Методами оценки влияния между каналами и сетями систем связи с ЧРК и ВРК.

9) Методами преобразования АЦП, ЦАП.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) являются устройствами, которые принимают входные аналоговые сигналы и генерируют соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами.

Аналого-цифровое преобразование заключается в преобразовании информации, содержащейся в аналоговом сигнале, в цифровой код.

Цифро-аналоговое преобразование призвано выполнять обратную задачу, т.е. преобразовывать число, представленное в виде цифрового кода, в эквивалентный аналоговый сигнал.

АЦП, как правило, устанавливаются в цепях обратных связей цифровых систем управления для преобразования аналоговых сигналов обратных связей в коды, воспринимаемые цифровой частью системы.

АЦП выполняют несколько функций, таких как: временная дискретизация, квантование по уровню, кодирование.

Существуют различные методы аналого-цифрового преобразования, различающиеся между собой по точности и быстродействию. В большинстве случаев эти характеристики антогонистичны друг другу. В настоящее время большое распространение получили такие типы преобразователей как АЦП последовательных приближений (поразрядного уравновешивания), интегрирующие АЦП, параллельные (Flash) АЦП, «сигма-дельта» АЦП и др

Цифро-аналоговые преобразователи устанавливаются обычно на выходе микропроцессорной системы для преобразования ее выходных кодов в аналоговый сигнал, подаваемый на непрерывный объект регулирования.

Все существующие ЦАП делятся на две больших группы: ЦАП с выходом по току и ЦАП с выходом по напряжению. Различие между ними заключается в отсутствии или наличии у микросхемы ЦАП оконечного каскада на операционном усилителе. ЦАП с выходом по напряжению

являются более завершенными устройствами и требуют меньше дополнительных элементов для своей работы.

10) Технологиями плезиохронной PDH и синхронной SDH систем передачи.
PDH

Эта технология представляет собой базовую технологию транспортного уровня. PDH первоначально использовала в качестве среды передачи медный кабель, но с ростом скоростей передачи стала использоваться также на волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС).

Общеизвестно, что минимальной “цифровой единицей измерения” является основной цифровой канал (ОЦК) со скоростью передачи 64 кбит/с. Скорости передачи, используемые этой технологией для конкретных уровней иерархии, должны быть кратны ОЦК (таблица 1).

Уровень Скорости передачи, кбит/c

цифровой

иерархии

Таблица 1. Скорости передачи технологии PDH

Технология PDH обладает рядом недостатков, таких как затруднённый ввод/вывод цифровых потоков в промежуточных пунктах (алгоритм последовательного де/мультиплексирования), многоступенчатое восстановление синхронизации компонентных потоков, требующее достаточно больших временных ресурсов, а также отсутствие средств сетевого автоматического контроля и управления.

Также можно считать недостатком наличие в мире трёх различных разновидностей PDH (существовали 3 параллельные схемы PDH: европейская на скорости 2048 кбит/c, а также североамериканская и японская на скорости 1544 кбит/c).

Однако, помимо вышеуказанных недостатков PDH имеет ряд достоинств, например, дешевизна оборудования, простота инсталляции и обслуживания, что позволяет использовать ее до сих пор, особенно при малом количестве каналов.

На рынке оборудование PDH представлено очень широко, наиболее известны устройства производства Alcatel, LucentTechnologies, UTStarcom, OlencomElectronics, НАТЕКС и др.

Преодолеть принципиальные недостатки в рамках PDH было невозможно, поэтому в середине 80-х годов, когда ВОЛС получили распространение и существенно увеличили скорость передачи транспортных потоков, начался переход к SDH.

SDH

Указанные недостатки PDH, а также ряд других факторов привели к разработке в США новой технологии - синхронной оптической сети SONET, а в Европе аналогичной технологии - синхронной цифровой иерархии SDH. В дальнейшем было принято решение унифицировать эти две технологии. В результате чего OC3 SONET стал соответствовать STM-1 иерархии SDH. Скорости передачи, используемые технологией SDH, представлены в таблице 2.

Уровень цифровой Скорость передачи, Мбит/с

иерархии

STM-1 155,520

STM-4 622,080

STM-16 2488,320

STM-64 9953,280

Таблица 2. Скорости передачи технологии SDH

При разработке SDH преемственность технологий была соблюдена, то есть поддерживается транспортировка информации PDH путем упаковки их в стандартные контейнеры SDH.

