Типы транкинговых систем

Транкинговые системы отличаются разнообразием. Одним из главных признаков транкинговой системы является возможность группирования або­нентов по общим интересам. По этой причине трафик в основном замыкается внутри транкинговых сетей (до 90 %), а выход большинства абонентов на ТфОП предполагается в редких случаях. Предоставление разного набора услуг зависит от приоритетов, установленных внутри системы.

Особенность транкинговых систем - предусмотрена возможность обеспе­чения связи между абонентами системы без выхода на ретрансляторы. В систе­мах, ориентированных на организацию сетей связи общего пользования (напри­мер, сотовых), такая возможность отсутствует.

Как и все системы радиотелефонной связи, транкинговые системы на абонентском участке используют радиоканал. Способ его организации в разных транкинговых системах различный: дуплексный, симплексный и двухчастот­ный симплекс, т.е. когда прием и передача ведутся на разных частотах, однако технически не обеспечена одновременная двухсторонняя передача информа­ции.

По способу предоставления радиоканала транкинговые системы делятся на системы с каналом управления и без него. В системах без канала управления используются различные аналоговые и цифровые протоколы управления, со­единение в которых устанавливается на любом свободном радиоканале и опре­деляется путем сканирования со стороны абонентской станции.

Системы с аналоговыми протоколами управления по отношению к сис­темам с цифровыми протоколами менее эффективны, так как требуют на уста­новление соединения больше эфирного времени. В таких системах число ра­диоканалов приходится ограничивать из-за относительно большого времени ус­тановления соединения. В них обычно имеет место неравномерная загрузка приемопередающего оборудования, которая отрицательно сказывается на каче­стве работы приемопередатчиков. Системы без канала управления более деше­вы по сравнению с системами, имеющими канал управления. Системы с каналом управления более совершенны, чем без него. При этом способ выделения канала управления (закрепленный или распределенный) не принципиален.

В системах с закрепленным каналом управления имеется специально вы­деленный канал управления (т.е. один канал управления выделен для передачи и приема сигналов управления, а остальные для передачи информации). В сис­темах с распределенным каналом управления выделение для него конкретного канала динамическое, т.е. в разные моменты времени используются разные час­тотные каналы. В системах с каналом управления могут использоваться раз­личные внутренние протоколы управления.

Рисунок 3 - Комплекс документов, технических требований, порядком и правилами, рег­ламентирующими работу транкинговых сетей связи

При развертывании транкинговых систем связи общего пользования (ТССОП) и в процессе их эксплуатации операторы должны руководствоваться комплексом документов, технических требований, порядком и правилами, рег­ламентирующими работу транкинговых сетей связи (рисунок 3). Для транкинговых систем связи в Российской Федерации выделены частоты в диапазонах: 160 (147-170); 400 (401- 406, 412 - 417, 422 - 427); 800 (815 - 820, 860 - 865) МГц.

Следует иметь в виду, что транкинговые системы связи, имеющие выход в ТфОП, должны рассчитываться из средней нагрузки на канал не менее 0,25 Эрл при вероятности блокирования вызова менее 0,05.

В настоящее время на рынке средств подвижной связи помимо отечест­венных систем сухопутной подвижной связи (АЛТАЙ, ВОЛЕМОТ) в большом количестве представлено оборудование различных зарубежных производите­лей, которое позволяет развернуть сети транкинговой радиосвязи радиальной, радиально-зоновой либо квазисотовой структур, работающих в различных диапазонах частот и предоставляющих потребителям определенный набор услуг.

Для ТССОП обязательным является применение дуплексной радиосвязи. Это накладывает существенное ограничение на выбор частоты рабочих каналов в сети, так как абонентские радиостанции (радиотелефоны) должны иметь раз­вязку между приемником и передатчиком. Развязку можно выполнить лишь ис­пользуя радиостанции в 2-диапазонном варианте (например, 160 и 450 МГц) либо при большом «дуплексном разносе» в диапазоне 450 МГц (например, пе­редача в диапазоне 403- 430 МГц), прием в диапазоне (450- 470 Мгц). Здесь не­избежны трудности в назначении частот. Помимо этого, при использование ду­плексной радиосвязи резко возрастает стоимость абонентской радиостанции (например дуплексная носимая радиостанция Н70 фирмы NOKIA стоит около 1800 долл.).

Транкинговые системы, реализующие разные протоколы транкинга (стандарты), имеют разные возможности.

Система ВОЛЕМОТ

ВОЛЕМОТ работает в диапазоне частот около 330 МГц, в котором может быть организовано 188 дуплексных радиоканалов. Для передачи сигналов от БС к АС используется диапазон 337,1375 - 341,8125 МГц, а для передачи сиг­налов от АС к БС соответственно 301,1375 - 305,8125 МГц. Каналы отстоят друг от друга на 25 кГц.

