Материал: Системы подвижной радиосвязи. лабораторный практикум. Федоров С.М., Бойко О.В

Обычно первичной задачей любой системы связи является обеспечение требуемой (очень большой) дальности связи. Однако дальность ограничена из-за того, что планета представляет собой шар, кривизна поверхности которого не позволяет осуществлять связь за пределы горизонта. А это значит, что связь между портативными радиостанциями, на открытой равнинной местности, возможна на расстоянии около 5 км. Если надо больше (99,9 % случаев), то применяют ретрансляторы.

Ретранслятор – это устройство, принимающее радиосигнал и передающее его в эфир. Наибольшую зону охвата будет иметь ретранслятор, установленный на искусственном спутнике Земли в космосе. На Земле для обеспечения заданного охвата устанавливают ретранслятор на искусственном или естественном высотном сооружении (здание, мачта, холм). Практически ни одна современная система связи не обходится без ретранслятора. Из рис. 15 видим необходимость полудуплекса (двухчастотного симплекса). Так как ретранслятор непрерывно передает принятые сигналы (дуплекс), то он не может делать это на одной и той же частоте (сигналы передатчика будут тут же приниматься приемником – замкнутый круг).

Рис. 15. Схема ретрансляции

15

Таким образом, дуплексный ретранслятор работает на разных частотах, номиналы которых должны отличаться на определенную величину (зависит от оборудования, системы и др.). Соответственно, в абонентских радиостанциях должны использоваться те же частоты, но в «перевернутом» виде (приемная частота ретранслятора должна соответствовать передающей у радиостанций и наоборот). Так как у всех абонентских станций одинаковы передающие и приемные частоты, то прямая связь между ними невозможна. Получается, что ретранслятор непрерывно излучает принимаемый сигнал, а в абонентских радиостанциях режим «прием/передача» должен переключаться. В один момент времени или говорим, или слушаем. Чем выше чувствительность и мощность ретранслятора и выше установлены антенны, тем большую зону можно охватить устойчивой радиосвязью. В том случае если не хватает частот, денег или того и другого (наиболее распространенный случай), то можно обойтись симплексом. В таком случае абонентское оборудование остается тем же, только в нем программируются одинаковые приемные и передающие частоты. А вот в качестве ретранслятора можно использовать обычную абонентскую радиостанцию. Но она не может принимать и передавать одновременно, что, кстати, и не требуется (да и нельзя, как уже рассмотрено выше).

Для работы такого ретранслятора (его обычно называют симплексным) требуется специальное устройство – контроллер симплексного ретранслятора. Устройство представляет собой «цифровой магнитофон», который записывает принимаемое сообщение до тех пор, пока оно присутствует в эфире (или пока не кончится «пленка»). После пропадания сигнала контроллер переключает радиостанцию

врежим передачи, и записанное сообщение воспроизводится

вэфире. Получается, что достаточно одной частоты и одной

(не дуплексной) радиостанции. При всей простоте и относительной дешевизне метода у него есть серьезный

16

недостаток: абонент должен тратить время на проговаривание сообщения и затем ждать, пока оно воспроизведется в эфире. Таким образом, на радиопереговоры при использовании симплексного ретранслятора потребуется в два раза больше времени, чем при использовании дуплексного.

Если количество денег и радиочастот является определяющим фактором и можно смириться с потерей оперативности, то применение симплексных ретрансляторов (их еще называют «симлексеры», «эхо-репитеры», «кукушки» или «попугаи») будет наиболее рациональным путем решения задачи.

Отметим на основе всего вышесказанного, что дуплекс применяют при непрерывной ретрансляции, а симплекс –

вслучаях прямой связи (без ретрансляторов) или в случае симплексной ретрансляции; линия радиосвязи может состоять из нескольких или многих отрезков, в пределах которых передача радиосигналов обеспечивается комплектами приемно-передающего оборудования. Сигналы из одного пункта принимаются в другом, усиливаются и передаются далее в третий пункт, там вновь усиливаются и передаются

вчетвертый пункт и т. д. Такое построение радиолинии называется радиорелейной линией связи (рис. 16), её условное изображение приведено на рис. 17.

Рис. 16. Структурная схема радиорелейной линии связи

17

Рис. 17. Общая схема построения радиорелейной линии связи

Аналогичным образом происходит взаимодействие и в спутниковых системах связи (рис. 18). Сигнал с наземного пункта передается на орбиту и принимается искусственным спутником Земли.

Рис. 18. Общая схема построения спутниковой системы связи

После усиления в аппаратуре космического аппарата сигнал передается на другую наземную станцию, которая значительно удалена от первой на тысячи километров. Важно знать, что радиорелейные линии связи, как и спутниковые,

18

всегда на оконечных пунктах имеют аппаратуру уплотнения, что позволяет передавать достаточно большие объемы информации.

2. Радиосредства наземной радиосвязи разделяют по принадлежности к системе на несистемные средства децентрализованной связи и системные централизованные средства систем наземной радиосвязи (СНР).

При децентрализованной связи абонентские станции связаны конференц-связью с другими абонентскими станциями непосредственно (до 10…20 км) или через ретрансляторы (до 100…200 км). В первом случае связь осуществляется в симплексном режиме на одном частотном канале. При использовании ретранслятора абонентские радиостанции работают в полудуплексном режиме (на двух частотных каналах с переключением на прием и передачу), а ретранслятор – в дуплексном (на двух частотных каналах

с управляющими контроллерами в автоматизированном режиме.

СНР классифицируют следующим образом:

по способу доступа к оборудованию и разделения каналов:

–с частотным доступом и разделением (FDMA);

–временным доступом и разделением (TDMA);

–кодовым доступом и разделением (CDMA).

по способу организации дуплексных каналов:

–с частотным дуплексом (FDD);

–временным дуплексом (TDD).

по территориальному признаку:

–радиальные однозоновые;

–радиальные многозоновые;

–магистральные многозоновые;

–сотовые (всегда многозоновые).

19