Основным отличием системы SDH от системы PDH стал переход на новый принцип мультиплексирования. Отказались от используемого принципа плезиохронного мультиплексирования, при котором для демультиплексирования необходимо было производить пошаговый процесс восстановления исходных каналов. В системе SDH производится синхронное мультиплексирование/демультиплексирование, которое позволяет организовывать непосредственный доступ к каналам PDH, передаваемым в сети

SDH.

По сравнению с технологией PDH технология мультиплексирования в сети SDH стала намного сложнее. Также усилились требования по синхронизации и параметрам качества среды передачи. Методы эксплуатации и технология измерений SDH намного сложнее.

Технология SDH обладает рядом несомненных достоинств, таких как возможность создания гибких топологий, сетевого автоматического контроля и управления, высокая емкость, умеренная стоимость, высокая надежность и представлена на рынке оборудованием следующих изготовителей – NortelNetworks, NEC, LucentTechnologies, ECI Telecom, OlencomElectronics и др.

Однако, SDH имеет ряд недостатков. Среди них сложность в передаче широкополосного трафика данных. В этом случае может потребоваться необходимость во внешнем оборудовании, обеспечивающем необходимые преобразования. В этом случае могут быть использованы конвертеры интерфейсов.

11) Особенностями мультиплексирования цифровых потоков.
Многоканальные телекоммуникационные системы, в том числе и цифровые, строятся по иерархическому принципу. Цифровой поток, создаваемый цифровой телекоммуникационной системой данной ступени иерархии, получается в результате объединения нескольких потоков ЦТС предыдущей ступени. Такая операция называется временным группообразованием (ВГ) или мультиплексированием. Количество объединяемых потоков определяется коэффициентом мультиплексирования; в европейской плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) коэффициенты мультиплексирования для всех ступеней выше первой равны четырем. Равны четырем и коэффициенты мультиплексирования синхронной цифровой иерархии (СЦИ).

Принцип мультиплексирования заключается в том, что на передаче объединяемые (компонентные) потоки записывают каждый в своё запоминающее устройство (ЗУ), а затем поочередно считывают на общую шину, на которой, таким образом и образуется общий (агрегатный) поток. При этом длительность импульсов компонентных потоков уменьшают, по крайней мере, в число раз, равное коэффициенту мультиплексирования. На приеме осуществляется обратная операция: из агрегатного потока поочередно считывают импульсы компонентных потоков, их длительности увеличивают до прежнего размера и подают на соответствующие выходы.

В ЦТС ПЦИ из ЗУ поочередно считывают на общую шину биты компонентных потоков, что соответствует побитовому мультиплексированию. В ЦТС СЦИ применяется побайтовое мультиплексирование, при котором поочередно считывают отрезки компонентных потоков размером в 1 байт (8 бит). При этом эти отрезки могут совпадать с восьмиразрядными канальными сигналами ЦТС первой ступени иерархии (первичных ЦТС) или не совпадать с ними. В случае совпадения говорят о поканальном мультиплексировании. Можно объединять потоки и по другим их структурам, например, по циклам передачи. В этом случае говорят о посистемном мультиплексировании.

Побитовое мультиплексирование двух потоков иллюстрирует рис. 6.1, а на рис. 6.2 показана структурная схема записывающего устройства одного из компонентных потоков. Второй поток имеет точно такое же ЗУ, выходы ЗУ объединены. Различие ЗУ заключается лишь в том, что последовательности импульсов считывания, подаваемые на них, сдвинуты относительно друг друга на тактовый интервал агрегатного потока для того, чтобы импульсы компонентных потоков в агрегатном потоке не перекрывались.

На приеме компонентные потоки разделяются (демультиплексируются) временным селектором, осуществляющим поочередное считывание импульсов агрегатного потока на первый и второй выходы. При этом возникает задача идентификации (определения) номеров принимаемых потоков, которая может быть решена, например, в результате выравнивания фазы приемника и передатчика перед началом сеанса связи. Такой способ мультиплексирования называется синхронно-синфазным или синхронным с «жесткой» фазой. На практике чаще применяется синхронное мультиплексирование с «плавающей» («мягкой») фазой, обычно его называют просто синхронным мультиплексированием.

