Технологии транковой радиосвязи

Транкинговые системы радиосвязи (TCP) являются развитием систем низовой полудуплексной радиосвязи и по ряду призна­ков могут быть соотнесены с сотовыми системами связи. В отли­чие от обычных систем с постоянно закрепленными частотными каналами в TCP применяется динамическое распределение кана­лов. Термин транкинг, принятый в сфере профессиональной ра­диосвязи, означает метод свободного доступа большого числа абонентов к ограниченному числу каналов (пучку, стволу или, по зарубежной терминологии, - транку). Поскольку в какой-либо момент времени не все абоненты активны, необходимое число каналов значительно меньше общего числа абонентов.

Когда радио-абонент транкинговой системы осуществляет вызов, система назначает ему один из имеющихся свободных ка­налов. При этом статистика активности обычно такова, что не­большого количества выделенных каналов достаточно для об­служивания значительного числа абонентов. Эту ситуацию ил­люстрируют цифры, заимствованные из документации на систе­му ACCESSNET фирмы Rohde & Schwarz (табл1.6).

В отличие от обычных систем радиосвязи TCP характеризу­ются следующими признаками:

· экономное использование радио-спектра;

· наличие одной или нескольких базовой радиостанций и си­стемы управления;

· возможность выхода в другие сети, в частности в телефон­ную сеть общего пользования;

· увеличение зоны обслуживания путем создания многозо­новой сети;

· передача данных и телеметрической информации;

· множество сервисных возможностей.

Таблица.1.6. Зависимость числа абонентов от числа радиоканалов

Число канал	Общее число абонентов

Перечисленные выше признаки характерны и для сотовых систем связи. Однако в отличие от сотовых транкинговые системы в первую очередь ориентированы на задачи, связанные с оперативным управлением. Список потребителей здесь чрезвычайно широк- подразделения железных и автомобильных дорог, предприятия энергетического комплекса, администрация всех уровней, учреждения городского хозяйства, правоохранительные органы, отряды МЧС, коммерческие структуры и т.д.

В сравнении с сотовыми системами к преимуществам TCP, позволяющим отдать им предпочтение при организации опера­тивной связи, следует отнести:

· гибкую систему вызовов - индивидуальный, групповой, ве­щательный, приоритетный, аварийный и др.;

· гибкую систему нумерации - от коротких двух- или трех­значных до полноценных городских номеров;

· малое время установления соединения - менее секунды, против нескольких секунд в сотовых системах;

· возможность работы в группе;

· наличие (в ряде систем) режима непосредственной связи между двумя абонентскими радиостанциями без участия базовой;

· экономичность - по стоимости оборудования и по эксплуа­тационным расходам TCP в несколько раз экономичнее сотовых систем.

Сравнивая сотовые и транкинговые системы, необходимо от­метить, что при внешней структурной схожести они существенно отличаются по ряду функциональных особенностей и системных возможностей. Если первые ориентированы на потребителей обычных телефонных услуг и окупаются в регионах с высокой плотностью населения (порядка тысячи и более абонентов в зоне), то вторые прежде всего являются средством оперативной производственно-технологической связи и рентабельны при на порядок меньшем числе абонентов.

Таблица.1.7 Сравнение основных параметров систем радиосвязи

 

Параметры системы	Обычная	Транкинговая	Сотовая
Конфигурация	Однозоновая	Однозоновая, многозоновая	Многозоновая
Радиус зоны	20-80 км	5-80 км	0,3-10 км
Тип вызова	Групповой	Индивидуальный	Индивидуальный, групповой
Метод посылки вызова	Нажатие кнопки "Передача"	Нажатие кнопки "Передача", набор номера	Набор номера
Режим радиосвязи	Полудуплекс	Полудуплекс, дуплекс	Дуплекс
Внутрисистемный трафик	100%	50-90 %	3-15%
Роуминг		Есть	Есть
Режим переключения каналов при смене зоны каналов		Жесткий, мягкий	Мягкий
Среднее число на канал абонентов	До 30	50-100	До 30

Следует заметить, что сами термины "сотовые" или "Транкинговые системы" малоинформативные с точки зрения выявле­ния их отличий. Так, в сотовых системах используется метод ди­намического распределения каналов, т.е. транкинг, и наоборот, современные многозоновые транкинговые системы содержат ряд "родовых" признаков сотовых систем. Эти термины сложились исторически и обозначают системы мобильной радиосвязи, кото­рые развивались своими путями, решая разные задачи.Таблица.1.7 дает представление об основных параметрах транкинговых систем в сравнении с обычными сотовыми сис­темами радиосвязи

