В данной статье рассмотрена сущность и принципы построения сотовых сетей. Описано значение сотовых сетей для работы МЧС РФ.
Ключевые слова: сотовые сети, МЧС РФ
Развитие телекоммуникационных систем связи в современном мире имеет колоссальное значение. Объемы передачи данных по каналам связи постоянно растут. Рост индустриализации, рост технологического развития, развитие городов, все чаще приводит к различным техногенным катастрофам. В этой связи важно министерствам и ведомствам налаживать связь, как между своими подразделениями, так и между ведомствами и населением.
Современная связь должна быть быстрой, надежной, бесперебойной. Важно организациям при создании различных систем связи выбирать из множества технологий именно ту, которая соответствует требованиям и запросам и соответствует деятельности данных организаций.
Изучение предлагаемых современной наукой и техникой систем связи поможет в выборе и организации надежных систем передачи данных и связи, повысит эффективность работы МЧС.
Сотовые системы подвижной связи (ССПС) являются одной из самых быстроразвивающихся перспективных областей электросвязи. Цель их создания — обеспечение телефонной связью большого числа мобильных пользователей. В настоящее время ССПС предоставляют абонентам также услуги передачи данных, электронной почты, факса и др.
Сотовая концепция включает в себя идею «переброски сигнала (hangoff) от соты к соте, благодаря реализации которой абонент может свободно пересекать их границы, переключаясь с одной базовой станции на другую.
Применение сотовых систем связи обеспечивает экономию частотного ресурса за счет его многократного использования в зоне обслуживания. Повторное использование частот (frequencyreuse) — это основной принцип ССПС, радикально отличающий ее от других, в частности транкинговых систем подвижной связи, и позволяющий существенно (теоретически до бесконечности) повышать емкость системы.
Система сотовой связи строится в виде совокупности ячеек, покрывающих обслуживаемую территорию, например большой город с пригородом. Ячейки условно изображают в виде равновеликих правильных шестиугольников, что по сходству с пчелиными сотами и послужило поводом назвать систему сотовой. [1,c. 245–247]
Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS).
Каждая из сот обслуживается многоканальным приемопередатчиком, называемым базовой станцией. Она служит своеобразным интерфейсом между сотовым телефоном и центром коммутации подвижной связи, где роль проводов обычной телефонной сети выполняют радиоволны. Число каналов связи базовой станции обычно кратно 8, например 8, 16, 32... Один из каналов является управляющим (controlchannel). В некоторых ситуациях он может называться также каналом вызова (callinqchannel). На этом канале происходит непосредственное установление соединения при вызове подвижного абонента сети, а сам разговор начинается только после того, как будет найден свободный в данный момент канал и произойдет переключение на него. Все эти процессы происходят очень быстро и незаметно дія абонента. Любой из каналов сотовой связи представляет собой пару частот для дуплексной связи, т. е. частоты базовой и подвижной станций разнесены.
Все базовые станции соединены с центром коммутации сотовой сети (коммутатором) по выделенным проводным, волоконно-оптическим или радиорелейным каналам связи. [1, c. 248–251]
Надежность сотовой связи и ее качество в настоящее время зависит от местности, погодных и радиоэлектромагнитных условий. Абонент не всегда может быть уверен, что связь будет предоставлена в любом месте и в любое время. [2, c.4]
Сотовые системы, как способ эффективного информирования и оповещения.
В интересах адресного информирования и оповещения населения возможно установление места нахождения абонентов в зоне ЧС, в которую могут входить несколько сот, и оповещение (информирования) абонентов (рис. 9).
Рис. 1. Определение количества и мест нахождения абонентов сотовой связи в зоне ЧС
В настоящее время абоненты операторов связи, кроме основной услуги сотовой связи по передаче голоса, широко используют иные услуги, такие как SMS, MMS, WAP.
SMS (ShortMessageService) — услуга пересылки коротких сообщений, позволяющая посылать и принимать текстовые сообщения с использованием мобильного телефона.
Короткое сообщение может быть отправлено:
оператором сети (например, информация о состоянии безопасности на определенной территории);
абонентом сети GSM с клавиатуры мобильного телефона;
из Интернета;
по электронной почте.