12) Методами тактовой синхронизации.
Тактовая синхронизация обеспечивает равенство скоростей обработки цифровых сигналов (кодирование, декодирование отсчетов, объединение и разделение цифровых потоков) на передающей и приемной станциях. Для этого генераторное оборудование оконечной приемной станции синхронизируется тактовой частотой передающей станции.

Устройства тактовой синхронизации – это совокупность устройств, обеспечивающих синхронную работу генераторного оборудования (ГО) приемной и передающей станций ЦСП и качественное функционирование станционных и линейных регенераторов.

Требования к УТС:

- высокая точность подстройки частоты и фазы управляющего сигнала задающего генератора (ЗГ) приемной части

- малое время вхождения в синхронизм

- сохранение состояния синхронизма при кратковременных перерывах связи.

Система тактовой синхронизации включает в себя (Рис. 1.) задающий генератор (ЗГ), входящий в состав ГО передающего оборудования оконечной станции (Пер) и вырабатывающий импульсную последовательность с тактовой частотой Fт, И устройства выделения тактовой частоты (ВТЧ), устанавливаемые в том оборудовании, где осуществляется обработка сигнала с частотой Fт: в линейных регенераторах (ЛР), приемном оборудовании (Пр) оконечной станции и др.

Методы использования синхросигналов:

1) Синхронизация по специальному синхросигналу. Этот метод усложняет построение линейного тракта ЦСП и генераторного оборудования.

2) Метод подстройки фазы управляющих импульсов под основной принимаемый сигнал. Такую подстройку можно осуществить поспец синхроимпульсам или рабочим импульсам. Применение спец импульсов снижает пропускную способность системы, поэтому на практике применяют метод тактовой синхронизации по рабочим импульсам.

Способы выделения тактовой частоты:

1) Способ пассивной фильтрации ТЧ (резонансный) - из спектра группового цифрового сигнала с помощью ВТЧ, содержащего высокодобротные резонансные контуры, фильтры-выделители или избирательные усилители, выделяется тактовая частота.

Упрощенная схема выделителя тактовой частоты (ВТЧ) содержит полосовой фильтр, усилитель-ограничитель, схему формирования тактовых импульсов.

Этот способ характеризуется простотой реализации ВТЧ, но имеет недостаток: стабильность выделения тактовой частоты зависит от стабильности параметров фильтра-выделителя и структуры цифрового сигнала (при появлении длинных серий нулей или кратко временных перерывах связи затрудняется процесс выделения тактовой частоты).

2) Способ активной фильтрации ТЧ (автоподстройка частоты генераторов тактовой частоты приемного оборудования)

Структурные схемы УТС с активной фильтрацией тактовой частоты

а) С непосредственным воздействием на местный ЗГ тактовой частоты. Подстройка тактовой частоты под частоту принимаемых импульсов осуществляется по управляющему напряжению UРФ, снимаемому с фазового дискриминатора ФД, значение и знак которого зависят от значений и знака разности фаз входных сигналов ФД. Так как напряжение UРФнавыходе ФД имеет дискретный характер, непрерывное регулирование частоты ЗГ можно осуществить, пропуская напряжение UРФ через интегратор (сглаживающую цепочку).

б) С воздействием напромежуточный преобразователь тактовой последовательности. Фазовый дискриминатор (ФД) определяет величину расхождения импульсов между принимаемым сигналом и ЗГ. При синфазности, на выходе ФД импульсов нет. Если частота ЗГ больше, то ФД формирует сигнал вычитания, делитель частоты (ДЧ) убирает один импульс. Если частота ЗГ меньше, то импульс добавляется. Реверсивный счетчик уменьшает краевые искажения реальных элементов.

13) Основами построения беспроводных систем.
Основная функция системы беспроводного абонентского радиодоступа (СБАР) - предоставление конечному пользователю, т.е. абоненту, стандартных услуг телефонной связи. Таким образом, СБАР являются дуплексной системой телефонной связи.

Типовая архитектура СБАР представлена на рис. 14. Она включает в себя следующие основные компоненты: контроллер базовых станций, базовые станции (БС), абонентские терминалы и терминал технического обслуживания и эксплуатации - компьютер со специальным управляющим приложением. БС связаны с контроллером проводными или беспроводными микроволновыми линиями связи с пропускной способностью, обычно равной л х 2 Мбит/с. Рассмотрим функции каждого компонента СБАР.

