Принципът на работа на транкинговата комуникация. Транкинг комуникация: функционалност. Транкингови комуникационни системи. Процедурата за формиране на договорната цена

). Тук намериха своето място и „Пионерите на руските земи“ (SmarTrunk), и вчерашните лидери (MPT 1327), и LTR, и други протоколи. И накрая, днес местните потребители гледат към цифровите канали, предимно стандарта TETRA.

Trunk Zoo

SmarTrunk

Традиционно почти всички руски доставчици на транкингови комуникационни системи предлагат оборудване SmarTrunk и SmarTrunk II, произведено от SmarTrunk Systems. Основните му предимства са ниска цена, широка гама от абонатни устройства, лекота на преобразуване на конвенционалните радиостанции в транкингови и „непретенциозност“ в честотите (те могат да работят в диапазони 146-174, 403-470, 300-344 и 800 MHz , дори има случаи на използване на SmarTrunk в диапазона 33-48 MHz). Именно тези свойства станаха причина за широкото използване на такива системи в Русия (това явление се характеризира по-точно с думата „бум“). Индустриалните предприятия бяха първите, които се изкушиха да използват SmarTrunk и по това време не се говори за съвместимост, качество и надеждност на комуникацията, възможности за разширяване: комуникацията е необходима сега и по-евтина, защото просто няма достатъчно пари за „излишъци ”. Фактът, че скъперникът плаща два пъти, беше запомнен само три години след началото на работата на такива системи.

MPT 1327 системи

Широко застъпени у нас са и системите, базирани на паневропейския MRI протокол 1327. Тук най-масовите продукти са продуктите на компанията OTE (след сливането - Marconi Communications), които се доставят изключително само на Газпром и са въведени в почти цялата технологична верига на производство и транспортиране на продукта от този естествен продукт. монопол. Второто място все още се държи твърдо от семейството Accessnetпроизводство Rohde&Schwarz. Експертите оценяват такова оборудване за неговото „немско качество“.

Преди доста време системата „проникна“ в Русия Полетя. английска компания Flyed Microsystems, което му даде името, беше един от „прародителите“ (заедно с Motorola и Philips) на протокола MRI 1327. Компанията обаче никога не е произвеждала приемо-предавателно оборудване - тя разработва само контролери за базови станции (BS), които продава на други производители, което позволява да се използват дори без препратки към себе си. Такива контролери се използват, да речем, в 1327 MRI системи от Motorola и Maxon.

Система Actionetкомпании Nokiaдо средата на 90-те всъщност имаше монопол върху руски пазар. Разположен на негова основа първив Русия (1989 г.) протоколната мрежа MPT 1327 на компанията Surgutneftegaz. ПървоСертификатът на Държавния комитет по съобщенията на Руската федерация за протоколната трънкингова система MRT 1327 беше получен през февруари 1996 г., също от Nokia (въпреки че в него Actionet беше наречена радиосистема телефонна комуникация). И накрая, по отношение на броя на внедрените MPT транкинг системи, Nokia се класира на 1327 първимясто в света.

Днес в нашата страна работят най-малко 20 радиомрежи Actionet (повечето от които замениха системата Алтай, наследявайки нейните радиочестотни диапазони - както 300, така и 400 MHz). До неотдавнашния пожар в Останкинската кула това включваше търговската московска радиотелефонна мрежа на оператора ACBT (според ръководството на тази компания тази мрежа ще бъде възстановена).

Значителен дял от пазара се пада на системите Taitnet. Произведени са от фирмата Tait Electronics(Нова Зеландия), която, заедно с Flyde Microsystems, разработи първите MRI системи и по-късно придоби лиценз от последната за производство на нейните транкингови контролери.

Невъзможно е да не споменем основното оборудване TrunkSwitch(протокол MPT 1327), който е създаден от английска компания Станилайт, а след това придобит от австралийската компания ADI. Системите TrunkSwitch работят с почти всяко абонатно оборудване и най-малко пет от тях са разположени в Русия (в Москва търговска мрежа, изградена на базата на TrunkSwitch, се управлява от Svyaz Trunk). От 1999 г. обаче производството на тази система е преустановено.

Друга доста „стара“ система от стандарта MRI 1327, която е известна с името на използвания в нея контролер, също е популярна на нашия пазар - Селектаком. Разработен е от Аском, впоследствие закупен от Bosch и накрая препродаден на Motorola Corporation. Това оборудване в момента се доставя от Vada Communications, както и от други стратегически партньори на Motorola.

