Частная наземная подвижная радиосвязь и вспомогательное оборудование (голосовая и неголосовая), и на

Частная наземная подвижная радиосвязь и вспомогательное оборудование (голосовая и неголосовая), и наземная транкинговая радиосвязь: Контроль и испытания

Введение
Системы частной наземной подвижной радиосвязи (ЧНПР) и транкинговой радиосвязи являются критически важной инфраструктурой для множества организаций – от экстренных служб и промышленных предприятий до транспортных компаний и служб безопасности. Их надежность, функциональность и соответствие заявленным характеристикам напрямую влияют на эффективность и безопасность работы. Для обеспечения этого соответствия необходим комплексный контроль и испытания как основного оборудования связи, так и вспомогательных устройств. Данная статья освещает ключевые аспекты испытаний таких систем.

1. Объекты испытаний

Испытаниям подлежит широкий спектр оборудования, входящего в состав систем ЧНПР и транкинговой связи:

1. Абонентские терминалы (радиостанции):
   • Портативные радиостанции (носимые).
   • Мобильные радиостанции (транспортные).
   • Стационарные радиостанции (базовые, диспетчерские).
   • Транкинговые терминалы (включая специализированные, например, для передачи данных).
2. Базовое оборудование инфраструктуры:
   • Базовые приемопередающие станции (БС).
   • Ретрансляторы (повторители).
   • Контроллеры зоны/системы (управляющее ПО и аппаратура для транкинговых систем).
   • Сетевые интерфейсы и шлюзы (для интеграции с другими сетями, например, телефонными).
   • Системы управления и мониторинга сети (диспетчерские консоли, ПО управления).
3. Вспомогательное оборудование голосовой связи:
   • Гарнитуры (проводные и беспроводные).
   • Громкоговорители микрофонные (акустические).
   • Системы громкой связи.
   • Устройства активации передачи голосом (VOX).
   • Системы подавления акустической обратной связи.
4. Вспомогательное оборудование неголосовой связи (передача данных):
   • Модемы (внешние и встроенные).
   • Терминалы для передачи данных (дисплеи, планшеты, специализированные интерфейсы).
   • Датчики и устройства телеметрии, подключаемые к радиостанциям.
   • Интерфейсы для передачи координат GPS/ГЛОНАСС.
   • Устройства удаленного контроля и управления (например, активация сигналов тревоги).
5. Антенно-фидерные устройства:
   • Антенны (портативные, автомобильные, базовые).
   • Фидерные линии (кабели, разъемы).
   • Антенные разветвители, циркуляторы.
6. Источники питания:
   • Аккумуляторные батареи для портативных станций.
   • Бортовые и стационарные источники питания.
   • Зарядные устройства.

2. Область испытаний

Испытания охватывают проверку широкого спектра характеристик и функциональных возможностей:

1. Радиочастотные параметры:
   • Выходная мощность передатчика.
   • Чувствительность приемника.
   • Нежелательные излучения (внеполосные и побочные).
   • Устойчивость к соседним каналам и блокирующим сигналам.
   • Ширина полосы излучаемого сигнала.
   • Стабильность частоты.
2. Качество голосовой связи:
   • Разборчивость речи (субъективная и объективная оценка).
   • Амплитудно-частотная характеристика тракта.
   • Коэффициент нелинейных искажений.
   • Эффективность систем шумоподавления и VOX.
   • Качество работы громкоговорящего режима и гарнитур.
3. Характеристики передачи данных:
   • Скорость передачи данных (максимальная, устойчивая).
   • Коэффициент ошибок (BER, PER, FER).
   • Время установления соединения для передачи данных.
   • Корректность передачи служебных сообщений и данных телеметрии.
   • Работоспособность интерфейсов передачи координат.
4. Функциональность и управление (особенно для транкинга):
   • Время установления вызова (индивидуальный, групповой).
   • Корректность работы функций приоритета, аварийного вызова.
   • Эффективность динамического распределения каналов (в транкинге).
   • Работа в режиме прямой связи (DMO, Direct Mode).
   • Функционирование систем локализации и дистанционного управления.
   • Надежность передачи служебной информации и сигналов управления.
   • Устойчивость системы к сбоям (отказоустойчивость).
5. Эксплуатационные характеристики:
   • Энергопотребление и время работы от аккумулятора.
   • Устойчивость к климатическим воздействиям (температура, влажность).
   • Устойчивость к механическим воздействиям (вибрация, удары).
   • Электромагнитная совместимость (ЭМС) – помехоустойчивость и уровень создаваемых помех.
   • Безопасность (электрическая, взрывобезопасность для спецприменений).
6. Безопасность связи:
   • Эффективность скремблирования (при наличии).
   • Стойкость алгоритмов шифрования (при наличии, тестируется по специальным методикам).

