.

Классификация и структура построения радиотехнических систем

В современной технике передачи сообщений можно выделить три типа систем радиосвязи: 

  • глобальные,
  • территориальные 
  • автономные.

  • Первый тип систем включает интегрированные сети связи между абонентами, объединяющие различные физические каналы: радиоволновые наземные, радиоволновые спутнико-космические, наземные кабельные, главным образом волоконно-оптические.  Такие глобальные сети связи представляют разнообразные по функциональному содержанию услуги громадному количеству коллективных и индивидуальных пользователей и охватывают как плотнонаселенные и высокоразвитые в технико-экономическом отношении регионы Земли, так и пустынные, малонаселенные области.С помощью такой глобальной сети связи функционирует система Internet, объединяющая миллионы компьютеров по всему миру, обменивающихся информацией на базе современных технологий. К 2006 г. разработаны глобальные системы спутнико-космической радиосвязи, охватывающие всю нашу планету и обеспечивающие всемирную телефонную радиосвязь и передачу цифровой информации абонентам, находящимся в любой точке Земли. Разнообразные коллективные и индивидуальные пользователи могут воспользоваться услугами таких глобальных систем радиосвязи и с их помощью удовлетворить информационные потребности, находясь на территории любой страны.
  • Второе направление в технике связи - это информационное обслуживание пользователей одного континента, страны или определенного географического района. Сотовые наземные системы радиосвязи, имеющие сеть базовых станции и обслуживающие абонентов в пределах определенной территории, например Москвы и Московской области, являются наиболее характерным примером систем подобного класса. Такие территориальные системы связи могут, в свою очередь, взаимодействовать с глобальными системами, являясь их составной частью.
  • Третье направление в технике связи - это информационное обслуживание ограниченного числа пользователей в рамках замкнутой, автономной системы, которая обычно является наземной, радиоволновой и принадлежащей определенному производству или предприятию рассредоточенного типа. Так, например, автотранспортное предприятие может стать коллективным пользователем некоторой территориальной системы радиосвязи (второй тип) или иметь собственную автономную систему радиосвязи со своими автомашинами и автобусами (третий тип).

Выбор того или иного типа системы зависит от набора информационных услуг, предоставляемых выбранной системой радиосвязи, стоимости этих услуг и надежности работы. Например, стоимость информационной инфраструктуры не должна превышать, скажем, 5% от затрат основного производства, что может диктовать выбор типа системы радиосвязи.  В другом случае, в связи с особым характером производства, достоверность передачи информации должна быть не хуже, например, 0,9999, с мгновенным сообщением о внештатной ситуации на контролируемых объектах, что сразу отметает определенную группу систем радиосвязи.  В третьем случав система радиосвязи не может предоставить весь требуемый набор информационных услуг, например, не обеспечивает передачу компьютерной информации, что сужает выбор конкурирующих между собой систем.

При всем разнообразии систем радиосвязи различного назначения по структуре построения и принципу установления «контакта» между абонентами их можно подразделить на хаотический, линейный и централизованный типы.  В системе хаотического, или децентрализованного, типа каждый из абонентов может непосредственно связываться с другим  В системе линейного типа связь между абонентами осуществляется по «цепочке»: от одного - к другому  Именно так работает радиорелейная система связи, в которой информация с помощью вытянутых в цепочку ретрансляторов передается на несколько тысяч километров.

В централизованной системе связь каждого абонента с любым другим устанавливается только через общий узел, который называется центральным (ЦУС). Прямая связь между абонентами отсутствует и, только пропустив свой сигнал через общий узел, можно связаться с другим абонентом  Централизованная система может иметь несколько уровней, когда терминалы последних являются базовыми узлами связи для группирующихся вокруг них абонентов. Пример такой централизованной двухуровневой системы радиосвязи с базовыми узлами связи (БУС)  К централизованным системам относятся спутнико-космическая и сотовая системы радиосвязи.

Параметры, в целом характеризующие систему радиосвязи, можно разделить на три группы:

  • общие,
  • радиотехнические 
  • экономические.

К общим параметрам относятся количество обслуживаемых абонентов, число входящих в систему радиостанций и радиоретрансляторов, охват обслуживаемой территории, режимы работы, возможные виды передаваемых сообщений (речь, телевизионные передачи, компьютерная информация, факсимильные сообщения и т.д.)

К радиотехническим параметрам относятся диапазон рабочих частот, количество радиоканалов или стволов связи и полоса их пропускания, используемые виды модуляции, спектры излучаемых сигналов, мощность радиопередатчиков, чувствительность радиоприемников, типы антенн и некоторые другие.

К экономическим показателям относятся стоимость предоставляемых услуг пользователям или абонентам системы, капитальные затраты, эксплуатационные расходы, рентабельность и другие показатели.

Методы множественного доступа к каналу радиосвязи В централизованных системах радиосвязи в выделенном диапазоне частот одновременно должны передаваться несколько сотен или даже тысяч сообщений от разных абонентов. Такой режим, при котором в системе формируется групповой сигнал как сумма всех принятых и усиливаемых сигналов, называется множественным или многостанционным доступом к каналу радиосвязи. При множественном доступе на приемное устройство центральной или базовой радиостанции одновременно поступает множество сигналов от разных абонентов. В аналогичном режиме работает и радиопередатчик таких радиостанций, одновременно излучающий большое число сигналов  В режиме одновременного усиления множества сигналов в централизованных системах радиосвязи работает и ретранслятор радиосигналов Принятые ретранслятором радиосигналы с различных терминалов образуют общий групповой сигнал, который усиливается, смещается по частоте и в другом диапазоне волн перереизлучается абонентам. Укрупненная структурная схема такого ретранслятора «прозрачного» типа  В любой из систем с множественным доступом к общему каналу радиосвязи при формировании группового сигнала следует, в первую очередь, выполнить два условия:

  • иметь возможность различать сигналы от разных абонентов с целью дальнейшей их правильной адресации и
  • исключить при усилении и других преобразованиях взаимное влияние сигналов друг на друга, чтобы не создавать взаимных помех.

Возможны следующие методы множественного доступа абонентов к каналу связи:

  • - с частотным разделением абонентов (международное название - FDMA или Frequency Division Multiple Access);
  • - с временным разделением абонентов (международное название - TDMA или Time Division Multiple Access);
  • -  с кодовым разделением абонентов (международное название - CDMA или Code Division Multiple Access).
  • -  с пространственным разнесением с помощью многолучевой антенны;