Главная | Научная деятельность | Издания | Системы и средства сухопутной подвижной связи: Учеб. пособие / В.И. Николаев., С.С. Гремяченский. / 2001

Научная деятельность

Системы и средства сухопутной подвижной связи: Учеб. пособие / В.И. Николаев., С.С. Гремяченский. / 2001
УДК 621.396.96.93.931
Н-63

Николаев В.И. Системы и средства сухопутной подвижной связи: Учеб. пособие/В.И. Николаев., С.С. Гремяченский /Под ред. В.И. Борисова; Воронеж. гос. техн. ун-т. Воронеж, 2001. 209 с.

Сегодня инфраструктура сетей связи должна охватывать не только стационарных абонентов, но и подвижных, причем доля последних постоянно возрастает; последовательно осуществляется принцип перехода от «телефона и компьютера в помещении к телефону и компьютеру – в кармане».

В целом же рост услуг связи обусловлен переживаемым мировым сообществом информационным бумом: цикл удвоения накопленной в мире информации по сравнению с началом века сократился в десять раз и сегодня составляет один год. Для хранения, переработки и перераспределения таких массивов информации идет непрерывный процесс перекачки финансовых и трудовых ресурсов из сферы материального производства в информационную: так, сегодня в США доля средств, направляемых в информатику и связь, в валовом национальном продукте (ВНП) превысила 10% и уже опережает все другие отрасли промышленности, в том числе и автомобильную, до этого лидирующую.

Вопросами изучению принципов построения современных систем связи как общего пользования, так и ведомственных посвящается настоящее пособие. Материалы учебного пособия базируются в основном на результатах деятельности ВНИИС по связной тематике в интересах народного хозяйства.

Издание предназначено для студентов ряда специальностей, в том числе 200800 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств» и 220500 «Проектирование и технология электронно-вычислительных средств».

Материалы учебного пособия подготовлены доц. В.И. Николаевым (введение, разделы 2,3) совместно со ст. науч. сотрудником С.С. Гремяченским (разделы 1,4 и приложение).

Табл. 6. Ил. 110. Библиогр.: 13 назв.

Научный редактор д-р физ.-мат. наук, проф. Ю.С. Балашов

Рецензенты:
кафедра микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета, зав. кафедрой профессор И.Г. Мироненко;
д-р техн. наук, профессор А.П. Трифонов

Предисловие

Настоящее учебное пособие посвящено введению в теорию и практику бурно развивающегося и весьма перспективного вида электросвязи — сухопутной подвижной радиосвязи (СПР). Особенно большой толчок СПР получила в связи с распространением сотовой связи, которая за 25 лет своего существования охватила весь мир, а число абонентов в ближайшем будущем достигнет 1 млрд. Таким образом, нынешние студенты в будущем обязательно столкнутся с системами СПР — либо по своей специальности как операторы или разработчики этих систем, либо как пользователи. Данное учебное пособие, являясь первым в отечественной литературе такого рода, предназначается студентам радиотехнических специальностей, которые готовятся стать соответствующими специалистами. Оно будет полезным и при использовании ими мобильных телефонов в качестве абонентов.

По данной теме публикуется множество статей в периодической литературе, но общедоступных книг мало, да и те, на наш взгляд, страдают излишней детализацией отдельных вопросов без их обобщенного синтеза. Это обусловлено в основном их назначением – для инженерно-технических и научных работников. Что же касается студентов, которым преподается курс по системам СПР, то для их будущей работы остаются одни конспекты, к которым авторы имеют некоторое отношение, читая в течение 8 лет лекции студентам ВГТУ.

Следует отметить, что попыти изложить в одной книге, являющейся учебным пособием, все существенные вопросы, относящиеся к системам и средствам СПР, наталкиваются на два органических препятствия. Первое из них заключается в том, что рассматриваемый предмет основывается на результатах множества отраслей науки и техники, требующих своего освещения. Среди них: телефония, теория массового обслуживания, теория радиотехнических цепей, теория распространения радиоволн, статистическая теория связи, теория модуляции и др. При этом уровень требуемого углубления в каждую из этих дисциплин должен доступным студентам старших курсов. Отсюда вытекает и другая трудность, которая состоит в необходимости объединения выводов всех научных предпосылок в единый курс, излагающий основы систем и средств СПР. Насколько авторам удалось справиться с отмеченными трудностями — судить читателям.

В данной книге с несколько повышенной углубленностью излагаются основы двух теорий — теории распространения радиоволн и статистической теории радиосвязи. Это обусловлено их основополагающей ролью в практике разработки и эксплуатации систем СПР. Важно отметить, что изложение этих двух тем отличается от соответствующих общих курсов своим конкретными приложением и многочисленными примерами.

