Главная Коллекция "Otherreferats" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Разработка абонентского приемо-передатчика

Разработка абонентского приемо-передатчика

Анализ стандартов цифровой радиосвязи. Архитектура сетей связи стандарт TETRA, пути развития транкинговых систем в России. Структурная схема приемопередатчика абонентской станции цифровой транкинговой связи. Основные параметры передатчика и приемника.

Рубрика	Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	28.05.2018
Размер файла	2,1 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение
Глава 1. Принципы построения транкинговых систем связи

1.1 Сравнительный анализ стандартов цифровой радиосвязи
1.2 Описание стандарта TETRA
1.3 Архитектура сетей связи стандарт TETRA
1.4 Реализация стандарта TETRA
1.5 Развитие систем стандарта TETRA в Мире

1.5.1 Возможные пути развития транкинговых систем связи в России

Глава 2. Разработка структурной схемы приемо-передатчика

2.1 Основные параметры радиотракта стандарта TETRA

2.1.1 Модуляция
2.1.2 Демодуляция
2.1.3 Особенности распространения сигнала с модуляцией р/4-DQPSK
2.1.4 Основные параметры передатчика
2.1.5 Основные параметры приемника

Глава 3 Разработка принципиальной схемы

3.1 Структурная схема приемопередатчика абонентской станции цифровой транкинговой связи
3.2 Выбор элементной базы для построения передатчика

3.2.1 Выбор активных элементов усилителя мощности

3.3 Выбор схемы регулятора мощности

Глава 4. Расчет усилителя мощности

4.1 Расчет режима выходного каскада
4.2 Расчет режима предварительного каскада
4.3 Расчет согласующих цепей

4.3.1 Расчет трансформирующих цепей выходного каскада

Глава 5. Расчет выходного фильтра
Глава 6. Разработка принципиальной схемы абонентского приемопередатчика
Глава 7. Безопасность жизнедеятельности

7.1 Наличие опасных и вредных факторов
7.2 Требования к параметрам воздушной среды
7.3 Требования к шуму
7.4 Требование к освещению помещений и рабочих мест
7.5 Требования по электробезопасности
7.6 Пожарная безопасность

Заключение
Приложение А
Список использованных источников

Введение

Под термином «транкинг» понимается метод равного доступа абонентов к общему выделенному пучку каналов, при котором конкретный канал закрепляется для каждого сеанса связи индивидуально в зависимости от распределения нагрузки в системе (само слово «транк» происходит от английского TRUNK, т.е. пучок, ствол; в телефонии этот термин означает «магистраль»). Этот метод применяется практически во всех современных системах радиотелефонной связи, в том числе сотовой, и позволяет при равном частотном ресурсе обеспечивать более высокую емкость таких систем по сравнению с системами, использующими фиксированные каналы.

Определение «транкинговые системы» изначально закрепилось за системами подвижной радиотелефонной связи, ориентированными на организацию ведомственной, внутрипроизводственной и технологической связи, т.е. некоммерческого назначения (в смысле продажи услуг связи).

В принятой за рубежом классификации эти системы относятся к специальным или профессиональным системам подвижной связи, соответственно -- SMR (Special Mobile Radio) или PMR (Porfessional Mobile Radio) иногда обозначение PMR трактуют как частные системы подвижной связи --Private Mobile Radio. В настоящее время наблюдается активное сближение классических транкинговых и сотовых систем, как по принципам построения, так и по набору предоставляемых услуг. Поэтому ряд транкинговых систем из чисто технологических начинает переходить в разряд общего пользования.

Особым спросом системы стандарта TETRA пользуется среди транспортных компаний, в особенности служб метрополитена.

Строительство первых систем цифровой транкинговой связи стандарта TETRA в России повлекло за собой государственные меры, призванные активизировать отечественных разработчиков. «Зеленый» свет производству российской аппаратуры TETRA дало решение Государственной комиссии по электросвязи (ГКЭС).

Практика развертывания первых опытных зон показала, что при внедрении проектов этого стандарта приходится учитывать не только специфические потребности российских пользователей, но и особые условия построения сетей в различных регионах России. Поэтому необходимость разработки отечественной аппаратуры этого стандарта. Главным камнем преткновения на пути TETRA в России стал частотный ресурс. Из-за отсутствия такового у нас пока не могут быть развернуты единые сети даже таких крупных корпораций как РАО «ЕЭС» и МПС.

Поэтому тема квалификационной работы, связанная с разработкой абоненткой станции является актуальной.

Глава 1. Принципы построения транкинговых систем связи

1.1 Сравнительный анализ стандартов цифровой радиосвязи

Для сравнения рассмотрим технические характеристики и функциональные возможности. Обобщенные сведения о системах стандартов EDACS, TETRA, APCO 25, Tetrapol, iDEN и их технические характеристики приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

№	Характе- ристика стандарта (системы) связи	EDACS	TETRA	APCO25	Tetrapol	IDEN
1.	Разработчик стандарта	Ericsson (Швеция)	ETSI	APCO	Matra Communications (Франция)	Motorola
2.	Статус стандарта	корпора- тивный	открытый	открытый	корпора- тивный	корпора- тивный с открытой архи- тектурой
3.	Основные производители радиосредств	Ericsson	Nokia, Motorola, OTE, Rohde&Schwarz	Motorola, E.F.Johnson Inc., Transcrypt, ADI Limited	Matra, Nortel,CS Telecom	Motorola
4.	Возможный диапазон рабочих частот, МГц	138-174; 403-423; 450-470; 806-870	138-174; 403-423; 450-470; 806-870	138-174; 406-512; 746-869	70-520	805-821/ 855-866
5.	Разнос между частотными каналами, кГц	25; 12,5 (передача данных)	8	12,5; 6,25	12,5; 10	25
6.	Эффективная полоса частот на один речевой канал, кГц	25	6,25	12,5; 6,25	12,5; 10	4,167
7.	Вид модуляции	FM	p/4-DQPSK	C4FM (12,5 кГц) CQPSK (6,25 кГц)	GMSK (BT=0,25)	M16-QAM
8.	Метод речевого кодирования и скорость речепреобра- зования	адаптивное много- уровневое кодирование (преобра- зование 64Кбит/с и компрессия до 9,2 Кбит/с)	CELP (4,8 Кбит/с)	IMBE (4,4 Кбит/с)	RPCELP (6 Кбит/с)	VSELP (7,2 Кбит/с)
9.	Скорость передачи информации в канале, бит/с	9600	7200 (28800 - при передаче 4-х информационных каналов на одной физичекой частоте)	9600	8000	9600 (до 32К при передаче данных в пакетном режиме)
10.	Время установления канала связи, с	0,25 (в однозоновой системе)	0,2 с - при индив. вызове (min); 0,17 с - при групповом вызове (min)	0,25 - в режиме прямой связи; 0,35 - в режиме ретрансляции; 0,5 - в радио- подсистеме	не более 0,5	не более 0,5
11.	Метод разделения каналов связи	МДЧР	МДВР (с использованием частотного разделения в многозоновых системах)	МДЧР	МДЧР	МДВР
12.	Вид канала управления	выделенный	выделенный или распределенный (в зависимости от конфи- гурации сети)	выделенный	выделенный	Выделенный или распре- деленный (в зависимости от конфи- гурации сети)
13.	Возможности шифрования информации	стандартный фирменный алгоритм сквозного шифрования	1) стандартные алгоритмы; 2) сквозное шифрование	4 уровня защиты информации	1) стандартные алгоритмы; 2) сквозное шифрование	нет сведений