Для более полного представления о функциональных воз­можностях TCP перечислим основные типы вызовов, поддержи­ваемые большинством стандартных протоколов:

· индивидуальный вызов для связи между двумя абонентами;

· групповой вызов для связи между несколькими абонентами одновременно;

· вещательный вызов для предварительно выбранной груп­пы, когда абоненты могут только слушать сообщение, но не мо­гут отвечать;

· конференц-вызов для подключения к разговору третьего абонента во время разговора двух абонентов;

· переадресация вызова: вызовы, адресованные абоненту,
автоматически переадресуются заранее назначенному третьему абоненту;

· приоритетный вызов применяется для сокращения времени ожидания при занятости системы; такие вызовы обслуживаются

· вне общей очереди;

· срочный (аварийный) вызов имеет наивысший приоритет, связь устанавливается немедленно путем прерывания уже уста­новленных соединений;

· статусная связь - посылка коротких текстовых сообщений любому другому абоненту или диспетчеру;

· передача блоков данных применяется для связи между компьютерами или другими системами обработки цифровой ин­формации;

· диспетчерская связь - вызовы на специально сконфигури­рованные диспетчерские пульты;

· исходящие и входящие вызовы для абонентов телефонной сети обеспечивают взаимодействие радио-абонентов с абонента­ми ведомственной сети или сетью общего пользования.

Благодаря перечисленным особенностям транкинговые сис­темы заняли самостоятельную нишу на рынке оборудования средств радиосвязи. Многие ведущие фирмы - Motorola, Nokia, Ericsson и др. - наряду с обычными радиостанциями производят также и сотовое, и транкинговое оборудование, ориентирован­ное на соответствующие секторы этого рынка.

Архитектура транкинговых сетей

Архитектура транкинговых сетей в основном аналогична архи­тектуре сотовых сетей. Рассмотрим основные элементы архитек­туры TCP на примере типовой однозоновой транкинговой систе­мы с частотным разделением каналов (рис.1.23).

Рис.1.23. Схема однозоновой транкинговой радиосети

 

Базовая радиостанция (рис.1.24). Содержит модули прие­мопередатчиков (ретрансляторов), каждый из которых настроен на одну пару частот - приема и передачи. Таким образом, в отли­чие от обычной связи между двумя радиостанциями, где в полу­дуплексном режиме достаточно одной частоты, в транкинговой системе требуется две частоты, а для работы в дуплексном режи­ме - четыре. Эту ситуацию иллюстрирует рис.1.25. Каждый из приемопередатчиков имеет 4-проводное низкочастотное (звуко­вое) окончание для сопряжения с коммутатором. Радиочастот­ные входы/выходы приемопередатчиков нагружены на устройст­во объединения/разделения каналов.

Коммутатор. Осуществляет соединение подвижных абонен­тов, а также выполняет функции сопряжения с телефонной сетью общего пользования.

 

Контроллер (устройство управления). Обеспечивает взаи­модействие всех узлов базовой станции. Осуществляет обработку вызовов и управляет процессом установления соединений. Ча­сто контроллер и коммутатор объединяются в одном модуле.

Рис.1.24. Структурная схема базовой радиостанции

Интерфейс с ТФОП. Предназначен для сопряжения с телефон­ной сетью общего пользования. Обеспечивает электронный стык с окончаниями АТС и согласование протоколов сигнализаций.

Абонентское оборудование. Представлено носимыми, вози­мыми, стационарными радиостанциями, а также терминалами передачи данных и устройствами телеметрии.

Многозоновая транкинговая сеть. Многозоновая транкинговая сеть создается с целью увеличения зоны обслуживания. При этом территория обслуживания разбивается на зоны, как правило, шестиугольной формы (соты). На рис.1.26 изображена структура 3-зоновой сети. Управление сетью осуществляет центральный узел, содержащий центральный коммутатор-контроллер, терми­нал технического обслуживания и управления, а также интерфейс с ТФОП. Коммутаторы различных зон связаны между собой каналами управления и передачи трафика. Для этой цели применяются как физические (выделенные) линии, так и стандартные аналого­вые или цифровые системы передачи.

Необязательно, чтобы каждая зона имела свой собственный коммутатор. Для зон с малым числом абонентов функции комму­тации могут быть возложены на центральный коммутатор, для чего между ним и базовой радиостанцией организуется необходимое число каналов.