ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ 1 АРХИТЕКТУРА ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ 1. АРХИТЕКТУРА ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ Транкинговыми системами называются радиально-зоновые системы наземной подвижной радиосвязи, использующие автоматическое распределение каналов связи ретрансляторов между абонентами. Термин "транкинг" происходит от английского {гипкюд, что можно перевести как "объединение в пучок

Обобщенная структура однозоновой транкинговой системы

Однозоновые системы • состав базовой станцией (БС), в которой, помимо радиочастотного оборудования (ретрансляторы, устройство объединения радиосигналов, антенны) входят также коммутатор, устройство управления и интерфейсы различных внешних сетей. • Антенны. Важнейший принцип построения транкинговых систем заключается в том, чтобы создавать зоны радиопокрытия настолько большими, насколько это возможно. Поэтому антенны базовой станции, , размещаются на высоких мачтах или сооружениях и имеют круговую диаграмму направленности. 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 размещается 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 3 МГц. • Коммутатор в однозоновой транкинговой системе обслуживает весь ее трафик, включая соединение подвижных абонентов с телефонной сетью общего пользования (ТФОП) и все вызовы, связанные с передачей данных.

• Устройство управления обеспечивает взаимодействие всех узлов базовой станции. Оно также обрабатывает вызовы, осуществляет аутентификацию вызывающих абонентов, ведение очередей вызовов, внесение записей в базы данных повременной оплаты. В некоторых системах управляющее устройство регулирует максимально допустимую продолжительность соединения с телефонной сетью. • используются два варианта регулировки: уменьшение продолжительности соединения в заранее заданные часы наибольшей нагрузки, или адаптивное изменение в зависимости от текущей нагрузки.

Интерфейс ТФОП реализуется в транкинговых системах различными способами. В недорогих системах (напр. , smar trunk) подключение производится по двухпроводной коммутируемой линии. Более современные транкинговые системы имеют в составе интерфейса ТФОП аппаратуру прямого набора номера 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. возрастает число приложений, предполагающих передачу данных, в связи с чем наличие интерфейса сети с коммутацией пакетов становится обязательным. транкинговые системы радиосвязи 7

• Терминал технического обслуживания и эксплуатации (терминал О&М) располагается, как правило, на базовой станции однозоновой сети. Терминал предназначен для контроля за состоянием системы, проведения диагностики неисправностей, учета тарификационной информации, внесения изменений в базу данных абонентов.

• Диспетчерский пульт. Необязательными, но очень характерными элементами инфраструктуры транкинговой системы являются диспетчерские пульты. • транкинговые системы используют - службы охраны правопорядка, скорая медицинская помощь, пожарная охрана, транспортные компании, муниципальные службы. Диспетчерские пульты могут включаться в систему по абонентским радиоканалам, или подключаться по выделенным линиям непосредственно к коммутатору базовой станции. • в одной транкинговой системе могут работать несколько диспетчерских пультов, различным образом подключенных к ней.

• Абонентское оборудование • полудуплексные радиостанции - именно они в наибольшей степени подходят для работы в замкнутых группах. В большинстве своем это функционально ограниченные устройства, не имеющие цифровой клавиатуры. Их пользователи имеют возможность связываться лишь с абонентами внутри своей рабочей группы, а также посылать экстренные вызовы диспетчеру. • Встречаются и полудуплексные радиостанции с широким набором функций и цифровой клавиатурой, но они, будучи заметно дороже, предназначены для более узкого привилегированного круга абонентов.

• Дуплексные радиостанции транкинговых систем обеспечивают пользователям не только полноценное соединение с ТФОП, но и возможность групповой работы в полудуплексном режиме. Эти радиостанции предназначены в первую очередь для персонала высшего звена управления компаний, использующих транкинговые системы для организации корпоративных сетей. Стоимость дуплексных транкинговых радиостанций значительно выше, чем сотовых телефонов: от $ 1500 (аналоговая) до $ 2500 (цифровая). Несмотря на высокую цену, применение дуплексных транкинговых радиостанций позволяет в большинстве случаев интегрировать все необходимые руководителю средства связи в одном устройстве. • Как полудуплексные, так и дуплексные транкинговые радиостанции выпускаются не только в портативном, но и в автомобильном исполнении. Как правило, выходная мощность передатчиков автомобильных радиостанций выше.

