Л.Л.Набирухина , К.В.Тарбазанов Д.Ю.Черников
Институт инженерной физики и радиоэлектроники ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет»
Описаны режимы работы абонентской радиостанции в сети транкинговой связи и при непосредственной связи («прямое слушание» без использования ресурсов ретранслятора). Проанализированы различия используемого радиосигнала при организации голосовой связи. Показана возможность использования режима «прямого слушания» в качестве аварийного режима работы системы связи.
Возможности построения систем профессиональной радиосвязи на основе технологии широкополосного радиодоступа достаточно давно не вызывает сомнений [1]. Принципиальными отличиями подобных решений как правило является возможность установления группового голосового вызова с задержкой менее 300 мс, поддержка услуг диспетчеризации, обеспечение скорости передачи данных до 20 Мбит/с с возможностью предоставления услуг видеонаблюдения в режиме онлайн в HD-качестве, а также наличие автономного мобильного комплекта станционного оборудования. Все услуги предоставляются на базе одной сети, так что решение позволяет состыковаться с сетями общего пользования и существующими цифровыми и аналоговыми мобильными сетями связи [2].
Вместе с тем используемые в подобных сетях в качестве абонентских устройств радиостанции позволяют использовать дополнительные режимы работы, опираясь на функционал только абонентского оборудования.
Действительно радиостанции подобного класса могут организовывать и поддерживать радиоканал как с использованием технологий ретрансляции — рис. 1, так и в автономном режиме рис. 2, когда связь устанавливается непосредственно между радиостанциями без использования оборудования ретранслятора.
Рис. 1. Работа радиостанций в составе сети транкинговой связи
Рис. 2. Работа радиостанций в режиме «прямого слушания»
Для перехода в непосредственный режим («прямое слушание») в меню радиостанций присутствует специальный раздел, который активируется при нажатии на левую служебную клавишу, позволяет включить данный режим и осуществить первичную настройку абонентского оборудования — рис. 3 и рис. 4.
| | |
| Рис. 3. Меню для переключения | Рис. 4. Работа радиостанции в режиме |
Совершенно очевидным является, что основным режимом работы служит режим транкинговой связи. Действительно транкинговая связь — наиболее популярный вид профессиональной мобильной связи становиться одним из тех направлений, которые прочно обосновались среди базовых услуг профессиональной радиосвязи. В данном режиме оператор связи может организовать целый ряд групп для предоставления им независимых услуг. Вместе с тем каждый из абонентов, располагающих оборудованием изображенном на рис. 2-3 переводя его в режим «прямого слушания» оказывается способен на ограниченных дистанциях 1-1.5 км оказывать влияние на качество оказываемых услуг.
Для оценки данного влияния в режиме прямого измерительного эксперимента сравнивались параметры радиосигналов формируемых и используемых абонентским оборудованием для установления связи. Измерительный комплекс, с помощью которого проводились наблюдения представлен на рис. 5.
| | |
| Рис. 5. Измерительный комплекс | Рис. 6. Портативный осциллограф |
Его основой является портативный осциллограф Rohde&Schwarz RTH1004 (Рис. 6), позволяющий наблюдать спектральные характеристики сигналов на частотах до 500 МГц. В состав измерительного комплекса кроме упомянутого прибора входила всенаправленная антенна, настроенная на центральную частоту транкинговой сети 339,5 МГц и не менее двух радиостанций, позволяющих реализовать транкинговый режим работы и режим «прямого слушания».
Полученные результаты измерений приведены на рис. 7.
Рис. 7. Спектральные характеристики сигналов абонентской радиостанции в режиме транкинговой связи и режиме «прямого слушания»
Как видно из приведенного рисунка радиосигналы, которые формируются абонентской радиостанцией в режиме транкинговой связи и в режиме «прямого слушания» значительно различаются. В режиме транкинговой связи формируется широкополосный сигнал с шириной спектра 2х∆f ~1МГц. На рис. 8 отдельно приведены результаты измерений спектральных характеристик сигнала абонентской радиостанции в режиме транкинговой связи.
Рис. 8. Спектральные характеристики сигнала в режиме транка
На рис. 9 отдельно приведены спектральные характеристики сигнала абонентской радиостанции в режиме «прямого слушания».
Рис. 9. Спектральные характеристики сигнала «прямого слушания»
Как видно из приведенной спектрограммы в последнем случае сигнал является узкополосным с шириной спектра сигнал 2х∆f не более 12 кГц. В случае необходимости и узкополный сигнал режима «прямого» слушания может быть отстроен от участка спектра, используемого для транкинговой связи и радиостанции , которые используют данный режим не будут оказывать какого-либо влияния на основной режим работы системы связи.
Таким образом режим «прямого слушания» организует своеобразную дополнительную изолированную группу абонентов, которая способна работать самостоятельно без контроля со стороны оператора связи. Платой за проявленную таким образом самостоятельность является существенные ограничения на реальную дальность использования связи. Так для изучаемой мощности порядка 300 мВт дальность организации голосовой связи в диапазоне 350 МГц на свободном пространстве не превышает 2 км. Дополнительным ограничением будет также невозможность использования режима передачи данных, который столь успешно может быть использован при работе в сети с ретрансляцией сигнала [3]. Очевидным является и то, что для реального установления связи на всех абонентских радиостанциях, для которых предполагается использования режима «прямого слушания» и работа в одной группе потребуется настройка на один номинал частоты в соответствии с имеющимися частотными присвоениями. Подобный режим может быть использован в качестве аварийного режима при необходимости установления связи между абонентами в условиях неработоспособности ретранслятора.
Список литературы
- И.М.Пышкин, И.И.Дежурный, В.Н.Талызин, Г.Д.Чвилев Системы подвижной радиосвязи.– М.:Радио и связь, 1986 г.-328с.
- Л.Л. Набирухина, Д.Ю. Черников. Сравнительный анализ технологий радиодоступа для связи с подвижными объектами. - Сб. труд. III Всероссийской научно-технической конференции «Системы связи и радионавигации». Красноярск , 2016 г.
- А.Г.Девлишов, А.В.Туров, Д.Ю.Черников О возможностях использования технологий радиодоступа для организации «последней мили» космических систем связи. - Сб. труд. III Всероссийской научно-технической конференции «Системы связи и радионавигации». Красноярск , 2016 г.