ВОЛЕМОТ содержит (рисунок 4): центральную коммутационную станцию (ЦКС), зоновые коммутационные станции (ЗКС), если это необходимо, базовые (БС), абонентские радиостанции (АС). Система имеет сотовую структуру и мо­жет быть построена таким образом, что зоны радиосвязи, перекрываясь, обес­печивают сплошное покрытие территории или, как показано на рис.4, остаются участки, на которых связь не обеспечивается.

Рисунок 4 – Структура сети ВОЛЕМОТ

В зоне используются от 2 до 60 радиоканалов. ЦКС обычно размещается в зоне с наибольшим количеством абонентов и подключается к телефонной се­ти общего пользования (ТфОП) и БС. Количество соединительных линий (ка­налов) между любой БС и ЦКС равно количеству радиоканалов данной БС.

Легко заметить, что такая структура сети допустима только при большой концентрации абонентов в центральной зоне и малой в периферийных зонах. Дело в том, что соединения абонентов периферийных зон со стационарными абонентами, находящимися в той же зоне, оказываются излишне «длинными», так как устанавливаются через соединительные линии между БС и ЦКС и далее обратно в свою зону через ТфОП.

Если количество абонентов в периферийных зонах велико, то целесооб­разно обеспечить возможность их непосредственного соединения с абонентами АТС, минуя ЦKC. Это позволяет сократить количество соединительных линий (СЛ) между БС периферийной зоны и ЦКС, а также исключить участие в мест­ных соединениях (в периферийной зоне) ТФОП, которая связывает периферий­ную зону с зоной ЦКС, для этого предусмотрена установка в периферийных зо­нах зоновых коммутационных станций (ЗКС). ЗКС подключается к ЦКС и к АТС ТфОП основной зоны.

В периферийной зоне с ЗКС соединения абонентов с местными абонен­тами ТфОП осуществляется через ЗКС и местную АТС, а соединения с абонен­тами основной и других периферийных зон (если они есть) - через ЗКС и ЦКС (рис.4). При этом количество СЛ между ЗКС и ЦКС может быть значительно меньше количества радиоканалов зоны, так как весь местный график пропуска­ется, минуя эти СЛ.

Кроме того, предусматривается возможность организации между ЗКС и ЦКС до 4-х соединительных линий, которые включаются в ЦКС на правах ра­диоканалов, занимая канальную емкость ЦКС. В ЗКС для подключения та­ких линий предусмотрены специальные комплекты магистральных каналов.

ВОЛЕМОТ позволяет создавать сети, имеющие центральную и до 15 пе­риферийных зон с ЗКС или без них. Общее количество радиоканалов в сети без ЗКС не должно превышать канальной емкости ЦКС - 89 радиоканалов (поло­вина общего числа 188 дуплексных радиоканалов). Установка в периферийной зоне ЗКС позволяет организовать до 19 радиоканалов, заняв 2-4 канальных ввода ЦКС для подключения ЗКС, т.е. установка в периферийных зонах ЗКС позволяет увеличить общее количество радиоканалов в сети с 89 при простей­шей схеме сети до 345 (60 каналов в центральной зоне, по 19 каналов в 15 пе­риферийных зонах при 2 СЛ между ЦКС и ЗКС). При этом естественно предпо­лагается использование радиокадалов с одинаковыми частотами в территори­ально разнесенных зонах сети.

Для организации связи в регионах с низкой абонентской плотностью в системе, кроме периферийных зон при ЦКС (первичных), предусмотрена воз­можность организации до 7 периферийных зон при ЗКС (вторичных), образуя сеть ЗКС. Предельная емкость сети определяется техническими ограни­чениями коммутационных станций, составляющей для ЦКС - 10 тыс. АС, для ЗКС - 1 тыс. АС.

5.4.2 Система АЛТАЙ

Долгое время была единственным видом подвижной связи общего поль­зования на территории бывшего СССР. Даже в 1994 г. сети связи АЛТАЙ рабо­тали в 120 городах, численность абонентов составляла 53% общего числа або­нентов мобильной связи в России.

Рисунок 5 - Структура сети АЛТАЙ

Первоначально система АЛТАЙ (рис. 5) строилась как радиальная с одной зоной обслуживания. Она состоит из центральной станции (ЦС), диспетчерских пунктов (ДП), абонентских станций (АС). Взаимодействует с ТфОП, обеспечивая связь АС системы между собой и абонентами ТфОП. Количество абонентов с правом автоматического установления исходящих соединений ограничено. Связь АС с абонентами ТфОП, не имеющими права на автоматическое соеди­нение, осуществляется через диспетчерские пункты.

