Ретроспектива

 

В технике цифровой связи актуальной является задача передавать с высокой скоростью большие пакеты данных. Для её решения применяются различные методы модуляции, в том числе модуляции с ортогональным разделением частот OFDM, значительно снижающая эффекты межсимвольного искажения при высокой скорости передачи данных в каналах с высоким рассеянием путём разделения одиночного потока передаваемых данных во множество потоков передаваемых данных с низкими скоростями, каждый из которых модулируется своей поднесущей. OFDM выбрана в стандартах связи для цифрового радиовещания, цифрового телевидения, различных систем беспроводной связи, определяемых стандартом IEEE 802.11a, со скоростью передачи данных до 54 Мбит/с. Также OFDM может применяться в любых других системах связи, когда необходимо передавать большие объёмы данных. Несмотря на то, что межсимвольное искажение может быть значительно уменьшено с помощью постановки между символами защитных интервалов, существуют проблемы при построении OFDM-систем: одна из них – создание математической модели OFDM-системы, учитывающей влияние различного рода помех на сигнал. По докладу Стешенко В. Б., Петрова А. В. на VI Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» 

 

Инфраструктурное оборудование

■ Антенны для базовых станций

Ассортимент предлагаемых базовых антенн производства RFS перекрывает все частотные диапазоны в пределах 806 – 2170 МГц. Антенны предназначены для работы в составе сотовых и транкинговых систем связи различных стандартов. Большинство антенн с перекрестной поляризаци ей, выпускаемых сегодня, принадлежит новой серии Optimizer. Эти антенны имеют улучшенные характеристики и рекомендованы для применения как в существующих системах 2G, так и во вновьразвертываемых системах 3G. Антенны Optimizer производятся с фиксированным или изменяемым электрическим углом наклона.

Преимущества:

● высокий уровень подавления верхнего бокового лепестка во всем диапазоне рабочих частот и при всех

● значениях угла наклона;

● увеличенное значение коэффициента усиления;

● широкий диапазон изменения электрического угла наклона.

Перечисленные преимущества относятся ко всем антеннам Optimizer: однодиапазонным, двухдиапазонным и широкополосным антеннам GSM 900/GSM 1800/UMTS с вертикальной или перекрестной поляризацией.

Двух и трехдиапазонные антенны применяются как при строительстве новых базовых станций, так и для наращивания емкости существующих путем добавления нового частотного диапазона.

Использование широкополосных антенн при строительстве новых базовых станций позволяет при переходе к системам 3G исключить прокладку новых фидеров и установку дополнительных антенн при размещении оборудования в помещениях существующих базовых станций.

Для серии антенн Optimizer предлагается система дистанционного изменения электрического угла наклона.

Характеристики:

● легкое подключение к антеннам серии APXV;

● возможность введения в систему различных предустановок;

● ведение паспорта антенной системы;

● различные варианты удаленного доступа к устройству управления: по фидеру или по отдельно проложенному кабелю управления и питания;

● интерфейс к системам NMS;

● управление 30-ю антеннами на одном сайте;

● трехуровневая защита доступа;

● стандартная шина передачи данных RS485, Modbus RTU или AISG, последовательный порт RS 232.

Конфигурация

Для всех типов базовых антенн предлагается новое универсальное крепление серии APM40.

■ Антенны для радиорелейных линий связи

Параболические антенны доступны в диапазонах частот от 890 МГц до 60 ГГц с диаметром от 0,25 м до 4,6 м. Большой выбор антенн облегчает расчет и строительство радиорелейных пролетов. Антенны производятся в рамках четырех классов электрических параметров:

● стандартный (Standart);

● с улучшенными характеристиками (Improved);

● высокого качества (High);

● сверхвысокого качества (Ultra High).

Антенны также могут быть заказаны как с одинарной поляризацией, так и с двойной. В части механических характеристик специальные меры могут быть предложены для районов с высокой ветровой активностью.

Специально для операторов связи предлагаются серии антенн SlimLine и CompactLine. Данные антенны отличаются простотой и быстротой монтажа при сохранении всех электрических параметров того или иного класса.

Антенны серии SlimLine выпускаются диаметром от 0,3 м до 1,8 м. Антенны серии CompactLine имеют меньшие размеры кожуха по сравнению со стандартными и, соответственно, меньший вес и высоту, что снижает нагрузку на мачту. Максимальная ветровая нагрузка для антенны диаметром 0,6 м составляет 250 км/час.

Антенны данных серий могут производиться с адаптером для крепления внешних блоков радиорелейного оборудования различных производителей.

Компания Radio Frequency Systems производит также большое количество решетчатых параболических антенн. Эти антенны имеют высокую механическую прочность и работают при ветровых нагрузках до 350 км/час. Кроме того, компания предлагает антенны для систем беспроводного доступа, систем точка многоточие.

Продукция предназначена для работы в диапазонах частот 2.3/ 2.5/ 3.5/ 26 и 28 ГГц.

■ Кроссовое оборудование

Полный спектр коммутационного оборудования, производимого ADC KRONE, для построения кабельных систем любого типа, размера и сложности:

● напольные двухсторонние цифровые комбинированные кроссы для подключения медножильных, оптоволоконных и коаксиальных кабелей большой емкости;

● распределительные шкафы, панели, стойки 19" различной емкости и исполнения;

● настенные открытые кроссы различной емкости и вариантов исполнения;

● закрытые настенные кроссы (металлические шкафы) различной емкости и вариантов исполнения;

● оптоволоконные кроссы большой емкости (FOMDF);

● уличные комбинированные распределительные шкафы для медножильных и оптоволоконных кабелей;

● уличные и внутренние распределительные коробки для кабелей, коробки для перехода с воздушных на телефонные кабели; оптические и медные штекеры, плинты, соединители, разветвители, шнуры;

● элементы защиты от перенапряжений и комплексной защиты;

● автоматические кроссы большой и малой емкости (FSA).

Активный цифровой кросс ADX (Active Digital Cross Connect) — инновационный продукт для рынка цифровых кроссов транков E1 представляет собой решение для коммутации систем в точках присутствия и обмена трафиком, сокращая занимаемое кроссом пространство на 50 80%, увеличивая гибкость и сокращая капиталовложения (CAPEX) и расходы на эксплуатацию (OPEX).

Кросс ADX объединяет в едином устройстве очень компактный SDH мультиплексор ввода/вывода (ADM), обслуживающий до 64 х потоков E1, опциональные агрегированные порты STM-1, удаленную коммутацию и кроссирование потоков Е1.

Возможности:

● удаленный доступ к тестированию на цифровом кроссе без прерывания соединений;

● повышение живучести сети при помощи организации резервирования и маршрутизации за счет автоматического переключения потоков;

● автоматическое восстановление коммутации на цифровом кроссе после пропадания питания;

● объединение трафика E1/DS1 в STM-1;

● 63 порта E1/DS1 могут быть объединены в одном оптическом или коаксиальном кабеле;

Два оптических или электрических STM 1, определяемые адаптером SFP (small form factor pluggable) с возможностью «горячей» замены.

Применение и преимущества:

● возможность установки как в существующие кроссовые стативы, так и в стандартную стойку 19";

● подходящая всем заказчикам модульная конструкция:

▪ витая пара

▪ коаксиал

▪ врезка

▪ RJ45

● идеален для применения на удаленных площадках с ограниченным пространством, затрудненным доступом или отсутствием персонала:

▪ базовые станции и центры коммутации операторов мобильной связи;

▪ решения E1 в подъезд или E1 в здание;

● сокращение стоимости инсталляции и обслуживания:

▪ сокращает количество медных кабелей между цифровым кроссом и мультиплексором ADM/DCS, уменьшает время инсталляции и сокращает

ошибки каблирования;

▪ возможность создания типовой/резервной конфигурации соединений с возможностью тиражирования и мгновенного восстановления;

▪ простое наглядное обслуживание и управление;

▪ не требует специально обученного персонала;

● высокая степень масштабируемости от 64x64 до 1000x1000;

● улучшение качество предоставляемых услуг (QoS);

● обеспечение снижения себестоимости установленной SDH системы;

● ADX обеспечивает добавление портов E1/DS в ADM/DCS по интерфейсу STM 1

Медножильные кроссы серии LSA PLUS/PROFIL NT

Компания ТехноСерв А/С предлагает систему коммутации следующего поколения LSA PLUS/PROFIL NT (NT новая технология), она сочетает в себе высочайшую надежность и привычные принципы коммутации классической системы LSA PLUS и обладает следующими преимуществами:

● экономия места — на треть больше линий на том же пространстве по сравнению с LSA PLUS типоряд 2;

● гарантия безопасности — кабельная сторона защищена от случайного доступа при проведении работ по перекроссировкам, перекоммутациям и тестированию, кроссировочная сторона хорошо обозрима и легко доступна для всех видов работ.

Медножильные кроссы серии DSX

Основой цифровых кроссов DSX является BANTAM JACK — группа гнезд и механических контактов, позволяющая осуществлять переключение, измерение и мониторинг электрических цепей.

Стойка AFA Skeleton Bay

Несущий конструктив — каркасная рама, соответствующая стандартам ETSI (шириной 600 мм и высотой 2200 мм), поставляемая в собранном виде с уже установленными на производстве панелью предохранителей и необходимыми лотками для крепления кабелей, направляющими кольцами.

Предлагаются 2 варианта коммутационных панелей: DSX, FlexDSX.

Общие характеристики для панелей: 64 соединения (балансные или витые пары), все панели могут размещаться в ETSI каркасе, наличие светодиодных индикаторов, маркировочные таблички укрупненного размера, возможность кроссировки «на лету», допускается установка трансформаторов для согласования импендансов.

Оптоволоконные кроссы

Для коммутации оптических кабелей оборудование серии OMX.

OMX 600 — это универсальный оптический кросс с модульной архитектурой. В максимальной конфигурации в ETSI раму помещается 1152 волокна.

ETSI рама размером 2200х600х300 мм вмещает до 10 модулей трех типов: для размещения оптических портов, для размещения сваренных волокон и для хранения избытков кабелей. Доступ ко всем оптическим портам, контроль состояния производится с фронтальной стороны.

Для центральных офисов компаний и точек коммутации, где требуется пристенный монтаж кросса, рекомендуется использование оптического кросса NGF (Next Generation Frame).

На площади 600x500 мм с односторонним обслуживанием обеспечивается терминация 864 или 1152 оптических волокна.

При ограниченности свободного пространства рекомендуется применение узкого каркаса, обеспечивающего емкость терминации 576 волокон на площади 400х400 мм.

Для небольших узлов предлагаются оптические панели FMT (Fiber Management Tray).

■ Системы обеспечения радиопокрытия в помещениях, метро, туннелях

С каждым годом растет количество закрытых для проникновения радиосигналов помещений, где требуется обеспечить радиопокрытие, причем, как правило,, не в одном частотном диапазоне, а сразу в нескольких или для нескольких операторов. Для решения данной задачи ТехноСерв А/С предлагает полный спектр оборудования компании Radio Frequency Systems от антенн и излучающего кабеля до широкополосных усилителей мощности.

Производимое оборудование служит для обеспечения радиопокрытия в закрытых помещениях для следующих сервисов:

● аналоговые системы радиосвязи в диапазонах 75 160 МГц;

● аналоговые сотовые системы связи в диапазонах частот от 400 до 900 МГц;

● цифровые системы сотовой связи в диапазонах частот от 450 до 2600 МГц ;

● системы беспроводной передачи данных 2,4 ГГц;

● системы телевидения и радиовещания.

Для помещений, где затруднено распространение радиосигналов в свободном пространстве — туннели, переходы, выставочные центры, шахты — предлагается широкий спектр излучающих кабелей RADIAFLEX: 6 серий и 5 размеров (от 1/2" до 1 5/8").

Следует особо отметить излучающий кабель VARIO с линейно выровненными потерями на излучение.

Применение кабеля VARIO позволяет вдвое сократить количество усилителей по сравнению с обычным излучающим кабелем.

Пассивное оборудование служит для объединения нескольких базовых станций в единую систему распределения радиосигналов, а также для деления и объединения сигнала в процессе его транспортировки к помещениям.

На сегодняшний день предлагается два варианта построения систем для обеспечения радиопокрытия протяженных участков с точки зрения компенсации потерь при распространении сигналов и на их излучение:

● каскадное включение широкополосных двунаправленных усилителей, причем допускается

● последовательное соединение до 6 усилителей в такой системе;

● для распределения сигнала на расстояниях, при которых невозможно использовать каскадное включение усилителей, применяют оптические преобразователи, а оптическое волокно в этом случае заменяет радиочастотный кабель.

■ Радиочастотные кабели

Серия CELLFLEX — коаксиальные кабели с низкими потерями и диэлектриком из вспененного полиэтилена.

Серия HELIFLEX — коаксиальные кабели с воздушным диэлектриком, предназначенные для фидерных трактов с большой подводимой мощностью.

Серия RG — кабели с внешним проводником из сплетенной проволоки, предназначенные для применения в недорогих решениях.

Серия кабелей с диэлектриком из вспененного полиэтилена CELLFLEX представлена гибкими коаксиальными кабелями с малыми потерями, а также сверхгибкими и ультрагибкими кабелями. Диаметр кабелей — от 1/4" до 2 1/4".

Стандартный материал оболочки кабелей — не содержащий галогенов черный полиэтилен. Возможно производство кабелей с оболочкой из серого полиэтилена. Для использования в туннелях, метро, внутри зданий предлагаются варианты оболочки из полиэтилена с антипиреновыми добавками или из PVDF — негорючего материала с пониженным выделением дыма.

Разъемы для кабелей серии CELLFLEX при монтаже развальцовывают проводники кабеля, что обеспечивает отличный контакт, и как следствие низкий КСВ. Кроме того, упрощается сама процедура монтажа разъема. Материал корпуса разъемов медный сплав с никелевым покрытием, контакты выполнены с покрытием из серебра или из золота.

В рамках развития программы производства разъемов Radio Frequency Systems предлагает моноблочные разъемы серии RAPID FIT. Их использование уменьшает время монтажа и снижает риск загрязнения среза кабеля.

Для соединения антенны с главным фидером или фидера с базовым оборудованием, а также для сборки радиочастотных систем предлагается большой набор готовых кабельных перемычек, выполненных из различных типов кабеля и с несколькими типами разъемов. Доступны кабельные перемычки с опресованными в заводских условиях разъемами и перемычки, собранные с использованием разъемов из стандартной линейки поставляемой продукции.

■ Малошумящие усилители и усилители мощности

В продуктовую линейку входят усилители мощности, малошумящие усилители и диплексеры.

Применение диплексеров позволяет уменьшить количество антенных фидеров на сайте при строительстве нового сайта или наращивании емкости существующих. Это самое эффективное решение в случае размещения базовых станций 3G на сайтах, где уже работают базовые станции 2G.

Малошумящие усилители (МШУ) получили широкое распространение на всех этапах эксплуатации сетей сотовой связи.

Во вновь развертываемых системах усиление, обеспечиваемое МШУ, позволяет уменьшить число базовых станций, понижая таким образом, первичные затраты и сокращая сроки ввода сети в эксплуатацию.

Использование МШУ увеличивает площадь покрытия базовой станции примерно на 90%. В существующих сетях включение МШУ улучшает зону покрытия в помещениях и в автомобилях, а также на границе зоны обслуживания соты, уменьшает количество зон радиотеней.

Следует также отметить, что неполное перекрытие зон обслуживания соседних базовых станций ведет к разрыву соединений, находящихся в процессе при движении абонента от соты к соте, т.е. в конечном итоге к сбоям в работе handover. Другая причина сбоев handover —несбалансированность путей uplink и downlink, так как радиус downlink превышает uplink. На практике не снижают выходную мощность базовой станции, поэтому применение МШУ позволяет сбалансировать пути.

Еще одна причина ухудшения качества обслуживания и сбоев в работе handover — интерференция. Чтобы уменьшить ее оператор вынужден занижать места установки антенн и увеличивать угол наклона. Применение МШУ позволяет увеличивать угол наклона антенн, уменьшая интерференцию и не уменьшая при этом реальный радиус зоны обслуживания соты. Таким образом, применение МШУ способствует значительному улучшению качества вызовов, снижает процент потерь вызовов.

Электропитание подается из помещения базовой станции по антенному фидеру от блока питания через инжекторы тока. Усилители совместимы с базовыми станциями EDGE и работают в диапазонах 900, 1800 МГц и UMTS.

■ Ретрансляторы для систем сотовой связи

Ретранслятор расширяет зону обслуживания базовой станции, усиливая сигнал от мобильных телефонов в сторону базовой станции и обратно — от базовой станции в сторону мобильных телефонов. Однако в отличие от базовой станции он не имеет возможности управлять процессом установления соединения. Таким образом, ретранслятор представляет собой двунаправленный усилитель сигнала, благодаря чему его стоимость существенно меньше стоимости базовой станции сотовой связи. Он более отказоустойчив и прост в устройстве, а также имеет меньшие размеры. Как правило, ретранслятор работает в автономном режиме, не требуя подведения радиорелейных или оптоволоконных линий.