• Относительно новым классом устройств для транкинговых систем являются терминалы передачи данных. В аналоговых транкинговых системах терминалы передачи данных - это специализированные радиомодемы, поддерживающие соответствующий протокол радиоинтерфейса. Для цифровых систем более характерно встраивание интерфейса передачи данных в абонентские радиостанции различных классов. Как правило, это асинхронный интерфейс типа Р 5 -232 С. В состав автомобильного терминала передачи данных часто включают спутниковый навигационный приемник • В транкинговых системах используются также стационарные радиостанции, преимущественно для подключения диспетчерских пультов. Выходная мощность передатчиков стационарных радиостанций приблизительно такая же, как у автомобильных радиостанций.

Многозоновые системы • все вновь разрабатываемые транкинговые системы и стандарты являются многозоновыми. Архитектура многозоновых транкинговых систем может строиться по двум различным принципам. • В том случае, если определяющим фактором является стоимость оборудования, используется распределенная межзональная коммутация. Структура такой системы показана на рис. Каждая базовая станция в такой системе имеет свое собственное подключение к ТФОП. Этого уже вполне достаточно для организации многозоновой системы - при необходимости вызова из одной зоны в другую он производится через интерфейс ТФОП, включая процедуру набора телефонного номера. Кроме того, базовые станции могут быть непосредственно соединены с помощью физических выделенных линий связи (чаще всего используются малоканальные радиорелейные линии).

Обобщенная структура многозоновой транкинговой системы с распределенной межзональной комммутацией

• использование распределенной межзональной коммутации пригодно лишь для систем с небольшим количеством зон и с невысокими требованиями к оперативности трансзональных вызовов (особенно в случае соединения через коммутируемые каналы ТФОП). В системах с высоким качеством обслуживания используется другая архитектура многозоновых систем - архитектура с централизованной коммутацией. Структура многозоновой транкинговой системы с централизованной коммутацией показана на рис(след слайд). Важнейший элемент этой схемы - межзональный коммутатор. Он обрабатывает все виды трансзональных вызовов. Таким образом, весь межзональный трафик проходит через один коммутатор, соединенный с базовыми станциями по выделенным линиям

• . Это обеспечивает быструю обработку вызовов, возможность подключения централизованных диспетчерских пультов. Информация о местонахождении абонентов системы с централизованной коммутацией хранится в единственном месте, поэтому ее легче защитить. Кроме того, межзональный коммутатор осуществляет также функции централизованного интерфейса ТФОП и СКП, что позволяет при необходимости полностью контролировать как речевой трафик телефонной сети, так и трафик всех приложений передачи данных, связанный с внешними СКП, например Интернет. Таким образом, система с централизованной коммутацией обладает более высокой управляемостью. За все эти преимущества приходится дорого платить - стоимость одного только коммутатора составляет сотни тысяч долл. , а ведь нужно еще обеспечить его подключение к базовым станциям по выделенным линиям.

несколько важнейших архитектурных признаков, присущих транкинговым системам. • Во-первых, это ограниченная (а значит, недорогая) инфраструктура. В многозоновых транкинговых системах она более развита, но все равно не идет ни в какое сравнение с мощью инфраструктуры сотовых сетей. • Во-вторых, это большой пространственный охват зон обслуживания базовых станций - объясняется необходимостью поддержания групповой работы на обширных территориях и требованиями минимизации стоимости системыиминимизации расходов. • В-третьих, широкий набор абонентского оборудования позволяет транкинговым системам охватить практически весь спектр потребностей корпоративного потребителя в подвижной связи. Возможность обслуживания разнородных по функциональному назначению устройств в единой системе - еще один путь к минимизации расходов. • В-четвертых, 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.

Обобщенная структура многозоновой транкинговой системы с распределенной межзональной комммутацией

2. СЛУЖБЫ ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ • 2. 1 служба внутренних вызовов.