Полоса частот передачи сигналов от ЦС к АС - 337, 1375 - 341,8125МГц и от АС к ЦС - 301, 1375 - 305,8125 МГц. В этой полосе организовано 188 радио­каналов с шириной полосы 25 кГц. Все каналы диапазона разделены на определенные группы, каждая из которых называется стволом. Весь диапазон разбит на 22 ствола, все стволы, кроме 7-го, имеют по 8 каналов. Ствол 7 имеет 7 каналов.

Комплект оборудования системы АЛТАЙ обеспечивает возможность создания одной зоны с использованием радиоканалов одного ствола. Размер зоны определяется радиусами действия ЦС и АС, который в зависимости от высоты антенны и ландшафта составляет 20 - 40 км. Все каналы доступны всем АС.

Один комплект системы АЛТАЙ содержит до 300 АС, из которых 100 имеют право автоматической связи с ТфОП, остальные связываются с ТфОП через оператора ДП. В состав оборудования зоны могут входить до 18 ДП. Всем АС зоны предоставлено право автоматической связи между собой. ЦС \ подключается к АТС ТфОП четырьмя исходящими СЛ.

Последующее развитие технических решений на базе электронной АТС КВАНТ-Е, приемопередающих станций ППС-4В, нескольких стационарных и мобильных портативных АС позволяет создавать сети, построенные по прин­ципу радиально-зоновой или даже псевдосотовой архитектуры, в которой мо­жет быть использовано до 32 радиоканалов. Подобные сети могут строиться поэтапно. Так, при строительстве сети связи в крупном городе первоначально под­ключается коммутационное оборудование, например, с 16-канальной группой ППС. Аналогичное оборудование с меньшим количеством АС размещается в населенных пунктах меньшего размера, расположенных на сравнительно небольших расстояниях, причем услуги связи и в городе и в населенных пунктах налаживаются первоначально без взаимодействия между собой. Впоследствии эти сети объединяются в радиально-зоновую сеть через ЦК (центральный ком­мутатор) по общему каналу управления.

При увеличении числа АС система наращивается путем установки до­полнительных ППС (т.е. базовых станций).

АЛТАЙ - система с децентрализованным управлением, в которой для передачи сигналов управления (например, вызовов) используется любой сво­бодный канал. Сигналы управления - аналоговые, в виде тональных посылок.

5.4.3 Системы стандарта SMARTRUNK

5.4.3.1 Система SmarTrunk (1992) специально разработана для применения в сельских местностях и развивающихся странах. За короткий срок технология SmarTrunk стала мировым стандартом. На сегодня более тысячи систем обслу­живают сотни тысяч абонентов по всему миру. SmarTrunk II - это новое поко­ление популярной радиотелефонной системы.

Система имеет следующие технические данные:

- рабочий диапазон частот 147 - 174 МГц (VHF) и 403 - 470 МГц (UHF);

- количество каналов - до 16 дуплексных;

- количество абонентов зависит от типа используемого контроллера: ST-850, ST-852, ST-853, и в последнем случае достигает 4096;

- типы вызовов: абонент системы –ТфОП; абонент - абонент системы; групповой вызов; срочный и аварийный вызовы; приоритетный вызов; диспетчерский вызов;

- тип сигналов управления: аналоговый DTMF[1] (SmarTrunk) или цифровой BPSK[2] (SmarTrunk II). Сигналы передаются в голосовом диапазоне перед установлением соединения.

Метод управления основан на сканировании абонентских радиостанций.

Структура сети. Основным элементом системы (рис. 6) является многоканальная базовая станция, оснащенная ретрансляторами (приемопередатчиками) и транкинговыми контроллерами. Все радиоканалы полностью независимы друг от друга, это позволяет в случае необходимости разносить оборудование системы на значи­тельное расстояние.

Контроллер каждого канала имеет выходы на 2 двухпроводные абонент­ские линии. Обычно один из выходов подключается к АТС ТфОП, а второй к местной (учрежденческой) АТС (У АТС) либо к спутниковой линии связи. На­бор в линию импульсный или тональный (DTMF). Набор со стороны абонента АТС (У АТС) тональный или импульсный (через детектор «щелчков»). При ис­пользовании специального конвертера можно перейти от двухпроводных або­нентских линий к трехпроводным соединительным линиям, что дает каждому абоненту полный телефонный номер без донабора в тональном режиме. (DTMF). Здесь надо учитывать, что отечественные ТФ аппараты не имеют ре­жима DTMF, а Министерство связи РФ запрещает использование двухпровод­ных абонентских линий для входа в ТфОП.

Комбайнер - устройство, позволяющее складывать сигналы от нескольких передатчиков, направлять их в общую передающую антенну и обеспечивающее развязку сигналов и их фильтрацию. Тип комбайнера зависит от разноса кана­лов по частоте. Если каналы расположены с разносом не менее 150 кГц для диапазона VHF и не менее 250 кГц для диапазона UHF, то в качестве комбай­неров применяются объемные резонаторы с затуханием в полосе частот не бо­лее 3,5 - 4 дБ. При разносе каналов менее 150 кГц (например, 12,5 или 25 кГц) применяются комбайнеры гибридного типа.