Авторы выражают свою глубокую признательность члену-корреспонденту РАН, профессору В.И Борисову, под общей редакцией которого вышло настоящее пособие, а также рецензенту доктору технических наук, профессору А.П. Трифонову и заведующему кафедрой ВГТУ профессору Ю.С. Балашову за высказанные критические замечания и рекомендации при подготовке учебного пособия.

Авторы будут благодарны за замечания, которые помогут им в предполагаемой дальнейшей работе по улучшению учебного пособия и расширению области его применения.

Замечания следует направлять по адресу: 394018, г. Воронеж, ул. Плехановская, 14, ФГУП ВНИИС, редакция журнала «Теория и техника радиосвязи».

Содержание

Словарь англоязычных сокращений 3
Предисловие 5
Цели и задачи дисциплины 7
Перечень тем и учебных элементов 8
Введение. Роль и место СПР в телекоммуникационных системах 10

Раздел 1.
Принципы и структура построения систем СПР-ОП с каналами общего доступа. Радиальная и сотовая структура сетей связи

20
1.1. Системы СПР-ОП с радиальной структурой 20
1.2. Системы с сотовой структурой 25
1.3. Эффективность систем подвижной связи 31

Раздел 2.
Основные тенденции, перспективы развития и принципы построения цифровых систем и средства подвижной связи

41
2.1. Тенденции и перспективы развития 41
2.2. Принципы передачи речевой информации в цифровых системах подвижной связи 55
2.3. Принципы построения цифровых систем подвижной связи с временным разделением каналов 62
2.4. Системы подвижной связи с кодовым разделением каналов 71
2.5. Сравнительные характеристики цифровых систем подвижной связи II поколения. Прогноз развития систем III поколения 83

Раздел 3.
Особенности распространения радиоволн и построение радиолиний при подвижной связи

87
3.1. Уравнение Максвелла. Поле диполя в свободном пространстве 87
3.2. Поле источника, расположенного на земле (задача Зоммерфельда). Формула Шулейкина-Ван-дер-Поля 94
3.3. Поле источника, поднятого над землей (задача Малюжинеца). Квадратичная формула Введенского 101
3.4. Неоднородные трассы. Учет сферичности Земли 105
3.5. Особенности распространения радиоволн на пересеченной местности 109
3.6. Особенности распространения радиоволн на трассах при подвижной связи. Разнесенный прием 115
3.7. Особенности распространения коротких радиоимпульсов при подвижной связи 130

Раздел 4.
Системы СПР с позицией статистической теории связи

134
4.1. Прием радиосигналов в системах СПР — статистическая задача 134
4.2. Основные положения теории вероятностей в приложении к системам СПР 135
4.3. Случайные процессы. Эргодическая гипотеза 151
4.4. Статистический подход к задаче радиоприема 156
4.5. Оптимальный приемник 163
4.6. Классификация радиопомех в системах СПР 166
Приложение. Краткое описание и технические характеристики ряда систем и средств СПР, разработанных в Воронежском НИИ связи 170
Базовые станции стандарта NMT-450i российского производства 171
Подвижная станция «СОЮЗ-СПР-А-450i» 174
Радиальная малоемкостная система радиотелефонной связи «ЗАРЯ-4» 175
«ВОЛЕМОТ» - территориальная децентрализованная радиально-зоновая система подвижной радиотелефонной связи общего пользования и производственного назначения 178
Малогабаритные абонентские радиостанции радиостанции «ЛЕС-М», «АЛТАЙ-М», «ВОЛЕМОТ-М», «ГРАНИТ-М» 185
«ВОЛЕМОТ-АРС-А» - российская абонентская радиостанция для работы в системе «АЛТАЙ-3М» 186
Универсальная абонентская радиостанция диапазона 330 МГц 187
Комплекс оборудования автоматизированной радиотелефонной связи «ЛЕС-С» 188
Радиотелефонная система «ЛИРА» 193
Микроволновая система малоканальной радиосвязи «ЛИРА-М» 195
«ТУЛИЦА» - 4-канальная система радиотелефонной связи в сельской местности (удлинитель телефонных линий) 196
Система цифровой радиотелефонной связи «КОДОКАН» 198
Абонентский терминал CDMA фиксированного доступа (WLL) «КОДОКАН» 199
Многоканальный бесшнуровый радиотелефонный аппарат «БРАСС-1» 200
Многоканальный бесшнуровый телефон «БАГУЛЬНИК» 201
Радиотелефонная система «АГРО» 202
«АКВАТОРИЯ» - диспетчерская система подвижной радителефонной связи 204
Радиостанции личного пользования «ИНРА-СИНТЕЗ», «ИНРА-АВТО» 206
Литература 207