Организационно-экономические основы функционирования предприятия отрасли - 1,2

Министерство образования  Российской Федерации

Челябинский государственный университет

Институт экономики отраслей, бизнеса  и администрирования

Кафедра экономики отраслей и рынков

 

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине: Организационно-экономические основы функционирования предприятия отрасли - 1,2

 

 

 

Выполнила: гр. 21ЭС-201

Семенова Юлия Александровна

                                           

Ф.И.О преподавателя:

Кондуров Е.В.

 

 

 

 

 

Челябинск 2013

 

Тема  № 1. «Технические средства радиосвязи и радиовещания»

1.1.Виды  организации радиосвязи.

Перед тем, как  приступить к обсуждению принципов  организации систем связи, следует  определиться с терминами, которые  мы будем использовать при обозначении  того или иного действия. К сожалению, в этой области не существует конкретных названий, однозначно характеризующих  «методы», «способы» и «виды». Поэтому  мы оставляем за читателем право  выбора предпочтительного слова.

Если не оговорено  иное, то приведенные ниже соображения  относятся к подвижной наземной связи, организуемой в диапазонах УКВ  и ДЦВ (с некоторыми допущениями  – «Low Band»).

Симплекс 

Для связи  используется одна частота, как для  приема, так и для передачи. Экономично, просто, понятно.

Дуплекс

Радиосвязь  осуществляется одновременно на двух частотах. На одной прием, на другой передача. На этом принципе работают телефонные системы. Неэкономично, сложно и, в подвижной  связи, непонятно зачем.

Полудуплекс (двухчастотный симплекс)

Радиосвязь  осуществляется с использованием двух частот: приемной и передающей, но, по сравнению с дуплексом, не одновременно, а поочередно. Сигнал принимается  на одной частоте, а передается на другой. В один момент времени абонент  может находиться либо в режиме «прием»  либо «передача». Неэкономично, но в  большинстве случаев – необходимо.

Обычно первичной  задачей любой системы связи  является обеспечение требуемой (очень  большой) дальности связи. Но дальность, к сожалению, ограничена физикой. Как  утверждают очевидцы, наша планета  представляет собой шар, кривизна поверхности  которого не позволяет осуществлять связь за пределы горизонта. А  это значит, что между портативными радиостанциями, находящимися в руках  у стоящих вертикально людей  на открытой равнинной местности, связь  возможна на расстоянии ок. 5 км. Если надо больше (99.9% случаев), то применяют ретранслятор, устройство, принимающее и усиливающее радиосигнал и снова передающее его в эфир.

Зачем же нужна  подобная «перепередача»? Дело в том, что для увеличения дальности связи необходимо преодолеть шарообразность Земли, а это достигается подъемом приемника и/или передатчика. Если все абоненты «рождены ползать», тогда единственным выходом станет применение отдельного устройства установленного на достаточной высоте, которое будет принимать и с высоты передавать сообщения, «раздвигая горизонты». Наибольшую зону охвата будет иметь ретранслятор, установленный на… искусственном спутнике Земли в космосе. Если же опуститься на Землю, то для обеспечения заданного охвата наиболее простым вариантом будет установка ретранслятора на искусственном или естественном высотном сооружении (здание, мачта, холм).

Практически ни одна современная система связи  не обходится без ретранслятора. Среди редких исключений можно упомянуть  небольшие строительные площадки, магазины, стадионы и т.п. В остальных случаях  требуется зона охвата, превышающая  возможности прямой связи.

Теперь можно  выяснить в каких случаях применяется  симплекс и полудуплекс.

Принцип дуплексной ретрансляции.

 

 

Из рисунка  видно зачем и почему нужен двухчастотный симплекс или полудуплекс. Так как ретранслятор одновременно передает принятые сигналы (дуплекс), то он не может делать это на одной и той же частоте, так как передача будут тут же приниматься приемником ретранслятора и снова передаваться в эфир... Поэтому дуплексный ретранслятор работает на разных частотах, номиналы которых должны отличаться на определенную величину, зависящую от оборудования, структуры системы и др.

В свою очередь  в абонентских радиостанциях  используются те же частоты, но в «перевернутом» виде: приемная частота ретранслятора  соответствует передающей у радиостанций и наоборот. Так как у всех абонентских  радиостанций одинаковы передающие и приемные частоты, то прямая связь  между ними невозможна. Ретранслятор принимает и передает сигнал одновременно, а в абонентских радиостанциях  режимы приема и передачи переключаются. В один момент времени или говорю или слушаю. Чем выше чувствительность и мощность ретранслятора и выше установлены антенны, тем большую зону можно охватить устойчивой радиосвязью.