Рисунок 6 - Структурная схема 4-канальной сети

При этом в тракт передачи вносится существенное затухание: при сложе­нии 2-х сигналов 3,8 дБ, при сложении 4-х - более 7 дБ и более 10 дБ (10 раз по мощности) при сложении 8 каналов, поэтому для транкинговой системы, имею­щей 8 каналов с разносом по частоте 25 или 12,5 кГц, используется разделение каналов на 2 четверки, работающие каждая на свою передающую антенну.

В результате расстройки комбайнера в процессе эксплуатации могут воз­никать перекрестные помехи между рабочими каналами транкинговой системы и возрастать уровни побочных излучений, создающих помехи другим радио­средствам.

Центральным элементом системы SmarTrunk является контроллер, под­ключенный к приемопередатчику рабочего канала. Он отвечает за загрузку сво­его канала, вырабатывает сигналы управления, определяет, может ли АС ис­пользовать данный канал, каковы его привилегии, в том числе по выходу в ТфОП.

Связь между подвижными абонентами в системе организуется следую­щим образом. После включения питания каждая АС начинает последовательно просматривать все радиоканалы, заложенные в ее памяти, в поисках вызывного сигнала. При обнаружении своего вызывного кода она прекращает сканирова­ние и подает звуковой сигнал, оповещающий владельца о поступлении вызова. После этого начинается диалог между абонентами.

При необходимости вызвать какую-либо из АС по радиоканалу или вый­ти в ТфОП пользователь набирает код желаемого вызова. АС последовательно просматривает доступные радиоканалы, и, найдя свободную частоту, обеспечи­вает связь с приемопередатчиком базовой станции. Предоставляя канал пользователю, радиостанция оповещает его об этом звуковым сигналом. Далее произ­водится набор номера ТфОП или добавочного номера подвижного абонента. После этого пользователь ведет разговор.

Чтобы позвонить подвижному абоненту с ТфОП, надо набрать телефон­ный номер одного из приемопередатчиков системы и после звукового сигнала соединения набрать добавочный номер нужного абонента. Услышав ответ можно вести разговор. Если пользователь не отвечает или у него выключена АС, звонящий услышит сигнал «занято». Если система имеет несколько БС и местоположение абонента неизвестно, можно попытаться найти его в зоне дей­ствия других приемопередатчиков.

Контроллер ST-850 позволяет вести базу по абонентам, в которой содер­жатся дополнительные номера тех, кто может пользоваться данным радиокана­лом, основные ограничения для каждого абонента (максимальная разрешенная продолжительность разговора, разрешение на выход в междугородную сеть, на использование привилегированной телефонной линии и т.п.).

Контроллер также ведет базу данных по сеансам связи через данный ретранслятор: номера обращавшихся абонентов; отметки о характере связи (го­род - абонент, абонент - город, абонент - абонент); даты, время и продолжи­тельность сеансов связи. На основании этих данных подготавливаются счета за пользование услугами связи.

Система SmarTrunk II существенно расширила идеологию SmarTrunk. В ней введен цифровой протокол сигнализации, что обеспечивает большую даль­ность связи, повышенную защиту от несанкционированного доступа. Преду­сматривается дистанционное отключение АС с диспетчерского пункта для пре­дотвращения доступа в систему нелегальных пользователей и нарушителей.

5.4.3.2В системе SmarTrunk II используется контроллер ST-852, который явля­ется универсальным, и позволяет работать как в формате прежней системы SmarTrunk (аналоговый протокол, тональные сигналы DTMF), так и цифровом формате SmarTrunk II.

Система Гранит на основе протокола МРТ-1327. В конце 90-х г. г. в России создан комплекс средств ГРАНИТ, в котором для обеспечения связью подвижных объектов используется протокол МРТ-1327. Диапазоны рабочих частот связи (для базовых станций) 337 - 343 или 385 МГц (передача); 301 - 307 или 450 МГц (прием). Ширина частотного канала для передачи речи 25 и 12,5 кГц.

Дальность связи обеспечивается на расстоянии до 40 км от базовой стан­ции в случае использования автомобильного абонентского терминала и до 7 км при использовании носимого терминала (трубка). Соответственно мощности передатчиков равны 40 Вт и 7 Вт. Сеть связи с подвижными объектами, постро­енная на комплексе средств связи ГРАНИТ может обеспечить обслуживание до 2000 подвижных абонентов.

Абонентам предоставляется три категории связи:

- связь внутри системы только с ее абонентами;

- связь внутри системы и с абонентами ТфОП, но без международной и междугородной связи;

- все виды связи без ограничений.

