объединения систем разных стран общего информационного пространства с формированием общей системы нумерации абонентов, единой полосы частот структуры сигналов.

Техническое планирование сети заключается в достижении оптимального соотношения между затратами на создания сети и качеством ее функционирования. Если поставить передатчик в зоне обслуживания на максимальной высоте, дальность приема будет зависеть от мощности передатчика и высоты установки антенны, но в городских условиях (застройка высотными зданиями) или пересеченного ландшафта по краям обслуживаемой территории будут в этом случае возникать “теневые зоны”. Это, естественно, приводит к неравномерности приема и потерям информации. Для устранения этих недостатков применяют сотовый принцип построения сети. В этом случае обслуживаемая область покрывается сетью пространственно разнесенных базовых станций. Таким образом, обеспечивается равномерность приема по всей требуемой территории, причем возможно расширение зоны обслуживания за счет увеличения количества передатчиков. По сравнению с сетью, построенной по радиальному принципу, затраты на создание инфраструктуры существенно выше, равномерность покрытия территории шире, и следовательно, качество работы СПРВ выше. Эффективность построения сети по сотовому принципу лучше всего видна в случае использования протоколов ReFLEX с подтверждением приема сообщения. Кроме того, при наличии двухстороннего обмена существенно снижаются требования к мощности передатчика пейджера, поскольку абонент всегда находится на небольшом расстоянии от ближайшей базовой станции (приемопередатчика сети). Важную проблему сотовых сетей представляет собой возникновение на входе приемника интерференционных помех от передатчиков, расположенных в смежных сотах. Один из способов выхода из такой ситуации - последовательная передача, когда передатчики, расположенные в смежных сотах, включаются в строго определенном для каждого из них временном интервале.

Рассматривая принципы построения СПРВ, нельзя не упомянуть диспетчерские или, иначе, ведомственные сети, предназначенные для использования в рамках какого-либо большого предприятия, например для обеспечения связи руководства с сотрудниками. Основными особенностями диспетчерских сетей являются ограниченное число абонентов и небольшой радиус действия, составляющий обычно 3-5 км. Зона обслуживания такой сетью представляет собой комплекс зданий, скажем, цехов или складских помещений. В настоящее время считается, что для локальных сетей, предназначенных для обслуживания, например, крупных нефтеперерабатывающих комплексов или металлургических заводов, удобнее использовать частоты 800-900 МГц и выше. Особенностью радиоволн данного диапазона является хорошее распространение среди металлических конструкций. Кроме того, широкая полоса канала позволяет использовать здесь высокоскоростные протоколы с передачей больших объемов данных или в дискретной форме. Интересно также упомянуть вариант реализации СПРВ, представляющий систему с уплотнением каналов ЧМ стереофонического вещания или систем подвижной связи.

Пример. На поднесущей частоте ЧМ стереосигнала (одной из гармоник пилот-тона) возможна передача пейджингового сигнала. При этом не происходит никакого ухудшения качества вещания. По такому принципу построена пейджинговая сеть в Швейцарии, функционирующая там с 1978 года.

В системе подвижной связи передача информации происходит во время набора радиоабонентом номера телефона. При этом занята только входящая часть радиоканала, и, таким образом, сообщения СПРВ не влияют на качество радиотелефонной связи.

Пример. Специалистами МТУСИ (Московский Технический Университет Связи и Информатики) разработана и уже успешно прошла испытания СПРВ “ИВА”, уплотняющая без потери качества систему радиотелефонной связи “Алтай”. Это особенно любопытно потому, что развертывание такой сети в нашей стране позволит обеспечить пользователей услугами пейджинговой связи практически на всей территории страны при крайне небольших затратах на создание соответствующей инфраструктуры. ”Алтай” уже развернута и эксплуатируется сегодня во всех крупных городах России.

Роуминг и пейджинговые системы

Если абонент находится в зоне действия передатчика единственной базовой станции - проблем с его поиском нет. Передатчик базовой станции просто излучает сигнал, подразумевая, что приемник абонента его примет. Проблемы возникают, когда таких базовых станций (так называемых “сайтов”) несколько и зоны их действия не перекрываются. К сожалению, любой радиоканал имеет ограниченную пропускную способность. Таким образом, применение режима одновременного вещания автоматически ограничивает число абонентов системы. Следовательно, система мобильной связи должна знать, в зоне действия какого из сайтовых передатчиков находится абонент в данный момент. Для сотовых сетей все решается просто. Каждый сотовый телефон время от времени излучает так называемый roam-пакет. Этот пакет ловится приемником ближайшей базовой станции (сайта), после чего абонент, чей телефон послал данный пакет, регистрируется как находящийся в зоне обслуживания вот этого конкретного сайтового передатчика. С момента такого определения вся информация для данного абонента будет передаваться только одним сайтовым передатчиком, в зоне которого находится абонент.

