Транковые системы связи.

Как уже упоминалось, особенностью данного вида связи является возможность автоматической коммутации и выбора абонентов связи.

В основе транкинга лежит принцип автоматического предоставления ограниченного количества каналов связи большому количеству абонентов. Все транковые системы можно разделить на два основных класса: системы с закрепленным каналом управления и системы с незакрепленным каналом управления, отдельно можно выделить и цифровые транковые системы.

Транковые системы с незакрепленным каналом управления (распределенным методом управления). К этому классу относятся системы, в которых на одних и тех же каналах происходит как передача служебной информации (кодов вызова, кодов радиостанций, телефонных номеров и т.д.), так и передача речевой информации.

В этих системах ни один из абонентов не может даже пытаться осуществить доступ до тех пор, пока не появится хотя бы один свободный канал. Абонентом, который после этого получит доступ, будет тот, кто первым сделает попытку. Этот метод доступа так и называется: «Первым пришел – первым обслужен». У всех абонентов равные уровни приоритета. Это главное отличие от систем с выделенным каналом управления, где используется метод, который позволяет всем абонентам пытаться получить доступ к системе, но при этом система отказывает в доступе абонентам с низким уровнем приоритета, не предоставляя им канал, и ставит их в очередь на обслуживание.

Транковые радиосистемы - это системы подвижной радиосвязи, которые основаны на тех же принципах, что и обычные телефонные сети. Иными словами, в системе транковой радиосвязи имеется ограниченное число радиоканалов (как правило, от двух до двадцати), которые по мере надобности выделяются центральным контроллером для ведения переговоров.

В транковых радиосистемах абонент запрашивает разрешение на разговор, а центральный контроллер (состоящий из нескольких репитеров) выделяет канал, по которому можно вести разговор.

Рис. 5.1 Структурная схема транковой сети

В обычных системах радиосвязи пользователю приходится вручную перенастраиваться на свободный радиоканал, в системах транковой связи эту работу берёт на себя центральный контроллер, который сам выделяет двум радиостанциям свободный канал. Таким образом, пользователю нужно просто набрать номер вызываемого абонента, остальное система сделает сама. Транковой системе можно дать следующее определение: Автоматическое и динамическое распределение небольшого числа каналов среди большого числа радиопользователей.

Главное преимущество распределенного метода управления состоит в том, что доступ к системе может быть выполнен по любому из свободных каналов. Каждый ретранслятор определяет, какой из каналов свободен, и передает эту информацию в потоке данных одновременно с речевым сообщением. Это означает, что каждый ретранслятор поддерживает собственный поток данных и обслуживает все обращения к своим каналам. Конфликтные ситуации предотвращаются самими абонентами. Это обеспечивает полностью параллельную обработку всех вызовов.

Дополнительным преимуществом распределенного управления является использование всех каналов для речевой связи. В системах с выделенным каналом управления этот канал обычно не может использоваться для речевой связи.

В России наиболее известными протоколами являются SmarTrunk II, MPT1327, LTR, TETRA.

Если классифицировать транковые системы по числу абонентов, то можно выделить три группы:

§ малые, в которых число абонентов не превышает 300 человек. При построении таких систем используется протокол SmarTrunk II;

§ средние, число абонентов которых не превышает 3000 человек. Чаще всего при создании таких систем применяется стандарт LTR;

§ большие, с числом абонентов, превышающим 3000 человек. В этом случае чаще всего используется протокол MPT 1327.

MPT1327 и TETRA относят к классу открытых протоколов, в то время как LTR, SmartNet и т.п. - к классу закрытых, «фирменных», однако и те и другие работают по двум основным принципам – выделенным или равноправным приоритетам.

Системы LTR (LTR450 и LTR800). Работа системы основана на организации обмена служебными сообщениями между абонентской станцией и ретранслятором. Обмен данными осуществляется постоянно на субтональной частоте 150 Гц одновременно с передачей речевых сообщений. При этом отпадает необходимость в выделенном канале управления и поэтому для обеспечения максимальной эффективности системы все каналы могут быть использованы для передачи речевых сообщений. Если один ретранслятор выйдет из строя, остальные ретрансляторы остаются работоспособными.

Для местных вызовов (от одной портативной станции к другой) канал связи удерживается только на время передачи, т. е. время между передачами может использоваться другими абонентами, осуществляющими свои вызовы. Удержание рабочего канала в транковой системе LTR имеет место только в случае входящих телефонных вызовов.

Транковые системы с закрепленным (выделенным) каналом управления.

К этому классу относятся транковые системы, в которых для передачи служебной информации используется отдельный канал связи. Основной особенностью систем с выделенным каналом является то, что один из радиоканалов в системе постоянно выделен для управления и контроля системы связи. Именно на этом канале передается вся служебная информация (коды вызова, индивидуальные номера радиостанций, статусные сообщения и т. д.) между базой и абонентскими радиостанциями. Остальные каналы используются для ведения речевых переговоров.

Наиболее известными представителями систем с закрепленным каналом управления являются системы протокола MPT 1327.

МРТ (Ministry of Post and Telecommunication).

Транковый протокол MPT 1327 был разработан в Англии для радиосетей общего пользования в диапазоне 174-225 МГц. Впоследствии этот протокол получил широкое распространение в Европе и стал чем-то вроде стандарта для производителей транкового оборудования. MPT 1327 распространился и на другие диапазоны частот и в настоящее время транковая аппаратура MPT 1327 выпускается для диапазонов 146-174 МГц, 300-380 МГц, 400-520 МГц и даже 800 МГц.

Системы MPT 1327 обеспечивают быстрое установление связи и целый ряд дополнительных удобств, таких, как возможность передачи данных на борт мобильного объекта, построение многосотовых сетей связи, выявление и эффективное устранение нелегальных абонентов и т.д.

В исходном состоянии все абонентские радиостанции в пределах зоны действия данной базовой станции находятся на приеме на частоте управляющего канала. На этом канале система постоянно передает сообщения типа ALOHA – приглашение отвечать ей с уведомлением, сколько времени система ждет ответа абонентских станций.

Вызывающий абонент набирает на клавиатуре своей радиостанции номер нужного ему абонента и производит вызов. При этом его радиостанция посылает вызывную последовательность в ответ на очередную посылку ALOHA от базовой станции. Приняв вызов, база проверяет абонента по принципу «свой – чужой» и на том же управляющем канале вызывает второго абонента. Получив от него подтверждение о готовности к связи, база передает обеим радиостанциям команду на перестройку на один из свободных в этот момент «разговорных» каналов связи (каналов трафика).

Обе радиостанции автоматически перестраиваются на указанный канал и начинают переговоры. При нажатии любым из абонентов клавиши «отбой» происходит автоматический возврат радиостанций в ждущий режим на управляющем канале.

В случае, когда все каналы трафика заняты, база помещает поступающие вызовы в очередь на обслуживание, обрабатывая вызовы по мере освобождения каналов.

Наиболее современной системой транковой связи является система цифровой связи – TETRA (ТрансЕвропейская Транковая Радиосистема).

Она содержит основной вариант на передачу речи и данных (TETRA V+D = «Voice and Data»), а также специальный вариант, который поддерживает оптимальную передачу данных по пакетному радиоканалу (TETRA PDO = «Packet Data Optimized»). Кроме этого, в систему заложена возможность передачи данных, пейджинга и шифрования сигналов.

Это система основана на использовании шумоподобных радиосигналов с временным разделением каналов (CDMA). В системе предусмотрено четыре независимых канала передачи на каждой несущей. Разнос между несущими составляет 25 кГц. По сравнению с аналоговой транковой радиосистемой, которая работает с разносом частот 12,5 кГц в соответствии со стандартом МРТ, это позволяет вдвое повысить эффективность использования частот одновременно со значительным повышением качества передачи речи. По сравнению с другими цифровыми стандартами связи (GSM, DECT и DAMPS) она обеспечивает вчетверо большую эффективность использования частот.

В качестве системы уплотнения каналов связи TETRA использует принцип разделения каналов по времени TDMA и предоставляет четыре независимых канала связи внутри одной пары радиолиний связи с разносом радиоканалов 25 кГц.

Скорость передачи на несущих частотах TETRA составляет 36 кБит/сек. Кроме передаваемого сообщения, в передаваемые данные включается протокольная информация и коды, необходимые для защиты радиолинии абонент – базовая станция. Максимальная скорость передачи информации в абонентском канале составляет 7,2 кБит/сек. (в каждом /из четырех/ временном интервале).