Предусмотрены организация 16 зон в системе с числом радиоканалов в каждой зоне до 8 и автоматическое переключение радиоканалов при переходе абонента из одной зоны в другую без перерыва в связи и соответственно опре­деление местоположения (номера зоны) подвижного абонента. Таким образом, как и в сотовых сетях связи, предусмотрен handover.

Структурная схема комплекса ГРАНИТ представлена на рисунке 8. В его со­став входят центральные коммутационные станции (ЦКС), центры управления системой (ЦУС), коммутационное оборудование (КО) базовых станций, базо­вые станции (БС), абонентские станции (АС). Комплекс может быть привязан к ТфОП по 4-м цифровым трактам. Предусмотрен, в случае отсутствия ЦКС, ав­тономный режим работы КО. При этом КО соединяется с автоматической те­лефонной станцией (АТС) по одному цифровому тракту. В качестве АТС пре­дусматривается ДХ-200, для чего предусмотрено использование аппаратуры ИКМ-30/4 для сопряжения. В качестве ЦКС используется аппаратура АТС ЛЕСКО, ГРАНИТ-АТС и концентратор ГРАНИТ-В113. В составе комплекса может быть развернуто до 4-х ЦКС.

АТС «Леско» - автономная цифровая телефонная станция, включающая 18 абонентских модулей. Стационарный коммутатор ГРАНИТ- АТС - автома­тическая цифровая телефонная станция средней емкости (128 - 2000 абонентов) с возможностью подключения ручных коммутаторов, аппаратуры дальней свя­зи, радиорелейной связи, тропосферных станций. Стационарный концентратор ГРАНИТ-В 113 - АТС малой емкости (16 - 64 абонента) с возможностью под­ключения ручных коммутаторов.

В качестве центра управления системой используется ЭВМ. В состав комплекса может входить до 3-х ЦУС (1 основной и 2 резервных). Центры управления системой могут быть совмещенными с ЦКС или вынесенными. Ос­новными функциями ЦКС являются:

- прием и обработка сигналов взаимодействия и управления, поступающих от АТС и от абонентских станций;

- управление процессом переключения каналов при переходе абонента во время разговора из одной зоны в другую;

- повременный учет и тарификация переговоров, ограничение длительности переговоров с установкой длительности ограничений;

- сбор, обработка, отображение и документирование данных о состоянии сети связи и нагрузках;

- дистанционное управление КОБС и ЦКС;

- обеспечение взаимосвязи операторов.

Коммутационное оборудование БС может быть совмещено с базовой станцией или вынесено. В качестве вынесенного КО применяется возимый транзитно-оконечный коммутатор ГРАНИТ-ТОК, а также стационарные ком­мутаторы: ГРАНИТ-АТС и концентратор ГРАНИТ-В 113. В составе сети может быть до 16-ти единиц КО.

В качестве БС в комплексе используется аппаратура ГРАНИТ-БС4М. Аппаратура выполнена в стационарном и возимом вариантах. Возимая базовая станция имеет встроенный транзитно-оконечный коммутатор. Диапазоны рабо­чих частот БС: передачи 385 - 388 МГц, приема 447 - 450 МГц.

Базовые станции имеют в своем составе 4 приемопередатчика, работаю­щие на одну антенну, с выходной мощностью до 40 Вт. Антенны могут иметь круговую диаграмму направленности или быть направленными.

Абонентские станции могут быть двух типов: возимые (ГРАНИТ-ВВ4М) и носимые (ГРАНИТ-ВВ5М).

Диапазон рабочих частот абонентских станций соответственно: передача 447 - 450 МГц, прием 385 - 388 МГц. Мощности передатчиков абонентских станций: ГРАНИТ-ВВ5М» - 1 Вт, ГРАНИТ-ВВ4М до 20 Вт.

Рисунок 8 - Структурная схема ССПО ГРАНИТ

5.4.5 IDEN интегрированная цифровая усовершенствованная сеть

Сеть iDEN используется при создании интегрированных систем, обеспе­чивающих пользователям все основные виды связи с подвижными объектами.

Диспетчерская радиосвязь. Групповой вызов осуществляется абонентом системы (подвижным или находящимся в офисе) в режиме полудуплексной связи. Вызов осуществляется одним нажатием тангенты, и время установления связи не превышает 0,5с. При таком вызове используется лишь один голосовой канал связи вне зависимости от числа абонентов в группе. Число возможных гpyпп в сети iDRN весьма вели­ко (2 млн. 550 тыс.), поэтому нет необходимости в динамическом изменении конфигурации групп. Все возможные конфигурации групп могут быть созданы заранее и, в случае необходимости, абоненты просто переходят в соответст­вующие группы. Члены группы могут находиться в разных сайтах системы на расстоянии в сотни километров. Персональный вызов, как и групповой, осуще­ствляется в полудуплексном режиме. В обоих случаях группового и персональ­ного радиовызовов на дисплее абонентского терминала вызываемого абонента появляется имя (либо цифровой идентификатор) вызывающего абонента.

