В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
С.В. Чивилев
Технический директор компании "Интегра Про"
Профессиональная радиосвязь
Производство - это непрерывный управляемый технологический процесс, требующий неусыпного внимания и контроля. Именно контроль и управление производством диктуют необходимость применения средств радиосвязи как незаменимого инструмента. Не менее важным обуславливающим является безопасность в различных ее проявлениях. Перед руководителем предприятия стоит непростая задача по выбору стратегии развития информационных систем на производстве. Одним из компонентов информационных систем является профессиональная радиосвязь.
Оценка необходимости
Прежде чем мы рассмотрим варианты и механизмы принятия решений при создании новой или модернизации существующей сети радиосвязи, остановимся на главном условии, которое порой забывается в гонке за сиюминутной экономией средств, - на независимости от публичных сетей. Для радиосвязи под публичной сетью понимаются сети мобильной сотовой связи различных стандартов, в том числе GSM и CDMA. Публичные сети - это сети равноправных абонентов. Сама их концепция не позволяет присваивать абонентам многоуровневые приоритеты или предоставлять им право внеочередного соединения и эффективно реализовывать групповое взаимодействие. Кроме того, время установления одного соединения в публичных сетях может составлять до 1,5 минут и зависит от загрузки конкретной базовой станции. Если на предприятии, скажем, 100 человек пользуются средствами связи хотя бы 10-15 раз в час, то совокупное время простоя всех абонентов может достигать 1500 минут в час, или 200 часов за 8-часовую смену, что в той или иной мере соответствует 25 ничего не делающим людям. Эффективность производства кроется и в этих расчетах, а не только в стоимости минуты разговора. Вы скажете, что это игра цифр, но, даже если сократить время простоя вдвое, показатели эффективности все равно останутся неудовлетворительными. При этом в часы наибольшей нагрузки никто не гарантирует, что соединение вообще состоится.
Профессиональной система радиосвязи считается в том случае, когда используемые для ее создания средства рассчитаны на долгосрочную эксплуатацию, что, в свою очередь, невозможно без соответствующей технической поддержки производителя. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что система профессиональной радиосвязи на производстве является неотъемлемым звеном технологической цепочки, она должна быть независимой от публичных сетей и комплектоваться радиосредствами, рассчитанными на долгосрочную службу. Именно поэтому руководитель предприятия должен взвешенно оценивать и понимать необходимость инвестиций в систему радиосвязи на производстве.
Технологии и стандарты
Прежде чем выбрать то или иное решение профессиональной радиосвязи, следует оценить потенциальную абонентскую емкость создаваемой системы и территорию, требующую покрытия. Существует четкое разделение средств профессиональной радиосвязи на конвенциональные и транкинговые.
Постараемся на простом примере изложить принципы, характерные для обоих направлений.
Принципы, реализованные в существующих конвенциональных системах профессиональной радиосвязи, легко объяснимы графически (рис. 1).
В качестве модели можно рассмотреть крупный супермаркет с большим числом касс.
В кассах на одном конце образовалась очередь. В середине очередь меньше, а на удаленных терминалах кассиры и вовсе простаивают. Покупатели в первых кассах и не подозревают о возможности беспрепятственного прохождения кассы на других терминалах. Хаос получается, когда они пытаются найти свободную кассу.
Похожую ситуацию можно наблюдать и в радиосвязи.
В связи с тем что абоненты конвенциональных систем не знают о свободных частотных каналах, а используют лишь выделенные для их группы каналы, то это существенно ограничивает совокупную пропускную способность системы. Кроме того, переход абонента на другой частотный канал требует переключения всех участников группы одновременно. Абонент, работающий на другой частоте, не услышит собеседника, даже если они находятся в одной группе.
Таким образом, система конвенциональной радиосвязи оправдывает себя при малом количестве абонентов и низкой удельной нагрузке, например охранное подразделение небольшого предприятия с количеством участников до 10 человек и пятью соединениями в час на каждого абонента.
