Материал: 6282

А.М. Голиков

CИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ И СЕТИ ТЕЛЕРАДИОВЕЩАНИЯ

Учебное пособие

Томск

Голиков А.М. Системы радиосвязи и сети телерадиовещания: Учебное пособие. – Томск: ТУСУР, 2015. – 326 с.

В учебном пособии рассмотрены современные сети и системы радиосвязи, включая системы цифровой радиорелейной связи, аналоговые и цифровые системы транкинговой связи, системы сотовой связи стандарта GSM, сети и системы радиотелефонной связи, использующие стандарты IS-95 (CDMA) и DECT, стандарты кодирования информации в пейджинговых сетях, перспективные спутниковые системы связи, включая спутниковые системы персональной радиосвязи, стандарты беспроводных локальных сетей IEEE 802.11, персональные сети радиодоступа стандартов IEEE 802.15, стандарты городских сетей широкополосного радиодоступа IEEE 802.16 (WiMAX), а также средства

Государственным образовательным стандартом по специальности 090302.65 – Информационная безопасность телекоммуникационных систем

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие предназначено для изучения современных сетей и систем цифровой радиосвязи и средств их информационной защиты студентами специальности 090302.65 – Информационная безопасность телекоммуникационных систем

Цифровая радиосвязь это одна из наиболее динамично развивающихся областей телекоммуникаций. Ожидается, что в течение следующих десяти лет не менее половины всех устанавливаемых соединений станут частично или полностью беспроводными. Системы подвижной радиосвязи перешли из разряда дорогих игрушек для богатых пользователей в массовый сектор рынка. Быстрое развитие сети Интернет, ее приложений и новых услуг создало благоприятную почву для дальнейшего развития мобильных систем.

Внастоящее время цифровая радиосвязь позволяет реализовать полный спектр информационных услуг: передачу телефонных сообщений, обмен данными, подключение

кглобальным информационным сетям, получение и передачу видеоизображений, телевидения и т.д. Радиосвязь дополняет и расширяет возможности проводной связи, дает свободу передвижения. Применение средств радиосвязи реализует единое информационное пространство, позволяющее в любой точке планеты и в любое время получать необходимые информационные услуги.

Впоследние годы в мире наблюдается повышенный интерес к системам беспроводного доступа, а также лавинный рост производства оборудования. В результате оборудование от различных производителей появляется практически сразу после объявления о стандартизации технологии. Несмотря на недавнее происхождение, понятия BWA, WiFi, RLAN, WiMAX, FWA, WLAN и др. прочно вошли в обиход специалистов в области радиосвязи.

Сегодня все более ощущается потребность в качественных, надежных и емких каналах связи. Если в Европе на магистральных линиях основную роль играют волоконнооптические линии связи, то на просторах России прокладка оптоволоконной линии связи может иметь слишком высокую стоимость. Применение цифровых радиорелейных систем (ЦРРС) позволит значительно снизить расходы на эксплуатацию такой линии связи.

Внастоящее время профессиональная мобильная радиосвязь обеспечивается цифровыми транкинговыми системами связи. В России заказчиками систем профессиональной мобильной радиосвязи являются крупные ведомства и корпорации, такие как РАО ЕЭС, Минтранс, МПС, Сибнефть и другие, а также силовые структуры и правоохранительные органы.

Бурно развивающиеся сети сотовой связи сейчас предоставляют 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 (PSTN), сетям передачи данных (PDN) и цифровым сетям с интеграцией служб (ISDN).

Спутниковая связь составляет относительно небольшой удельный вес в общем объёме телекоммуникационной индустрии, однако темпы развития спутниковой связи стремительно наращиваются в последние годы. В последнее десятилетие распространение получили малоапертурные наземные станции типа VSAT, обеспечившие возможность организации межрегиональных и корпоративных спутниковых телекоммуникаций с голосовой связью и цифровой передачей данных "из конца в конец" при достаточно низкой стоимости.

Беспроводные сети и системы связи является наиболее уязвимыми, с точки зрения защиты передаваемой информации, поэтому современные стандарты включают в себя особые требования к средствам их информационной защиты.

1.СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ РАДИОРЕЛЕЙНОЙ СВЯЗИ

ВРоссии наиболее широкое распространение получили две технологии построения транспортной инфраструктуры оператора связи: на основе волоконно-оптических систем и на основе систем радиосвязи. Первые характеризуются очень высокой пропускной способностью, но при этом требуют серьезных изыскательских работ и времени на реализацию проекта. В связи с этим волоконная оптика нашла применение прежде всего у операторов междугородной и международной связи. Системы радиосвязи позволяют гибко и оперативно охватывать большие территории, но при этом имеют ограниченную пропускную способность, что во многом обусловлено количеством частотных назначений, выданных тому или иному оператору.

На протяжении уже многих лет одним из наиболее экономичных и быстрых способов организации радиопередачи информационно-транспортных потоков на большие расстояния остается радиорелейная связь. Причем, если раньше в основной своей массе магистральные линии, обеспечивающие такую связь, были аналоговыми, то сейчас им на смену пришли современные цифровые радиорелейные станции (ЦРРС), обладающие высокой пропускной способностью. Работают такие станции, как правило, в диапазоне частот 3,4-11,7 ГГц. Их пропускная способность составляет 155 Мбит/с и более, а передача сигналов ведется с использованием многопозиционных видов модуляции. Для ЦРРС магистральных и внутризоновых линий характерно наличие системы телеобслуживания, программно поддерживающей уровень управления сетевыми элементами и сетью, а также обеспечивающей контроль, управление и техническое обслуживание оборудования. Со строительством высокоскоростных ЦРРС связано ведущееся в настоящее время интенсивное освоение районов Крайнего Севера, которое требует серьезных инвестиций не только в создание технологических объектов, но и в построение телекоммуникационной составляющей. Выбор технологии построения транспортной инфраструктуры этого региона во многом предопределили его климатические и природные особенности. В частности, низкие температуры в зимний период, требующие специальных технологий защиты волоконно-оптических кабелей при их подвешивании на опоры (например, линий электропередач), наличие огромного количества водных преград (особенно в Ямало-Ненецком округе) и вечная мерзлота грунта серьезно затрудняют использование волоконной оптики в северных округах Тюменской области.

Всети связи Томской области доля радиорелейной связи составляет 60-70%. Преобладание радиорелейных систем над проводными и спутниковыми основывается на следующих факторах:

большая площадь территории области - 314,4 тыс. км2;

особенности рельефа: степень заболоченности Томской области достигает 40%, на долю речных долин приходится 1/5 всей территории области, лесные массивы занимают 63% территории;

большие расстояния между населёнными пунктами,

развитая нефте- и газодобывающая отрасль, требующая обеспечения связи на больших расстояниях и в труднодоступных районах, а также на

протяжении всей трассы трубопроводов.

Наиболее крупными владельцами радиорелейных систем передачи информации на территории Томской области являются следующие организации:

ООО «СибПТУС», обеспечивающая технологическую связь вдоль нефтепроводов, проходящих через Томскую область;

ООО «Томсктрансгаз», обеспечивающая технологическую связь вдоль газопроводов, проходящих через Томскую область;

ОАО «Сибирьтелеком», являющаяся оператором дальней связи на территории Томской области;