Алтай (система связи)

Идея создания телефонной связи из автомобиля возникла после ознакомления с подобными системами в Японии в середине 1950-х годов, после чего было принято решение реализовать подобную технологию в СССР (позднее выяснилось, что в Японии использовалась лишь диспетчерская радиосеть с поочерёдным выходом абонентов в эфир). Разработка системы радиотелефонной УКВ-связи началась в конце 1950-х годов по постановлению ЦК КПСС и Совета министров СССР, а опытно-конструкторские работы получили шифр «Алтай-1».

В разработке приняли участие:

• Государственный специализированный проектный институт (ГСПИ, Москва) — отвечал за антенное хозяйство и развёртывание опытного района системы в Москве. Главный конструктор — Моисей Абрамович Шкуд;
• Завод «Красная заря» (Ленинград) — отвечал за коммутационное оборудование и стыковку базовых станций с телефонной сетью (главный конструктор Сергей Иванович Иванов);
• НИИ-56 (Ленинград) — разрабатывал генераторное оборудование системы (главный конструктор Михаил Ильич Иоффе);
• Воронежский научно-исследовательский институт связи (ВНИИС, основан в 1958 году) — занимался проработкой принципов и алгоритмов системы, изготовлением оборудования центральной станции и абонентских радиостанций (главный конструктор Леонид Николаевич Моргунов).

Из-за отсутствия чёткого технического задания на проектирование рассматривались различные варианты построения системы. В послевоенные годы активно использовались различные радиостанции, что приводило к взаимным помехам и перегруженности эфира. На этапе аванпроекта в «Алтае-1» реализовали концепцию координированной системы, способной интегрировать разрозненные радиосети страны. Уже тогда была заложена работа в дуплексном режиме с автоматическим выходом в телефонную сеть и многоканальные радиостволы с распределённой доступностью.

Ведущая роль в разработке принадлежала Воронежскому НИИС. В штате института объединились опытные инженеры и выпускники профильных вузов страны.

В начале 1963 года антенны центральной станции «Алтай-1» смонтировали на шпиле высотного здания на Котельнической набережной в Москве, а первую линейную станцию разместили на трассе Москва — Тула^[2]. Первые три абонентские радиостанции монтировались на автомобилях «Волга» ГАЗ-21. В таком виде были начаты опытные испытания, а летом 1965 года система прошла Государственные испытания и была рекомендована к серийному производству. Тогда же через «Алтай-1» провели первый прямой радиорепортаж при встрече Фиделя Кастро — репортаж вёл Ю. В. Фокин.

В 1967—1968 годах «Алтай-1» введён в эксплуатацию не только в Москве, но и в Киеве, Воронеже, Ленинграде и Ташкенте. Системой активно пользовались строительные управления и ведомства. В 1969 году была создана первая полностью полупроводниковая абонентская станция «Алтай АС-1М», в несколько раз легче и компактнее предыдущих моделей.

Проект стартовал в 1970 году: основной отличительной чертой стал переход с диапазона 150 МГц (где было выделено только 8 каналов на ствол) на диапазон 330 МГц с 188 каналами. Это позволило создать до 22 стволов мобильной связи и 12 линейных каналов между центральными станциями. Система эксплуатировалась уже в Будапеште с марта 1975 года, а в 1973 году в СССР было 8000 абонентов в 30 городах.

В 1977—1978 годах проведена масштабная модернизация «Алтай-3» к Олимпиаде-80. Появилась полностью полупроводниковая базовая станция, антенны разместили на Останкинской телебашне (248 метров, радиус до 100 км). Новая сетка частот с шагом 25 кГц позволяла 22 ствола. Абонентские станции стали значительно компактнее и легче (в 5 раз), выпускались на заводе «Спутник» в Молодечно. В 1980 году для сопровождения Олимпиады подготовили 200 новых станций, которые активно использовались комментаторами, организаторами, делегациями.

После Олимпиады началось массовое развитие системы: в Москве работало 17 стволов, абонентами стали службы экстренного реагирования, городские учреждения, а также сотрудники спецслужб и управленцы. Несмотря на широкое распространение, «Алтай» не был предназначен для защищённой связи: каналы легко прослушивались, в том числе со спутников.