Преимущества SMS в полном объеме могут использоваться и для адресного информирования и оповещения населения в интересах обеспечения безопасности. В этом случае незначительная плата за данную услугу позволит расширить аудиторию ее потенциальных потребителей. Предупреждающие SMS-сообщения могут приниматься в любом месте в зоне ЧС, независимо от наличия повышенных шумов и других факторов. Кроме того, данное сообщение о правилах безопасного поведения может неопределенно долго храниться в памяти сотового телефона и к нему можно при необходимости неоднократно возвращаться.
MMS (MultimediaMessagingSystem) представляет собой эволюционное развитие технологии SMS. Вместо текстовых сообщений абоненты могут создавать, отправлять и получать сообщения, содержащие мелодии, полноцветные изображения, фотографии и музыкальные фрагменты. Эти сообщения можно отправлять как на сотовые телефоны с поддержкой MMS, так и на электронную почту.
Серьезное преимущество MMS по сравнению с SMS для адресного информирования и оповещения связано с повышением вероятности привлечения внимания и восприятия данных сообщений в связи с их привлекательностью, возможностью создания образов действий, которые значительно легче запоминаются и реализуются.
Таким образом, возможности систем мобильной связи открывают широкие перспективы их использования как для голосовой передачи информации, так и для трансляции текстовых и мультимедиа сообщений, а также для доступа к ресурсам глобальной сети Интернет. Все это можно широко использовать для адресного информирования и оповещения людей.
Отличительной особенностью применения SMS-технологий для информирования и оповещения населения является возможность обнаружения всех обладателей мобильных телефонов, находящихся в зоне риска, и отправления им SMS-сообщения с предупреждением. Это возможно благодаря разделению всей территории действия мобильной связи на соты. Такое деление гарантирует доставку оперативной информации не всем абонентам сети, а именно тем, кто находится в зоне риска возникновения ЧС, которая соответствует одной или нескольким таким «ячейкам-сотам».
Благодаря таким особенностям применение SMS-технологий можно обозначить, как форму территориального оповещения и информирования населения. Такое оповещение эффективно применять в случае масштабных ЧС, когда одновременно необходимо обеспечить передачу информации большому количеству людей, сосредоточенных на территории города, одного или нескольких районов, области.
Важным преимуществом службы SMS (и одним из ее преимуществ перед традиционной пейджинговой связью) является гарантированная доставка сообщения адресату. Сообщение поступит на мобильный телефон независимо от того, ведется ли в данный момент по нему разговор (обмен данными) или он находится в режиме ожидания. Послание, в конце концов, дойдет до адресата и в том случае, если последний временно недоступен (например, он находится вне зоны действия сотовой сети или его телефон выключен). Система автоматически определяет факт неудачной попытки соединения, запоминает сообщение и хранит его до тех пор, пока связь с получателем не восстановится. Таким образом, человек, находящийся в зоне бедствия, гарантированно сможет получить необходимую информацию об угрозе ЧС и правильных действиях в сложившейся ситуации.
В настоящее время, благодаря интерактивной системе мобильной связи LiveScreen, появилась возможность передачи данных сразу всем абонентам на экран работающего сотового телефона. Через специально созданные шлюзы можно посылать сообщения из любой точки города, используя каналы безопасной связи, сразу всем абонентам всех операторов связи. Таким образом, миллионы людей могут быть предупреждены почти мгновенно (10–15 с), причем в каждый сотовый район может быть послано свое сообщение, учитывающее местную специфику возникших проблем. [3, с. 222- 230]
Более широкое применения сотовых сетей связи МЧС России позволит создать инфраструктуру связи, обеспечивающую функционирование информационно — технических систем всех уровней антикризисного управления, что повысит:
скорость и надежность оповещения органов управления и должностных лиц;
оперативность передачи информации в повседневной деятельности и при ликвидации ЧС;
эффективность деятельности сил при ликвидации чрезвычайных ситуаций и тушении пожаров, системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций и пожаров.
Литература:
- Дьяконов В. П. Электронные средства связи: учебное пособие/ Дьяконов В. П., Образцов А. А., Смердов В. Ю.— Электрон. текстовые данные.— М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2009.— 430 c.
- Берлин А. Н. Сотовые системы связи — М.: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016.— 430 c.
- Информационно-коммуникационные технологии обеспечения безопасности жизнедеятельности (монография) — М.: 2009 — с. 268