В данный момент на рынке присутствуют услуги двух видов пейджинговой связи:

пейджинговая связь в пределах города;

пейджинговая связь в пределах нескольких городов.

Тем не менее изначально системы пейджинговой связи разрабатывались для охвата более широкого спектра услуг – от маленьких систем, охватывающих отдельное здание или даже один из офисов в этом здании, и до масштаба всей страны. На данный момент в России имеется тенденция расширения отдельных пейджинговых терминалов масштаба города на системы нескольких городов с дальним прицелом создания единой пейджинговой системы. Наиболее перспективным видится путь, когда все пейджеры используют единую частоту по всей территории России и имеется единая сквозная нумерация абонентов. При этом в любом городе, где имеется такая система, можно простым звонком оператору послать сообщение любому абоненту системы. Более того, местоположение абонента не фиксировано в одном городе, он может передвигаться в любом городе, входящем в единую систему, абонент будет получать сообщения. Изначально системы пейджинговой связи проектировались как средство односторонней доставки сообщений абонентам. Следовательно, налицо явное разделение функций аппаратуры базовых станций (фактически, только передатчик) и оконечной аппаратуры абонента (маленький приемник - пейджер). Очевидно, что при такой схеме организации связи пейджер не может передать базовой станции информацию о своем местонахождении. За него это должен делать абонент системы. Как показывает опыт, при создании системы большого масштаба (например, охватывающей большую часть страны) применим комплексный подход. При этом в пределах одного города применим принцип одновременного излучения (такое бывает необходимо для больших городов), а при выезде в другой город, обслуживаемый системой, абонент будет устно уведомлять об этом оператора системы.

Представителями некоторых активных участников российского пейджингового рынка являются модели пейджеров фирмы “Мульти-Пейдж”. В 1994 году на базе МОСЭНЕРГО была создана совместная российско-английская фирма “Мульти-Пейдж”, которая предоставляет услуги на российском рынке системы персональной радиопоисковой связи. Фирма “Мульти-Пейдж” имеет в Москве и области развитую дилерскую сеть. Стремясь лидировать в соревновании с конкурентами, “Мульти-Пейдж” последовательно предлагал и предлагает все новые и новые возможности для своих клиентов. Именно “Мульти-Пейдж” был первой компанией, реализовавшей рассылку пейджинговых сообщений через удаленный терминал без дозвона оператором. Сегодня связь с удаленного терминала может быть установлена не только через модем, подключенный к телефонной линии, но и через радиомодем, работающий через сеть “Радиотел”. Именно “Мульти-Пейдж” был первой компанией, открывшей абонентские ящики электронной почты для своих клиентов. Клиенты “Мульти-Пейдж” получают уведомление о поступивших через электронную почту сообщениях на пейджеры. Сообщения могут быть посланы из любой точки земного шара через Интернет, достаточно воспользоваться адресом электронной почты.

Пример. Совместно с компанией “Аларм Сервис” была разработана автомобильная противоугонная система, работающая через пейджинговую сеть. Автомобиль находится под контролем на территории досягаемости радиосигнала пейджинговой сети “Мульти-Пейдж”, а это на сегодняшний день вся Москва и прилегающее Подмосковье.

Фирма “Мульти-Пейдж” предоставляет несколько моделей пейджеров в зависимости от положения клиентов.

NEC Maxima - многоязычный многофункциональный пейджер NEC. Четырехстрочный дисплей с регулированием контрастности. Русский и английский текст, 22 символа в строке, 88 знаков одновременно на экране, 231 сообщение в памяти, 18000 знаков, максимально хранящихся в памяти. Мировое и местное время одновременно на дисплее. Программирование телефонных директорий. Выбор моделей, режим молчания. Вес 90 г, размер 50*91*19,3 мм.

NEC Compact - новейший из линии NEC многоязычных многофункциональных пейджер. Однострочный дисплей - 16 символов в строке. Максимальное количество символов на экране - 16. Русский и английский текст, до 500 символов, хранящихся в памяти, объем сообщений 16, общий объем символов - 512, вес 90 г, размер 69*49*18. Сигнал вызова, мелодия, сигнал, вибрация.

NEC Optima - многоязычный многофункциональный пейджер NEC. Четырехстрочный дисплей с регулированием контрастности. Русский и английский текст, 20 символов в строке, 80 знаков на экране, 32 сообщения в памяти, 7936 знаков, максимально хранящихся в памяти, мировое и местное время одновременно на экране. Выбор мелодий вызова, режим молчания, размер 57*91*19,3, вес 70 г.