Сигнализация вызова используется при необходимости вызова абонента (или группы абонентов), который либо ведет разговор в режиме мобильного те­лефона, либо находится вне зоны действия сети, либо выключил свой абонент­ский терминал. Вызов запоминается в системе, и в тот момент, когда абонент становится доступен, он получает звуковой сигнал, а на экране терминала по­является идентификатор вызывающего абонента. Одновременно вызывающий абонент получает подтверждение прохождения вызова.

Мобильная телефонная связь. Сеть iDEN предоставляет все возможности современных систем мобиль­ной телефонной связи: абоненты могут посылать и принимать вызовы как с мо­бильных телефонов, так и стационарных телефонов ТфОП. Телефонная связь дуплексная. Имеются такие функции, как хранение в памяти телефона до 100 номеров и вызов по имени, автоматический набор номера, режимы ожидания, переадресовки звонка, идентификация звонящего. На абонента можно нало­жить следующие ограничения: только входящие вызовы, только местные вызо­вы, запрет международных звонков, ограничение на время разговоров. В систе­ме также имеется голосовая почта.

Передача текстовых сообщений. Абоненты сети iDEN могут принимать алфавитно-цифровые сообщения, которые появляются на экране абонентского терминала. Терминалы iDEN могут хранить до 16 сообщений по 140 символов каждое. Сообщение может быть передано как одному абоненту, так и группе абонентов либо через оператора, либо с компьютера.

Передача данных. Портативные терминалы сети iDEN имеют встроенные модемы и могут подключаться к портативным компьютерам с помощью адаптера (последова­тельный интерфейс). При этом нет необходимости иметь модем в компьютере. В коммутационном режиме обеспечивается скорость передачи факсов и данных до 9,6 кбит/с, а в пакетном - до 32 кбит/с. Функция передачи данных позволяет мобильным абонентам принимать и посылать факсы и электронную почту, об­мениваться данными с компьютерами в офисе и работать с Интернет.

Отметим, что добавление средств передачи данных к существующей сис­теме iDEN требует лишь установки дополнительных блоков центральной ин­фраструктуры и инсталляции программного обеспечения на базовых станциях и в центральной инфраструктуре.

Системы сети iDEN работают в обычном для Америки и Азии диапазоне 805 - 821/855 - 866 МГц. Следует отметить, что в России для работы транкинговых сетей выделен диапазон 815 - 820/860 - 865 МГц.

Рисунок 9

В стандарте, используемом сетью iDEN, применяются сигналы с времен­ным разделением (TDMA - Time Division Multiple Access). В каждом частотном канале шириной 25 кГц передаются одновременно б голосовых сигналов, т.е. организовано 6 физических каналов. Это означает, что есть 6 временных интер­валов (слотов), каждый из которых предназначен для передачи сообщения од­ного информационного канала (рис.9).

Продолжительность каждого слота 15 мс, кадра - 90 мс. В результате в спектре шириной 1 МГц можно разместить 240 физических каналов, что суще­ственно (в несколько раз) больше, чем в аналоговых и цифровых (например, GSM) системах сотовой связи. В частности, в аналоговых транкинговых систе­мах число каналов составляет 40 - 80, аналоговых сотовых - 33 - 40, GSM - 40, в современной цифровой транкинговой системе TETRA - 160. Инфраструктура сети iDEN показана на рис. 10.

Увеличенная базовая приемопередающая система (УБПС) - Enhanced Base Transceiver System (EBTS) состоит из интегрированного контроллера сайта (объединение нескольких сот в терминологии систем сотовой связи), до 20 ба­зовых станций (БС) с антеннами, имеющими круговую диаграмму направлен­ности, или 24 БС с секторными антеннами. Кроме того, в состав УБПС входят синхронизирующий генератор и интерфейс локальной сети.

УБПС обеспечивает взаимодействие между системой в целом и абонент­скими устройствами. Она выполняет также целый ряд управляющих функций:

разделение трафиков радио- и телефонной связи, синхронизация работы сайта в целом (БС) с абонентскими устройствами, контроль уровня радиосигналов и т.п. Это позволяет разгрузить центр коммутации подвижной связи (ЦКПС). УБПС обеспечивает максимум 144 физических канала для одного сайта.

Голосовая и управляющая информация от УБПС поступает в централь­ную инфраструктуру системы, которая через коммутатор цифрового доступа (КЦД) поступает в контроллер сайтов и обеспечивает управление передачей движущихся АС при переходе их из сайта в сайт (handover).

