Транкинговые системы радиосвязи

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО 

Ангарская Государственная  Техническая Академия

Факультет технической  кибернетики

Кафедра промышленной электроники и информационно –                    измерительной техники

Реферат

По дисциплине: «Средства телекоммуникаций и связи»

Тема: Транкинговые системы радиосвязи

Выполнил:

Студент гр. ВМК-08-1

Родичев Р.А.

Проверил:

К.т.н., доцент

Пудалов А.Д.

 

г. Ангарск 2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. АРХИТЕКТУРА ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ 6

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАНКИНГОВЫХ СЕТЕЙ 10

3. ТРАНКИНГОВАЯ СИСТЕМА SMARTRUNK 11

4. ТРАНКИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ ПРОТОКОЛА МРТ 1327 13

5. ЦИФРОВЫЕ ТРАНКИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ 15

6. ОСОБЕННОСТИ СТАНДАРТА TETRA 16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18

 

 

ВВЕДЕНИЕ

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 радиоабонент 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.

Число каналов	Общее число абонентов
6	320
11	790
21	1760
25	2160

В отличие от обычных систем радиосвязи TCP характеризуются следующими признаками:

• экономное использование радиоспектра;
• 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.

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, администрации 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 и производственно-технологической связи и рентабельны при на порядок меньшем числе абонентов.

Следует заметить, что сами термины «сотовые» или «транкинговые системы» малоинформативны с точки зрения выявления их отличий. Так, в сотовых системах используется метод динамического распределения каналов, т.е. транкинг, и наоборот, современные много–зоновые транкинговые системы содержат ряд «родовых» признаков сотовых систем. Эти термины сложились исторически и обозначают системы мобильной радиосвязи, которые развивались своими путями, решая разные задачи.

Данная таблица дает представление об основных параметрах транкинговых систем в сравнении с обычными сотовыми системами радиосвязи:

Параметры системы	Транкинговая	Сотовая
Конфигурация	Однозоновая, многозоновая	Многозоновая
Радиус зоны	5 .. 80 км	0.3 .. 10 км
Тип вызова	Индивидуальный, групповой	Индивидуальный
Метод посылки вызова	Нажатие кнопки «Передача», набор номера	Набор номера
Режим радиосвязи	Полудуплекс, дуплекс	Дуплекс
Внутрисистемный трафик	50–90%	3–15%
Роуминг	Есть	Есть
Режим переключения каналов  при смене зоны	Жесткий, мягкий	Мягкий
Среднее число абонентов на канал	50–100	До 30

 

 

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 радиоабонентов 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.

1. АРХИТЕКТУРА ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ

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. 1.1.).

 

Рисунок 1.1. Схема однозоновой транкинговой радиосети

Базовая радиостанция (рис. 1.2) содержит модули приемопередатчиков (ретрансляторов), каждый из которых настроен на одну пару частот – приема и передачи.

Рисунок 1.2. Структурная схема базовой радиостанции

Таким образом, а 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. 1.3.

Рисунок 1.3. Разносы частот при работе полудуплексом (а) и дуплексом

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.

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 эхом территория обслуживания разбивается на зоны, как правило, шестиугольной формы (соты). На рис. 1.4. изображена структура 3–зоновой сети. Управление сетью осуществляет центральный узел, содержащий центральный коммутатор-контроллер, терминал технического обслуживания и управления, а также интерфейс с ТФОП.

 

 

 

 

 

Рисунок 1.4. Структура многозоновой транкинговой сети

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. В этом случае оборудование строится по модульному принципу. Могут отдельно существовать приемопередающее оборудование, обычно называемое базовой станцией, и коммутатор, в состав которого входит основной контроллер, наделенный функциями управления всей системой.

Непрерывно по специально выделенным каналам осуществляется обмен сигналами между контроллерами  других зон. Вся информация о вызовах  поступает в главный контроллер, который управляет процессом соединения. Чем удаленней друг от друга абоненты и чем в более разнородных сетях они расположены, тем сложнее функции управления сетью и тем больше обмен управляющими сигналами, необходимыми для установления соединения, его поддержания и его освобождения. Отсюда возникает необходимость разработки сложных протоколов взаимодействия всех элементов системы – контроллеров, коммутаторов, абонентских радиостанций, а также сопряжения этих элементов с другими сетями.

В многозоновых транкинговых системах возникает необходимость отслеживания местоположения радиоабонентов при их перемещении из зоны в зону. Процедура отслеживания местоположения абонентов называется роумингом. Это достигается алгоритмами управления, заложенными в программном обеспечении контроллеров. Специфическая особенность трэнкингоеых систем состоит в необходимости поддержания группового роуминга для обеспечения возможности работы в группе.

В многозоновых системах возникает необходимость частотного планирования для исключения взаимных помех между радиостанциями соседних зон.

Многоуровневая транкинговая сеть. С целью более гибкого управления трафиком и экономии ресурсов системы могут быть реализованы не просто многозоновые, но также и многоуровневые TCP. Последнее означает, что управление частью трафика возлагается на контроллеры и коммутаторы подчиненного уровня. Это разгружает ресурсы центрального коммутатора, уменьшает общее количество и протяженность речевых каналов, связывающих коммутаторы. Топология многозоновой и многоуровневой сети показана на рис. 1.5.