Рис. 14. Типовая архитектура системы беспроводного абонентского

радиодоступа

Контроллер базовых станций. Данное устройство предназначено для концентрации и в ряде случаев коммутации трафика беспроводного радиодоступа, обработки вызовов и обеспечения связи с коммутатором ТфОП, осуществляемой, как правило, по цифровым

каналам с высокой пропускной способностью или по многочисленным аналоговым двухпроводным линиям, для чего контроллер оснащают соответствующими интерфейсами. Кроме того, он поддерживает функции управления системой, реализуемые на базе терминала технического обслуживания и эксплуатации.

Абонентские терминалы. Данные устройства представляют собой портативные беспроводные телефонные трубки, обеспечивающие ограниченную подвижность связи; специальные настольные телефонные аппараты с трансивером и антенной и стационарные блоки на одну или несколько

(две, четыре и более) телефонных линий, к которым подключают обычные телефоны, факсы или модемы.

Базовая станция (БС). Ее компоненты СБАР осуществляют радиосвязь со стационарными или ограниченно мобильными абонентами в пределах своих зон обслуживания, величина которых зависит от используемой в системе радиотехнологии, и обеспечивают передачу вызовов контроллеру БС. БС состоит из антенно-фидерного тракта, одно или многоканальной приемопередающей аппаратуры, локальной подсистемы управления, коммуникационных интерфейсов и подсистемы питания.

Ориентация на обслуживание стационарных абонентов создает определенную специфику развертывания и применения систем беспроводного абонентского доступа, если сравнивать их с сотовыми системами подвижной связи. Последние должны обеспечить сплошное покрытие обслуживаемой территории, в то время как базовые станции систем радиодоступа можно размещать лишь вблизи мест расположения абонентов (точнее, зданий, где они живут или работают).

Базовая станция (БС) обладает модульной структурой и поддерживает от 2 до 6 радиоканалов. В зависимости от нагрузки в сети и допустимой вероятности отказов каждая БС обслуживает от 6 (выделенные каналы постоянного соединения) до 80 абонентов. Рекомендуемое число - 40 абонентов на одну БС. С целью увеличения числа обслуживаемых абонентов и увеличения зоны радиопокрытия несколько БС могут объединяться и создавать многосекторную ВС. Соединение между КБС и БС осуществляется по медным парам (по трем парам с диаметром жилы 0,9 мм на расстояния до 11 км) без применения дополнительного каналообра-зующего или линейного оборудования. При необходимости

соединение может быть осуществлено через радиорелейные линии, спутниковые системы или цифровые транспортные сети.

Достоинством систем беспроводного абонентского радиодоступа является и относительно слабое (опять же по сравнению с системами подвижной связи) проявление эффекта замирания сигнала из-за многолучевого распространения радиоволн.

В системах радиодоступа широко используются самые различные технологии организации множественного доступа, в частности:

FDMA (FrequencyDivisionMultipleAccess) - множественный доступ с частотным разделением, при этом выделенный для определенной системы спектр делится на полосы частот, в которых осуществляется передача канальной информации от разных абонентов;

TDMA (TimeDivisionMultipleAccess) - множественный доступ с временным разделением, при этом выделенная полоса частот предоставляется для передачи канальной информации на опреде-ленный короткий промежуток времени, в следующий промежуток времени осуществляется передача информации от другого абонента;

CDMA (CodeDivisionMultipleAccess) - множественный доступ с кодовым разделением, сообщения от абонентов шифруются и передаются одновременно, этот способ имеет определенные достоинства (например, скрытность информации), но при этом для передачи требуется довольно широкая полоса частот, что может быть недостатком при ограниченности частотного ресурса.

Контроллер базовых станций (КБС), управляющий базовыми станциями (БС) и абонентскими терминалами (AT), устанавливается обычно в помещениях АТС и подключается к ТфОП через различные типы интерфейсов - по двухпроводным аналоговым линиям или по трактам потоков 2 Мбит/с (поток Е1). КБС обеспечивает возможности централизованного сетевого управления. Один контроллер обслуживает до 512 абонентов при подключении к АТС по двухпроводному аналоговому интерфейсу или до 960 абонентов при подключении по цифровым трактам Е1. Для увеличения общей емкости системы радиодоступа несколько контроллеров могут объединяться общей системой управления. К КБС могут быть подключены до 30 шестиканальных базовых радиостанций, до 96 двухканальных, 48 четырехканальных или их любые комбинации.