Функциональные возможности, предоставляемые системами стандартов цифровой транкинговой радиосвязи, представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

№	Функциональные возможности системы связи	EDACS	TETRA	APCO 25	Tetrapol	IDEN
1.	Поддержка основных видов вызова (индивид., групповой, широковещ.)	+	+	+	+	+
2.	Выход на ТФОП	+	+	+	+	+
3.	Полнодуплексные абонентские терминалы	+	+	-	-	+
4.	Передача данных и доступ к централизованным базам данных	+	+	+	+	+
5.	Режим прямой связи	+	+	+	+	н/с
6.	Автоматическая регистрация мобильных абонентов	+	+	+	+	+
7.	Персональный вызов	-	+	+	+	+
8.	Доступ к фиксированным сетям IP	+	+	+	+	+
9.	Передача статусных сообщений	+	+	+	+	+
10.	Передача коротких сообщений	-	+	+	+	+
11.	Поддержка режима передачи данных о местоположении от системы GPS	+	+	н/с	+	н/с
12.	Факсимильная связь	-	+	+	+	+
13.	Возможность установки открытого канала	-	+	н/с	+	-
14.	Множественный доступ с использованием списка абонентов	-	+	+	+	+
15.	Наличие стандартного режима ретрансляции сигналов	н/с	+	+	+	н/с
16.	Наличие режима «двойного наблюдения»	-	+	н/с	+	н/с

Рассматривая технические характеристики и функциональные возможности представленных стандартов транкинговой связи, можно отметить, что все стандарты имеют высокие (относительно данного класса систем подвижной радиосвязи) технические показатели. Они позволяют строить различные конфигурации сетей связи, обеспечивают разнообразные режимы передачи речи и данных, связь с ТФОП и фиксированными сетями. В средствах радиосвязи данных стандартов используются эффективные методы речепреобразования и помехоустойчивого кодирования информации. Все стандарты обеспечивают высокую оперативность связи.

Стандарты TETRA, APCO 25, Tetrapol и iDEN специфицируют широкий спектр предоставляемых стандартных услуг связи, по уровню сравнимый между собой. (Как правило, перечень предоставляемых услуг определяется при проектировании конкретной системы или сети радиосвязи.)

Выполняются специальные требования к системам радиосвязи служб общественной безопасности. Информация о наличии некоторых специфических услуг связи, ориентированных на использование представителями служб общественной безопасности, представлена в таблице 1.3.

Таблица 1.3.

№	Специальные услуги связи	EDACS	TETRA	APCO 25	Tetrapol
1.	Приоритет доступа	+	+	+	+
2.	Система приоритетных вызовов	+	+	+	+
3.	Динамическая перегруппировка	+	+	+	+
4.	Избирательное прослушивание	+	+	+	+
5.	Дистанционное прослушивание	-	+	н/с	+
6.	Идентификация вызывающей стороны	+	+	+	+
7.	Вызов, санкционированный диспетчером	+	+	+	+
8.	Передача ключей по радиоканалу (OTAR)	-	+	+	+
9.	Имитация активности абонентов	-	-	-	+
10.	Дистанционное отключение абонента	н/с	+	+	+
11.	Аутентификация абонентов	н/с	+	+	+

Так как представленные в таблице стандарты разрабатывались в интересах служб общественной безопасности, все они обеспечивают выполнение большинства требований, предъявляемых к специальным системам связи, что можно видеть по таблице 1.2. Представленные цифровые стандарты обеспечивают высокую оперативность связи (время доступа для всех систем - не более 0,5 с) и предусматривают возможности повышения отказоустойчивости сетей радиосвязи за счет гибкой архитектуры. Все стандарты позволяют реализовать защиту информации: для систем TETRA и Tetrapol стандарты предусматривают возможность использования как стандартного алгоритма шифрования, так и оригинальных алгоритмов за счет сквозного шифрования;

При рассмотрении перечня предоставляемых каждым стандартом специальных услуг связи можно отметить, что стандарт TETRA,наряду с APCO 25, Tetrapol обеспечивает сравнимый уровень специальных услуг, а EDACS - несколько меньший.

При выборе стандарта радиосвязи необходимо учитывать информацию о том, является ли стандарт открытым или корпоративным (закрытым).

Открытые стандарты, к которым относятся TETRA и APCO 25, обеспечивают создание конкурентной среды, привлечение большого количества производителей базового оборудования, абонентских радиостанций, тестовой аппаратуры для выпуска совместимых радиосредств, что способствует снижению их стоимости. Доступ к спецификациям стандартов предоставляется любым организациям и фирмам, вступившим в соответствующую ассоциацию. Пользователи, выбирающие открытый стандарт радиосвязи, не попадают в зависимость от единственного производителя и могут менять поставщиков оборудования. Открытые стандарты пользуются поддержкой со стороны государственных и правоохранительных структур, крупных компаний многих стран мира, а также поддержаны ведущими мировыми производителями элементной и узловой базы.

