чем сотовые, и принципиально не могут стать системами массовой мобилоной связи.

Название транковой связи происходит от английского trunk (ствол) и отражает то обстоятельство, что ствол связи в такой системе содержит несколько физических (как правило, частотных) каналов, каждый из которых может быть предоставлен любому из абонентов системы; зга ситуация в точности совпадает с имеющейся в сотовой связи в пределах одной соты. Указанная особенность отличает системы транковой связи от предшествовавших ей систем двусторонней радиосвязи, в которых каждый абонент имел возможность доступа лишь к одному каналу, но последний должен был поочередно обслуживать ряд абонентов.

Как нетрудно убедиться, с учетом изложенных в разделе 2.5 принципов расчету систем массового обслуживания системы транковой связи в сравнении с такими более примитивными системами обладают значительно более высокой емкостью (пропускной способностью) при тех же показателях качества обслуживания. Транковую связь называют также транкинговой связью или просто транкингом. В отечественной литературе нередко используется наименование радиальные или радиально-зоновые системы связи; последнее относится к случаю, когда система состоит из нескольких зон, что соответствует нескольким ячейкам (сотам) системы сотовой связи.

Если использовать аналогию с сотовой связью, то в простейшем случае система транковой связи - это одна ячейка сотовой системы, но при несколько специфическом наборе услуг. Сотовая система всегда строится в виде множества ячеек, замыкающихся на общий центр коммутации, с передачей обслуживания из ячейки в ячейку по мере перемещения абонента. При необходимости наращивания емкости сотовой системы производится дополнительное дробление ячеек с соответствующей модификацией частотного плана (распределения частот по ячейкам). В системе же транковой связи, заведомо идущей на функционирование с ограниченной емкостью, обычно стремятся предельно увеличить зону действия. Практически радиус ячейки транковой связи может достигать 40...50 км и более. Отсюда с неизбежностью вытекает большая по сравнению с сотовой связью мощность передатчика, больший расход энергии источника питания, большие габариты и масса абонентских терминалов.

Даже если система транковой связи строится в виде нескольких ячеек (многозоновая система), это делается в первую очередь ради расширения зоны действия, а не ради повышения емкости, и размеры ячеек (зон) остаются достаточно большими. Централизованное управление совокупностью зон остается при этом ограниченным, равно как и передача обслуживания из зоны в зону, которая, если она вообще реализуется, приводит к кратковременному прерыванию связи. Если же в погоне за емкостью пойти на дробление ячеек с уменьшением их размеров, с применением принципа повторного использования частот и с передачей

обслуживания между ячейками, то мы как раз и придем к тому, что существует сегодня под названием системы сотовой связи. Основное применение систем транковой связи - корпоративная (служебная, ведомственная) связь, например оперативная связь пожарной службы с числом выходов (каналов) «в город», значительно меньшим числа абонентов системы.

Для упрощения и удешевления системы в транковой связи нередко используется полудуплексный режим работы, при котором один и тот же физический канал поочередно используется для связи в прямом и обратном направлениях. Наиболее распространенный метод множественного доступа - с разделением каналов по частоте (FDMA), хотя известны и примеры с использованием временного разделения (TDMA).

Для повышения пропускной способности обычно накладываются ограничения на длительность разговора, а специфика корпоративной связи находит отражение в системе приоритетов пользователей, учитываемых при предоставлении канала связи в условиях очереди, и в объединении абонентов в группы с возможностью диспетчерского вызова одновременно всех абонентов группы. Та же специфика обусловливает более высокие в среднем по сравнению с сотовой связью требования к оперативности и надежности установления связи. Кроме информации речи в системах транковой связи возможна передача и некоторых других видов информации, в частности, цифровой - управления, телеметрии, охранной сигнализации и др.

Среди протоколов (стандартов) транковой связи наиболее известны открытые европейские протоколы - МРТ 1327, TETRA и специализированные (лицензируемые) протоколы - LTR, SmartNet, EDACS и др. Открытые протоколы не защищены патентами, и соответствующее им оборудование производится многими компаниями. Эти протоколы допускают внесение изменений, связанных, например, с национальными особенностями отдельных стран. Аналоговый протокол МРТ 1327 с уточнениями МРТ 1343, МРТ 1347, МРТ 1352, МРТ 1318, MAP 27 широко распространен в Европе.

Концепцией транкинговой связи России он рекомендован для создания соответствующих отечественных национальных систем. Новый цифровой протокол TETRA (Trans European Trunked Radio) должен вводиться с 1997 г.; он предназначен, в частности, для корпоративных сетей полиции и таможенных служб и должен сменить протокол МРТ с обеспечением сопряжения и преемственности соответствующих систем транковой связи. К категории транковых систем по сути относится и известная отечественная система «Алтай», в свое время первая автоматическая система дуплексной радиотелефонной связи, созданная в 60-х годах и прослужившая около 30 лет. Современные транковые системы работают в Диапазонах частот 136...174, 330...380, 403...480, 806...825, 851...870, 896...901, 935...940 МГц; характерные полосы частотных каналов составляют 12,5 или 25 кГц.

4.3. Персональный радиовызов (пейджинг)

Системы персонального радиовызова [56, 82, 37, 71, 3, 89 и др.], или пейджинговые системы (от английского paging - вызов), - это системы односторонней мобильной связи, обеспечивающие передачу коротких сообщений из центра системы (с пейджингово-го терминала) на миниатюрные абонентские приемники (пейджеры). В отечественной литературе для них иногда используются также наименования «системы поискового вызова» или «системы радиопоискового вызова».

В простейшем случае система персонального радиовызова состоит из пейджингового терминала, базовой станции и пейджеров. Терминал, включающий пульт оператора вызова и контроллер системы, выполняет все функции управления системой. Базовая станция состоит, из радиопередатчика и антенно-фидерного устройства и обеспечивает передачу пейджинговых сигналов на всю зону действия системы, радиус которой может составлять до 100 км. Пейджеры осуществляют прием тех сообщений, которые им адресованы. В более сложных случаях система персонального радиовызова может иметь несколько радиопередатчиков, по возможности равномерно распределенных в пределах зоны действия, что позволяет более надежно обеспечить связью всю зону.

В системах персонального радиовызова могут передаваться сообщения четырех типов: тональные, цифровые, буквенно-цифровые, речевые. Тональные сообщения были единственным типом сообщений в ранних моделях пейджеров, и смысл их мог быть, например, таким: «Позвоните в офис и узнайте новости!» [Дифровое сообщение может содержать номер телефона, по которому следует позвонить. Наиболее распространенным типом сообщений является буквенно-цифровое, оно может содержать практически любой текст длиной до 100...200 и более символов. [Дифровое или буквенно-цифровое сообщение отображается на дисплее пейджера, который может иметь от одной до восьми строк, до 12...20 символов в строке. Длинные сообщения отображаются по частям. Передача речевых сообщений широкого распространения пока не получила. Вызов абонента, т.е. адресация сообщения, может осуществляться одним из трех способов: индивидуально, нескольким абонентам (общий вызов) или группе абонентов (групповой вызов). В первом случае вызов адресуется конкретному абоненту по его индивидуальному номеру, во втором -. нескольким абонентам с последовательной передачей их индивидуальных номеров, в третьем - вызов адресуется одновременно группе абонентов по общему групповому номеру. Сообщения, подлежащие передаче, также вводятся в систему одним из трех способов: голосом через телефонную сеть и оператора пейджин-говой связи; через телефонную сеть с тональным набором - сообщение набирается на клавиатуре телефонного аппарата и про-

ХОДИТ сразу на пейджинговый терминал, минуя оператора; через телефонную сеть с персонального компьютера с набором сообщения на пульте компьютера и выходом также непосредственно на пейджинговый терминал.

Основная отличительная особенность пейджинговой связи, имеющая качественный характер, - асинхронная передача информации, т.е. работа вне реального времени, когда сообщение передается не в момент его выдачи отправителем, а в порядке очереди с аналогичными сообщениями других отправителей, хотя практически задержка от момента получения сообщения до его передачи в эфир невелика, обычно она не превышает нескольких минут. В сочетании с краткостью сообщений, передаваемых к тому же только в одну сторону, обеспечивается весьма эффективное использование канала связи, по меньшей мере на два порядка более эффективное (по числу обслуживаемых абонентов), чем в сотовой связи, даже с учетом повторного использования частот в последней. В результате пейджинг оказывается технически проще и экономичнее сотовой связи, т.е. в конечном итоге значительно дешевле для абонента. Это позволяет иногда, не без оттенка юмора, называть пейджинг «мобильной связью для бедных».

Помимо сообщений, предназначенных конкретным абонентам или группам абонентов, в пейджинговых системах обычно организуется своеобразный общий информационный канал, содержащий оперативную информацию о биржевых новостях, погоде, обстановке на дорогах и т.п. В пейджерах, как правило, предусматривается ряд дополнительных услуг: часы, календарь, возможность регулировки типа и громкости звукового сигнала, сохранение в памяти полученных ранее сообщений с возможностью их повторного чтения и др. Поскольку пейджер работает только в режиме приема, он весьма экономичен по питанию. Типовые габариты пейджера 80 х 50 х 20 мм, масса порядка 100 г. Используемые частотные диапазоны 135... 175, 278...284, 322...328, 406...423, 435...480, 495...512, 929...932 МГц; полосы частотных каналов 12,5...25 кГц.

В последнее время стали появляться публикации о разработке пейджеров для двусторонней связи, обеспечивающих, в частности, передачу подтверждений о приеме сообщений, но пока не ясно, насколько широкое распространение они получат. Из стандартов пейджинговой связи упомянем POCSAG (Post Office Standardisation Advisory Group), разработанный в Англии в 1978 г. и рекомендованный МККР в 1982 г. в качестве первого международного стандарта, ERMES (European Radio Messaging System), включающий в числе прочего возможность роминга, и семейство протоколов FLEX (включая ReFLEX и JnFLEXion), предусматривающее двустороннюю передачу данных и передачу голосовых сообщений.

Таким образом, системы персонального радиовызова предоставляют услуги удобного и Относительно дешевого вида мобильной связи, но с существенными ограничениями: связь одно-

сторонняя, не в реальном времени и только в виде коротких сообщений. Поэтому пейджинг удачно дополняет сотовую связь, но никак не заменяет обычного телефонного общения, позволяющего вести диалог в реальном времени. Если сотовая связь - это в первую очередь мобильный телефон, то пейджинг можно назвать «мобильным телеграфом», но с передачей «телеграмм» в одном направлении. Системы персонального радиовызова получили в мире довольно широкое распространение - в целом того же порядка, что и системы ситовой связи, хотя их распространенность в разных странах существенно различается. В 1990 г. в мире использовалось 20 миллионов пейджеров, в 1997 г. - уже более 100 миллионов. В числе стран с интенсивным использованием пей-джинга - Сингапур, Гонконг, Тайвань, США, Япония. В России в 1996 г. число абонентов пейджинговых систем составляло более 200 тысяч - примерно столько же, сколько и в сотовой связи.

4.4. Мобильная спутниковая связь

Системы мобильной спутниковой связи представляют срав- нительно новый, очень мощный, гибкий и быстро развивающийся вид мобильной связи. Использование спутников в системах связи началось фактически сразу же после запуска первых ИСЗ в 1957...1958 гг., и до настоящего времени связь остается одной из \ основных областей их практического применения наряду с глобальной навигацией и разнообразными исследованиями Земли из космоса - от военной разведки до прогноза погоды и мониторинга природных ресурсов. Предложения об использовании спутников для связи высказывались и раньше. Например, Артур Кларк, в то время секретарь Британского межпланетного общества, в 1945 г. опубликовал статью с изложением идеи всемирной системы связи, использующей три спутника на геостационарной орбите [93]. Без сомнения, у всех на слуху названия серий спутников «Космос», , «Горизонт», «Молния». Сегодня число таких названий составляет несколько десятков, и основные из них, относящиеся к связи, мы ; постараемся кратко охарактеризовать.

В зависимости от назначения спутниковые системы связи могут быть военными, гражданскими государственными (напри- t мер, системы телевизионного вещания) или коммерческими; ста-циОнарными (фиксированными) или подвижными; связь может i осуществляться в реальном времени или с задержкой, например с накоплением и последующим «сбросом» информации.

По типам используемых орбит ИСЗ спутниковые системы связи классифицируются следующим образом* :

*) орбита ИСЗ в общем случае представляет собой эллипс, один из фокусов которого совпадает с центром Земли. Ближайшая к Земле точка орбиты называется перигеем, наиболее удаленная - апогеем, частным случаем эллипса является окру)<< ность (круговая орбита). Наклонением орбиты называется двугранный угол, образуе-

- высокоорбитальные, или геостационарные (GEO - Geostationary Earth Orbit) - с круговыми экваториальными орбитами высотой около 40 тыс. км; при этом период обращения спутника вокруг Земли равен 24 ч, т.е. спутник оказывается неподвижным относительно Земли: он постоянно «висит» над одной и той же точкой экватора;

- среднеорбитальные (МЕО - Medium Earth Orbit) - с круговыми орбитами высотой порядка 10 тыс. км;

- низкоорбитальные (LEO - Low Earth Orbit) - с круговыми орбитами высотой 700...2000 км;

- высокоэллиптические (НЕО - Highly Elliptical Orbit) - с вытянутыми эллиптическими орбитами, имеющими радиус перигея порядка тысячи километров и радиус апогея порядка одного или нескольких десятков тысяч километров. Среднеорбитальные и низкоорбитальные системы иногда

объединяют под общим названием низкоорбитальных; по типу используемых H(J3 их разделяют также на большие (масса ИСЗ в пределах 500...2000 кг) и малые (50...100 кг).

Приведем некоторые примеры, не затрагивая систем военного назначения [93, 52, 77, 47, 39, 30, 90,16 и др.].

Прежде всего, следует отметить большую группу систем стационарной (фиксированной) связи, использующих спутники на геостационарных или высокоэллиптических орбитах. Сюда относятся всемирная система INTELSAT, а также несколько региональных систем - европейская EUTELSAT, средневосточная-ARABSAT и ряд других (все на геостационарных ИСЗ). В России (ранее в СССР) к этой же группе принадлежат системы на базе группировок высокоэллиптических спутников «Молния» и геостационарных «Радуга», «Горизонт», «Стационар», «Луч», «Экспресс», «Экран», «Галс». На основе последних были реализованы национальная система спутниковой связи и вещания «Орбита» и международная система спутниковой связи «Интерспутник». Крупнейшим оператором спхтниковой связи в России является Государственное предприятие «Космическая связь» (ГПКС). Оно владеет пятью Центрами космической связи (телепортами), через которые осуществляется выход на спутники перечисленных выше группировок. ГПКС выполняет функции международного оператора спутниковой связи и является официальным представителем России в «Интелсате» и «Евтелсате». К этой же группе можно отнести интенсивно развивающиеся системы VSAT (Very Small Aperture Terminals - терминалы с очень малой апертурой антенны), предназначенные для бизнес-связи и отличаю1 \иеся сравнительно портативными терминалами с антеннами диаметром порядка 1...2 м, но требующие

Мый плоскостью орбиты и плоскостью экватора Земли. Орбита с нулевым наклонением называется экваториальной, ее плоскость совпадает с плоскостью экватора; орби-.Та с наклонением 90 градусов - полярная, движущийся по ней спутник проходит точно Над полюсами. Промежуточные орбиты называют наклонными, их наклонение лежит в •пределах от О до 90 градусов. Орбиты с большим наклонением, порядка 70 градусов и более, иногда называют приполярными.