Управление. Система централизованного сетевого управления обеспечивает контроль всего вышеперечисленного оборудования. Она допускает дистанционное конфигурирование всей сети с центрального пункта, мониторинг ошибок в каналах связи, загрузку программного обеспечения.

В зависимости от плотности распределения абонентов в системе TW предусмотрены различные конфигурации: для районов с высокой плотностью (в пригородах и городах) и низкой (в сельской местности) плотностью абонентов.

14) Методами оценки характеристик антенно-фидерных устройств.
Антенной называется устройство, предназначенное для излучения или приема электро- магнитных волн. Антенна является необходимым элементом любого радиопередающего и радиоприемного устройства. Антенна радиопередатчика, или передающая антенна, предназначена для преобразования тока высокой частоты в энергию излучаемых ею электромагнитных волн. Приемная антенна, или антенна радиоприемника, улавливает электромагнитные волны и преобразует их в энергию высокочастотных колебаний.

Совокупность устройств, с помощью которых энергия радиочастот подводится от радиопередатчика к антенне и от антенны к радиоприемнику, называется фидерным трактом, или фидером. Конструкция фидера зависит от диапазона передаваемых по нему частот.

Все антенны можно разделить на две большие группы: излучающие провода и излучающие поверхности. В системах радиосвязи, работающих на частотах до 1 ГГц, в качестве антенн используются излучающие провода; на более высоких - излучающие поверхности.

Принцип работы антенн на основе излучающих проводов заключается в следующем. Если к двум близко и параллельно расположенным проводам, представляющим длинную линию, подключить генератор высокочастотных колебаний, то поля двух одинаковых по значению, но противоположно направленных токов взаимно компенсируются и излучение энергии в окружающее пространство не происходит. При создании антенны ставится противоположная задача: получение возможно большего излучения. Для этого можно использовать ту же длинную линию, но раздвинув ее провода на некоторый угол, в результате чего их поля не будут компенсировать друг друга. На этом основана работа V-образных и ромбических антенн, излучающие провода которых расположены под острым углом один к другому (рис. 10, а, б), и симметричного вибратора, получающегося при разведении проводов на 180° (рис. 10, в). Компенсирующее действие одного из проводов фидера можно устранить, исключив его из системы. Это приводит к получению несимметрично-го вибратора (рис. 11, а) и на их основе несимметричных антенн: Г-образных и Т-образных (рис. 11,6, в).

Фидер излучает, если соседние участки его двух проводов обтекаются токами, совпадающими по фазе, поля которых усиливают друг друга. Антенны, реализуемые на этом эффекте, называются синфазными, и они получили самое широкое распространение. Фидер будет излучать, если расстояние между проводами по некоторым направлениям приобретает значительную разность хода. Можно так подобрать расстояние между проводами, что по некоторым направлениям произойдет сложение волн от обоих проводов. Антенны, работающие на этом явлении, называются противофазными.

Основные характеристики и параметры антенн. Излучающая мощность (Ри) - мощность электромагнитных волн, излучаемых антенной в свободное пространство. Это активная мощность, так как она рассеивается в пространстве, окружающем антенну. Следовательно, излучаемую мощность можно выразить через активное сопротивление, называемое сопротивлением излучения

где Iа - эффективный ток на входе антенны.

Сопротивление излучения характеризует способность антенны к излучению электромагнитной энергии и качество антенны в большей степени, чем излучаемая ею мощность, поскольку последняя зависит не только от свойства антенны, но и от создаваемого в ней тока.

Мощность потерь (Рп) - мощность, бесполезно теряемая передатчиком во время прохождения тока по проводам антенны, в земле и предметах, расположенных вблизи антенны. Эта мощность

также является активной и может быть выражена через активное сопротивление антенны, называемое сопротивлением потерь

Мощность в антенне (Ра) - мощность, подводимая к антенне от передатчика. Эту мощность можно представить в виде суммы излучаемой мощности и мощности потерь Ра = Ри + Рп.

Коэффициент полезного действия (КПД) антенны, равный

Входное сопротивление антенны - сопротивление на входных зажимах антенны. Оно имеет реактивную и активную составляющие. При настройке в резонанс антенна представляет для генератора чисто активную нагрузку и используется наиболее эффективно.

