Сети зоновой радиосвязи

При реализации сети зоновой радиосвязи напрямую — «каждый с каждым» возникают проблемы с реализацией достаточной надежности и помехоустойчивости. Это связано с отражением от ионосферных слоев — их три. В результате на трассах короче 2000 км наблюдается двухлучсвос распространение радиоволн. Разность времени распространения поверхностных и отраженных от ионосферы радиоволн на трассе длинной в 2000 км в среднем не превышает 2 мс. По мере уменьшения длины трассы L время задержки ^ увеличивается и существенно влияет на сигнал при L < 1000 км. В результате края посылок телеграфных сигналов искажаются на глубину /₃. При требовании сохранения 1/5 длины посылки в середине неискаженной предельная скорость передачи.

В результате при L = 1000 км для средних времен задержки V_n = 250 Бд. При учете экстремальных значений задержки ее необходимо снижать до 125 — 150 Бд с целью сохранения приемлемых значений частости ошибок.

С целью сохранения качества передачи на коротких трассах требуются магистральное оборудование с частотным разделением каналов и мощные радиопередатчики для сохранения приемлемого отношения сигнал/помсха. Например, при сокращении длины трассы вдвое — с 2000 до 1000 км потребная мощность передатчика (в предположении о расположенной в свободном пространстве трассе) не уменьшится на 6 дБ, а должна быть увеличена на 12 дБ с целью сохранения тех же значений вероятности ошибки Р_ош и надежности связи Я при постоянном значении — скорости передачи V_n.

Препятствием является и требование по расширению используемого частотного диапазона для организации связи между многими операторами при использовании ненаправленных антенн.

Так как при больших углах падения радиоволн возрастает электронная плотность, необходимая для отражения от ионосферы, имеется критический угол падения, при превышении которого отражения нс происходит и электромагнитная волна «протекает» через ионосферу. В результате между зоной действия земных волн (распространение по прямой) и радиоволн, отраженных от ионосферы, ограниченной критическим значением угла, имеется зона, в которую не может попасть электромагнитная волна. Это так называемая «зона молчания». Наличие такой зоны исключает использование радиоволн ВЧ-диапазона в региональных системах радиосвязи. На территории примерно 500×500 км невозможна связь между собой находящихся в ней пользователей.

Надежность зоновой ВЧ-радиосвязи можно существенно повысить благодаря использованию вынесенного из зоны ретранслятора, расположенного на расстоянии, позволяющем осуществлять связь, используя персотражснис от ионосферы, и выполняющего функции центральной коммутационной, управляющей и контролирующей системы (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Внутризоновая радиосвязь через вынесенную ретрансляционную систему.

При построении внутризоновой радиосвязи через вынесенную ретрансляционную систему ВРС осуществляется использование радиолиний, протяженность которых оптимальна по условиям распространения радиоволн в ВЧ-диапазоне, использование его высокочастотной части (больший частотный ресурс), достигается уменьшение мощности передатчиков за счет применения направленных антенн, контроля условий связи и адаптации к меняющимся условиям распространения радиоволн.

Система легко поддастся автоматизации, а управление осуществляется извне по служебным каналам.

Варианты реализации системы зоновой радиосвязи могут быть различны. Можно на территории зоны расположить ряд обычных радиоцентров (РЦ), осуществляющих связь с близко расположенными абонентами. Обычные радиоцентры связаны с вынесенным рстранслятором. В результате абонент связывается с далеко расположенным абонентом по схеме: Аб 1 — РЦ 1 — ВРС — РЦ2 — А62.

Возможен вариант, когда каждый абонент имеет прямую связь с pei ранслятором. Так как каналы не закреплены — это многостанционный доступ.

Оба варианта имеют аналоги в других системах. Первый по пространственной структуре близок к сотовой радиосвязи, а второй — к спутниковой связи через абонентские терминалы.

Отметим возможность реализации глобальной системы. Принцип такой системы проиллюстрирован на рис. 6.11.

Рис. 6.11. Реализация межзоновой и внутризоновой связи.

Абоненты зоны 1 могут устанавливать связь друг с другом через ретранслятор ВРС 2. Зона I и зона 2 при связи друг с другом используют оба ретранслятора — ВРС 1 и ВРС 2, между которыми имеется радиолиния межрегранслягорной связи.

Благодаря использованию вынесенного ретрансляционного пункта успешно решается задача обеспечения радиосвязи между самолетами и наземными службами при эксплуатации местных воздушных авиалиний. Интересно создание резервной сети связи для нужд Министерства по чрезвычайным ситуациям (МЧС). Имеющееся на территории России оборудование — более 100 приемопередающих KB-центров с развитой инфраструктурой; их малая загрузка в связи с передачей части функций другим типам радиоканалов (например — спутниковым) позволяет обеспечить надежную связь. Хотя скорость передачи информации и небольшая, она соответствует задаче передачи важной, но краткой информации о факте произошедшей или надвигающейся чрезвычайной ситуации. Создание такой сети не нуждается в больших капитальных вложениях. В заключение отметим, что связь в ВЧ-диапазоне является необходимым сегментом интегрированной глобальной сети связи.