Прием и передача сигналов с базовой станции на абонентскую и обратно осуществляется через две антенны: «донорную», направленную в сторону базовой станции, и «сервисную», направленную в сторону абонентской станции. Кроме того, ретрансляторы выполняются в вариантах всепогодной эксплуатации и могут иметь резервный источник питания и блок дистанционного управления и контроля, что повышает их автономность. Именно эти особенности являются наиболее привлекательными при выборе варианта обеспечения качественной и полной зоны покрытия системы для операторов сотовой связи.

Продуктовая линейка ретрансляторов удовлетворит запросы операторов, использующих различные стандарты сотовой связи — AMPS/D AMPS, GSM, DCS и CDMA в частотных диапазонах 800, 900,1800, 2100 МГц.

Виды ретрансляторов:

● полосовые (Band selective) ретрансляторы с перестраиваемой полосой могут быть настроены на требуемую полосу частот в заданном частотном поддиапазоне и используются в аналоговых и цифровых сетях;

● канальные (Channel selective) ретрансляторы могут быть двух, четырех, шести или восьми канальными и используются в системах GSM 900/1800, UMTS;

● ретрансляторы с оптической линией связи имеют в своем составе приемопередатчик оптического сигнала, подключаемый к ВОЛС, что позволяет доставлять ВЧ сигнал на расстояния до 15 20 километров;

канальные ретрансляторы с переносом частоты состоят из двух блоков. (первый блок — базовый, размещается в помещении базовой станции,

второй — блок выноса в месте, где требуется обеспечить покрытие; связь между ними производится на частотах, отличных от частот базовой станции, что позволяет ретранслятору работать на большей мощности).

Ретрансляторы отличаются большим коэффициентом усиления (с возможностью его настройки), достаточной выходной мощностью, а также обладают высокой избирательностью.

Управление и программирование ретрансляторов осуществляется с персонального компьютера, на котором установлено специальное программное обеспечение.

Программирование рабочих параметров ретрансляторов можно осуществлять как на месте установки, так и дистанционно — через блок дистанционного управления и контроля (существуют как проводной, так и беспроводной варианты). Для управления большим количеством ретрансляторов с одного или нескольких персональных компьютеров предлагается специальное программное обеспечение — OMS.

Решения профессиональной мобильной радиосвязи

■ Локальные и протяженные транкинговые системы оперативной радиосвязи

Аналоговая и цифровая связь позволяют

● автоматически соединять абонентов между собой одним нажатием кнопки даже в больших, географически распределенных системах с большим количеством базовых станций и дополнительных коммутаторов;

● создавать рабочие группы радиоабонентов и по мере необходимости осуществлять их автоматический вызов;

● контролировать вызовы в нескольких группах одному радиоабоненту без вовлечения диспетчера (например, управляющий контролирует переговоры нескольких бригад, оставаясь при этом мобильным);

● звонить определенному радиоабоненту или целой группе абонентов;

● автоматически вызывать нужного радиоабонента индивидуально;

● видеть идентификаторы (позывные) вызывающих радиоабонентов или групп (аналог АОН);

● посылать и принимать статусные сообщения от радиоабонента, не затрачивая время на голосовую связь (заранее запрограммированные сообщения, например, «на маршруте» или «обед»);

● посылать и принимать от радиоабонента текстовые сообщения ограниченной длины (аналог SMS);

● организовывать одновременную передачу голоса и данных на одном и том же оборудовании на одном доступном канале связи (TETRA/АРСО25);

● работать в одной системе абонентам на оборудовании различных частотных диапазонов;

● осуществлять групповые и индивидуальные приоритетные вызовы в системе (при этом связь предоставляется наиболее приоритетному вызову, даже при отсутствии незанятых каналов системы);

● вовлекать в групповой вызов абонентов пропустивших его начало (например, были заняты в другом разговоре);

● записывать переговоры радиоабонентов с фиксацией их времени и идентификаторов сторон;

● одновременно передавать голос и данные с одного и того же абонентского терминала (TETRA/АРСО25), в том числе обеспечивать работу абонентов с компьютерными базами данных и приложениями;

● осуществлять разговор абонента в режиме «телефонной трубки» (полнодуплексный режим TETRA);

● реализовывать подсистемы телеметрии и телемеханики в составе системы, тем самым повышая надежность их работы;

● работать мобильной станции как ретранслятору системы, тем самым увеличивая зону покрытия и позволяя абонентам работать в «слепых зонах» (низины, пространства затененные зданиями или складками местности). Данная функция реализуется в TETRA;

● работать абонентам на прямом, внесистемном канале с контролем вызовов внутри системы (чтобы не пропустить свой вызов). Данная функция реализуется в TETRA;

● работать абонентам через мобильную станцию, как через ретранслятор, когда они находятся вне зоны действия базовой станции. Данная функция реализуется в TETRA;

● работать в смешанном, аналого цифровом режиме (АРСО25);

● связь в такой системе имеет повышенную скрытность от прослушивания.

Решение для обеспечения покрытия в помещениях

Подсистема базовых станций NanoGSM производства компании ip.access подходит для улучшения локального покрытия в помещениях, а также увеличения емкости сети. Решение NanoGSM помогает операторам найти «белые пятна» в покрытии сети и ликвидировать их быстро и

экономически выгодно.

Линейка производимого оборудования включает ip базовые станции всех диапазонов (GSM 900, 1800, 1900) с поддержкой GPRS и EDGE, а также контроллер базовых станций и систему мониторинга и управления (OMC-R). Базовые станции имеют небольшие размеры и массу и приспособлены для облегченного монтажа на стенах или потолках зданий. Для подключения возможно использование ка  белей существующей ЛВС (UTP Cat 5) с применением технологии Power Over Ethernet для подведения электропитания. 12 уровней регулировки выходной мощности позволяют добиться устойчивого радиопокрытия практически при любых конфигурациях помещений. Контроллер обеспечивает полную совместимость со всеми GSM спецификациями, прошел интеграционные тесты со многими современными коммутаторами, такими как Alcatel, Siemens, Nokia, Ericsson.

Отличительной особенностью данного решения является реализация интерфейса между базовой станцией и контроллером (GSM-А интерфейс) по протоколу IP, что позволяет использовать для подключения практически любые каналы связи, такие как:

● xDSL модемы;

● выделенные каналы;

● IR каналы;

● радиорелейные пролеты;

● витая пара;

● оптическое волокно.

Решения для широкополосного беспроводного доступа на основе стандарта UMTS TDD

Технология UMTS TDD (также известная под названием TD CDMA) представляет собой реализацию пакетной передачи данных стандарта 3GPP UMTS. В противоположность стандарту W CDMA, использующему частотное разделение (FDD), стандарт UMTS TDD использует схему дуплексного разделения по времени (FDD) и был разработан для работы в непарных частотных диапазонах.

Одним из основных преимуществ схемы TDD является поддержка асимметричности в канале. Это означает, что оператор сам может выбирать соотношение uplink/downlink. Поскольку обычно трафик от базовой станции к абоненту (downlink) значительно превышает трафик от абонента к базовой станции (uplink), такое решение позволяет эффективнее использовать трафик и получить большую скорость передачи данных.

UMTS TDD может работать вне прямой видимости, что позволяет обеспечить стабильное качество сигнала на абонентском устройстве даже в сложных условиях городской застройки и приеме в помещении.

Оборудование поддерживает handover и обеспечивает устойчивое соединение на скоростях до 120 км/ч.

Ключевые преимущества стандарта UMTS TDD:

● производительность — решения UMTS TDD продемонстрировали

● пиковую нагрузку на сектор до 12 Мбит/с в канале от базовой станции к абоненту;

● поддержка множества частотных диапазонов — на сегодняшний день оборудование существует в диапазонах 450/800 МГц, 1.9 ГГц, 2 ГГц, 2.5 ГГц, 3.4 ГГц;

● спектральная эффективность — коэффициент переиспользования частот в сети UMTS TDD равен 1, что позволяет оператору развернуть полномасштабную сеть, используя всего лишь 5 или 10 МГц ширины канала;

● мобильность — соединение на скоростях до 120 км/ч, поддержка handover, роуминга между сетями;

● интеграция с существующими сетями 2G/3G;

● коммерческая доступность;

● широкий спектр абонентских устройств — PCMCIA карты, настольные модемы, роутеры с модулем беспроводного доступа.

По материалу "ТехноСерв А/С"

 

Антенна выносная вандалоустойчивая предназначена для подключения к радиопередающим устройствам "РПД Астра-РИ" (далее РПД) и радиоприемным устройствам "РПУ Астра-Р", "РПУ Астра-РИ" и "РПУ Астра-РИ-М" (далее РПУ).

Технические характеристики

Полоса рабочих частот, МГц ............................. от 432 до 436

Габаритные размеры, мм, не более:

- длина .................................................................................. 169

- диаметр ............................................................................... 48

Длина кабеля, м, не более ...................................................... 3

Масса, кг, не более .................................................................. 1

Условия эксплуатации:

- диапазон температур, °С ................. от минус 50 до плюс 50

- атмосферные осадки ........................................... дождь, снег

Антенна выполнена в виде цельнометаллической конструкции, устойчивой к механическим и атмосферным воздействиям. В антенну встроен неразъемный кабель, разделанный на конце для подключения к клеммникам винтовым.

Антенну устанавливают на крыше объекта так, чтобы обеспечить прямую видимость приемника (передатчика) на противоположном конце системы. В случае отсутствия прямой видимости следует найти точку размещения антенны, обеспечивающую минимум препятствий на пути распространения радиоволн. В условиях плотной городской застройки перемещение антенны на некоторое расстояние может значительно улучшить качество связи. В начальный период эксплуатации следует проверить надежность связи в разное время суток и при различных погодных условиях.

Кабель следует прокладывать вдали от мощных силовых кабелей.

Без необходимости не следует удлинять кабель, т.к. дополнительный отрезок кабеля вносит потери (отрезок кабеля длиной 10 м с затуханием 0,3 дБ/м снижает мощность сигнала в 2 раза).

При острой необходимости удлинить кабель, отрезок кабеля следует подключить с помощью пары разъемов типа BNC 50 Ом, соединение пайкой не допускается. Длина отрезка кабеля должна быть кратной длине волны ~ 0,46 м.

Рекомендуется для защиты от грозового разряда заземлить корпус антенны, зажав заземляющий провод между контргайками антенны. По материалу  "ТЕКО"

 

Мачтовый волноводный тракт корабельной РЛС имеет особенности: относительно большую длину; состоит из разнородных по своим электрическим характеристикам элементов (фланцевые соединения, направленные ответвители, циркуляторы, вращающиеся соединения, гермофланцы и т. д.); работает на высоком уровне мощности (ВУМ); технологические разбросы. Наличие неоднородностей сказывается на увеличении КСВН как всего тракта, так и отдельных его участков. Это связано с тем, что на некоторых рабочих частотах РЛС по длине тракта возникают частотные резонансы. Экспериментальные исследования показали, что при большом числе неоднородностей число частотных резонансов примерно совпадает с числом соединений. Экспериментальная зависимость приведена на рис 1, откуда следует, что КСВ тракта меняется в пределах от 1.08 до 1.33. Такое большое значение КСВ является недопустимым. Кроме того, было выявлено, что при работе на ВУМ отдельные участки тракта имели повышенную температуру (перегрев составил примерно 40-45°), причем этот перегрев наблюдался как на длинных отрезках волновода, так и на коротких. Это позволяет сделать вывод, что перегрев не вызван нарушениями технологического процесса нанесения серебра. Отдельные элементы тракта регулярно испытывали электрический пробой, хотя до установки в тракт проходили испытания на ВУМ. Выявленные недостатки поставили задачу анализа тракта на этапе проектирования. Была разработана программа расчета резонансов при использовании в трактах отрезков волноводов различной длины с различными неоднородностями. Основным показателем для расчета резонансов была выбрана фазовая характеристика, т. е. сдвиг фазы на каждом участке тракта и его сравнение с величинами π и 2π. Использование данной программы расчета предполагает последовательную коррекцию длин отрезков на несколько миллиметров на стации проектирования. При введении в программу коэффициентов отражений различных элементов СВЧ тракта, ею можно будет воспользоваться для расчета всего тракта от передатчика до антенны, включая делитель мощности, фазовращатели, волноводно-щелевые излучатели (ВЩИ). Данная программа расчета позволила выработать рекомендации при проектировании СВЧ тракта, делителя мощности, ВЩИ. По докладу Белоусова А. Г., Егорова В. В.: на  научно-технической конференции «Системные проблемы корабельных информационно-управляющих комплексов (эффективность, надёжность, экономика)»

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ NATIONAL INSTRUMENTS ДЛЯ АНАЛИЗА И НАСТРОЙКИ СИСТЕМ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ СВЧ ДИАПАЗОНА. По докладу О. А. Черных, О. В. Мироненко (Региональный центр National Instruments, Уральский Государственный Технический Университет – УПИ, Радиотехнический институт, каф. ТСС) на конференции "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments - 2005"

Технологии NI позволяют значительно сократить материальные и временные затраты на разработку отладочных средств и делают процесс настройки и анализа СВЧ-устройств значительно проще. Дают возможность, используя разработанные СВЧ-модули совместно со средой прикладного графического программирования LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) и модулями NI, создать лабораторные практикумы по учебным курсам.

В настоящее время разрабатывается программно-аппаратная система анализа и настройки беспроводной связи. Основными элементами которой являются плата универсального приемопередатчика нашей разработки и программное обеспечение, реализованное в среде LabVIEW.

Приемопередатчик, работающий на частоте 2,4 ГГц по технологии ZigBee, построен на основе микросхемы СС2420. Приемопередатчик связывается с ПК по интерфейсам RS-232 (COM-порт ПК) или USB. Обмен информацией между компьютером и приемопередатчиком, по интерфейсу USB, реализован на основе микросхемы FT8U245AM, для которой существуют две различные версии драйвера: одна позволяет работать с платой приемопередатчика как с USB устройством, а вторая - как с виртуальным COM-портом. Для определения параметров приемопередатчика используются измерительные приемники, измерители мощности и анализаторы спектра, а применение модуля NI PXI-5660 RF Signal Analyzer позволяет реализовать измерения в среде LabVIEW без использования измерителей.

Программа, разработанная в среде прикладного графического программирования LabVIEW, посылает устройству сигналы управления режимом работы СС2420 и получает информацию о текущем состоянии микросхемы. Также она позволяет осуществлять взаимодействие с удаленными устройствами посредством приема и передачи данных, вводимых с клавиатуры ПК, записи принятых данных в файл и отображения на экране в виде графиков. Интерфейс связи ПК и платы, по которому будет производиться обмен данными, задается в программе.

 

Требования к перспективным системам связи с подвижными объектами (ССПО). Основой ССПО должны стать автоматизированные комплексы радиосвязи. Оптимальное использование мощности радиокомплексов является одним из основных требований к современным ССПО. которое целесообразно реализовать на основе создания банков мощностей, что позволяет получить ряд преимуществ: одновременное излучение комбинации радиочастот одной широкополосной антенной при минимальном количестве усилителей: переключение сигналов большой мощности на различные элементы фазированной антенной решетки (ФАР) за счет синфазного сложения колебаний малой мощности; изменение азимутального направления в сравнительно широких пределах и осуществление пространственного сложения мощностей с помощью электронного переключателя при непосредственном подсоединении усилителя мощности к излучающим элементам ФАР; осуществление сканирования утлом излучения с помощью многоэлементных ФАР в декаметровом диапазоне. Существенно увеличить устойчивость управления системой связи позволяет автоматизация управления на секторном уровне. В такой системе каждый сектор способен временно брать на себя осуществляемое в реальном масштабе времени управление связью при выходе из строя системного оперативного центра. Это достигается копированием в каждом секторе баз данных и перераспределением средств на обеспечение требуемых маршрутов и пропускной способности сети в целом. Дальнейшее повышение возможностей ССПО связано с внедрением принципов коммутации пакетов сообщений. Типовая система пакетной связи состоит из определенного числа установок пакетной радиосвязи (УПРС). объединенных в систему иерархической маршрутизации, при которой пакеты сначала направляются к группе УПРС, установленных на ПО, а затем к отдельным радиостанциям. УПРС содержит: приемопередатчик, антенну и цифровое устройство управления, что обеспечивает установление связности с определенным числом соседних передатчиков. Для установление связи между вызывающим и вызываемым корреспондентами вводится специальное устройство управления, которое обеспечивает передачу сообщений с промежуточным хранением информации и последующей ретрансляцией пакетов. Организация связи по принципу иерархической маршрутизации обладает рядом преимуществ: уменьшение времени задержки сообщений в сетях с большим количеством корреспондентов; более экономное расходование ресурсов сети; обеспечение устойчивости и живучести сети радиосвязи в условиях постоянно меняющейся ее топологии; возможность замены отдельных элементов системы. Система пакетной ССПО должна удовлетворять следующим требованиям: каждая составная часть сети должна быть заменяемой в реальном масштабе времени; если другие ограничения потребуют централизованного выполнения некоторых функций, то должен быть предусмотрен резерв, который позволит заменить вышедшие из строя основные средства обслуживания; возможный маршрут передачи абонентского потока информации должен быть полностью распределенным. причем на уровне систем с промежуточным хранением функции маршрутизации равномерно распределяются между узлами; основой сети является общий широкополосный канал, по которому одновременно передаются всем соседним узлам данные для корректировки качества каналов в локальной зоне и перераспределения иерархических маршрутных таблиц, что гарантирует их совместимость; тем самым обеспечивается пассивное подтверждение протокола для режима с промежуточным хранением, что позволяет уменьшить число циклов пакетной передачи. Для установления надежной и устойчивой связи необходимо, чтобы установки пакетной радиосвязи одновременно входили в несколько групп, что обеспечивает их функциональное перекрытие. В качестве систем ближней связи целесообразно использовать хорошо зарекомендовавшие себя и опробованные в России сотовые (стандарты NМТ-450, NМТ-450i, NМТ-900, АМРS, D-АМРS, GSМ-900, GSМ-1800, IS-95) и транкинговые (стандарты ЕSАS, МРТ-1327, АСTINЕТ, ЕDАСS, НРСО-25) ССПО. К перспективным видам организации дальней связи с ПО. наряду с декаметровой и спутниковой связью. можно отнести метеорную радиосвязь. Она может с успехом использоваться для создания сетей оповещения, обеспечивать межсетевой обмен данными между узлами радиационной и метеорологической разведки, соединять малогабаритные терминалы специалистов по анализу информации, имеющие средства вычислительной техники и отображения информации, а также обеспечивать доступ к базам данных, формируемых в реальном масштабе времени, тем самым увеличивая обмен наиболее важной информацией приоритетного значения. Все это можно осуществлять без загрузки основных сетей и. следовательно, без значительных затрат основных коммуникационных ресурсов. Типовая метеорная ССПО состоит из мобильных ведущей и периферийных станций для обеспечения связи и сбора данных. В качестве терминала могут использоваться разнообразные устройства: от простейшего телетайпа до ПЭВМ. Для обеспечения безопасности информации в состав станций может быть включено криптографическое оборудование. Система функционирует следующим образом. В результате зондирования передающая станция обнаруживает метеорный след и по достижению передаваемым сигналом определённого уровня начинает передавать данные с максимально возможной для данной ССПО скоростью. В процессе рекомбинации метеорного следа вровень сигнала падает, и станция ступенчато уменьшает скорость передачи до минимально возможной. Через период времени 1.55 - 2.15 с сигнал на входе приёмника исчезает и принимающая станция переходит в режим дежурного приёма, ожидая следующего сигнала. Высокая скорость передачи сообщений в метеорном канале (до сотен кбит/с) позволяет передавать достаточно большие объёмы информации. Программное обеспечение метеорной ССПО основано на модели операционной многоуровневой системы, которая определена международным стандартом ISO. Метеорная ССПО может рассматриваться как подсистема связи, имеющая переносной, сетевой, канальный и физический уровни. Такая система метеорной связи обеспечивает возможность полного контроля сообщений во всех пунктах. Маршрутизация для каждого сообщения выбирается автоматически, связность осуществляется на основе постоянных или адаптивных таблиц. Как радикальные средства борьбы с преднамеренными помехами в ССПО целесообразно предусмотреть использование методов передачи сообщений с расширением спектра сигнала — метод псевдослучайной перестройки рабочей частоты и метод расширения спектра сигнала путем дополнительной манипуляции передаваемого дискретного сигнала псевдослучайной последовательностью. По докладу Мазепа В. А. на VI Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и её применение» 

 