В случае большего количества участников (более 10 человек на канал) может сложиться ситуация, когда абонент или руководитель подразделения просто не сможет объявить подчиненным о тех или иных планируемых действиях, так как канал занят. Влиять на ситуацию станет невозможно. В то же время остро нуждающийся в связи сотрудник при возникновении чрезвычайной ситуации будет также лишен возможности об этом сообщить.
В основном системы конвенциональной профессиональной радиосвязи строились на базе аналогового оборудования. В последнее время появилось новое решение, основанное на стандарте DMR (ET-SI) и реализующее принципы временного разделения каналов (TDMA). Цифровой стандарт DMR позволяет вдвое увеличить абонентскую емкость при использовании одной пары частот (подробнее об этом стандарте читайте в № 6 журнала "Технологии и средства связи" за 2007 год).
Создание системы, реализующей принципы транкинговой радиосвязи, позволяет существенно ускорить процесс обслуживания радиоабонентов. Эти принципы, в контексте приведенного ранее примера, можно сравнить с кассами ускоренного обслуживания в супермаркете, где организуется общая очередь и нагрузка равномерно распределяется. Причем в указанном случае появляется менеджер, определяющий, кто пойдет в кассу первым. При возникновении очереди можно увеличить число операторов. Кроме того, чрезвычайно эффективным средством является установка приоритетов. Часть покупателей могут проходить без очереди.
В данном случае в системе транкинго-вой радиосвязи появляется контрольный канал ("менеджер" на рис. 2), управляющий очередью, предоставляющий ресурсы системы абонентам с высшим приоритетом при большой загрузке и т.д.
В настоящее время системы транкин-говой радиосвязи в России могут создаваться на базе аналогового стандарта -MPT1327 (разработан в 1985 году) или цифрового - TETRA (ETSI). Причем Мининформсвязи России считает системы стандарта TETRA приоритетными при создании соответствующих сетей. В 2009 году (и позже) планируется анонсирование транкинговой реализации стандарта DMR (ETSI).
Учитывая постоянное снижение объемов реализации систем стандарта MPT1327, многие производители свернули соответствующие программы.
Низкое качество речи в аналоговой системе радиосвязи обусловлено принципами аналоговой передачи. И речь, и фоновые помехи (шум двигателей, оповещение и т.д.) усиливаются в одинаковой степени и приводят к тому, что разборчивость на приемной стороне падает до критических отметок. Существующие опциональные маскираторы речи не решают этих проблем. Кроме того, тип модуляции не меняется, что в свою очередь негативно отражается на качестве связи на объектах с множественными отражениями сигнала (например, металлические боксы). Улучшение качества речи может быть достигнуто посредством применения цифровых технологий, рассчитанных на спектр только речевого сигнала. Реализованные в цифровых системах радиосвязи методы обработки и передачи речевого сигнала позволяют минимизировать влияние акустических помех и работать в экстремальных шумовых условиях.
Стандарт цифровой транкинговой радиосвязи TETRA разработан Европейским институтом стандартизации (ETSI) на основе технических решений и рекомендаций GSM как общеевропейский цифровой стандарт транкинговой радиосвязи. Он предоставляет уникальную частотную эффективность для средств радиосвязи - 4 логических канала на одной паре частот с их временным уплотнением (TDMA). Один из логических каналов является управляющим, остальные - каналами для передачи трафика (голос или данные).
Существующие решения
На рис. 3 представлена модель рынка существующих средств профессиональной радиосвязи. Учитывая, что покрываемые территории для разных диапазонов частот имеют разные площади, целесообразным является сравнение средств в одном диапазоне. В нашем случае это 410-470 МГц. Кроме того, мощность портативной радиостанции не должна превышать 1 Вт.
Разумеется, приведенные цифры с указанием зон покрытия являются не такими уж бесспорными, а, скорее, ориентировочными и должны уточняться для конкретных территорий с учетом естественных преград.
Решения стандарта TETRA не так дороги, как может показаться. С момента первого внедрения стоимость инфраструктурного оборудования уменьшилась в разы, и оно прочно занимает соответствующую нишу на рынке средств профессиональной радиосвязи. Решения стандарта DMR только начинают завоевывать рынок, вытесняя аналоговую конвенциональную радиосвязь.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #1, 2008
Посещений: 7124
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