За съжаление MRI 1327 остава протоколбез придобиване на статут стандартен, следователно всяка от неговите реализации има свои собствени характеристики. И разбира се, компаниите, участващи в разгръщането на мрежата, се опитват да използват оборудване от един доставчик, за да се отърват от проблемите с несъвместимостта. В същото време все още остават трудностите, свързани с организацията на междусистемните връзки. Например в Русия са изградени най-малко 12 големи MPT системи, чието псевдовзаимодействие (комуникация на абонатно ниво, осигурена чрез присвояване на няколко номера на всяка радиостанция) е постижимо с известно усилие, но всъщност взаимодействиеневъзможен.

SmartNet, EDACS и др.

Значителен дял от пазара се състои от системи, които използват контролни протоколи, различни от MRI. Сред тези у нас реално се използват може би само следните: включени в фамилията SmartNet на Motorola (виж „Мрежи”, 1998, № 6, стр. 27), EDACS на Ericsson (виж „Мрежи”, 1998) , № 7 -8, стр. 62) и системи, базирани на протокола LTR, автор на първоначалните спецификации на които е E. F. Johnson, добре известна компания в света на радиооборудването (сега Transcript International).

Сред транкинговите мрежи не може да не споменем многозоновата радиосистема SmartZoneизграден върху оборудване Motorola. Обслужва се от московската компания MTK Trunk.

Засега единствената система с цифров радиодостъп, работеща в Русия, е EDACS(Enhanced Digital Access Convertional System) компании Ericsson. Оборудването му е проектирано да работи в три честотни диапазона (150, 450 и 800 MHz), като за последните два е сертифицирано в Русия. Възможно е да се работи с EDACS както в режим на симплексна комуникация (приемането и предаването се извършват последователно), така и в еднопосочна комуникация. В нашата страна, според автора, има пет мрежи, базирани на тази система (Санкт Петербург, Толиати, Екатеринбург, Оренбург и Красноярск).

Протоколно базирано радиокомуникационно оборудване LTR„исторически“ компании доставят в Русия Kenwood и E.F. Джонсън. Тук има инсталирани около дузина такива радиосистеми, а преди няколко години тяхната популярност (и по света, и у нас) беше доста голяма. И те дължат това на E.F. Джонсън - създателят на LTR, който не само прави този протоколотворен (за разлика от EDACS), но също така положи всички усилия да го издигне до ранга на индустриален стандарт, поне де факто. Произведеното оборудване работи в диапазони 400, 800 и 900 MHz.

И разбира се, не може да не споменем системата ESASкомпании Uniden, чийто контролен протокол е разширена модификация на LTR. Характеризира се с непрекъснатост и пълна съвместимост с LTR. Радиооборудването е проектирано да работи в честотните диапазони 806-825 и 851-870 MHz и е в състояние да осигури пълнодуплексна комуникация (информацията се предава и получава едновременно). Мрежата, създадена на базата на такива устройства, се управлява от Region Trunk.

Разбира се, това далеч не е пълен списък на транкинговите системи, които са намерили своето приложение в нашата страна, но според автора са посочени най-често срещаните от тях.

Честоти

Когато избирате абонатно оборудване, трябва да знаете кои честотни диапазони са достъпни за руски граждански потребители. Военните структури и службите за обществена сигурност имат доста големи „собствени“ участъци от спектъра и обикновено не изпитват „честотни“ затруднения при разгръщането на своите радиомрежи.

У нас честотите за аналогови системи се разпределят с решение на Държавния орган за надзор на съобщенията. За получаване на деноминациите, изброени в решението на SCRF от 27 април 1998 г. (Протокол № 6/3 „За използването на радиочестотни ленти 300-308 и 336-344 MHz от радиосредства на наземни мобилни и фиксирани служби за граждански използване”), който се прилага за всички законови и лица, SCRF не трябва да бъде „безпокоен“. Цитираме това решение, за да напомним на читателите за какви цели е разрешено да се използват тези радиочестотни ленти:

„... честотните ленти 300-308 и 336-344 MHz се използват за създаване на радиални, радиални системи за сухопътни мобилни и фиксирани услуги за гражданска употреба, включително използване на трънкинг технология за достъп до радиоканали, при условия, че:

• радиочестотни ленти 300.0125-300.5125 и 336.0125-336.5125 MHz се използват в рамките на координационната зона само за организиране на диспечерски радиовръзки с кораби и радиовръзки между кораби във вътрешността на страната водни пътищадържави;
• радиочестотни ленти 307.0-307.4625 и 343.0-343.4625 MHz се използват за влаковата радиокомуникационна система „Транспорт“ по определени железопътни линии в съответствие с решението на Държавния комитет по радиочестотите на Русия от 5 юли 1993 г., протокол № 13 /2;
• радиочестотни ленти 307,5-308,0 и 343,5-344,0 MHz се използват на територията на цялата страна от радиосредствата на регионалните селски радиотелефонни комуникационни мрежи.“