К 1983 году «Алтай-3М» охватывал 135 городов и 30 тысяч абонентов (всего за историю более 200 городов и 250 стволов, более 40 тысяч станций). Главный конструктор В. М. Кузьмин и его заместитель О. Д. Фомин были удостоены Государственной премии СССР.

В конце 1980-х развитие системы фактически остановилось: выпускались лишь две новые модели абонентских станций, но архитектурные и технические основы «Алтая» устарели.

• Абонентская ёмкость 40 тысяч корреспондентов была достаточной для ведомств, но недостаточной для массового населения.
• Не было системы отслеживания пользователей для взимания платы.
• Открытый радиоканал без шифрования делал связь уязвимой.

Несмотря на недостатки, «Алтай» сохранял популярность в начале 1990-х из-за обширной зоны покрытия и конкурировал с первыми аналоговыми (1G) мобильными стандартами. Абонентские станции некоторых моделей поддерживали и NMT, ETS, MPT 1327.

C падением советской системы и приватизацией предприятий «Алтай» утратил возможности развития. Попытки модернизации (проекты «Алтай-3СМ», «Волемот», «АРС-Леско») не имели широкого успеха.

В 1990 году была утверждена госпрограмма по развитию мобильной связи, предполагавшая ввод новых аналоговых и цифровых стандартов, но запланированные разработки («Союз-СПР-А», «Система-СПР-П», «Союз-СПР-Ц», «Волемот») остались нереализованными из-за нехватки финансирования.

Появление NMT-450, а затем GSM, а также быстрый рост сетей второго и третьего поколения привели к резкому сокращению абонентской базы «Алтая». В Воронеже последняя станция системы была выведена из строя в 2013 году.

Технические решения «Алтая» легли в основу систем «Кавказ-4», «Кавказ-6», «Колос», «Заря-4», «Дублер-РТФ» и др^[3][4][5].

В Воронеже система продолжала работу до конца 2011 года, после чего была закрыта по экономическим причинам. Последним абонентам (менее 50) бесплатно выдали станции с более прогрессивной транкинговой системой «КаРаТ» (протокол MPT 1327), работающей совместно с «Алтаем» на тех же частотах и оборудовании. Номера абонентов сохранились. В отличие от одной базовой станции «Алтая» на телевизионной башне, в городе работали четыре базовые станции, и ещё десяток — по области, обеспечивая автоматический роуминг. В 2015 году завершила работу и система «КаРаТ».

Система функционировала в Новосибирске, использовалась городская нумерация +7 (383) 349-8х-xx.

В Ленинграде систему «Алтай» запустили в 1972 году, первой стала сеть фиксированной связи. В 1974—1975 возведена АТС на улице Комиссара Смирнова, а в 1977—1978 рядом установлена радиомачта^[6][7]. Затем сеть расширилась за счёт антенн в ряде пригородов.

Система позволяла реализовывать телефонную и транкинговую радиосвязь, обеспечивала городские телефонные номера и входящую междугороднюю связь, а также диспетчерские функции^[6].

В 2011 году оборудование «Алтая» в Санкт-Петербурге было частично демонтировано, к концу лета сеть прекратила работу.

Радиоприёмник центральной станции (ЦС) прослушивает 8 каналов в приёмном диапазоне ствола, а радиопередатчик обеспечивает передачу в соответствующих каналах, позволяя вести дуплексную связь. Разнос между приёмным и передающим каналом составлял 24 МГц (36 МГц для «Алтай-3»), а шаг между каналами — 50 кГц (или 25 кГц для «Алтай-3»). Свободные каналы непрерывно помечались маркерным сигналом 2397 Гц.

В режиме ожидания абонентская станция сканировала каналы базовой станции с периодом 2 с, определяя собственную трёхчастотную комбинацию индивидуального вызова. Вызов абонентской станции осуществлялся передачей этой комбинации по одному каналу, после чего мобильная станция подтверждала вызов и соединялась в дуплексном режиме с телефонной сетью, а по окончании разговора осуществлялся отбой сигнала.

Набор номера происходил передачей двухчастотных комбинаций, похожих на DTMF, но с иными частотами; они преобразовывались в стандартный импульсный набор в линии. Для входящего вызова из телефонной сети использовались дополнительные процедуры набора индивидуального номера.

