 |
Статьи : Телефония / Транкинг /Транки — общая информацияДобавлено пользователем RN6LMR 02.01.2013 в 21:00.
Изменено пользователем RN6LMR 20.04.2020 в 14:15. |
|
Содержание:
Общая информация Зачем нужен "Транк" и какие транковые системы связи бывают Классификация транковых сетей Технические аспекты Абонентское оборудование Рынок сетей — рынок стандартов Вкратце об особенностях различных систем, применяемых в России Литература Общая информацияТермин "транк" происходит от английского "trunk" — "ствол" (телефонная магистраль) и предполагает наличие отдельных каналов радиосвязи, каждый из которых обеспечивается соответствующей парой частот (одна для приема, другая для передачи). При использовании УКВ радиостанции, вне транкинговой системы, необходимо выбирать нужный канал для связи с абонентом вручную, переключателем радиостанции. В транкинговой связи выбор канала осуществляет автоматика, сканирующая находящиеся в ее распоряжении частотные каналы и выбирающая свободный, по которому и осуществляется связь между абонентами.Зачем нужен "Транк" и какие транковые системы связи бываютРазвернуть на своем предприятии беспроводную систему радиотелефонной связи (например стандарта GSM) может себе позволить далеко не каждый управленец, умеющий считать деньги. Но без связи, как известно, страдают все процессы производства, поэтому и были созданы транкинговые системы связи.Первоначально они разрабатывались для применения в масштабе предприятия с ограниченным спектром возможностей, но сегодня превратились в универсальные системы, предоставляющие богатый выбор телекоммуникационных услуг. Хотя их протоколы радиоинтерфейса и сетевая архитектура ориентированы в первую очередь на поддержание оперативной связи в "замкнутой" группе абонентов, пожалуй, главным достоинством транкинговых систем является возможность интеграции разных служб (видов услуг) в рамках одной сети с минимальными (по сравнению с другими радиосистемами) материальными затратами. Именно это обеспечивает высокую популярность таких систем в корпоративном секторе рынка и позволяет им конкурировать со столь "модными" сегодня сотовыми сетями. Современные системы транкинговой связи предназначены для построения локальных и многозоновых сетей, предоставляющих различные виды услуг при высоком качестве связи. В частности, поддерживаются речевая связь между абонентами и группами абонентов, доступ к ведомственным телефонным сетям (УПАТС), сетям общего пользования (ТфОП) и сетям передачи данных (телеметрия, аварийная сигнализация, цифровые данные). Более того, обеспечивая передачу информации GSP, они позволяют определить точное местоположение абонента. По сравнению с сотовым системами связи, транкинговые сети обладают рядом преимуществ, поддерживая:
Кроме того, инфраструктура транкинговых систем (даже имеющих развитую многозоновую архитектуру) требует значительно меньших капиталовложений, чем сотовые системы связи. Развернув транк, владелец сиситемы (он же и абонент), не платит абонентской платы за эфирное время. Это существенная экономия для любого предприятия, ведь не секрет, что больше половины переговоров сотрудников по корпоративной мобильной связи являются частными. Таким образом, один раз включившись в транкинговую систему связи Вы потом экономите на разговорах. Классификация транковых сетейАрхитектура построения "транка" достаточно демократична, но всегда содержит базовую станцию, контроллер, антенно-фидерное устройство и абонентские терминалы.Выпускается большое количество систем транкинговой связи подходящих под самые разнообразные задачи заказчиков. Все эти системы можно классифицировать по нескольким группам признаков, например по методам организации радиоканала, по способам управления оборудованием базовых станций (БС) и по наличию (отсутствию) выделенного канала управления, по способу предоставления канала связи, по количеству обслуживаемых зон и, наконец, по типу протоколов. В соответствие с этим получаем вот такую вот классификацию:
По принципу организации радиоканалаРазличают системы аналоговые; аналого-цифровые (SmarTrank II, MPT 1327, LTR, EDACS), которые осуществляют передачу служебной информации в цифровом, а речи — в аналоговом режиме; цифровые (EDACS ProtoCall, TETRA, Astro).По способу организации канала управления системыПодразделяются на два типа: с распределенным и выделенным частотным каналом. В первом случае по каждому частотному каналу системы передается не только речь, но и управляющая информация. Она распределяется между низкоскоростными субканалами, совмещенными со всеми рабочими каналами. Примерами соответствующих систем является SmarTrunk II. Заметим, что для организации так называемого парциального канала в аналоговых системах применяется субтональный диапазон частот (0—300 Гц). К системам такого типа относятся сети LTR Multi-Net на базе оборудования фирмы E.F. Johnson. В сетях, разработанных на базе более современных стандартов (MPT-1327, TETRA, EDACS), формируется постоянный выделенный канал управления, который реализуется на основе протокола типа ALOHA и обеспечивает передачу информации со скоростью до 9,6 кбит/с.По способу предоставления (удержания) канала связиМожно выделить сети, обеспечивающие постоянный канал связи с абонентом в течение всего сеанса (оборудование стандартов SmarTrunk II и MPT-1327), и сети, где канал связи переназначается во время сеанса (EDACS, TETRA). Первый способ, обычно называемый транкингом сообщений (message trunking), наиболее традиционен для обычных систем связи и применяется при дуплексной связи и подключении к ТфОП. Второй — транкинг передачи (transmission trunking) — реализуется только в полудуплексном режиме. При его использовании канал освобождается почти сразу же после окончания работы передатчика абонента; во время следующего включения занимается любой другой канал. Плата за высокую эффективность данного способа — увеличение задержки при высокой загрузке сети, а как следствие, фрагментарность и раздробленность разговора.По числу обслуживаемых зон транкинговые системыПодразделяются на однозоновые и многозоновые. Однозоновая система (рис. 1) имеет одну БС, в состав которой входят ретрансляторы, устройство объединения радиосигналов, антенны, коммутатор, устройство управления узлами станции и обработки вызовов, интерфейсная аппаратура для связи с внешними сетями. Неотъемлемыми частями системы являются терминал технического обслуживания и эксплуатации, диспетчерский пульт и абонентское оборудование. Радиус зоны обслуживания зависит главным образом от высоты размещения антенн БС.В зависимости от структуры различают два типа реализации многозоновых транкинговых систем. Первый — системы с распределенной межзоновой коммутацией. В этом случае каждая станция имеет собственное подключение к ТфОП или сети с коммутацией пакетов. Второй — системы с централизованной коммутацией, где весь трафик обрабатывается межзоновым коммутатором, соединенным с БС выделенными каналами; этот коммутатор и реализует связь с ТфОП, внешними локальными сетями и Internet. Все многозоновые системы поддерживают роуминг абонентов. Взаимодействие базовых станций в многозоновых системах может осуществляться по проводным и радиорелейным каналам, каналам ВОЛС, цифровым и передачи данных. Конкретные реализации транкинговых систем создаются на основе протоколов или спецификаций радиосвязи. Их названия, как правило, содержат наименование протокола, на базе которого разработано оборудование сети. К сожалению, таких спецификаций немало, и до унификации пока далеко. Применяемые протоколы можно условно разделить на открытые и корпоративные ("фирменные"). Примерами протоколов первого типа являются спецификации MPT 1327,TETRA и APCO; ко второму типу относятся протоколы LTR фирмы E. F. Johnson, EDACS фирмы Ericsson и семейство SmartNet / SmartZone компании Motorola. Открытые протоколы доступны для любого производителя и рекомендованы для применения во многих странах. Системы, базирующиеся на таких протоколах, производятся многими фирмами, поэтому в них применяется серийное оборудование, которое, как правило, дешевле производимого на заказ для специализированных систем. Технические аспектыДля строительства систем подвижной радиосвязи необходимо подчас большое количество частотных присвоений с определенным разносом. Частотный спектр имеет ограничения, и каждому новому соискателю частот приходится выбирать из оставшихся номиналов. Используемые для строительства систем связи диапазоны частот перегружены большим количеством пользователей различных стандартов радиосвязи. Вместе с этим, повышенные требования служб общественной безопасности и правоохранительных органов к оперативности, надежности и безопасности радиосвязи, наличию специальных услуг, заставляют обратить особое внимание на системы цифровой транкинговой радиосвязи, имеющие ниже перечисленные преимущества перед аналоговыми системами.