1.2 Описание стандарта TETRA

TETRA представляет собой стандарт цифровой транкинговой радиосвязи, состоящий из ряда спецификаций, разработанных Европейским институтом телекоммуникационных стандартов ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Стандарт TETRA создавался как единый общеевропейский цифровой стандарт. Поэтому до апреля 1997 г. аббревиатура TETRA означала Трансевропейское транкинговое радио (Trans-European Trunked RAdio). Однако в связи с большим интересом, проявленным к стандарту в других регионах, территория его действия не ограничивается только Европой. В настоящее время TETRA расшифровывается как Наземное транкинговое радио (TErrestrial Trunked RAdio).

TETRA - открытый стандарт, т. е. предполагается, что оборудование различных производителей будет совместимо. Доступ к спецификациям TETRA свободен для всех заинтересованных сторон, вступивших в ассоциацию «Меморандум о взаимопонимании и содействии стандарту TETRA» (MoU TETRA). Ассоциация, в которую в конце 2001 г. входило более 80 участников, объединяет разработчиков, производителей, испытательные лаборатории и пользователей различных стран.

Стандарт TETRA состоит из двух частей: TETRA V+D (TETRA Voice+Data) - стандарта на интегрированную систему передачи речи и данных, и TETRA PDO (TETRA Packet Data Optimized) - стандарта, описывающего специальный вариант транкинговой системы, ориентированный только на передачу данных.

В стандарт TETRA входят спецификации беспроводного интерфейса, интерфейсов между сетью TETRA и цифровой сетью с интеграцией услуг (ISDN), телефонной сетью общего пользования, сетью передачи данных, учрежденческими АТС и т. п. В стандарт включено описание всех основных и дополнительных услуг, предоставляемых сетями TETRA. Специфицированы также интерфейсы локального и внешнего централизованного управления сетью.

Рассмотрим технические сведения о радиоинтерфейсе. Радиоинтерфейс стандарта TETRA предполагает работу в стандартной сетке частот с шагом 25 кГц. Необходимый минимальный дуплексный разнос радиоканалов - 10 МГц. Для систем стандарта TETRA могут использоваться некоторые поддиапазоны частот от150 до 900МГц. В странах Европы за службами безопасности закреплены диапазоны 380-385/390-395 МГц, а для коммерческих организаций предусмотрены диапазоны 410-430/450-470 МГц и 870-876/915-921МГц.

В системах стандарта TETRA V+D используется метод многостанционного доступа с временным разделением (МДВР) каналов связи. На одной физической частоте может быть организовано до 4 независимых информационных каналов.

Сообщения передаются мультикадрами длительностью 1,02 с. Мультикадр содержит 18 кадров, один из которых является контрольным. Кадр имеет длительность 56,67 мс и содержит 4 временных интервала (time slots). В каждом из временных интервалов передается информация своего временного канала. Временной интервал имеет длину 510 бит, из которых 432 являются информационными (2 блока по 216 бит).

В системах стандарта TETRA используется относительная фазовая модуляция типа p/4-DQPSK (Differrential Quadrum Phase Shift Keying). Скорость модуляции - 36 Кбит/с.

Для преобразования речи в стандарте используется кодек с алгоритмом преобразования типа CELP (Code Excited Linear Prediction). Скорость цифрового потока на выходе кодека составляет 4,8 Кбит/с. Цифровые данные с выхода речевого кодека подвергаются блочному и сверточному кодированию, перемежению и шифрованию, после чего формируются информационные каналы. Пропускная способность одного информационного канала составляет 7,2 Кбит/с, а скорость цифрового информационного потока данных - 28,8 Кбит/с. (При этом общая скорость передачи символов в радиоканале за счет дополнительной служебной информации и контрольного кадра в мультикадре соответствует скорости модуляции и равна 36 Кбит/с.)

Системы стандарта TETRA могут функционировать в следующих режимах:

· транкинговой связи;

· с открытым каналом;

· непосредственной связи.

В режиме транкинговой связи обслуживаемая территория перекрывается зонами действия базовых приемопередающих станций. Стандарт TETRA позволяет как использовать в системах только распределенный канал управления, так и организовывать его сочетание с выделенным частотным каналом управления. При работе сети с распределенным каналом управления служебная информация передается либо только в контрольном кадре мультикадра (одном из 18), либо еще в специально выделенном временном канале (одном из 4-х каналов, организуемых на одной частоте). В дополнение к распределенному сеть связи может использовать выделенный частотный канал управления, специально предназначенный для обмена служебной информацией (при этом реализуются максимальные услуги связи).

В режиме с открытым каналом группа пользователей имеет возможность устанавливать соединение «один пункт - несколько пунктов» без какой-либо установочной процедуры. Любой абонент, присоединившись к группе, может в любой момент использовать этот канал. В режиме с открытым каналом радиостанции работают в двухчастотном симплексе.

В режиме непосредственной (прямой) связи между терминалами устанавливаются двух- и многоточечные соединения по радиоканалам, не связанным с каналом управления сетью, без передачи сигналов через базовые приемопередающие станции.

В системах стандарта TETRA мобильные станции могут работать в т. н. режиме «двойного наблюдения» («Dual Watch»), при котором обеспечивается прием сообщений от абонентов, работающих как в режиме транкинговой, так и прямой связи.

Для увеличения зон обслуживания в стандарте TETRA предусматривается возможность использования абонентских радиостанций в качестве ретрансляторов.

TETRA предоставляет пользователям ряд услуг, которые включены в стандарт по заявке Ассоциации европейской полиции (Schengen Group), сотрудничающей с техническим комитетом ETSI:

· вызов, санкционированный диспетчером (режим, при котором вызовы поступают только с санкции диспетчера);

· приоритетный доступ (в случае перегруженности сети доступные ресурсы присваиваются в соответствии со схемой приоритетов);

· приоритетный вызов (присвоение вызовов в соответствии со схемой приоритетов);

· приоритетное прерывание обслуживания вызовов (прерывание обслуживания вызовов с низким приоритетом, если ресурсы системы исчерпаны);

· избирательное прослушивание (перехват поступающего вызова без влияния на работу других абонентов);

· дистанционное прослушивание (дистанционное включение абонентской радиостанции на передачу для прослушивания обстановки у абонента);

· динамическая перегруппировка (динамическое создание, модификация и удаление групп пользователей);

· идентификация вызывающей стороны.