Alphacom - СПРВ, действующая в городе Москве, является высоконадежным профессиональным средством телекоммуникаций, соответствующим современному мировому техническому уровню и стандартам обслуживания. Ее услугами пользуется ряд государственных организаций, коммерческих структур, а также частные лица. СПРВ предоставляет абонентам услуги по персональному радиовызову, в том числе:

предоставление в пользование пейджера и передача сообщений;

предоставление голосового “почтового ящика” (индивидуального автоответчика). Абонент извещается через пейджер о поступлении новой записи в “почтовый ящик”;

групповой вызов с “жесткой” и “гибкой” организацией группы;

оборудование рабочего места оператора пользовательской абонентской пейджинговой сети.

Важнейшим звеном обслуживания абонентов является круглосуточная операторская служба. Высококвалифицированные операторы принимают сообщения как на русском, так и на английском языке. Предусматривается соблюдение строгой конфиденциальности передаваемых сообщений, данных об абонентах и другой служебной информации. Важная особенность системы, которые развертывает “АЛЬФАКОМ”, - работа в диапазоне частот 450-470 МГц (ОВЧ). Эти частоты являются наилучшими для радиосвязи в местах, неблагоприятных для проникновения радиоволн - в условиях крупных городов. Это обеспечивает СПРВ типа “АЛЬФАКОМ” преимущество перед системами, использующими диапазон частот 160-17- МГц. При проектировании СПРВ, в зависимости от региона развертывания, применяется конфигурация системы либо с одним передатчиком, либо с распространенной сетью передатчиков. Второй вариант (хотя и более дорогостоящий) обеспечивает:

высокую надежность приема в условиях сложного рельефа с большими перепадами высот, а также на первых этажах и в подвалах зданий, особенно в городских районах с плотной и высокой застройкой;

высокую естественную живучесть системы при отказе отдельных передатчиков за счет перекрытия зон обслуживания соседних передатчиков;

большую зону действия.

Абонентская емкость СПРВ - 1500, 5000, 10000 и 20000 абонентов.

Запросы на вызов могут быть переданы следующим образом:

через телефонную сеть голосом с телефонных аппаратов. Прием запросов на вызов производится операторами. Принятые по телефону запросы с помощью операторских пультов вводятся в пейджинговый терминал для передачи абонентам;

через телефонную сеть с аппарата с тональным набором номера. Прием запросов производится в автоматическом режиме, минуя оператора. Сообщение набирается на клавиатуре телефонного аппарата с тональным набором;

через телефонную сеть с помощью персонального компьютера. Оборудуются отдельные посты радиовызова и оповещения (пользовательские абонентские сети) в интересах администраций служб ФСК, УВД, гражданской обороны, “Скорой помощи”, а также учреждений, предприятий, коммерческих фирм. Базой для этого может быть персональный компьютер, на котором устанавливается модем и програмное обеспечение, разработанное и поставляемое “АЛЬФАКОМ”ом.

Прием запросов на вызов производится также автоматически. При этом появляется ряд преимуществ:

повышение оперативности, надежности и скрытности;

пользователь получает собственную базу данных по абонентам и систему документирования вызовов;

пользователь может оперативно передавать заранее подготовленные пакеты сообщений;

пользователь получает возможность передавать любые файлы (базы данных, тексты, изображения и т. п.) абоненту, в распоряжении которого находится компьютерный пейджер.

Становясь абонентом системы, каждый пользователь получает свой идентификационный номер и персональный приемник. И любой, желая связаться с абонентом или группой абонентов, звонит диспетчеру системы и сообщает ему номер абонента и информационное сообщение. Это сообщение по радиоканалу передается в эфир и принимается приемником нужного абонента. Возможна передача сообщения и другим способом. Это можно сделать с помощью собственного пульта оператора вызова (ПОВ) или с персональной ЭВМ, оснащенной модемом и соответствующим программным обеспечением.

Пейджеры бывают тоновые, цифровые и текстовые. Тоновый пейджер самый простой и дешевый, он только извещает абонента о вызове вибрационным, звуковым или световым сигналом. Цифровой пейджер имеет дисплей на 10-20 символов и оперативную память на 80-200 символов или 8-20 сообщений. На дисплей может быть передано цифровое сообщение (номер телефона, по которому нужно позвонить, курс акций и т.п.). Текстовый пейджер – самый совершенный. Их модели разнообразны: многие из них выводят сообщения на дисплей на русском или английском языках, имеют часы, будильник, систему регистрации даты и времени поступления сообщения.