Как уже было сказано выше, имеется ряд стандартов цифровой транкинговой связи, к которым относятся:
Для наглядности восприятия сведем сравнение возможностей различных цифровых стандартов в табличную форму (таблица №1), использовав следующие ключевые параметры систем: Таблица №1
Проанализировав таблицу №1, можно сделать вывод, что принципиальной разницей всех рассматриваемых протоколов цифровой радиосвязи являются 2 показателя:
Рассмотрим эти показатели подробнее:
Все системы с методом уплотнения FDMA позволяют организовать максимальную дальность радиосвязи между базовой станцией (БС) и абонентом. Следовательно, для строительства такой системы необходимо установить меньше БС (что уменьшает капиталовложения) по сравнению с системами, использующими метод уплотнения TDMA. Но в случаях, когда трафик переговоров в системе достаточно плотный, предпочтительнее системы с методом TDMA. Метод уплотнения передачи речи и данных TDMA используется только протоколом TETRA. Выбор ETSI (Европейского института стандартов) именно метода TDMA для стандарта TETRA обусловлен тем, что ETSI разработал свой стандарт для густонаселенной Европы с достаточно маленькими пространствами. Абонентское оборудованиеАбонентское оборудование транкинговых сетей заслуживает особого внимания. В первых таких сетях использовались полудуплексные радиостанции с ограниченным набором функций, которые не имели цифровой клавиатуры. Сейчас подобные недорогие устройства иногда применяются для работы в замкнутых группах. Их пользователи имеют возможность связи с абонентами внутри группы или с диспетчером.В настоящее время выпускаются более дорогие полудуплексные радиостанции с цифровой клавиатурой и широким набором функций, которые, правда, постепенно вытесняются дуплексными радиостанциями, внешне напоминающими сотовые телефонные аппараты. Последние обеспечивают не только полноценное соединение с ТфОП (как и сотовые телефоны), но и возможность групповой работы. Устройства выпускаются как в портативном (трубка), так и в автомобильном исполнении. Стоимость дуплексных транкинговых радиостанций пока несколько превышает цену сотовых телефонов (аналоговая — 1`500 $, цифровая — 2`500 $). Новым классом абонентских устройств транкинговой сети являются терминалы передачи данных. Для аналоговых систем — это радиомодемы, обеспечивающие соответствующий интерфейс связи с транкинговой сетью. В цифровых сетях интерфейс передачи данных (типа RS-232C) встраивается в абонентские радиостанции. Кроме того, в состав автомобильного терминала почти всегда входит спутниковый навигационный приемник системы GPS, позволяющий определять координаты абонента и передавать их в диспетчерский центр. Стационарные радиостанции применяются главным образом для подключения диспетчерских пультов управления. При этом выходная мощность передатчиков всех типов абонентского оборудования примерно одинакова. Рынок сетей — рынок стандартовРазнообразие транкинговых систем на потребительском рынке связано с достаточно большим количеством протоколов радиосвязи, которые применяются в оборудовании фирм-производителей. К сожалению, внедрение общих открытых стандартов происходит не слишком быстро, а расширение и развитие систем, использующих "фирменные" протоколы, сопряжено с определенными трудностями.Например, расширение возможностей системы на базе протокола LTR фирмы E. F. Johnson связано с немалыми материальными затратами, и вот почему. Системы LTR предназначены для создания сетей малого и среднего размера, и одним из преимуществ данного протокола фирма считает возможность развития системы (начиная с одноканального однозонового варианта). Разработанный как протокол построения многоканальных однозоновых систем, LTR был впоследствии модифицирован для обеспечения реализации многозоновых систем (протоколы Multi-Net от E. F. Johnson и ESAS от UNIDEN). К сожалению, следует отметить отсутствие взаимной совместимости