Транскодер речевых пакетов (ТК) предназначен для преобразования ре­чевого сигнала в цифровой форме, используемой для передачи по радиоканалу, в цифровую форму, принятую в ТфОП.

Рис. 10. Инфраструктура сети iDEN

Пакетный коммутатор (ПК) передает речевые пакеты и управляющую информацию от УБПС к ПДС.

Процессор диспетчерской связи (ПДС) предназначен для обеспечения ра­боты абонентов. Он управляет групповыми и персональными вызовами, сигна­лизацией вызовов и др. Если число АС велико, то в системе предусмотрено создание кластеров из 4-х ПДС.

Центр управления системы (ЦУС) является основным управляющим мо­дулем системы. Он обеспечивает ту или иную конфигурацию системы в зави­симости от вида ее работы в данный момент, управляет аварийной ситуацией, осуществляет сбор статистических данных о работе системы ит.п.

Центр коммутации подвижной связи (ЦКПС) обеспечивает интерфейс между ТфОП и АС системы iDEN. Кроме обычных функций коммутаторов та­кого типа,он управляет передачей движущихся АС, в случае если они переме­щаются из зоны, контролируемой одним КС, в зону, контролируемую другим КС. В случае если сеть iDEN покрывает большую территорию, в ней может быть несколько ЦКПС.

Регистратор (Р) (Home/Visit Location Register (HLR/VLR)) обслуживает AC, находящиеся в движении. В HLR хранится полная информация об АС, за­регистрированных в различных географических частях системы. В то же время VLR хранит сведения о перемещении АС и предоставляет системе информацию для выполнения роуминга. Следует отметить, что в системе iDEN нет роуминга (как в сотовой связи), так как для соединения географически удаленных частей системы используется не ТфОП, а специально выделенные каналы. Три блока предназначены для организации работы: голосовая почта (ГП), система переда­чи текстовых сообщений (ТС) и интерфейс передачи данных (ПД). Кроме того, в УБПС входят два блока: 1 -ретранслятор и 2 - контроллер сайта.

Мощность на выходе усилителей всех типов УБПС составляет 70 Вт. Размеры зон покрытия базовых станций (ячеек) системы iDEN значительно меньше, чем у аналоговых транкинговых систем, что объясняется, в первую очередь, малой мощностью АС. При высоте подвеса антенны 60 м радиус ячей­ки в черте города составляет 2 - 4, в пригородах 5 - 7 и на открытой местности 15 - 20 км.

Разработанная несколько позже система iDEN MicroLite - это уменьшен­ный вариант iDEN, который базируется на тех же технических решениях, что и система iDEN. Отличие состоит только в организации центральной инфра­структуры. В системе iDEN MicroLite вся центральная инфраструктура реали­зована на двух компьютерах, один из которых выполняет функцию процессора диспетчерской транкинговой связи, а другой - всех остальных компонентов центральной инфраструктуры (включая коммутатор).

Первоначальная версия iDEN MicroLite обеспечивает два вида связи: групповую (индивидуальную) радиосвязь и мобильную телефонную связь.

Дальнейшее развитие предусматривает передачу коротких сообщений и данных. Технология iDEN MicroLite ориентирована на системы с числом або­нентов от нескольких сотен до 5-ти тысяч. Максимальное число базовых стан­ций - 8. При росте количества абонентов возникает необходимость перехода к полной системе iDEN, при этом следует установить центральную инфраструк­туру большой системы, а АС и оборудование БС можно сохранить, проведя не­обходимую модификацию программного обеспечения.

Система iDEN ориентирована, прежде всего, на использование организа­циями различного профиля и размеров, заинтересованными в обеспечении мо­бильной связью подразделений и групп сотрудников. Для каждого корпоративного пользователя системы создается так называемый флот, который представ­ляет собой не что иное, как виртуальную частную сеть данной организации.

Благодаря модульному принципу организации системы можно создавать различные ее реализации в зависимости от нужд клиента. Например, первона­чально сеть iDEN может быть развернута как чисто транкинговая система, а за­тем, по мере необходимости, к ней можно добавить возможности мобильной телефонии, передачи текстовых сообщений и данных.

5.4.6 Система стандарта ТЕТRА

Стандарт TETRA (Terrestrial Trunked Radio) - наземное транкинговое ра­дио) разрабатывался на основе технических решений и рекомендаций GSM, создавался как единый общеевропейский цифровой стандарт.

Транкинговые системы, использующие стандарт TETRA, эффективно и экономно поддерживают коллективное использование сети различными орга­низациями, осуществляя взаимную секретность и безопасность. Виртуальная организация сети в стандарте TETRA позволяет каждой организации работать независимо, но получать преимущества большой высокоуровневой системы с эффективным распределением ресурсов.