Если не хватает  частот, денег или того и другого (наиболее распространенный случай), то можно обойтись одной частотой. В  таком случае абонентское оборудование остается тем же, только в нем  программируются одинаковые приемные и передающие частоты. А вот в  качестве ретранслятора можно использовать…  обычную абонентскую радиостанцию. Но она не может принимать и  передавать одновременно, что, во-первых, не требуется, а во-вторых, как мы уже рассмотрели, попросту невозможно. Для работы такого ретранслятора (его, кстати, обычно называют симплексным) требуется специальное устройство – контроллер симплексного ретранслятора. Устройство представляет собой так называемый цифровой магнитофон, который записывает принимаемое сообщение до тех пор, пока оно присутствует в эфире или пока не заполнится объем памяти, выделенной под запись. После пропадания сигнала контроллер переключает радиостанцию в режим передачи и записанное сообщение воспроизводится в эфире. В результате для ретрансляции достаточно одной частоты.

При всей простоте и относительной дешевизне метода у него есть серьезный недостаток: абонент должен тратить время  на проговаривание сообщения и затем  ждать, пока оно воспроизведется  в эфире. Таким образом, на радиопереговоры  при использовании симплексного ретранслятора потребуется в  два раза больше времени, чем при  использовании дуплексного. Если количество денег и радиочастот являются определяющими факторами и можно  смириться с потерей оперативности, то применение симплексных ретрансляторов (как их еще называют «симплексеры», «эхо-репитеры», «кукушки» или «попугаи» – воистину безгранична человеческая фантазия и русский язык) может оказаться наиболее рациональным путем решения задачи повышения дальности связи.

Подведем  итоги.

Дуплекс применяют  при непрерывной ретрансляции.

Симплекс  – в случаях прямой связи (без  ретрансляторов) или в случае симплексной  ретрансляции.

 

При полном дуплексе, как и при полудуплексе, используются две частоты, но абонентские радиостанции в один момент времени находятся  одновременно и в режиме приема, и передачи, т.е. аналогично телефону. Бесспорно, это повышает удобство переговоров, так как они ведутся в привычной  для человека манере. Но использование  дуплекса существенно усложняет  и, следовательно, удорожает оборудование, т.к. абонентская станция должна содержать два независимых тракта – приемник и передатчик. В симплексных  станциях основную часть электрической  схемы обычно объединяют. Кроме того, в большинстве систем дуплексная связь невозможна между радиоабонентами, а осуществима только при соединениях с телефонной сетью и к тому же для дуплекса, к примеру, в системах МРТ 1327, выделяются 4 радиочастоты или два дуплексных канала! Это повышает нагрузку на систему и требует увеличения числа каналов, а это, в свою очередь, ведет к усложнению и, следовательно, удорожанию системы. Существуют варианты дуплекса в разных частотных диапазонах, например: прием в 138–174 МГц, а передача в 400–470 МГц. Но такой подход также сопряжен с рядом проблем: получение частот в разных диапазонах, усложнение и удорожание системы, повышенные требования к настройке.

Аналоговые  транковые системы на основе протоколов MPT 1327 и LTR позволяют организовывать дуплекс в одном частотном диапазоне, но дуплексные радиостанции в этих системах обладают низкой мощностью, что подразумевает многозоновую конфигурацию, как в сотовых сетях.

На рынке  представлены десятки производителей радиосвязного оборудования и среди  всего множества предложений  только единицы являются дуплексными  образцами. Практически все дуплексные системы предназначены для работы в диапазоне 800 МГц. Связано это  с тем, что на низких частотах невозможно создать дуплексный фильтр (устройство, позволяющее приемнику и передатчику  одновременно использовать одну антенну) таких размеров, чтобы он уместился  в корпусе портативной радиостанции.

Физически проще  реализован дуплекс в цифровых системах связи (TETRA, DMR, GSM). Но в них понятие  дуплекса несколько отличается от принятого в аналоговой связи. Дуплекс в цифровом виде это не одновременные прием и передача, а прием и передача, разделенные во времени. То есть в каждый момент времени радиостанция находится либо в режиме приема, либо передачи. Переключение происходит настолько часто, что абонент его просто не слышит (например, в TETRA 18 раз в секунду). Следовательно, отпадает необходимость во включении в конструкцию радиостанций относительно габаритного дуплексного фильтра.

Дуплексная  радиосвязь не получила широкого распространения  среди систем подвижной связи  еще и потому, что в оперативных  условиях нет необходимости вести  пространные беседы о погоде или  справляться о здоровье. Служебная  связь призвана решать задачи производства, управления, безопасности. А в этих сферах обычно отдаются команды и  распоряжения и принимаются отчеты о проделанной работе.