На сегодняшний день существуют и отечественные системы персонального вызова. СПРВ-150 – первая и пока единственная серийная отечественная пейджинг-система массового обслуживания. Технические характеристики и стоимость системы делают привлекательным ее применение и как общегородской системы, и как ведомственной, обслуживающей отдельные службы и организации, такие как милиция, налоговые службы, транспортные предприятия, большие производства, медицинские учреждения, коммерческие структуры. С ее помощью можно найти и передать сообщение человеку, где бы он ни был: в автомобиле, дома, на улице или в магазине, оповестить группы сотрудников, подать общий режим тревоги.

Достоинства системы персонального радиовызова для операторской деятельности:

Простота работы. Обслуживание системы не требует глубоких специальных знаний от оператора.

Надежность системы. Система осуществляет самотестирование в ходе работы. По желанию оператора передатчик системы может поставляться с резервированием, обеспечивая дополнительную надежность работы системы.

Территория охвата. Фирма-производитель обеспечивает установку системы “под ключ”, выполняя требования заказчика к возможностям системы и учитывая при этом местные топологические условия. При невозможности из-за сложного рельефа обеспечить эффективную работу одним передатчиком предусмотрена возможность введения в систему дополнительных передатчиков, покрывающих радиотени или удаленные микрорайоны.

Распределенность системы. Пункты оператора вызова могут располагаться на расстоянии до 20-30 км от контроллера системы. Такие же расстояния возможны между контроллером и передатчиками.

Стоимость системы. Центровое оборудование СПВ-150 (ЦО), не проигрывая аналогам по функциональности и надежности, имеет достаточно низкую стоимость и получает поэтому очень заманчивые соотношения функциональность/стоимость и надежность/стоимость.

Техническая поддержка. Все поставляемое оборудование обеспечивается обязательной технической поддержкой производителя.

Использование приемников. Кроме входящего в состав системы приемника ПВ-150, работающего в оригинальном формате, возможно использование и более распространенных и разнообразных пейджеров, работающих в евроформате.

Емкость системы. Емкость системы вполне достаточна для обеспечения этим видом сервиса целых городов (65 тысяч абонентов в формате ПВ-150 и до 2 миллионов в евроформате).

Достоинства системы для пользователя:

Дальность и устойчивость. Технические характеристики передатчика и приемника позволяют говорить об уверенном приеме на расстояниях, необходимых для подавляющего большинства потенциальных пользователей.

Легкость и удобство пользования. Приемник ПВ-150 отличает простота использования. Подсветка дисплея, память последней команды, контроль питания, длительность работы без подзарядки, прием в режиме заряда делают работу и обслуживание удобным, быстрым и незатейливым.

Расширение возможностей. При желании абонента возможна замена приемника на другой, более функциональный.

Скорость работы. Связь с абонентом осуществляется практически мгновенно. Через 2-5 секунд после передачи сообщения в систему оно может быть у абонента.

Затраты пользователя. Низкая стоимость ЦО позволяет значительно уменьшить величину абонентской платы, что вместе с невысокой ценой пейджера ПВ-150 делает подключение к системе доступным для самых широких слоев населения.

СПВ-150 - система, находящаяся в постоянном развитии. В ближайшее время планируется выпуск на рынок приемника ПВ-150М, характеристики которого существенно улучшены по сравнению с ПВ-150. Кроме того, сейчас перерабатывается концепция использования “почтового ящика”, улучшается интерфейс оператора вызова и некоторые другие свойства. Фирма старается поддерживать постоянную связь с операторами своих систем и держать их в курсе своих новых разработок, применение которых добавит дополнительные удобства пользователям.

Пример. Текстовые пейджеры Mini и Messenger фирмы Philips, Advisor фирмы Motorola имеют память на 40 сообщений по 250 символов, русскоязычные; NEC Mini – память на 16 сообщений по 120 символов, двуязычный; NEC Maxima имеет память на 231 сообщение по 2000 знаков, подобно компьютеру реализует хранение информации по файлам и каталогам, имеет «электронную записную книжку», с функцией напоминания в заданное время о намеченных звонках, встречах и т.п.

Краткая цифровая информация может передаваться на пейджер непосредственно с тонального номеронабирателя телефона, прочие сообщения задиктовываются в микрофон телефона, вводятся с внешнего канала связи или из компьютера. При передаче в эфир сообщения кодируются. “Оцифровка” и обратное восстановление «оцифрованного» голоса могут выполняться модемом Zoom VFDXV.32bis. Cервисные услуги, получаемые пейджером, зависят от системы, в которой он используется.

Известные пейджинговые системы России – Малтитон-Далс, Экском, BBG, Неда-пейджинг и др.