В современных условиях очень важна совместимость сетей различных типов, что было принято во внимание при разработке технологии TETRA. Сети TETRA облегчают соединение с внешними сетями, и в частности, с ТфОП, ча­стными телефонными сетями, сетями передачи данных. Качество соединений будет зависеть только от величин управляющей и контрольной систем сети.Всеэти соединения могут быть доступны и с мобильного радиотерминала.

В системах стандарта TETRA информационный обмен обеспечивается с помощью так называемых служб телесервиса. Предусматриваются два вида информационного обмена: передача речи и передача данных.

Передача речи. Для передачи речи используются службы речевой связи, которые обеспе­чивают три вида режимов: речевая связь с индивидуальным вызовом абонен­тов; многосторонняя речевая связь, предусматривающая групповой вызов або­нентов; широковещательная передача речи.

Режимы речевой связи обеспечивают передачу открытой речевой инфор­мации и защищенной с помощью определенных алгоритмов шифрования.

Индивидуальный вызов предусматривает соединения между двумя мобильными или между мобильным и стационарным абонентами для обеспечения прямой двусторонней связи. Обмен информацией обеспечивается либо в дуплексном режиме, либо в режиме 2-частотного симплекса. В качестве стационарных абонентов могут выступать абоненты: ТфОП, учрежденческих, мо­бильных и других сетей.

Групповой вызов предполагает возможность установки коммутируемого двунаправленного соединения между вызывающей стороной и несколькими абонентами, расположенными во многих пунктах. Обмен информацией после группового вызова производится только в режиме 2-частотного симплекса. При этом обмен сообщениями между абонентами осуществляется в режиме «каж­дый слышит каждого».

Групповой вызов может быть инициирован либо мобильным абонентом, либо диспетчером сети с помощью линейного терминала. Инициатор группово­го соединения несет ответственность за все аспекты соединения (начисление оплаты, возможность использования вспомогательных служб и др.). В опреде­ленных ситуациях вызывающий абонент может передавать свои полномочия по установлению группового соединения другому члену группы с помощью вспо­могательной службы передач управления. При этом предполагается, что новый вызывающий имеет полномочия, аналогичные полномочиям инициатора со­единения.

Для установления группового соединения используется так называемый групповой номер, который присваивается каждому мобильному абоненту опе­ратором сети двумя способами: статическим при проектировании системы и динамическим, присваиваемым по радиоканалу, при модификации групп або­нентов.

Групповой вызов передается всеми базовыми станциями, в зонах дейст­вия которых зарегистрированы мобильные абоненты данной группы.

Существует два вида групповых вызовов: стандартный, который предна­значен для быстрого установления соединения, и его прерывание возможно только инициатором группового соединения и групповой с подтверждением, который требует большего времени на организацию соединения, но обеспечи­вает проверку присутствия всех абонентов группы.

При групповом вызове с подтверждением работа системы происходит следующим образом. Вызывающий абонент посылает в сеть групповой вызов с подтверждением, после чего начинается вызов членов группы. Если отсутству­ет список членов группы, об этом сообщается инициатору сообщения. Каждый член группы, получивший сигнал вызова, посылает сигнал подтверждения и переходит в режим речевой связи в выделенном канале. Сообщения об отсутст­вии абонентов или их занятости передаются на терминал инициатора сообще­ния. После этого инициатор сообщения принимает решение начать передачу либо прервать соединение, если, по его мнению, число абонентов недостаточно.

В стандарте TETRA предусмотрено подключение к группе абонента, ко­торый был занят в момент установления соединения, с помощью использования одной из вспомогательных служб.

Широковещательный вызов предназначен для организации односторон­ней передачи речевой информации от вызывающей стороны нескольким вызы­ваемым абонентам. Этот вызов и последующая передача информации произво­дятся в симплексном режиме. Он может быть инициирован как мобильным абонентом, так и диспетчером с помощью соответствующего терминала.

Вызываемые абоненты обычно называются широковещательной группой. Эта группа может содержать мобильных и стационарных абонентов, имеющих один общий широковещательный номер, который может совпадать с номером, присвоенным для группового вызова.

Если подвижные абоненты зарегистрированы в зонах действия несколь­ких базовых станций, вызов может быть послан на все базовые станции. Дис­петчер сети может выбрать режим стандартного широковещательного вызова или широковещательного вызова с подтверждением. Широковещательное со­единение может быть прервано только инициатором вызова.

Передача данных. В случае передачи данных могут быть рассмотрены две спецификации «TETRA V+D» (TETRA Voice + Data) - стандарт интегрированной передачи ре­чи и данных и TETRA-PDO (TETRA Packet Data Optimized) - стандарт для спе­циальной системы передачи данных. В данном случае рассматривается только стандарт «TETRA V+D», имеющий несколько служб передачи данных в режи­мах: