Мобильная радиосвязь

Первые системы мобильной радиосвязи появились в США в конце 30-х годов и были конвенциональными (радиостанции таких систем работают на закрепленных частотах), предназначенными в первую очередь для полиции и армии и, как правило, одноканальными. В ходе Второй мировой войны появились первые многоканальные системы, однако в них отсутствовали какие-либо средства оптимизации использования каналов: каждой группе абонентов назначался постоянный частотный канал, а переход из одной группы в другую осуществлялся простым переключением частотных каналов. В любой момент могло оказаться, что некоторые каналы не заняты, а другие перегружены. Единственным способом добавления новых групп абонентов к системе было выделение для них дополнительного частотного канала.

Мобильная оперативная радиосвязь – один из важных элементов, обеспечивающих успешную деятельность правоохранительных органов. Основными требованиями к мобильной связи являются:

- оперативность – время на соединение с вызываемым абонентом не должно превышать 0,5–0,8 с;

- простота использования – вызов абонента или группы абонентов с помощью нажатия одной кнопки (тангенты);

- возможность групповой связи, то есть одновременно с несколькими абонентами;

- возможность передачи сигнала тревоги абонентам или диспетчеру (дежурному) нажатием одной кнопки на радиостанции;

- возможность управления связью с пульта дежурного;

- возможность передачи сигнала циркулярного (широкого) оповещения одновременно всем абонентам (радиостанциям);

- возможность передачи короткого текстового сообщения на радиостанцию с дисплеем;

- возможность выхода в телефонную сеть, как служебную, так и общего пользования, непосредственно или через диспетчера;

- высокая надежность, прочность и ремонтопригодность радиостанций;

- высокая помехоустойчивость радиостанций и используемых протоколов связи;

- наличие аппаратуры шифрованной связи с высоким уровнем закрытия, желательно со сменой ключей шифрации по радиоканалу;

- наличие радиостанций скрытого ношения и специальных принадлежностей (гарнитур) для скрытого пользования радиостанциями;

- максимально длительное время работы от одного аккумулятора;

- устойчивость радиостанций к низким и высоким температурам, влажности и иным внешним факторам.

К средствам и аппаратуре мобильной радиосвязи можно отнести собственно портативные, мобильные и стационарные радиостанции, базовые станции и ретрансляторы, служащие для увеличения дальности связи, с соответствующими антенно-фидерными трактами, пульты контроля и управления связью, а также специальные устройства для построения систем связи специального назначения.

Кратко рассмотрим общие принципы радиосвязи.

В радиосвязи для передачи информации используются электромагнитные волны, которые распространяются по эфиру и вызываются колебаниями тока (переменным током), текущим по проводнику. Темп, с которым радиосигнал изменяется (колеблется), называется частотой и измеряется в герцах. Большинство используемых частот для радиосвязи измеряются мегагерцами (МГц) – миллионами герц.

Передатчик радиостанции используется для того, чтобы произвести и усилить радиосигнал, который создается путем модуляции голосового сигнала с микрофона. Модулированный и усиленный радиосигнал поступает на антенну, излучает его в эфир. Излученный сигнал принимается приемной антенной и поступает на приемник. Здесь радиосигнал преобразуется обратно в звуковой и поступает на аудиоусилитель, а затем на динамик радиостанции.

Радиооборудование подразделяется на стационарное, возимое (мобильное) и носимое (портативное).

Стационарное радиооборудование, как правило, размещается в дежурных частях и обычно состоит из стационарной радиостанции, источника питания, антенны и микрофона.

Возимая радиостанция монтируется, например, на автомобиле и предназначена для ведения переговоров как в движении, так и во время остановок.

Носимая портативная радиостанция обладает небольшими габаритами и легко может крепиться на одежде.

Характерными особенностями современных радиостанций являются следующие: профессиональный дизайн, разумное количество органов управления, многофункциональная клавиатура, жидкокристаллический индикатор, позволяющий отображать широкий спектр информации, и большое количество каналов (до 250). Защита передаваемой информации достигается за счет применения скремблеров или шифраторов.

Один из главных параметров радиостанций – ее габаритно-весовые характеристики, которые определяют мощность передатчика и длительность непрерывной работы. Общая тенденция развития радиостанций – их возрастающая интеллектуальность, позволяющая создавать многопользовательские системы с выходом в телефонную сеть общего пользования.

Большинство простых радиосистем являются симплексными, состоящими из радиостанций, работающих на одной частоте. Симплекс означает передачу только в одном направлении в интервал времени на одной частоте.

Ретранслятор – это тип базовой станции, которая служит для обеспечения устойчивой радиосвязи на большей территории. Ретранслятор работает в дуплексном режиме, то есть принимает сигнал на одной частоте и передает на другой одновременно. Радиостанции при этом запрограммированы «наоборот» – первая работает в режиме передачи на частоте приема ретранслятора. Ретранслятор принимает сигнал и одновременно излучает его на своей частоте передачи, которая, в свою очередь, является частотой приема второй станции. Расширение зоны происходит за счет использования в ретрансляторах мощных передатчиков и чувствительных приемников, антенны которых стараются расположить на возвышенностях.

Среди факторов, определяющих зону покрытия, следует выделить:

- частотный диапазон. Диапазоны и частоты, на которых разрешена работа в каждом конкретном случае, определяются по согласованию с Государственной комиссией по радиочастотам Российской Федерации и региональным органом внутренних дел;

- выходную мощность передатчика, которая обычно не превышает 45 Вт для мобильных станций и 5 Вт – для портативных. Мощность, с которой работает передатчик, регламентируется требованиями региональных отделений Госсвязьнадзора;

- тип антенны и ее усиление, высоту и положение антенны. От типа антенны и ее габаритов зависят форма диаграммы излучения и сила сигнала в различных точках местности. Различают направленные антенны, то есть антенны, диаграмма направленности которых вытянута в сторону, и ненаправленные, диаграмма направленности которых имеет форму круга. От высоты поднятия антенны зависит дальность радиосвязи;

- рельеф территории. Радиоволны в высокочастотных диапазонах распространяются по прямой линии. И если на их пути имеется препятствие (холм, гора), то за ним образуются участки «затемнения», за которыми радиосвязь невозможна. Высокие здания также являются причиной подобных проблем. Увеличением высоты подъема антенн часто удается устранить такие затемнения;

- уровень электромагнитных помех. Причинами сбоев в радиосвязи могут быть не только плохо спроектированные, некачественные средства радиосвязи, но и различные электрические установки и приборы, например, линии электропередачи, неоновые вывески, электродвигатели, генераторы.

Каждый из названных факторов определяет, где возможно установить связь и на каком расстоянии она будет действовать.

В комплект портативной радиостанции должны входить: радиостанция с аккумулятором и антенной; приспособление для крепления на ремень или одежду; запасной аккумулятор; зарядное устройство, выносная гарнитура (необязательно).

Комплект мобильной радиостанции состоит из следующих компонентов: радиостанция с крепежом на автомобиле; выносной микрофон; антенна для крепления на автомобиле (стационарная или магнитная); комплект кабелей для подключения к бортовой сети автомобиля.

При выборе радиостанций следует учитывать различные, иногда внутренне противоречивые, требования: технические характеристики, срок службы, доступность продукта и сервиса, цену и др.

Под техническими характеристиками понимаются: частотный диапазон и сетка частот, поддерживаемые протоколы, излучаемая мощность, количество каналов и функциональные возможности радиостанции. Выбирая радиостанцию, исходят из имеющихся частот или возможности их получения.

Другой критерий – используемые протоколы, которые диктуют функциональные свойства станций. К этим свойствам можно отнести индивидуальный и групповой вызовы, подтверждение доступности станции в зоне связи, индикацию номера вызывающего абонента, дистанционное выключение станции, например, в случае кражи, переадресацию вызова и т.д.