Направленность антенны - способность излучать электромагнитные волны в определенных направлениях. Об этом свойстве антенны судят по диаграмме направленности, которая графически показывает зависимость напряженности поля или излучаемой мощности от направления. Обычно пользуются нормированными диаграммами направленности, для которых величины, характеризующие напряженность поля или мощность излучения, выражены не в абсолютных значениях, а ограничиваются диаграммами направленности в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной.

Коэффициент направленного действия (D) представляет отношение плотности потока мощности Пи, излучаемой данной антенной в определенном направлении, к плотности потока мощности Пн, которая излучалась бы абсолютно ненаправленной в любом на- правлении при условии равенства общей излучаемой мощности в обеих антеннах. Наибольший интерес представляет коэффициент направленного действия в направлении максимального излучения:

Полосой пропускания антенны, или ее рабочим диапазоном, называется интервал частот, в котором ширина главного лепестка диаграммы направленности и уровни боковых лепестков не выходят из заданных пределов, коэффициент усиления остается достаточно высоким, а согласование с фидерным трактом существенно не ухудшается. Так, в сантиметровом диапазоне волн полоса пропускания антенны 15...20 % от средней частоты.

Для снижения переходных шумов в каналах из-за наличия попутного потока в антенно-фидерном тракте (АФТ) коэффициент отражения в точке соединения антенны с фидером должен быть мал. Всовременных АФТ стараются получить коэффициент стоячей волны ниже 1,1 ...1,2.

Коэффициент защитного действия (КЗД) вводится для характеристики степени ослабления антенной сигналов, принятых с побочных направлений, и определяется по формуле Кзд=Gmax/Gпоб, где Gmax и Gпоб - коэффициенты усиления антенны в направлении главного лепестка диаграммы направленности и в побочном на- правлении. КЗД очень важен для обеспечения электромагнитной совместимости различных систем радиосвязи.

15) Методами частотно-территориального планирования.
Электромагнитную совместимость РЭС (Районные электрические сети) обеспечивают, используя территориальный разнос их антенных систем и/или разнос их рабочих частот. Выбор необходимых частотно-территориальных разносов осуществляют при разработке частотно-территориальных планов сетей радиосвязи, радиовещания и телевидения (ТВ), а также в тех ситуациях, когда имеется возможность выбора пространственного размещения антенн и рабочих частот РЭС.

Обеспечение внутрисетевой и межсистемной ЭМС(Электромагнитная совместимость) является необходимым, но не единственным требованием, которое предъявляют к частотно-территориальным планам (ЧТП). Другие требования, относящиеся к ЧТП, включают оптимизацию распределения выделенного для сети множества радиочастот или радиочастотных каналов между базовыми или радиовещательными станциями, образующими сеть, а также наиболее полный охват зоны, в которой работает сеть.

Поскольку ЧТП может быть принят к реализации только, если проведена экспертиза плана на ЭМС и получено положительное заключение, а анализ ЭМС может быть выполнен только, если

определены местоположения РЭС и их параметры, т. е. при наличии варианта ЧТП, то разработка ЧТП представляет сложный итерационный процесс. Начальный вариант ЧТП обычно не учитывает всех тонкостей взаимодействия РЭС и дорабатывается по мере того, как в процессе анализа ЭМС выявляются недопустимые внутрисетевые или межсистемные непреднамеренные помехи.

При разработке частотно-территориальных планов применяют разные методы. В число наиболее часто используемых входит метод присвоения частот, основанный на использовании частотно-территориальных ограничений.

Метод частотно-территориального планирования, базирующийся на использовании частотно-территориальных ограничений между РЭС, исходит из того, что для нормального функционирования РЭС должны выполняться определенные условия их территориального и/или частотного разноса. Эти условия определяются нормами частотно-территориального разноса (ЧТР) или характеристиками ЧТР. Характеристика ЧТР описывает связь между расстоянием, разделяющим мешающий передатчик и приемник, которому данный передатчик может создавать помеху, и расстройкой их рабочих частот, при которой еще обеспечивается их электромагнитная совместимость, т. е. приемник может принимать полезный сигнал требуемого качества. На рис. 13.1 представлен общий вид характеристики ЧТР. По оси ординат отложено расстояние между передатчиком и приемником, по оси абсцисс - расстройка их рабочих частот. Расстройка может быть выражена значениями частоты (кГц, МГц) или представлена числом каналов, на которое должны быть разнесены передатчик и приемник, если рассматриваемые РЭС используют одну и ту же сетку частот. Последний случай изображен на рис. 13.1 Область, расположенная над кривой ЧТР, включая саму кривую, соответствует области совместимости РЭС. Область под кривой соответствует области, в которой совместимость отсутствует. Радиочастотное пространство и радиочастотный спектр используются наиболее рационально, если частотно-территориальный разнос между РЭС соответствует точкам кривой ЧТР.