3. Методы испытаний

Применяются различные методы испытаний в зависимости от проверяемых параметров и условий:

1. Лабораторные испытания:
   • Измерения РЧ параметров: С использованием измерительных приемников, анализаторов спектра, измерителей мощности для проверки выходной мощности, чувствительности, нежелательных излучений.
   • Тестирование качества звука: С использованием измерительных микрофонов, искусственного уха/рта, генераторов тестовых сигналов (синус, розовый шум), анализаторов искажений, специализированного ПО для объективной оценки разборчивости (например, PESQ, POLQA). Субъективная оценка по методикам, например, TIA-5050.
   • Тестирование передачи данных: Использование генераторов тестовых последовательностей данных, протокольных анализаторов, программного обеспечения для измерения скорости и коэффициента ошибок в контролируемых условиях канала связи (эмуляция различных уровней сигнала/помех).
   • Экологические и механические испытания: Проводятся в климатических камерах (тепло, холод, влажность) и на вибростендах по стандартизированным профилям испытаний.
   • Испытания на ЭМС: Проводятся в экранированных безэховых камерах (EMC-камеры) с использованием генераторов помех, измерительных приемников и антенн для проверки устойчивости к помехам и уровня собственных излучений.
2. Полевые испытания:
   • Проверка работоспособности в реальных условиях эксплуатации на предполагаемой территории покрытия.
   • Оценка дальности связи, качества голоса и данных в различных точках (в зданиях, на открытой местности, в движении).
   • Тестирование взаимодействия между различными компонентами системы (терминалы, БС, контроллеры, ПО управления).
   • Проверка работы в условиях реальных помех и затенений рельефом.
   • Оценка эффективности антенных систем.
3. Специализированные методы для транкинговых систем:
   • Тестирование функциональности управления: Использование эмуляторов сети и нагрузки для имитации работы множества абонентов и проверки логики работы контроллера (распределение каналов, приоритеты, аварийные вызовы, функции DMO).
   • Тестирование отказоустойчивости: Моделирование сбоев компонентов (БС, контроллера, линий связи) и проверка поведения системы (переключение на резерв, деградация режима).
   • Тестирование производительности системы: Измерение максимальной емкости системы, времени отклика на вызовы при различной нагрузке.

4. Испытательное оборудование

Для проведения комплексных испытаний используется специализированное оборудование:

1. Анализаторы спектра: Для визуализации и измерения характеристик РЧ сигналов (мощность, частота, спектр, нежелательные излучения).
2. Радиотестовые системы (тестеры радиостанций): Комплексные приборы, объединяющие функции генератора сигналов, измерительного приемника, измерителя мощности, частотомера, модулятора/демодулятора. Позволяют автоматизировать измерения ключевых РЧ и аудио параметров.
3. Генераторы сигналов (RF и Audio): Для подачи тестовых сигналов на входы оборудования.
4. Измерители мощности: Для точного измерения выходной мощности передатчиков.
5. Анализаторы искажений: Для измерения коэффициента гармоник (THD) и интермодуляционных искажений (IMD).
6. Оборудование для аудиотестирования:
   • Акустические камеры (безэховые или реверберационные).
   • Измерительные микрофоны и предусилители.
   • Искусственное ухо/рот.
   • Аудиоанализаторы.
   • ПО для объективной оценки качества речи (PESQ, POLQA).
7. Оборудование для тестирования передачи данных:
   • Протокольные анализаторы.
   • Генераторы/анализаторы тестовых последовательностей данных.
   • Эмуляторы канала связи (для моделирования затухания, задержки, шумов, многолучевости).
8. Эмуляторы сети (для транкинга и сложных систем): Аппаратно-программные комплексы, имитирующие работу всей сети (контроллеры, БС, множество абонентов), позволяющие тестировать функциональность и производительность абонентских терминалов и управляющего ПО в лабораторных условиях.
9. Климатические камеры: Для создания контролируемых условий температуры и влажности.
10. Вибростенды: Для имитации механических воздействий (транспортная тряска, вибрация).
11. Оборудование для испытаний на ЭМС:
    • Экранированные безэховые камеры (SAC, SAC).
    • Генераторы помех.
    • Измерительные приемники.
    • Различные типы антенн (биконические, логопериодические, рупорные).
    • Линии связи (CDN, БПФ).
    • Системы автоматизированного измерений.
12. Источники питания с регистрацией параметров: Для измерения энергопотребления.
13. Специализированные измерительные антенны и фидеры.

Заключение

Контроль и испытания систем частной наземной подвижной радиосвязи и транкинговой связи – это сложный, многоэтапный процесс, требующий глубокого понимания технологии, стандартов и методик тестирования. Использование современного испытательного оборудования, сочетание лабораторных и полевых методов, а также специализированные подходы для оценки функциональности транкинговых систем позволяют всесторонне проверить соответствие оборудования и системы в целом техническим требованиям, обеспечить их надежную, безопасную и эффективную эксплуатацию в ответственных областях применения. Регулярное проведение таких испытаний является неотъемлемой частью жизненного цикла систем связи.