Один 8-канальный ствол позволял вести до 175 двухминутных разговоров за 2 часа при 7 % потерь и обслуживать около 1000 абонентов. При необходимости добавлялись новые стволы с другими частотами. Коды индивидуального вызова включали номер ствола и абонента.

В системе применялись низкочастотные электромеханические фильтры ФЭМ-П и камертоны, суммарно использовалось до 42 функциональных частот сигнализации (в том числе специальные частоты отбоя, маркера свободного канала и циркулярных вызовов).

Для межгородской работы мобильные станции поддерживали дополнительные каналы линейной связи (ЛС), переключая режим для работы вдоль основных трасс.

Система состоит из центральной станции «Алтай-ЦС-1» и мобильных абонентских станций «Алтай-АС-1». Рабочие частоты:

• приём — 150,05-150,9 МГц;
• передача — 174,05-174,9 МГц;
• шаг между каналами — 50 кГц, частотная модуляция;
• разнос приём-передача — 24 МГц.

Структурно «Алтай-ЦС-1» (17РТС-Ц1-ЧМ) обслуживает 8 каналов-стволов, в каждом по два радиопередатчика с автоматическим резервированием. Блоки коммутационного и генераторного оборудования соединяют оборудование с городской АТС, диспетчерскими и линиями.

Типовая антенна — многоэтажная круговая. Один ствол системы рассчитан на 1000 пользователей, допускается эксплуатация двух стволов.

Станция «Алтай-АС-1» (15РТМ-А2-ЧМ) состоит из трёх блоков (приёмопередатчик, пульт, блок питания). Устанавливается на автомобиль или технику:

• приёмопередатчик — 335×205×195 мм, 10 кг;
• пульт — 310×320×140 мм, 9 кг;
• питание — 300×165×125 мм, 4,5 кг;
• выходная мощность — 8 Вт.

Осуществлён переход на диапазон 301—342 МГц (11 восьмиканальных стволов с шагом 50 кГц). Система состоит из «Алтай-ЦС-3» и мобильных «Алтай-АС-3». Частоты:

• приём — 301,15-305,8 МГц;
• передача — 337,15-341,8 МГц;
• разнос — 36 МГц.

«Алтай-ЦС-3» (14РТС-Ц1-ЧМ) имеет 5 стоек передатчиков (4 рабочих, 1 резерв), и 2 восьмиканальных приёмника (один резерв). Выходная мощность передатчика — 30-50 Вт.

«Алтай-АС-3» (40РТМ-А2-ЧМ) — мобильная станция из четырёх блоков:

• приёмопередатчик — 352×235×230 мм, 12 кг;
• пульт — 250×180×70 мм, 3 кг;
• автоматика — 340×270×180 мм, 8 кг;
• выходная мощность — 6 Вт.

В «Алтай-3М» полностью перешли на полупроводниковое и микропроцессорное исполнение; увеличено число каналов и введена плотная сетка частот. Абонентские станции («Алтай АС-3М», далее «Алтай АС-3С», «Алтай АС-СП», «УРАЛ РС-6У») по размеру и функциональности приблизились к портативным телефонным аппаратам, поддерживавшим также NMT, ETS, MPT^[4][5][8].

Система «ВОЛЕМОТ» связана с развитием «Алтая-3М». Название составлено по городам-разработчикам: Воронеж, Ленинград, Молодечно, Тернополь. Главный конструктор — В. М. Кузьмин.

Система поддерживала до 188 дуплексных каналов (330 МГц, шаг 25 кГц), позволяла строить сети большого радиуса. Перемещение между зонами было возможно без разрыва соединения; поддерживались передача данных и маскировка речи. Передатчики: базовый — 100 Вт, абонентский — 5-10 Вт. Абоненты делились на 3 категории по уровню доступа.

Первая система запущена в 1993 году в Уссурийске, затем работала в Воронеже, Владивостоке, Самаре и др., всего до 15 базовых станций.

Создана по заказу Министерства сельского хозяйства СССР в конце 1970-х, базируется на принципах «Алтая» и рассчитана на связь между хозяйствами, до 250 радиостанций. Использует упрощённую аппаратуру и меньший набор каналов, диспетчер выполняет соединения между абонентами. Приоритетные пользователи получают индивидуальный вызов, производственные — циркулярный^[9][10].