Стандарт TETRA обеспечивает два уровня безопасности передаваемой информации:

· стандартный уровень, использующий шифрование радиоинтерфейса (обеспечивается уровень защиты информации, аналогичный системе сотовой связи GSM);

· высокий уровень, использующий сквозное шифрование (от источника до получателя).

Средства защиты радиоинтерфейса стандарта TETRA включают механизмы аутентификации абонента и инфраструктуры, обеспечения конфиденциальности трафика за счет потока псевдоимен и специфицированного шифрования информации. Определенная дополнительная защита информации обеспечивается возможностью переключения информационных каналов и каналов управления в процессе ведения сеанса связи.

Более высокий уровень защиты информации является уникальным требованием специальных групп пользователей. Сквозное шифрование обеспечивает защиту речи и данных в любой точке линии связи между стационарными и мобильными абонентами. Стандарт TETRA задает только интерфейс для сквозного шифрования, обеспечивая тем самым возможность использования оригинальных алгоритмов защиты информации.

1.3 Архитектура сетей связи стандарт TETRA

Рассмотрим обобщенные схемы сетей связи. Для начального понимания принципов работы системы TETRA в стандарте дается упрощенные эталонные конфигурации сетей, состоящие из трех элементов:

· Мобильных станций (MS-Mobile Station);

· Инфраструктуры управления и коммутации (SwMI);

· Линейных станций(LS-Line Station).

Мобильные станции соединяются с инфраструктурой по радиоканалу, а линейные станции-с помощью проводных линий связи. Простейшие варианты эталонных конфигураций сетей радиосвязи стандарт TETRA представлены на рисунке 1.1, где радиоинтерфейс сети TETRA,радиоинтерфейс непосредственной связи, а проводная линия связи.

Рисунок 1.1 - Соединение двух мобильных станций с использованием инфраструктуры

Рисунок 1.3 - Соединение двух мобильных станций в режиме непосредственной связи без использования инфраструктуры

Функциональные схемы построения различных сетей связи стандартаTETRA представляются как совокупность элементов сети, соединенных определенными интерфейсами. Сеть стандарта TETRA содержат следующие основные элементы.

Базовая приемопередающая станция (BTS) -базовая стационарная радиостанция, обеспечивающая связь в определенной зоне (ячейки). БС выполняет основные функции, связанные с передачей радиосигналов: соединение из МС, шифрование линий связи, пространственно-разнесенный прием, управление исходной мощностью мобильных радиостанций, управление радиоканалами.

Устройство управления БС (BCF) - элемент сети с возможностями коммутации, который управляет несколькими БС и обеспечивает доступ к внешним сетям ISDN, PSTN, PDN,PABX, а также используется для подключения диспетчерских пультов и терминалов для эксплуатационного и технического обслуживания (O&M).

Контроллер БС (BSC) - элемент сети с большими в сравнении с устройством BCF коммутационными возможностями, который разрешает обмениваться данными между несколькими BCF. Так же, как и BCF, обеспечивает доступ к внешним сетям. BSC имеет гибкую модульную структуру, которая разрешает использовать большое количество интерфейсов разного типа. В сетях TETRA контролеры БС могут выполнять функции соединения с другими сетями TETRA и управление централизованными базами данных.

Диспетчерский пульт - устройство, которое подключается к контролеру БС по проводной линии и обеспечивает обмен информацией между оператором (диспетчером сети) и другими пользователями сети. Часто используется для широковещательной передачи информации, создания групп пользователей и т.п.

Мобильная станция (MS)-радиостанция, используемая подвижными абонентами.

Стационарная радиостанция (FRS - Fixed Radio Station) -радиостанция, которая используется абонентом в определенном месте.

Терминал технического обслуживания и эксплуатации- терминал, который подключается к устройству управления базовой станцией BCF и предназначенный для контроля за состоянием системы, проведение диагностики неисправностей, учета тарификационной информации и т.п. С помощью таких терминалов реализуется функция управления локальной сетью (LNM - Local Network Management).

Благодаря модульному принципу разработки оборудования, ТСС стандарта TETRA могут быть реализованы с разными иерархическими уровнями и разной географической длиной (от локальных до национальных). Функции управления БД и коммутации распределяются по всей сети, которая обеспечивает быструю передачу вызовов и сохранение ограниченной трудоспособности сети даже при потере связи с ее отдельными элементами.

На национальном или региональном уровне структура сети может быть реализована на основе сравнительно небольших подсетей TETRA, соединенных друг с другом с помощью межсистемного интерфейса ISI для создания общей сети. Под подсетью, по обыкновению, понимают автономную сеть и сеть, которая самосогласовывается. При этом возможно централизованное управление сетью. Вариант построения такая сеть показана на рисунке 1.4.

Каждая подсеть TETRA выполняет свои функции управления и коммутации, а также предоставляет возможность для централизованного управления сетью более высокого уровня. Структура подсети зависит от трафика, а также от требований по эффективности установления связи. Вариант сложной конфигурации сети стандарта TETRA показан на рисунке 1.5.

В случае, если не нужно резервирование каналов, возможно и достаточно создание подсети по конфигурации звезды рисунке 1.6.

При использовании линейных трактов подсеть TETRA может быть реализована в виде длинной линии (цепи). В этом случае каждый модуль УУ базовой станции BCF (Base Station Control Function) рядом с необходимой дальностью связи обеспечивает локальный доступ к внешним сетям рисунке 1.7.

Простейшая конфигурация подсети TETRA показана на рисунке 1.8, включает только один модуль BCF.

В сетях стандарта стандарта TETRA предполагаются разные способы обеспечения отказоустойчивости, что разрешает в случае отказа отдельных элементов сети сохранять полную или частичную трудоспособность, возможно, с ухудшением ряда параметров, таких как время установления соединения и т.д. Для сетей национального уровня, как правило, используется несколько альтернативных маршрутов соединения сетей регионального уровня, путем соединения контролеров базовых станции. Кроме этого, для региональных сетей предполагается взаимное копирование без базовых в контролерах базовых станций.