За предоставяне на комуникационни услуги с използване на радиооборудване, работещо на деноминации или участъци от спектъра на всякакви други диапазони, в допълнение към решението на Държавния орган за надзор на съобщенията е необходимо и специално решение на SCRF. Основният документ тук е „Таблица за разпределение на честотните ленти между радиослужбите Руска федерацияв честотния диапазон от 3 kHz до 400 GHz“, в който „всичко добро вече е разглобено“. Следователно, когато купувате каквото и да е оборудване, трябва да помислите не седем, а 777 пъти дали честотният диапазон, в който е предназначен да работи, е наличен.

По-близо до темата

цени

Ако инфраструктурното оборудване на транкинговите мрежи е сравнимо по цена с това, което се използва в клетъчните комуникации, тогава цените на абонатните устройства на такива системи просто не могат да бъдат сравнени. Както всяко радио оборудване с „немасово“ търсене, персонализираните радиостанции за транкингови комуникации в никакъв случай не са евтини, особено по руските стандарти. Въпреки това наборът от абонатни устройства за трънкинг комуникации е доста широк и включва не само преносими (носими) уоки-токита, но и мобилни (преносими) станции, терминали за данни, както и стационарни радиостанции, които служат главно за организиране на контролни центрове .

Най-евтините (около $300) са преносими симплексни уоки-токитас ограничен брой функции и без цифрова клавиатура. По правило те се използват от затворени групи абонати, които имат само една възможност за комуникация с „външния свят“ - спешно обаждане до диспечера. Най-често това е достатъчно за потребителите на магистрална комуникация.

Симплексни станцииимат цифрова клавиатура за набиране на номера и поддържат поне дузина функции, предоставени от транкинговата система. Цената им обаче е много по-висока (от около 1 000 долара), така че те са достъпни само за няколко привилегировани потребители.

Още по-скъпо дуплексни устройства(от 1700-2500 за аналогови и до 2000-3000 долара за цифрови системи), които на външен вид почти не се различават от клетъчните телефони, но все пак са по-тежки от последните - главно поради внушителната тежест на батерията (изисквания към нея в каналите е много по-висока). Поради ниската мощност на дуплексните радиостанции (1-1,2 W), техният обхват на комуникация е много по-малък от този на симплексните. Имайте предвид, че според руските разпоредби връзката към PSTN е разрешена само ако е осигурена дуплексна комуникация.

Предлага се както в дуплекс, така и в симплекс мобилни устройства. Освен това тяхното изпълнение е доста разнообразно (морско, автомобилно, мотоциклетно, железопътно и др.). Понякога такова оборудване включва вграден GPS приемник за сателитна навигация, който ви позволява да определяте координатите на абоната и да ги предавате на диспечера. Изходната мощност на предавателите на мобилни устройства е приблизително 3-5 пъти по-висока от мощността на преносимото оборудване, което означава, че осигуряват по-дълъг комуникационен обхват.

Стационарни радиостанцииобикновено се създават на базата на мобилни телефони, но се различават от тях с голям брой аксесоари и наличието на допълнителни крайни устройства. Изходната мощност на мобилните и стационарните радиопредаватели обикновено е еднаква.

Сравнително нов клас устройства за трънкинг комуникации са терминали за данни. В аналоговите системи това са специални радиомодеми, които поддържат определен радиоинтерфейс, докато в цифровите системи по-често се използват обикновени абонатни станции, оборудвани с асинхронен интерфейс за пренос на данни RS-232. Цената на аналоговото оборудване се определя от степента на „специалност“ на протокола за радиокомуникация, тъй като такива терминали са стоки на парче. Цифровите струват почти същото като „тръбите“ за цифрови канали.

Съставът

Въпреки че няма толкова много производители на основно оборудване за транкинг комуникации, това не налага никакви ограничения върху производството на абонатни устройства. Много компании са специализирани в производството само на персонализирани радиостанции и то повечето различни системикомуникации - SmarTrunk, ESAS, LTR, MPT 1327 и др. (Таблица 2).

В “най-старите” канални системи, като напр SmarTrunk, които се характеризират с децентрализирано управление, абонатната радиостанция е „задължена” непрекъснато да сканира работещи канали в процеса на търсене на сигнал за повикване или неактивна BS линия. Критериите за избор на такъв терминал са скорост на сканиране (не повече от 150 ms), качество на приемане/предаване и цена на устройството.

