Принципы построения транкинговых систем.

Системы транкинговой радиосвязи, представляющие собой радиально- зоновые системы подвижной УКВ радиосвязи, осуществляющие автоматической распределение каналов связи ретрансляторов между абонентами, являются классом систем подвижной связи, ориентированным, прежде всего, на создание различных ведомственных и корпоративных сетей связи, в которых предусматривается активное применение режима связи абонентов в группе. Они широко используются силовыми и правоохранительными структурами, службами общественной безопасности, транспортными и энергетическими компаниями различных стран для обеспечения связи подвижных абонентов между собой, со стационарными абонентами и абонентами телефонной сети.
Существует большое количество различных стандартов транкинговых систем подвижной радиосвязи общего пользования (СПР - ОП), отличающихся друг от друга методом передачи речевой информации (аналоговые и цифровые), типом многостанционного доступа (с частотным разделением каналов (МДЧР), временным (МДВР) или кодовым (МДКР), способом поиска и назначения канала (с децентрализованным и централизованным управлением), типом канала управления (выделенный и распределенный) и другими характеристиками.
Основные архитектурные принципы транкинговых систем рассмотрим на обобщенной структурной схеме однозоновой транкинговой системы, приведенной на рис. 2.1.

Рис.2.1.Обобщенная структурная схема однозоновой транкинговой системы.

Она состоит из базовой станции (БС) и помимо радиочастотного оборудования включает коммутатор, устройство управления и интерфейса различных внешних сетей.
К радиочастотному оборудованию относятся ретранслятор, антенна и устройство объединения радиосигналов.
Ретранслятор. Под ретранслятором в данном случае понимается набор приемопередающего оборудования, обслуживающего одну пару несущих частот. До последнего времени в подавляющем большинстве транкинговых систем одна пара несущих означала один канал трафика. Сегодня, с появлением систем стандарта TETRA и системы EDAS ProtoCAL, предусматривающих временное уплотнение, один ретранслятор может обеспечить два или четыре канала трафика.
Антенны. Важнейший принцип построения транкинговых систем заключается в том, чтобы создавать зоны радиоприкрытия настолько большими, насколько это возможно. Поэтому антенны базовой станции, как правило, размещаются на высоких мачтах или сооружениях и имеют круговую диаграмму направленности. Разумеется, при расположении базовой станции на краю зоны применяются направленные антенны. Базовая станция может располагать как единой приемопередающей антенной, так и раздельными антеннами для приема и передачи. В некоторых случаях на одной мачте может размещаться несколько приемных антенн для борьбы с замираниями, вызванными многолучевым распространением.
Устройство объединения радиосигналов позволяет использовать одно и то же антенное оборудование для одновременной работы приемников и передатчиков на нескольких частотных каналах. Ретрансляторы транкинговых систем работают только в дуплексном режиме, причем разнос частот приема и передачи составляет от 45 МГц до 3МГц.
Коммутатор обеспечивает соединение как внутри сети, так и с внешними сетями. Взаимодействие всех узлов БС осуществляет Устройство управления. Кроме того, оно обрабатывает вызова, осуществляет идентификацию вызывающих абонентов, устанавливает очередность вызовов, ведет учет времени для повременной оплаты, а также при необходимости регулирует продолжительность соединения с телефонной сетью.
Интерфейс ТФОП реализуется в транкинговых системах различными способами. В недорогих системах (напр., SmarTrunk) подключение производится по двухпроводной коммутируемой линии. Более современные транкинговые системы имеют в составе интерфейса ТФОП аппаратуру прямого набора номера DID (Direct Inward Dialing), обеспечивающую доступ к абонентам транкинговой сети с использованием стандартной нумерации АТС. Ряд транкинговых систем, претендующих на высокое качество обслуживания, использует цифровое ИКМ - соединение с аппаратурой АТС.
Соединение с ТФОП является традиционным для транкинговых систем, но в последнее время все более возрастает число приложений, предполагающих передачу данных, в связи с чем, наличие интерфейса сети с коммутацией пакетов становится обязательным.
Терминал технического обслуживания (ТТО и Э) устанавливается обычно на базовой станции и предназначается для контроля за состоянием системы, диагностики неисправностей, учета тарификационной информации, внесения изменений в базу данных абонентов. ТТО и Э как правило, могут быть подключены через ТФОП или сеть с коммутацией пакетов.
В транкинговых системах могут быть установлены при необходимости и диспетчерские пульты (ДП), которыми, как правило, пользуются силовые ведомства, скорая медицинская помощь, пожарная охрана и т.д. Подключение ДП в систему возможно как по абонентскому радиосигналу, так и по внутренним линиям непосредственно к коммутатору БС. Транкинговая система может организовать несколько независимых сетей, поэтому в ней могут работать несколько ДП, различным образом подключенных к ней.
Самый широкий набор устройств в транкинговых системах, относится к абонентскому оборудованию. Из них наиболее многочисленными являются полудуплексные радиостанции, которые в наибольшей степени подходят для работы в замкнутых группах. Такие радиостанции в большинстве своем имеют ограниченные функциональные возможности и поэтому не имеют цифровую клавиатуру. Их пользователям достаточно связываться с абонентами внутри группы или посылать вызов диспетчеру. Некоторые полудуплексные радиостанции обладают более широкими функциональными возможностями и имеют цифровую клавиатуру, но при этом они заметно дороже.
В транкинговых системах в настоящее время все больше используется дуплексные радиостанции, обладающие большей функциональностью, по сравнению даже с сотовыми терминалами и позволяют осуществлять подключенное соединение с ТФОП, а также обеспечивать групповую работу в полудуплексном режиме.
Абонентское оборудование выпускается не только в портативном, но и в автомобильном исполнении, в последних выходная мощность выше.
Новым классом абонентского оборудования являются терминалы передачи данных, которые представляют собой специализированные радиомодели, поддерживающие соответствующий протокол радиоинтерфейса. Для подключения ДП используются стандартные радиостанции, аналогичные автомобильным.
Современные транкинговые системы разрабатываются как многозоновые, их архитектура строится по двум принципам:

- с распределенной межзональной коммутацией;

- с централизованной коммутацией;

Первый принцип (структурная схема приведена на рис. 2.2) используется если определяющим фактором является стоимость оборудования. В этом случае каждая БС имеет свое собственное подключение к ТФОП. Вызов из одной зоны в другую производится через интерфейс с ТФОП, включая процедуру набора телефонного номера. Соединение между БС могут осуществляться с помощью физических внешних линий связи, с коммутацией каналов или сети Интернет. Такая коммутация, как правило, используется для систем с небольшим количеством зон и с невысокими требованиями к оперативности трансзональных вызовов.

Рис.2.2.Обобщенная структура транкинговой системы с распределенной межзональной коммутацией.

Многозоновая система с централизованной коммутацией используется в системах с высоким качеством обслуживания. Структура такой системы приведена на рис. 2.3.
Основной узел в этой схеме, центральный коммутатор, который обрабатывает все виды межзональных вызовов, что позволяет ускорить обработку вызовов и подключить централизованный диспетчерский пункт. В свою очередь вся информация о местонахождении абонентов будет находится в одном месте и в большей сохранности. Кроме того, взаимодействие ТФОП и СКП с сетью осуществляется через центральный коммутатор, поэтому во первых полностью контролируется весь трафик, а во вторых система будет обладать более высокой управляемостью. Однако стоимость такого коммутатора достаточно высокая.
Таким образом, особенностями транкинговых систем является ограниченная инфраструктура по сравнению с сотовыми сетями, большой пространственный охват зон обслуживания БС. Объясняется это тем, что необходимо поддерживать групповую работу на обширных территориях, при минимизации стоимости системы.
Широкий набор абонентского оборудования позволяет транкинговым системам охватить практически весь спектр потребностей корпоративного потребителя в подвижной связи (Рис.2.3). Возможность обслуживания разнородных по функциональному назначению устройств в единой системе - еще один путь к минимизации расходов.

Рис.2.3.Обобщенная структура транкинговой системы с централизованной межзональной коммутацией.
Транкинговые системы позволяют на базе своих каналов организовать независимые выделенные сети связи (или, как принято говорить в последнее время, частные виртуальные сети). Это означает, что несколько организаций могут совместными усилиями развернуть единую систему, вместо установки отдельных систем. Таким образом, достигается ощутимая экономия радиочастотного ресурса, а также снижение стоимости инфраструктуры.