Допустим, мы обеспечили требуемую зону покрытия и теперь можем приступить к реализации сервисных функций. Т.е. того, что  собственно и характеризует систему  связи. Обычно под уровнем сервиса  понимают возможности связи с  конкретными абонентами или с  группами абонентов, стыковка с другими  коммуникационными сетями, идентификация  и контроль пользователей, передача текстовых сообщений и цифровых данных и т.п.

Пожалуй основной задачей (после обеспечения требуемой зоны охвата) является адресация вызова конкретному абоненту без возможности прослушивания другими. Если не принять определенных мер, то при работе в эфире любой радиостанции, остальные, настроенные на эту же частоту будут слышать сообщения. В некоторых случаях с этим можно мириться (охрана небольшого объекта, строительная площадка, стадион), а иногда это даже нужно (вызов свободного такси, ближайшей патрульной машины милиции и т.п.). Но в остальных случаях сообщения должны направляться конкретному абоненту или группе, а остальным переговоры слышать не нужно или нельзя.

Процесс направления  вызова конкретному абоненту или  группе абонентов обычно называют идентификацией. В радиосвязных сетях для идентификации  абонентов и групп чаще всего  используются специальные устройства кодировки/декодирования. Наибольшее распространение получили тональные (CTCSS), цифровые (DCS) и кодовые (DTMF) методы идентификации и их комбинации.

Тональное кодирование (CTCSS).

Принцип идентификации  с помощью CTCSS заключается в том, что к полезному сигналу «примешивается»  тон определенной звуковой частоты, так называемый субтон (или пилот тон). Приемник радиостанции будет активизироваться («открываться») только в том случае, если в принимаемом сигнале присутствует субтон, на который радиостанция настроена.

Пример разбивки абонентов на группы с использованием тонального кодирования.

Как видно  из рисунка, связь с использованием CTCSS возможна только между абонентами, у которых совпадают частотный  канал и тональный субтон. Подобные системы требуют наличия в радиостанции блока, кодирующего и декодирующего CTCSS тоны. Этот блок может быть оформлен в виде отдельного модуля, встраиваемого в радиостанцию, либо являться частью схемы. Обычно CTCSS модуль может формировать 38–50 тонов в каждом частотном канале радиостанции. Использование CTCSS позволяет организовывать достаточно развитые системы радиосвязи с разбивкой на группы. В некоторых случаях, особенно в местах со сложной электромагнитной обстановкой, нелишне активизировать CTCSS даже в простых симплексных системах связи без идентификации. Это позволит частично защитить систему от помех и в некоторой степени от нелегальных абонентов. Например, ретранслятор системы не будет «открываться» на сигналы, не содержащие требуемого CTCSS тона.

Частоты пилот-тонов лежат в диапазоне ниже 300 Гц (обычно 67–250 Гц) и при приеме не слышны в громкоговорителе радиостанции, так как вырезаются специальными фильтрами.

Следует учитывать, что использование пилот-тонов не позволяет расширить емкость системы (количество абонентов). Все равно в один момент времени, на одном частотном канале может проводиться только один сеанс связи (абонент–абонент, абонент–группа, группа–группа). Это связано с тем, что радиостанция не может одновременно принимать два сигнала, с одинаковой частотой, даже если у них разные тоны (увы, физические принципы радиосвязи фундаментальны). Поэтому емкость системы не зависит от метода и сложности идентификации, а ограничена количеством физических радиочастотных каналов. Одна частота или дуплексная пара частот в аналоговых сетях означает один сеанс связи в один момент времени.

Цифровое  кодирование (DCS).

Для идентификации  абонента или группы абонентов используется специальная цифровая посылка перед  началом сообщения. При передаче (нажатии клавиши PTT), радиостанция автоматически  формирует цифровую посылку на рабочей  частоте, соответствующую абоненту (группе абонентов), которому адресовано сообщение. Приемник активизируется только в том случае, если он настроен на прием данного кода. Остальные  приемники, работающие на той же частоте, будут неактивны. Организация идентификации практически аналогична использованию CTCSS со всеми достоинствами и недостатками последней.

Возможное количество цифровых комбинаций теоретически бесконечно, хотя стандартными являются 104 кода.

Двухтоновое кодирование (DTMF).

Для вызова определенного  абонента или группы абонентов используется специальная тональная посылка  перед началом сообщения, так  называемая DTMF последовательность. Каждой клавише на клавиатуре соответствует  звуковой тон определенной частоты. Кстати, подобный метод формирования вызовов используется в телефонии  и откуда, кстати, попал в радиосвязные системы.