Характеристика ЧТР позволяет установить ограничения на размещение РЭС и выбор их рабочих частот, т. е. определяет нормы частотно-территориального разноса РЭС, а именно:

- радиоэлектронные средства не могут работать на одной и той же частоте, если расстояние между ними меньше, чем d0;

- радиоэлектронные средства не могут работать на частотах первого соседнего канала, если расстояние между ними меньше, чем d1 и т. д.

Если рабочие частоты РЭС известны, то эта характеристика определяет минимальное расстояние, на котором могут быть установлены друг от друга данные РЭС.

Процедура построения ЧТП на основе частотно-территориальных ограничений включает:

- составление набора ограничений по частотно-территориальному разносу РЭС, которые будут использованы при разработке ЧТП;

- определение множества частот из частот, разрешенных для присвоения, которые не могут быть присвоены очередному РЭС, исходя из уже проведенных частотных присвоений и принятого набора ограничений;

- выбор минимальной частоты (минимального номера канала), которая не вошла (который не вошел) в список запрещенных для присвоения, и присвоение этой частоты (номера канала) очередному РЭС.

Оптимальный вариант частотно-территориального плана на основе частотно-территориальных ограничений, при котором планируемая совокупность РЭС занимает минимальную полосу частот, может быть получен только путем полного перебора всех возможных вариантов назначения частот. Поэтому этот метод может быть эффективным для относительно небольшого числа РЭС.

Еще один метод построения предварительного частотно-территориального плана, имеющий практическое применение, строится на основе теории регулярных сетей. Метод используется для построения частотно-территориальных планов сетей телевизионного и звукового вещания и сотовых сетей связи и рассматривает идеализированные сети.

При планировании сети предполагается, что все передатчики сети имеют одинаковые эффективные излучаемые мощности и одинаковые эффективные высоты передающих антенн. В

горизонтальной плоскости антенны имеют круговую диаграмму направленности. Поляризационные состояния антенн и эффективные высоты приемных антенн также предполагаются одинаковыми. Распространение радиоволн считается изотропным и не меняется с частотой, по крайней мере, в рассматриваемом диапазоне частот.

При этих условиях зона обслуживания каждого передатчика будет представлять круг, радиус которого зависит от мощности передатчика и потерь при распространении радиоволн, которые характерны для рассматриваемого диапазона частот и характера местности. В конкретной идеализированной сети радиусы зон обслуживания будут одинаковыми. Если поверхность требуется покрыть подобными зонами обслуживания, то число передатчиков будет минимальным, когда они располагаются в вершинах равностороннего треугольника (передатчики Т1, Т2 ,Т3 на рис. 13.2), сторона которого «а» и радиус зоны обслуживания Rобс связаны соотношением

В этом случае границы зон обслуживания пересекаются в центре треугольника. Такой треугольник идеализированной сети называется элементарным треугольником. При составлении частотно - территориального плана предполагается, что полоса частот, в которой планируется размещение сети, разбита на каналы с одинаковой шириной полосы частот. Передатчики, работающие в совмещенном канале (т. е использующие одну и ту же рабочую частоту) размещают на максимальном удалении. Расстояние между ними должно быть таким, чтобы на границах зон обслуживания отношение полезного сигнала к помехе по совмещенному каналу на несколько децибел превышало защитное отношение.

Частотно-территориальные ограничения определяют минимальное число каналов, на которые должны быть разнесены частоты передатчиков, которые располагаются в вершинах элементарного треугольника. Эти ограничения влияют на число частот, необходимое, чтобы их удовлетворить, и на то, как именно будут эти частоты распределены между РЭС внутри ромба совмещенного канала.