Класифікація технічних засобів і систем радіозв`язку Переваги

Зміст

Введення
1. Класифікація технічних засобів і систем радіозв'язку
2. Характеристика систем радіозв'язку ОВС
3. Переваги і недоліки радіозв'язку
Висновок
Література

Введення
На сьогоднішній день однією з самих злободенних задач, що стоять перед усіма правоохоронними органами і, зокрема, органами внутрішніх справ, є боротьба з тероризмом, загроза прояви якого використовується як засіб залякування суспільства і держави у політичних цілях. Складність здійснення заходів з протидії терористичним загрозам полягає в необхідності здійснення цілого комплексу заходів, у тому числі впливу на фактори, що сприяють виникненню і розвитку тероризму (економічні, культурні та соціальні).
МВС Росії приймає заходи для ослаблення негативного впливу наявних проблем на реалізацію завдань, що стоять перед органами внутрішніх справ, шляхом підвищення рівня організації управління та ефективності використання сил і засобів. Одним з основних напрямків у справі реалізації зазначених заходів є вдосконалення системи забезпечення ОВС сучасними технічними засобами і комплексами радіозв'язку.
Діяльність будь-якого ОВС характеризується частими змінами обстановки і поставлених перед ним завдань, що відповідають цим змінам переміщенням і розстановкою сил і засобів, їх нарощуванням або згортанням і т.д. Управління ОВС в таких умовах неможливе без зміни відповідно до обстановки структури системи зв'язку, розгортання додаткових мереж та їх згортання після виконання завдань, а також відновлення що вийшли з ладу елементів.
З метою вирішення зазначених проблем, концентрації зусиль на найважливіших напрямках робіт з розвитку системи зв'язку ОВС необхідно забезпечити комплексний підхід. Першим кроком на цьому шляху є розробка Програми розвитку системи радіозв'язку органів внутрішніх справ, розрахованої на 2006-2008 роки. Її реалізація повинна забезпечити комплексне оснащення і переозброєння підрозділів МВС РФ системами аналогової і цифрової радіозв'язку, а також створення цифрових радіомереж.

1. Класифікація технічних засобів і систем радіозв'язку

Радіосвя зь - різновид зв'язку, при якій в якості носія сигналу використовуються радіохвилі у просторі.
Радіосвя зь буває одностороння і двостороння. Одностороння радіосвя з ь забезпечує передачу повідомлення в прямому, двостороння у прямому і зворотному напрямках.
Радіосвя зь буває симплексна і дуплексний. Симплексний радіосвя з ь передбачає почерговий (тільки передача і тільки прийом) обмін інформацією, при цьому переключається приемопередающая апаратура і потрібно 1 робоча частота. Дуплексная радіосвя з ь передбачає одночасний двосторонній (прийом та передача) обмін інформацією, без перемикання апаратури, але потрібно 2 різних несучих частоти.
Частотна сітка, використовувана у радіозв'язку, умовно розбита на діапазони: [1]
· Довгі хвилі (ДВ) - f = 150-450 кГц (λ = 2000-670 м)
· Середні хвилі (СВ) - f = 500-1600 кГц (λ = 600-190 м)
· Короткі хвилі (КВ) - f = 3-30 МГц (λ = 100-10 м)
· Ультракороткі хвилі (УКХ) - f = 30-30 000 МГц (λ = 10-0,01 м)
Радіозв'язок можна розділити на:
1. ДВ-, СВ-, КВ-і УКХ-зв'язок без застосування ретрансляторів
2. Супутниковий зв'язок
3. Радіорелейний зв'язок
4. Стільниковий зв'язок
Супутниковий зв'язок [2] - один з видів радіозв'язку, заснований на використанні штучних супутників землі як ретрансляторів. Супутниковий зв'язок здійснюється між земними станціями, які можуть бути як стаціонарними, так і рухливими.
Супутниковий зв'язок є розвитком традиційної радіорелейного зв'язку шляхом винесення ретранслятора на дуже велику висоту (від сотень до десятків тисяч км). Так як зона його видимості в цьому випадку - майже половина Земної кулі, то необхідність у ланцюжку ретрансляторів відпадає - в більшості випадків достатньо і одного.
Для побудови систем супутникового зв'язку використовуються в основному три різновиди ШСЗ - на високій еліптичній орбіті (ВЕО), геостаціонарній орбіті (ГСО) і нізковисотной орбіті (НВО). З точки зору радіозв'язку кожен тип ШСЗ має свої переваги і недоліки.
У залежності від призначення системи супутникового зв'язку і типу земних станцій регламентом МСЕ різняться такі служби радіозв'язку:
- Фіксована супутникова служба для зв'язку між станціями, розташованими в певних фіксованих пунктах, а також для розподілу телевізійних програм;
- Рухома супутникова служба для зв'язку між рухомими станціями, які розміщуються на транспортних засобах (літаках, морських суднах, автомобілях і ін);
- Радіомовна супутникова служба для безпосереднього прийому радіо і телевізійних програм на термінали, що знаходяться у населення.
Радіорелейний зв'язок - радіозв'язок по лінії, утвореної ланцюжком приймально-передавальних (ретрансляційних) радіостанцій. Наземна радіорелейний зв'язок здійснюється звичайно на деци-і сантиметрових хвилях.
Антени сусідніх станцій звичайно розташовують у межах прямої видимості, тому що це самий надійний варіант. Для збільшення радіусу видимості антен їх встановлюють як можна вище - на щоглах (вежах) висотою 70-100 м (радіус видимості - 40-50 км) і на високих будівлях. Довжина наземної лінії радіорелейного зв'язку - до 10000 км, ємність - до декількох тисяч каналів.
Пізніше на її основі (як магістральної мережі) будувалася російська мережа стільникового зв'язку, особливо в регіонах.
Стільниковий зв'язок - один з видів мобільного радіозв'язку, в основі якого лежить мережа. Ключова особливість полягає в тому, що загальна зона покриття ділиться на осередки (соти), що визначаються зонами покриття окремих базових станцій (БС). Стільники частково перекриваються і разом утворюють мережу. На ідеальній (рівною і без забудови) поверхні зона покриття однієї БС являє собою коло, тому складена з них мережа має вигляд стільник з шестикутними осередками (стільниками).
Примітно, що в англійському варіанті зв'язок називається «комірчастої» або «клітинної» (cellular), що не враховує шестикутної сот.
Мережа становлять рознесені в просторі прийомопередавачі, що працюють в одному і тому ж частотному діапазоні, і комутуючий обладнання, що дозволяє визначати поточне місце розташування рухливих абонентів і забезпечувати безперервність зв'язку при переміщенні абонента із зони дії одного прийомопередавача в зону дії іншого.
Існує безліч класифікацій радіостанцій і систем зв'язку на їх основі, але найбільш загальне - це поділ засобів радіозв'язку на аматорські та професійні.
Професійні радіостанції - це високоякісний продукт, що відповідає всім вимогам жорстких умов експлуатації в різних галузях професійної діяльності, функціонально насичені, які підлягають обов'язковій реєстрації в органах нагляду за зв'язком, що дозволяють об'єднувати такі радіостанції в єдині мережі зв'язку.
Класифікація рішень професійного мобільного радіозв'язку (ПМР) визначається галузевою специфікою ПМР.
Всі системи можна розділити на:
- Системи з закріпленими каналами або конвенціональні (невисока щільність абонентів, ручний вибір каналів);
- Локальні (малого радіусу дії, без використання базових станцій);
- Диспетчерські на базі симплексного радіостанції;
- Диспетчерські на базі ретранслятора;
- Багатозонова складні диспетчерські системи;
- Системи c розподіленими каналами або транкінгові (висока щільність абонентів, централізоване управління системою);
- Аналогові (оперативна мовний зв'язок, статусні повідомлення);
- Цифрові інтегровані системи (оперативна мовний зв'язок, дуплексний бездротова телефонія, всі види передачі даних).
1. Радіотелефонного ЗАГАЛЬНОГО КОРИСТУВАННЯ (РТСОП)
Являє собою систему радіозв'язку, що взаємодіє з автоматичною телефонною мережею і призначену для автоматичного з'єднання і двостороння: між абонентами АТС і рухливими або стаціонарними радіоабонентам, між радіоабонентам та відомчими диспетчерами, а також з абонентами відомчої телефонної мережі. Дозволяє також здійснювати радіотелеграфний обмін і здійснювати передачу даних. РТСОП обслуговує певну зону або напрямок, розміри яких визначаються діапазоном робочих частот, характеристиками апаратури. Приклад РТСОП: система "Алтай". Один стовбур цієї системи може мати до 300 абонентів.
2. ВІДОМЧІ ДИСПЕТЧЕРСЬКІ РАДІОСИСТЕМИ (ВДРС)
Це локальні системи радіозв'язку, призначені для оснащення диспетчерських служб, які здійснюють оперативне управління виробництвом. Для ВДРС використовуються короткі хвилі: 1,5-8 МГц і метрові хвилі: 30-174 МГц.
Приклад ВДРС: діапазон УКХ, стаціонарна радіостанція "Нива-М" і переносна "Карат-М" з радіусом дії 20-30 км. Стаціонарна радіостанція "Гроза-С" і переносна "Гроза-П" з радіусом дії 200-300 км. Діапазон МВ: радіокомплексу "Граніт-М", "Вівія", "Пальма-М" з радіусом дії 15-25 км. ВДРС дозволяють здійснити пряму радіозв'язок диспетчера з радіоабонентам в симплексному або дуплексному режимах або радіоабонентам між собою.
3. ТЕХНОЛОГІЧНІ РАДІОСИСТЕМИ (ТРС)
Звичайні або спеціалізовані радіокомплексу, призначені для управління виробничими операціями або технологічними процесами і є власністю підприємства, яке вони обслуговують. Використовують ТРС для полегшення виконання трудомістких, складних і небезпечних операцій, для заміни людей у ​​місцях зіткнення зі шкідливою середовищем, з небезпечними для здоров'я електромагнітними полями і напругами.
Приклад ТРС: бурові установки, механізовані бригади портових вантажників і т.д.

4. Система персонального радіовиклику (СПРВ)
Вони служать для передачі сигналів радіовиклику переміщається абонентам. Система односторонньої дії, що не включає в себе, як правило, радіотелефонного каналу. СПРВ використовують дециметровий діапазон (ДМВ) :160-180 МГц.
5. СИСТЕМИ АВАРІЙНОЇ РАДІОЗВ'ЯЗКУ (САРС)
Представляють собою РС загального користування або спеціалізовані радіокомплексу, призначені для передачі сигналів лиха з допомогою радіотелефонів, радіотелеграфу або автоматично. САРС використовує спеціально виділені частоти в діапазонах СВ, КВ, УКВ, які регулярно прослуховуються.
6 РАДІОСИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ (РСПД)
Спеціалізовані радіокомплексу, призначені для передачі різним радіоабонентам дискретної інформації або комбіновані радіокомплексу, допускають передачу поряд з дискретною та інших видів інформації. Діапазон у спеціалізованих радіокомплексу - короткохвильовий. [3]

2. Характеристика систем радіозв'язку ОВС

Радіозв'язок є основним видом зв'язку зі стаціонарними та рухомими об'єктами, а в ряді випадків єдиним видом зв'язку, що забезпечує управління органами та підрозділами внутрішніх справ при ускладненні оперативної обстановки та ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій. Використання радіозв'язку дозволяє в короткі терміни сконцентрувати в потрібному місці необхідну кількість оперативних сил і засобів для проведення заходів, погодити по місцю і часу їх дії і здійснювати єдине керівництво ними.
За діапазонами частот засоби радіозв'язку, що використовуються в органах внутрішніх справ, можна розділити на наступні напрямки.
ВЧ-діапазон
Використовується для організації зв'язку на великих відстанях, а також мобільними підрозділами спеціального на значення, які беруть участь у великомасштабних антитерористичних операціях.
У рамках реалізації Програми запланована заміна старих аналогових стаціонарних станцій, що використовуються в даний час для організації радіозв'язку на регіональних ділянках опорної відомчої мережі зв'язку, на нові цифрові моделі.
ДВЧ-діапазон
У цьому діапазоні працює основний парк радіозасобів органів внутрішніх справ. В якості основних напрямків розвитку радіозв'язку розглядаються переклад радіомереж на крок сітки 12,5 кГц і широке впровадження режиму двочастотного симплекса з ретрансляцією сигналу.

УВЧ-діапазон
Набув широкого поширення в Московському регіоні, в МВС Республіки Татарстан, ГУВС Санкт-Петербурга, а також на території Чеченської Республіки та ряді інших регіонів.
Основне питання розвитку цифрового радіозв'язку полягає у виборі стандарту. У Російській Федерації широке застосування отримали два стандарти: АПКО-25 і ТЕТРA. [4]
Принципова відмінність між стандартами АПКО-25 і ТЕТРА полягає у способі доступу до ресурсів системи. ТЕТРА використовує Багатостанційний доступ з тимчасовим поділом каналів (МДВР), а АПКО-25 - з частотним розділенням (МДЧР).
МДВР ТЕТРА дозволяє забезпечити більш ефективне використання частотного ресурсу, тому що на одній несучої можна організувати чотири робочих каналу (у АПКО-25 в даний час - два). Однак при цьому потрібно забезпечити високий рівень лінійності приемопередающего тракту і крайових підсилювачів, чого вдається досягти тільки при невеликій вихідний потужності абонентського обладнання.
З цієї причини зона обслуговування базових станцій ТЕТРА виходить менше (у 1,5-2 рази), ніж у АПКО-25, а кількість обладнання, необхідного для покриття одних і тих же територій, - більше.
Останнє призводить до підвищення вартості системи, зниження надійності роботи мережі та збільшення часу встановлення з'єднань (ймовірність знаходження абонентів в різних зонах суттєво зростає). Крім того, в системах з меншою кількістю зон простіше вирішити питання нерівномірності трафіку в часі, що для ОВС є вельми актуальним завданням, так як найвища інтенсивність обміну має місце при виникненні подій, решту часу канали ОВС завантажені слабо.
Іншою важливою перевагою систем стандарту АПКО-25 є висока ступінь захисту інформації і системи в цілому від несанкціонованого доступу. Стандарт АПКО-25 спочатку розроблявся як інструмент для створення систем зв'язку правоохоронних органів, тому питання захисту відпрацьовувалися на всіх стадіях розробки стандарту, що дозволило забезпечити високий рівень конфіденційності у всіх ланках системи. Стандарт ТЕТРА спочатку був орієнтований на створення систем комерційного зв'язку, інтереси правоохоронних органів стали враховуватися пізніше.
Основні відмінності стандартів АПКО-25 і ТЕТРА наведені в таблиці.

	АПКО-25	ТЕТРА
FDМА	ТАК	НІ
ТDМА	Фаза 2	ТАК
Радіостанції великої потужності	ТАК	НІ
Радіостанції малої потужності	ТАК	ТАК
Конвенціональний режим	ТАК	НІ
Транкінгового режим	ТАК	ТАК
Окремий ретранслятор	ТАК	НІ
Системи з рознесеним прийомом	ТАК	НІ
Сімулкаст, мултікаст	ТАК	НІ
DES-шифрация	ТАК	НІ
Прямий режим з великою потужністю	ТАК	НІ
Повнодуплексний телефон	планується	ТАК
Передача даних	ТАК	ТАК
Швидкісна передача даних до 96 кбіт / с	ТАК	НІ
Працює з наявними аналоговими радіостанціями	ТАК (у конвенції-нального режимі)	НІ
Можливість роботи в будь-якому професійному діапазоні частот	ТАК	НІ
Можливість використання наявних (аналогових) зон	ТАК	НІ
Поліцейські функції зв'язку	ТАК	ТАК

Вразливим місцем стандарту ТЕТРА є обмеженість робочого діапазону системи. В даний час діапазон робочих частот для ТЕТРА не збігається з діапазоном, виділеним для ОВС Росії. Важливою перевагою стандарту АПКО-25 є можливість роботи в одній системі нових цифрових радіостанцій і аналогових радіостанцій старого парку. Це дозволяє здійснити "м'яке" впровадження нових цифрових технологій, що неможливо при використанні стандарту ТЕТРА.
Стандарт ТЕТРА має ряд переваг.
Перше - можливість організації в найближчому майбутньому великого серійного виробництва апаратури і комплектів спеціалізованих БІС, які можуть бути використані будь-якими виробниками (в тому числі і вітчизняними) для створення апаратури ТЕТРА. Саме для ТЕТРА розроблено багато прикладних інформаційних систем і додатків.
Друге - перспектива більш гнучкої цінової політики. В даний час апаратура стандарту ТЕТРА є більш дорогою, ніж АПКО-25. Однак, враховуючи, що системи даного протоколу планується використовувати як для правоохоронних органів, так і в якості систем загального користування, можна припустити, що незабаром за рахунок випуску великих серій ціни на апаратуру ТЕТРА істотно знизяться.
Передбачається, що абонентська станція буде коштувати не більше 300 дол США. Системи АПКО-25, орієнтовані на використання в правоохоронних органах, навряд чи знайдуть широке комерційне застосування.
Отже, ринок продажів буде набагато менше, ніж у ТЕТРА, а вартість абонентського обладнання, відповідно, вище. Тим не менш, інфраструктура систем ТЕТРА буде дорожче, оскільки, як було показано вище, для покриття одних і тих же територій в TЕТRA потрібна більша кількість базового обладнання. [5]

3. Переваги і недоліки радіозв'язку

Радіозв'язок - одне з найбільш простих і надійних засобів зв'язку. Рації корисні й зручні, їх можна використовувати там, де недоступний ні один інший вид зв'язку, системи радіозв'язку недорогі за ціною, легко розгортаються і невибагливі до умов навколишнього.
Залежно від діапазону радіохвилі мають свої особливості та закони розповсюдження:
Довгі хвилі сильно поглинаються іоносферою, основне значення мають приземні хвилі, які розповсюджуються, огинаючи землю. Їх інтенсивність по мірі віддалення від передавача зменшується порівняно швидко.
Середні хвилі сильно поглинаються іоносферою вдень, і район дії визначається приземної хвилею, ввечері добре відбиваються від іоносфери і район дії визначається відбитою хвилею.
Короткі хвилі розповсюджуються виключно за допомогою відображення іоносферою, тому навколо передавача існує т. н. зона радіомовчання. Вдень краще розповсюджуються більш короткі хвилі (30 МГц), вночі - більш довгі (3 МГц). Короткі хвилі можуть розповсюджуватися на великі відстані при малій потужності передавача.
Ультракороткі хвилі поширюються по прямій як світло і, як правило, не відображаються іоносферою. [6]
Безперечні переваги систем супутникового зв'язку - велика пропускна здатність, глобальність дії та високу якість зв'язку - зумовили інтенсивний розвиток супутникового зв'язку. В даний час є більше 30 великих супутникових систем, в своєму розпорядженні власних супутниками, і більше 100 супутників знаходяться в експлуатації. Конфігурація систем супутникового зв'язку істотно залежить від типу ШСЗ, виду зв'язку і параметрів земних станцій. Для побудови систем супутникового зв'язку використовуються в основному три різновиди ШСЗ - на високій еліптичній орбіті (ВЕО), геостаціонарній орбіті (ГСО) і нізковисотной орбіті (НВО).
Недоліки супутникового зв'язку [7]
Слабка перешкодозахищеність. Величезні відстані між земними станціями і супутником є причиною того, що відношення сигнал / шум на приймачі дуже невелика (набагато менше, ніж для більшості радіорелейних ліній зв'язку). Для того, щоб у цих умовах забезпечити прийнятну вірогідність помилки, доводиться використовувати великі антени, малошумні елементи та складні перешкодостійкі коди. Особливо гостро ця проблема стоїть в системах рухомого зв'язку, тому що в них є обмеження на розмір антени і, як правило, на потужність передавача.
Вплив атмосфери. На якість супутникового зв'язку роблять сильний вплив ефекти в тропосфері й іоносфері.
Іоносферні ефекти. Ефекти в іоносфері обумовлені флуктуаціями розподілу вільних електронів. До іоносферних ефектів, що впливає на поширення радіохвиль, відносять мерехтіння, поглинання, затримку поширення, дисперсію, зміна частоти, обертання площини поляризації. Всі ці ефекти послаблюються зі збільшенням частоти. Для сигналів з частотами, великими 10 ГГц, їх вплив невелика.
Затримка поширення сигналу. Проблема затримки поширення сигналу так чи інакше зачіпає всі супутникові системи зв'язку. Найбільшою затримкою володіють системи, що використовують супутниковий ретранслятор на геостаціонарній орбіті. У цьому випадку затримка, зумовлена ​​кінцівкою швидкості поширення радіохвиль, складає приблизно 250 мс, а з урахуванням мультиплексування, комутації і затримок обробки сигналу загальна затримка може складати до 400 мс.

Висновок

Радіозв'язок - одне з найбільш простих і надійних засобів зв'язку. Рації корисні й зручні, їх можна використовувати там, де недоступний ні один інший вид зв'язку, системи радіозв'язку недорогі за ціною, легко розгортаються і невибагливі до умов навколишнього.
Головною метою розвитку системи зв'язку МВС Росії є приведення її у стан, що дозволяє забезпечити різко підвищені потреби органів управління, оперативних та інших підрозділів органів внутрішніх справ (далі - ОВС) і внутрішніх військ МВС Росії в своєчасної, достовірної та конфіденційної інформації в умовах змін в економічній , політичного, соціального життя країни, загострення криміногенної обстановки та зростаючих вимог суспільства до діяльності системи МВС Росії.
Відповідно до Федеральним законом від 16 лютого 1995 р. N 15-ФЗ "Про зв'язок" система зв'язку МВС Росії по відношенню до Зв'язки Російської Федерації має статус відомчої, в якій мережі зв'язку створюються в інтересах охорони правопорядку, а також для виробничих та спеціальних потреб .
У той же час мережі зв'язку МВС Росії поділяються на виділені, не залежні від мереж зв'язку загального користування, і обмеженого користування, організовані на базі каналів мережі зв'язку загального користування, які надаються на орендній основі в порядку, передбачених законодавством Російської Федерації.
Система зв'язку ОВС будувалася з урахуванням структури системи управління міністерства та адміністративно-територіального поділу Російської Федерації, і її сьогоднішній стан не повною мірою відповідає потребам системи управління.
Тому для органів внутрішніх справ Росії при створенні власних систем цифрового радіозв'язку кращим є протокол АПКО-25.

Література

1. Федеральний закон від 16 лютого 1995 р. N 15-ФЗ "Про зв'язок".
2. Давидов П.Б. Інформація та мережі зв'язку. - М., 2000.
3. Добровольський Є.Є. Розвиток і вдосконалення радіозв'язку, радіомовлення і телебачення. - М., 2004.
4. Лісін А. В., Несвіт М. М. Супутникове радіозв'язок. / / Журнал "Електрозв'язок". - 1999. - № 1. -С. 20.
5. Сальников. Шайтанів. Хімічев. Засоби зв'язку і управління ОВС МВС РФ. - СПб.: Академія МВС, 2003.
6. Скляр Б. Цифрова зв'язок. Теоретичні основи та практичне застосування. Вид. 2-е, испр.: Пер. з англ. - М.: Видавничий будинок "Вільямс", 2004.
7. Трушин С. В., начальник УІТТіС ДТ МВС Росії. Розвиток системи радіозв'язку в органах внутрішніх справ РФ. / / Збірник "Зв'язок та автоматизація МВС Росії», 2005.