базового и абонентского оборудования, работающего по протоколу LTR и его многозоновым модификациям. И хотя системы данного типа широко распространены в США, в России они не прижились. Кроме высоких материальных затрат на расширение системы обнаружились и технические недоработки. В частности, отечественный опыт эксплуатации систем LTR выявил недостатки в способе организации канала управления. Поскольку он формируется на поднесущей частоте (без защитного интервала между ним и рабочим каналом), это может приводить к "забиванию" канала управления. Однако и в нелегком деле завоевания рынка наблюдается прогресс. Одним из открытых протоколов, который стал стандартом де-факто в Европе и широко применяется во многих странах мира (за исключением США и Канады), является MPT 1327. Он был разработан под эгидой Департамента торговли и промышленности Великобритании при участии ряда ведущих производителей радиооборудования (Philips, Motorola); его спецификации были опубликованы в январе 1988 г. Следует отметить, что спецификация МРТ 1327 определяют только эфирный протокол обмена между транкинговыми контроллерами и абонентскими радиостанциями, не накладывая никаких ограничений на инфраструктуру самой сети, и могут использоваться для создания крупных сетей оперативной радиосвязи с практически неограниченным числом абонентов. Конкретная система не должна реализовывать все функции, предусмотренные в стандарте МРТ 1327; она может предоставлять лишь необходимый минимальный набор, удовлетворяющий требованиям заказчика. Это обеспечивает возможность создания на базе спецификаций данного протокола широкого спектра прикладных систем. Различия в оборудовании различных фирм-производителей (среди которых — Rohde & Schwartz, Tait Electronics, Fylde Microsystems, Nokia, Zetron и др.) определяются именно полнотой реализации спецификаций МРТ 1327. Другим примером унификации стандартов радиосвязи является протокол цифровых транкинговых систем TETRA (Trans European Trunked Rаdio), который обязан своим появлением двум факторам: европейской интеграции и широкому распространению сотовых GSM-систем. Основным разработчиком его спецификаций является ETSI (Европейский институт стандартов связи). Данный стандарт, созданное на его основе оборудование и сфера его применения будут более подробно описаны в следующих статьях, посвященных транкинговой связи. Здесь же хочется подчеркнуть лишь одно: этот открытый европейский стандарт на транкинговые системы базируется на технической идеологии систем GSM. Вкратце об особенностях различных систем, применяемых в РоссииSmarTrank IIПлюсы: недорогое базовое и абонентское оборудование.Минусы: слабая масштабируемость, длительное время соединения. Часто применяется в небольших технологических (ведомственных) сетях. Был популярен в 90-х годах. MPT-1327Достаточно качественный, средний по стоимости оборудования стандарт. Часто применяется коммерческими операторами.LTRДовольно интересный по управлению каналами стандарт. Редко применяется в России, требует хороших знаний при организации сети. По этой причине — достаточно дорогое абонентское оборудование и небольшой его выбор, высокая стоимость услуг.TETRAПлюсы: Современный цифровой стандарт, принятый в качестве основного для развертывания новых больших сетей в РФ. Использует, как правило, диапазоны частот 412—417 / 457,4—459, 422—427 / 467,4—469 МГц. Может применяться как для передачи голоса, так и данных. Поддерживает шифрование речи (для спецслужб). Сети легко масштабируются и соединяются между собой (роуминг). Небольшие и легкие абонентские трубки.Минусы: Большие затраты на развертывание сети, сравнимые с затратами сотовых операторов, и высокая стоимость абонентского оборудования (обычно от 700 долл. за трубку). По этой причине действующих сетей пока мало, ими пользуются мощные государственные структуры и богатые коммерческие организации. Литература[ Все статьи ]
|