Групповой вызов

ВЫЗОВ ПРОИЗВОЛЬНО ВЫБРАННОЙ ГРУППЫ

Вызов группы из ТФОП

Персональный вызов

Приоритетные вызовы • Многие транкинговые системы предусматривают обработку вызовов с несколькими уровнями приоритета. . Разграничение приоритетов может использоваться в различных целях: предоставление привилегий отдельным абонентам или группам, а также оптимизация обработки трафика.

2. 2. Доступ к ТФОП • Как правило, доступ к ТФОП имеют лишь немногие абоненты транкинговых систем. Вызов абонента ТФОП может быть произведен только с радиостанции, имеющей цифровую клавиатуру. Для доступа к ТФОП лучше всего использовать дуплексную радиостанцию, поскольку сама ТФОП работает в дуплексном режиме. Вместе с тем, практически все известные транкинговые системы предоставляют возможность доступа к ТФОП с помощью полудуплексных радиостанций. Следует заметить, что в России для вновь устанавливаемых систем допускается только дуплексное соединение. • Абонент ТФОП может вызывать не только отдельного абонента транкинговой системы, но и группу абонентов. Процедура вызова для абонентов ТФОП может быть двухступенчатой (в том случае, если интерфейс ТФОП и. • плексном режиме работы, когда каждая новая реплика передается с по¬

2. 3 Роуминг • В многозоновых транкинговых системах осуществляется отслеживание текущего расположения абонентов. При перемещении абонента из одной зоны в другую обеспечивается регистрация и назначение новых каналов доступа. В системах с распределенной коммутацией каждая базовая станция самостоятельно осуществляет коммутацию поступающих вызовов. В системах с централизованной коммутацией роуминг более надежен, а скорость обработки межзональных вызовов выше.

2. 4 Передача данных • В транкинговых системах передача данных является дополнительной службой, поэтому до последнего времени не получила развитых средств поддержки. Скорость передачи данных во всех аналоговых системах лежит в пределах 0, 6 - 4, 8 кбит/с. Как правило, аналоговые транкинговые системы лишь предоставляют каналы для передачи данных, не обеспечивая сетевую маршрутизацию. В то же время для цифровых транкинговых систем передача данных является значительно более родственной службой. Цифровые транкинговые системы предоставляют сервис не только канального, но и сетевого уровня, а в ряде случаев - и транспортного. Возможна поддержка наложенных сетей, например |Р-сетей.

2. 5 Режим непосредственной связи • В некоторых транкинговых системах предусмотрена возможность непосредственной связи абонентов без участия ретранслятора. Этот режим, называемый также talk around или direct mode operation, используется в том случае, если один или несколько абонентов вышли из зоны действия всех ретрансляторов системы

2. 6 Тарификация (биллинг) • Оборудование транкинговых систем позволяет вести учет и тарификацию соединений с получением подробной информации по каждому соединению. В данные по учету и тарификации могут входить следующие параметры: идентификаторы вызывающего и вызываемого абонентов, время и дата начала установления соединения, длительность соединения, тип вызова (индивидуальный, групповой и др. ), категория приоритета (обычный или высокий и др. ).

2. 7 Удаленное управление абонентскими радиостанциями • Ряд транкинговых систем предоставляет оператору возможность оперативного изменения параметров доступа абонентских радиостанций

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ • Метод передачи речевой информации: аналоговые и цифровые. • Количество зон: В зависимости от количества базовых станций и общей архитектуры различают однозоновые или многозоновые системы. • Метод объединения базовых станций в многозоновых системах с помощью единого коммутатора (системы с централизованной коммутацией), непосредственно или через сети общего пользования (системы с распределенной коммутацией). • Тип многостанционного доступа многостанционный доступ с частотным разделением (МДЧР), включая цифровые системы. Для систем МДЧР справедливо соотношение "одна несущая - один канал". Комбинация МДЧР и многостанционного доступа с временным разделением (МДВР) используется в системах стандарта ТЕТПА

• Способ поиска и назначения канала с децентрализованным и централизованным управлением. Тип канала управления Во всех транкинговых системах каналы управления являются цифровыми. Различают системы с выделенным частотным каналом управления и системы с распределенным каналом управления.