Рисунок 1.4 - Структура сети национального или регионального уровня

Рисунок 1.5 - Вариант конфигурации подсети стандарта TETRA

Рисунок 1.6 - Подсеть TETRA, построенная по конфигурации звезда

Рис. 1.7 - Конфигурация подсети стандарта TETRA в виде цепи

Рисунок 1.8 - Конфигурация подсети TETRA с одним модулем DCF

1.4 Реализация стандарта TETRA

Мировой рынок систем стандарта TETRA стремительно расширяется. Крупнейшие поставщики(Motorola, Nokia, Rohde & Schwarz, Simoco, OTE) приступили к поставкам первых многозоновых систем, их не менее именитые коллеги(Tait, Uniden, Maxon, Kenwood, ICOM) активно вступили в игру. Оборудование TETRA продвигается на рынке Европы, России, Юго-Восточной Азии.

Списки производителей оборудования, поддерживающего стандарта TETRA, обновляются ежемесячно. Практически все известные фирмы-производители решили для себя вопрос присоединения к какому-либо из открытых стандартов на цифровые транкинговые системы.

Рассмотрим некоторые примеры. В системе Nokia TETRA реализована значительная часть спецификаций стандарта TETRA . Ее пользователям может быть предоставлен как полный, так и только необходимый набор услуг.

Работа пользователей в системе Nokia TETRA основывается на концепции виртуальных выделенных систем - как во всех транкинговых системах, абонентов одной виртуальной сети(группы) не вмешиваются и не заменяют работы абонентов другой. В случае необходимости система Nokia TETRA способна обеспечивать взаимодействие различных виртуальных сетей - как правило, такая необходимость возникает в экстремальных ситуациях.

Система Nokia TETRA работает в диапазоне частот 380-400 МГц.

Со стороны абонентских радиостанций, имеющих порт передачи данных, в сеть может быть подключено различное цифровое оборудование - от компьютера до видеокамеры.

Цифровая транкинговая система связи ELETTRA позволяет создавать сети различного масштаба - от однозоновых до общенациональных. Она обеспечивает широкий спектр услуг речевой связи и передачи данных. Кроме того, ELETTRA - не просто система связи, но и целый набор аппаратно-программных средств, нацеленных на помощь потребителю в создании производственно-технических сетей.

Для примера рассмотрим технические характеристики системы базовой станции ELETTRA

1.Диапазоны рабочих частот:

· 380390 / 390400 МГц

· 4104520 / 3420430 МГц

· 450460 / 460470 МГц (по отдельному заказу)

2.Условия эксплуатации базовой станции:

3.Диапазон температур: - 10 +55 (в помещении)

4.Напряжение питания: 48 В постоянного тока

5.Потребляемая мощность: 50Вт + 200 Вт число ретрансляторов

6.Выходная мощность передатчика в антенне: 10 Вт

1.5 Развитие систем стандарта TETRA в Мире

Наибольшую активность в продвижении систем стандарта TETRA проявляют службы общественной безопасности европейских стран.

Пользователей правоохранительных органов в стандарте TETRA привлекает, в первую очередь, высокая оперативность связи, возможность работы в режиме групповых переговоров и прямой связи между абонентами сети. Немаловажное значение имеет возможность реализации надежной защиты передаваемой информации, а также наличие услуг связи, специально предусмотренных для выполнения требований правоохранительных органов.

Вторым по значимости сектором рынка системы стандарта TETRA является корпоративные сети радиосвязи энергетических компаний.

Пользователей этого класса, в большей степени, привлекают широкие возможности стандарта TETRA по передаче данных, причем одновременно с ведением переговоров. Такие возможности позволяют создавать системы сбора данных от необслуживаемых датчиков, передавать ремонтным бригадам большие объемы необходимых справочных данных и т.д.

1.5.1 Возможные пути развития транкинговых систем связи в России

В России пока не решен вопрос о федеральном стандарте в области цифровой транкинговой радиосвязи, однако уже заключено соглашение о поставке оборудования стандарта TETRA для оснащения метрополитена Санкт - Петербурга.

Ситуация свелась к тому, что диапазон частот 410-430 МГц, наиболее пригодный для развертывания полномасштабных систем стандарта TETRA, в большинстве регионов, включая Москву и Подмосковье, недоступен. На них работают военные станции спутникового слежения. Другой диапазон - 450-470 МГц - также перекрывается сотовыми операторами стандарта NMT-450 и системами связи МВД. Получается, что ведомства, получившие решения ГКРЧ на этот диапазон (РАО «ЕЭС» и МПС), на самом деле имеют только отдельные номиналы частот, а этого сосем недостаточно для развертывания системы TETRA вдоль магистралей на всей территории России.

Одним из вариантов решения частотной проблемы в федеральном масштабе в Минсвязи видят использование нестандартного для TETRA диапазона - 300 МГц и 470 МГц. Абонентская аппаратура для работы в этих частотах практически отсутствует. «Зарубежные производители, конечно, готовы выпускать необходимое для России оборудование, но это будет отдельный заказ, а соответсвенно другие цены под нестандартный диапазон. Если наладить производство абонентских станций в нашей стране, стоимость может быть снижена в несколько раз».

«Оптимальным видится процесс, при котором разработка на первом этапе проводится в кооперации с разработчиком, при этом российская сторона обеспечивает производство или сборку изделий, разработку специального программного обеспечения, адаптацию изделий к российскому условиям. По мере накопления опыта можно переходить к полностью отечественной разработке» - считает президент российского TETRA Форума Михаил Рыбаченков.

По решению Правительства России была создана ФСППС «ТЕТРАРУС» для решения вопроса об использования частотного ресурса.

Планируется выделение полос частот для ФСППС «ТЕТРАРУС» в двух диапазонах 400 и 800 МГц

1) На всей территории Российской Федерации за исключением центральной зоны радиусом 350 км от Москвы в диапазоне 400 МГц в полосах 412 - 417 МГц и 422 - 427 МГц;

2) В центральной зоне рассмотреть возможность частотного использования полос частот 870 - 876 / 615 - 921 МГц

В дальнейшем планируется переход от принципа распределения полос частот для транкинговой связи не на основе ведомственного подхода, а на основе коллективного использования имеющего частотного ресурса всеми заинтересованными пользователями федеральной сети «ТЕТРАРУС».

Глава 2. Разработка структурной схемы приемо-передатчика

2.1 Основные параметры радиотракта стандарта TETRA

2.1.1 Модуляция

В цифровых системах радиосвязи используются специальные виды модуляции, отличающиеся от аналоговых видов. Это вызвано как особенностями цифрового сигнала, позволяющего использовать более эффективные функциональные зависимости между модулируемым и модулирующим сигналами, так и необходимостью обеспечения электромагнитной совместимости с другими существующими системами связи. TETRA - одна из первых цифровых транкинговых систем связи, поэтому представляет интерес рассмотреть процессы модуляции и демодуляции сигнала в данной системе более подробно.

Для передачи сигнала по радиоканалу стандарт TETRA предлагает использовать дифференциальную квадратурную фазовую модуляцию со сдвигом символов р/4 (международное обозначение - р/4-DQPSK). Этот вид модуляции в настоящее время широко применяется во многих цифровых системах связи, например, в сотовой связи стандарта DAMPS, системе беспроводных телефонов DECT и др. Модуляция р/4-DQPSK позволяет формировать компактный спектр радиосигнала с малым уровнем внеполосных излучений при высокой скорости передачи информации и приемлемой помехоустойчивости. Кроме того, прием данного сигнала может осуществляться на разнообразные типы демодуляторов от простейшего частотного дискриминатора до когерентных демодуляторов, что немаловажно при построении радиоприемных устройств различного класса. Эти особенности с учетом высокой стоимости радиочастотного спектра в современных условиях создают веские предпосылки для широкого применения данного вида модуляции. Рассмотрим процессы модуляции и демодуляции сигнала в системе TETRA более подробно.

Функциональная схема модулятора приведена на рисунке 2.1. Вид сигналов в различных точках схемы показан на рисунке 2.2 Формирование сигнала происходит в несколько этапов.

На первом этапе поступающие на вход модулятора биты цифрового сигнала объединяются попарно в т. н. дибиты. На рисунке 2.2 границы дибитов отмечены пунктирными линиями. Каждому i-му дибиту в дешифраторе ставится в соответствие приращение фазового угла Дц_i. Такая процедура снижает скорость цифрового потока в два раза, так как два информационных бита кодируются одним значением фазового угла. Зависимость между дибитом и приращением фазового угла приведена в таблице 4.

Затем в накапливающем сумматоре, состоящем из линии задержки на длительность дибита и сумматора, происходит суммирование изменений фазы, в результате чего формируется фаза сигнала ц_i. рисунке 2.3 показана комплексная плоскость с отображением возможных позиций фазы. Из рисунка видно, что возможны 8 положений вектора с фазовыми углами кратными, р/4.

Рисунок 2.1 - р/4-DQPSK модулятор.

На следующем этапе в соответствии со структурной схемой в функциональных преобразователях вычисляются квадратурные компоненты комплексной огибающей сигнала.

Is_i=cos(ц_i) - синфазная компонента;

Qs_i=sin(ц_i) - квадратурная компонента.

Таблица 2.1

Дибит	Приращение фазового угла (Дц_i)
00
01
10
11

Сформированный сигнал в точках а и b структурной схемы имеет вид последовательности дельтафункций с ограниченным набором нормированных значений амплитуды:

Импульсный сигнал поступает на формирующие фильтры низкой частоты (ФНЧ). Эти фильтры предназначены для формирования спектра радиосигнала и определенной формы его комплексной огибающей. Данные фильтры являются важнейшими элементами модулятора и демодулятора. Их характеристики отвечают определенным требованиям, которые будут рассмотрены ниже, здесь отметим лишь, что на их выходе квадратурные компоненты приобретают сглаженный вид, соответствующий импульсным характеристикам фильтров. Сглаженные квадратурные компоненты представим в следующем виде.

Is_i(t)=А_С(t)cos(ц_i); Qs_i(t)=A_S(t)sin(ц_i),

где А_C(t), А_S(t), - амплитуды компонент.

Рисунок 2.2 - Форма сигналов в отдельных точках модулятора.

На рисунке 2.2 с, d показана приблизительная форма квадратурных компонент без учета задержки сигнала в ФНЧ. Однако принципиальным является то, что квадратурные компоненты плавно меняются на интервале дибита. Генератор и фазовращатель формируют квадратурные колебания несущей или промежуточной частоты f₀. После попарного перемножения квадратурных компонент и суммирования получим р/4-DQPSK сигнал. Математически эти операции можно представить следующим образом:

Рисунок 2.3 - Отображение возможных положений фазы сигнала на комплексной плоскости при р/4-DQPSK модуляции.

Сформированный сигнал при необходимости переносится на несущую частоту, усиливается и излучается в эфир. Следует отметить еще одну важную особенность р/4-DQPSK модуляции. Из приведенных пояснений следует, что обработка каждого дибита связана с плавным изменением фазы сигнала. А, как известно, скорость изменения фазы можно рассматривать как частотную модуляцию. При р/4-DQPSK модуляции возможны две скорости изменения фазы: большая - при обработке дибитов, требующих изменения фазы на ±3р/4, и меньшая при изменении фазы на ±р/4. Значения девиации можно найти из выражения

где Т - длительность дибита.

Подставив известные значения: Т=1/18 кГц, Дц₁=3 р/4, Дц₂= р/4, получим Дf₁=6,75 кГц, Дf₂=2,25 кГц. Отсюда следует, что при передаче рассмотренного ранее поля коррекции частоты последовательно излучается частота на 6,75 кГц ниже несущей, затем на 2,25 кГц выше и снова на 6,75 кГц ниже, что позволяет при необходимости проводить синхронизацию несущей частоты на приемной стороне.

Таким образом, р/4-DQPSK модуляцию можно рассматривать как разновидность четырехуровневой частотной модуляции.

Из приведенного описания основных этапов формирования сигнала видно, что реализация модулятора может быть выполнена при широком использовании цифровых элементов. Например, учитывая периодичность тригонометрических функций и ограниченный набор значений фазовых углов, приведенная схема от входа до точек а и b может быть реализована с помощью известных схем дешифраторов, т. е. без математических вычислений.

Как отмечалось выше, прием р/4-DQPSK сигнала может осуществляться на демодуляторы различных типов. Наличие в сигнале четырехуровневой частотной модуляции позволяет принимать сигнал на обычный частотный детектор, однако при этом простота реализации детектора обменивается на ухудшение помехоустойчивости приема. Прием на когерентные демодуляторы, обладающие высокими характеристиками по помехоустойчивости, резко усложняет приемник.

2.1.2 Демодуляция

Для пояснения принципов демодуляции р/4-DQPSK сигнала рассмотрим квадратурный демодулятор с синхронизацией по частоте. Его структурная схема показана на рисунке 2.4. На вход демодулятора поступает сигнал (1). Цепь, состоящая из генератора опорной частоты с автоподстройкой (АПЧ) и фазовращателя, формирует квадратурные опорные колебания, синхронизированные с несущей частотой сигнала. В точках а и b сигнал разделяется на квадратурные компоненты

где Ц_k (t) - фаза сигнала при передаче k-ого дибита, Ш - случайная начальная фаза опорного колебания.

Далее квадратурные компоненты фильтруются ФНЧ, параметры которых идентичны параметрам формирующих фильтров в модуляторе. Благодаря специально подобранной АЧХ ФНЧ значения амплитуды сигнала в квадратурных каналах можно считать постоянными, поэтому при дальнейшем анализе примем А_C(t)=A_S(t)=1.

Фрейдистская психологическая реальность начинается с миром, полным объектов. Среди них есть очень специальный объект,

организм. Организм особенного в том, что он действует, чтобы выживать и размножаться, и он направляется к тем,

заканчивается его потребностей - голод, жажда, во избежание боли, и секс.

Часть - очень важная часть - организма является нервная система, которая имеет как одна его свойства а

чувствительность к потребностям организма. При рождении, что нервная система немного больше, чем у любого другого животного,

"он" или идентификатор. Нервная система, как удостоверение личности, переводит потребности организма в мотивационных сил, называемых в

Немецкий, Triebe, которое было переведено в качестве инстинктов или дисков. Фрейд также назвал их пожелания. Эта

перевод с необходимостью хотите называется первичным процессом.

Идентификатор работает в соответствии с принципом удовольствия, которые могут быть поняты как требование, чтобы заботиться о

потребности немедленно. Просто представьте себе голодный младенец, крича себя синим цветом. Это не "знает", что он хочет в

любой взрослый смысл; он просто знает, что он хочет, и он хочет, чтобы его сейчас. Младенец, в фрейдистской точки зрения, является чистым, или

почти чистый идентификатор. И идентификатор ничего, если не психическое представитель биологии.

К сожалению, хотя желание для еды, таких как образ сочный бифштекс, может быть достаточно, чтобы удовлетворить идентификатор,

этого недостаточно, чтобы удовлетворить организм. Потребность становится только сильнее, и желания просто продолжают поступать. Вы

возможно, заметили, что, когда вы не удовлетворены некоторые потребности, такие как потребность в пище, она начинает требовать

все больше и больше вашего внимания, пока не наступает момент, когда вы не можете думать ни о чем другом. Это

хотите или диск разрыва в сознание.

К счастью для организма, есть то, что небольшая часть ума мы обсудили ранее, в сознании, то есть

подключили к миру через чувства. Примерно в это же немного сознания, в течение первого года

жизнь ребенка, некоторые из "он" становится "я", некоторые из идентификатора становится эго. Эго относится организм к реальности

с помощью его сознания, и он ищет объекты, чтобы удовлетворить желания, что создает идентификатор для представления

организмы потребности. Это решение проблем активности называется вторичным процессом.

Эго, в отличие от идентификатора, функционирует в соответствии с принципом реальности, который говорит: "заботиться о необходимости, как только

в соответствующий объект найден. "Он представляет собой реальность, и, в значительной степени, причины.

Однако, как эго борется, чтобы сохранить идентификатор (и, в конечном счете, организм) счастлив, он встречается с препятствиями в

мир. Она время от времени встречается с объектами, которые на самом деле помочь ему в достижении поставленных целей. И это ведет запись

из этих препятствий и помощников. В частности, она следит за поощрений и наказаний, устанавливаемых на двух

самые влиятельные объекты в мире ребенка - мама и папа. Эта запись вещей, чтобы избежать и

Стратегии, учитывающие становится суперэго. Она не завершается до семи лет. У некоторых людей,

она никогда не будет завершена.

Есть два аспекта суперэго: Одним из них является совесть, которая является интернализация наказаний и

предупреждения. Другой называется эго-идеал. Это происходит из наград и положительных моделей, представленных на

ребенок. Совесть и эго-идеал сообщать свои потребности эго с чувством гордости, как,

стыд и чувство вины.

Это как если бы мы приобрели, в детстве, новый набор потребностей и желаний сопровождающих, на этот раз скорее социальный

чем биологического происхождения. К сожалению, эти новые пожелания могут легко вступать в конфликт с теми, с идентификатором. Вы

см, суперэго представляет собой общество, и общество часто не хочет ничего лучше, чем у вас никогда не удовлетворяют

ваши потребности на всех!

Репрессии, что Анна Фрейд также называют "мотивированным забывание," только что: не будучи в состоянии вспомнить

угрожающей ситуации, человек или событие. Это тоже опасно, и является частью большинства других защит.

Подростком, я разработал довольно сильный страх пауков, особенно длинноногие из них. Я не знал,

откуда она пришла, но она начинает получать довольно неловко, когда я поступил в колледж. В колледж,

консультант помог мне получить над ним (с техникой, называемой систематическая десенсибилизация), но я до сих пор понятия не имел,

откуда она взялась. Несколько лет спустя, у меня была мечта, особенно ясный один, который участвует получение заперт

мой двоюродный брат в сарае позади дома моих бабушки и дедушки, когда я был очень молод. Навес был маленьким, темным, и

был земляной пол покрыт - как вы уже догадались! - длинноногие пауки.

Фрейдистская понимание этой фобии довольно проста: я подавил травматическое событие - пролитую инцидент

- Но, видя, пауки вызывали тревогу события, не вызывая память.

Другие примеры имеются в большом количестве. Анна Фрейд дает одно, что теперь поражает нас как причудливой: молодая девушка, вины

ее довольно сильные сексуальные желания, как правило, забывают имя ее дружок, даже при попытке представить его

ее отношения! Или алкоголик не может вспомнить его попытку самоубийства, утверждая, что он, должно быть, "затемнены." Или

кто-то едва не тонет, как ребенок, но не может вспомнить событие, даже когда люди пытаются напомнить ему - но

у него есть этот страх открытой воды!

Обратите внимание, что, чтобы быть истинным примером защиты, он должен функционировать бессознательно. Мой брат был страх собак

как ребенок, но не было никакой защиты не участвовал: он был укушен один, и не хотел очень плохо никогда не

повторить опыт! Как правило, это иррациональные страхи, которые мы называем фобий, которые являются производными от репрессий

травмах.

Аскетизм, или отказ от потребностей, является одним большинство людей не слышали, но она стала актуальной

сегодня снова с появлением расстройства под названием анорексия. Предподростков, когда они чувствуют угрозу со стороны

их новые сексуальные желания, могут бессознательно пытаются защитить себя, отрицая, а не только их сексуальные

желания, но все желания. Они вовлечены в какой-то аскет (монах-подобный) образ жизни которому они

отказаться от своей заинтересованности в том, что пользуются другие люди.

У мальчиков в настоящее время, есть большой интерес в самодисциплине боевых искусств. К счастью,

боевые искусства не только вам не повредит (много), они могут реально помочь вам. К сожалению, девушки в нашем обществе

часто развивается большой интерес в достижении чрезмерно и искусственно тонкий эталон красоты. В

Теория Фрейда, их отказ от их потребности в пище на самом деле является прикрытием для их отказа от их сексуальной

8 | 19

С. Джордж Бори: Личность Теории Зигмунда Фрейда Up и Down

развитие. Наше общество сговаривается с ними: В конце концов, то, что большинство стран считают нормальным показатель для

зрелая женщина в нашем считается 20 фунтов лишнего веса!

Анна Фрейд также обсуждает более умеренный вариант этого называется ограничением эго. Здесь, человек теряет интерес

некоторые аспекты жизни и фокусирует его в другом месте, чтобы избежать перед реальностью. Молодая девушка, которая была

отвергнут объектом ее привязанности может отвернуться от женских вещей и стать "секс-менее

интеллектуальный ", или мальчик, который боится, что он может быть униженным в футбольной команде могут необъяснимо

стать глубоко заинтересованы в поэзии.

Изоляция (иногда называемый интеллектуализация) включает в себя лишив эмоции из сложной памяти или

угрожающим импульс. Человек может, в очень бесцеремонным образом, иметь в виду, что они злоупотребляли как

ребенок, или может показать чисто интеллектуальное любопытство в их недавно обнаруженной сексуальной ориентации. Что нибудь

что должно быть большое дело рассматривается как если бы оно не было.

В чрезвычайных ситуациях, многие люди считают себя полностью спокойным и собранным, пока чрезвычайная ситуация не будет

более, в какой момент они падают на куски. Что-то говорит вам, что, во время чрезвычайной ситуации, вы не можете позволить себе

развалиться. Обычно, чтобы найти кого-то, полностью погруженного в социальных обязательств, окружающих смерть

любимый. Врачи и медсестры должны научиться отделять свои естественные реакции на кровь, раны, иглы, и

скальпели, и лечить пациента, временно, как что-то меньше, чем теплый, замечательный человек быть с

друзья и семья. Подростки часто проходят через стадию, когда они одержимы фильмы ужасов,

возможно, вступить в борьбу со своими собственными страхами. Ничто не демонстрирует изоляцию более четко, чем театр полной

людей истерически хохотала в то время как кто-то показал быть расчленена.

Смещение является перенаправлением импульса на мишень замены. Если импульс, желание, все в порядке с

вы, но человек, которому вы направить это желание в сторону слишком угрожающей, вы можете сместить к кому-то или

то, что может служить в качестве символической замены.

Кто-то, кто ненавидит свою мать может подавить эту ненависть, но вместо того, чтобы направить его в сторону, скажем, женщин в

Генеральная. Тот, кто не имел возможность любить кого-то может заменить кошек или собак для человека

существа. Кто-то, кто чувствует себя некомфортно с их сексуальным желанием реального человека может заменить фетишем.

Тот, кто разочарован его или ее начальству может идти домой и пнуть собаку, избил одного из членов семьи,

или заниматься кросс-поджоги.

Обращаясь против себя очень особая форма перемещения, где человек становится их собственным

подменять цель. Это, как правило, используется в отношении ненависти, гнева и агрессии, а не более позитивным

импульсы, и это по Фрейду объяснение многих наших чувств неполноценности, вины и депрессии.

Идея, что депрессия часто является результатом гнева, мы отказываемся признать, принимается многими людьми,

Фрейдисты и не являющиеся Фрейдисты подобно.

Однажды, в то время, когда я не чувствую мой лучший, дочь моя, пять лет, пролили целый

стакан шоколадного молока в гостиной. Я набросился на нее в устной форме, говоря ей, что она была неуклюжей и должна была

научиться быть более осторожными и как часто бы я не сказал ей, и ... ну, вы знаете. Она стояла неподвижно с

вид тлеющих взгляд в ее глазах, и, всех вещей, стучал себя на ее собственной голове несколько раз!

Очевидно, что она предпочла бы стучал мою голову, но, ну, вы просто не делай этого, не так ли? Излишне

скажем, я чувствовал себя виноватым до сих пор.

Проекция, что Анна Фрейд также называется смещение наружу, почти полная противоположность поворота

против себя. Она включает в себя тенденцию видеть свои неприемлемые желания в других людях. В других

слова, желания по-прежнему есть, но они не ваши желания больше. Я признаюсь, что всякий раз, когда я слышу

9 | 19