ПО, объединяющее задачи он-лайн-управления и офф-лайн-моделирования действий робототехнической системы. Используются 3D-модели робота и окружающей его среды, модельные представления реакций локационных сенсоров и восприятия телекамеры. Интерфейс оператора построен на сочетании модельных и реальных данных о функционировании робота, поступающих по радиосети. Описанный подход был применён для управления мобильным роботом ER1 фирмы Evolution Robotics. Управление роботами в режиме он-лайн, с использованием виртуальных трёхмерных моделей робота и его рабочего пространства позволяет создать удобную среду управления как виртуальной моделью, так и реальным роботом. Применение 3D-геометрии при моделировании кинематики манипуляционных роботов и планировании их траекторий в среде с препятствиями позволило разработать программный пакет офф-лайн-моделирования действий робота. Была разработана алгоритмическая база математического представления твердотельных объектов и генерации их пространственных изображений. Согласно принятому подходу, объекты среды функционирования робота и самого робота как геометрические тела аппроксимируются выпуклыми непересекающимися многогранниками, заданными своими вершинами. Для компактного описания моделей подвижных тел разработаны универсальные структуры данных, в основе которых лежит представление выпуклых многогранников рёберными списками с двойными связями, а пространственное положение тел задаётся матрицами специального вида. На этих же структурах реализованы процессы компьютерной генерации изображений трёхмерных сцен, включающие механизмы трансформации данных 3D в 2D с определением перекрытий и коэффициентов освещенности. Апробированные практикой структуры данных и процедуры их обработки в упомянутом пакете программ обеспечивают скорость генерации изображений, достаточную для постановки задач в режиме он-лайн. Описываемая работа опирается именно на эти программные модули и проводится в рамках ГНТП Украины «Образный компьютер», одна из задач которой – разработка кибернетической системы, функционально оперирующей зрительными, слуховыми и иными образами при анализе сцен и сложных ситуаций, планировании движений и т. д. Основное окно интерфейса во время сеанса управления ER1 разбито на 5 блоков: главный вид модели сцены, где в произвольном, удобном пользователю ракурсе отображаются робот и окружающая его среда; вид сверху, дающий дополнительную визуальную информацию об относительном положении робота, причем изображение его модели всегда находится в центре окна; окно, содержащее модельное изображение сцены, воспринимаемое телекамерой, жестко связанной с роботом; окно для кадров реальной телекамеры робота; зона панелей управления. Среди возможностей ПО: конструктор/редактор моделей сцен; режим модельного управления и планирования траекторий; планирование заданий с визуальным контролем возможных конечных положений робота и библиотекой алгоритмов самопрограммирования некоторого набора его действий; режим управления реальным роботом по радиосети. Для последнего режима реализован сетевой обмен в технологии «клиент–сервер». Функцию сервера выполняет программное приложение на бортовом компьютере, непосредственно связанном с системой управления нижнего уровня. Для ER1 это ноутбук, на который поступают данные от системы управления двигателями колёс и манипулятора, веб-камеры и трёх активных ИК-сенсоров. С точки зрения управляемого движения мобильный робот с манипуляторами представляет собой сложную систему твёрдых тел. Источниками информации о внешней среде служат локационные сенсоры и телекамеры. В исследовании принят подход максимального использования пространственных моделей различных элементов управляемого робота, включая органы его «очувствления». Рассмотрим модель восприятия сцены телекамерой. Окно модельного восприятия телекамеры содержит изображение сцены, построенное с учетом положения, ориентации и масштабируемых параметров установленной на роботе телекамеры. При этом использована математическая модель идеальной оптической системы. Изображение сцены строится по правилам центрального проектирования. Данное окно позволяет наблюдать, какой визуальной информацией при движении робота может располагать система интеллектуального управления и что может видеть оператор-супервизор на мониторе при текущем положении робота. Такая модель даёт возможность оценить степень информативности визуальных данных, опробовать различные значения параметров оптической системы до того, как они будут применены при установке реальной телекамеры. Например, подобрать масштабируемые параметры объектива, выбрать оптимальные углы поворотов и наклона камеры, а также точку её крепления на корпусе робота. Для этого имеется доступ к редактированию параметров модели камеры. Если пространственная модель рабочей среды робота достаточно точная, то модельное изображение воспринимаемой телекамерой сцены может быть использовано в алгоритмах управления движением робота с визуальной обратной связью. При отработке роботом заранее спланированной траектории рассогласование изображений реальной и модельной камер несёт информацию об отклонении робота от программного движения. Алгоритм сравнения и анализа модельных и реальных кадров служит источником корректирующих сигналов для системы управления движением. Удалённое управление роботом ER1 осуществляется по беспроводной сети IEEE 802.11b. Класс таких сетей Wi-Fi предназначен для работы в диапазоне 2,4–2,5 ГГц ISM. В нём используется модуляция радиоволн DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) и поддерживается шифрование WEP. В помещении радиус действия существенно зависит от толщины и конфигурации стен, а на качество передачи данных оказывают влияние другие устройства, использующие тот же частотный диапазон. Максимальная скорость передачи данных 11 Mbps. В автоматическом режиме скорость передачи варьируется в зависимости от уровня интерференции, шумов и силы сигнала. Если во время сеанса радиоуправления происходят изменения параметров функционирования сети, то на время, занимаемое этим процессом, связь с роботом прерывается. Во время движения робота основную часть потока команд составляет опрос данных сенсоров и одометрии по принципу «запрос-ответ». Задержка ответа на запрос о текущем состоянии сенсора или координат робота не превышает 60 мс. Отдельные команды на движение и управление не требуют обязательного ответа и занимают менее 5% всего трафика команд. Источник визуальной информации о среде функционирования ER1 – установленная на нём веб-камера; устройства этого типа ориентированы на сетевую передачу видеоинформации в реальном времени. Опыт эксплуатации этих устройств показал, что скорость передачи и качество изображения достаточны для эффективного применения алгоритмов распознавания визуальных образов: например, на основе алгоритмов анализа изображений реализован поиск роботом «знакомых» ему объектов и определение их положения, что позволяет уточнять модель окружающей среды. Программа-сервер занимается первичным сбором видеоданных от веб-камеры, которые затем передаются клиенту в виде отдельного потока данных по UDP-протоколу. Этот протокол выбран из соображений скорости и отказа от излишних транзакций: пересчетов контрольных сумм, проверки времени «жизни» и повторных доставок утраченных пакетов (если пакет утрачен при пересылке, нет смысла тратить ресурсы на пересылку «устаревшего» изображения). Частота передачи – 10 кадр/с. Для минимизации объёмов передаваемых данных используется JPEG-компрессия. Общий размер потока данных через радиосеть в он-лайн-режиме управления роботом – менее 200 кбайт/с, то есть, около 15% всего возможного трафика. При этом поток передаваемого видео превышает поток текстовых команд более чем в 100 раз. По докладу Ильина С. А. Подчасова Н. П. Прогонного Н. В. Сухоручкиной О. Н. на научной школе-конференции «Мобильные роботы и мехатронные системы-2003»

Что касается сотовой телефонии, то созданы системы её интеллектуального блокирования: телефонии, каналов связи и управления. Воспользовавшись материалами компании «Радиосервис», кратко рассмотрим стратегию построения систем подавления радиоканалов связи и управления, использующих панорамный приём для обнаружения коротких сигналов и блокирование приемника абонента коротким согласованным по спектру импульсом. Компанией представлен вариант реализации подобной системы