Компания SmarTrunkсе погрижи за разширяването на пазара за своите евтини системи и пусна специален логически модул за радиостанции от други компании (Alinco, Vertex, Kenwood, Marantz, Telemobile, Kyodo), който контролира основните функции на абонатната станция, работеща в системата SmarTrunk (като сканиране, включване на предавателя и т.н.). В нашата страна радиостанциите с този модул, принадлежащи към сериите HX и GX, са много популярни (произведени с логото Стандартен; много от тях имат руски промишлени сертификати), както и серията TK на производство Кенууд. Програмиране на модул (с помощта на код за сигурност) се извършва или от доставчика, или от собственика на системата.

Голяма популярност (въпреки високата цена) Радиостанции Motorolaпринуди SmarTrunk да създаде подобен модул за тези устройства. В Русия, например, през последните години радиостанциите GP300, GP400, GP40 и GP50 са много търсени и до голяма степен защото могат да бъдат оборудвани с модул за работа в системи SmarTrunk, от които има много внедрени тук. Тази организация на производство на абонатни радиооборудвания им позволява да бъдат съвместими помежду си в системата SmarTrunk.

Що се отнася до дуплексната комуникация, в SmarTrunk това е възможно само при използване на мобилни устройства като TM-MDT25 (Telemobile), KG-106 (Kyodo), 9200 (Seiki) и някои други. Същите тези радиостанции, оборудвани с модул, който комбинира функциите на управление SmarTrunk и телефонен интерфейс, могат да се използват като стационарни устройства за селска телефония. Сред преносимите (носими) радиостанции, например, двулентовите терминали, произведени от Alinco, работят в дуплексен режим, но у нас не е разрешено използването на обхват 450 MHz за приемане и 160 MHz за предаване.

Почти всички абонатни устройства за системите SmarTrunk и SmarTrunkII отговарят на американския военен стандарт MIL STD 810 C/D/E, така че е съвсем законно да се използват в комуникационни системи, използвани от военните, разузнавателните агенции, както и в случаите, когато повишени изисквания се поставят върху надеждността на комуникацията (спасителна служба, офшорни предприятия за добив на нефт и др.).

Системи, използващи контролер Полетя, в Русия най-често са оборудвани с произведено абонатно оборудване Motorola(GP1200, GM1200, GP600, GM600). По-малко активно се използват преносими терминали H70 от Nokiaи още по-рядко - T2000 и T3000, произведени от новозеландска компания Tait Electronics. Последните много по-често се купуват заедно с инфраструктурно оборудване за системи, базирани на протокола MPT1327, които тази компания произвежда. Трябва да се отбележи, че радиостанциите T2000 могат да бъдат доставени с вградени модеми за организиране на предаване на данни с помощта на протокола MAP27.

Избор на производители на абонатни устройства за MPT системина руския пазар е доста широк: те включват Motorola, Nokia и поне дузина други (може би най-известното оборудване е от Kenwood, Marantz и Maxon).

Потребителско оборудване Nokia„разположени“ малко настрани. Продуктите на компанията са проектирани да работят не само в Actionet, но и в други трънкинг мрежи, базирани на MPT 1327. В същото време Actionet използва план за номериране на ANN (различен от предписания от спецификациите на MPT 1343) и разширен (сравнен към тази, определена в MPT 1327) процедура за проверка Електронният сериен номер на радиостанцията досега позволява на Nokia да „защити“ тази система от „присъствието“ на друго абонатно оборудване (обаче днес ANN се поддържа от GP1200, GM1200 и T2000 радиостанции). Както и да е, в областта на дуплексните радиостанции Nokia е безспорен лидер. Най-добрите модели H70, H75 (преносим) и R72 се произвеждат за честотните ленти 330 и 450 MHz.

Списък на произведените абонатни устройства Motorola, може да заема повече от една страница. Компанията произвежда преносими, стационарни и мобилни радиостанции за почти всички съществуващи транкингови системи, може би с изключение на тези, съответстващи на протокола LTR и неговите версии. Това са вече споменатите модели от серията GP (преносими) и GM (мобилни), както и MTS 2000 (за системата StarSite) и мобилния терминал Spectra (за семейството SmartNet). В Русия Motorola продава оборудване не само чрез много дистрибутори и партньори, но и самостоятелно.

Най-известният производител на радиостанции на пазара за LTR системи - Транскрипт Интернешънъл. Всички модели (като преносими серии NPSPAC и автомобил Viking) са оборудвани с микропроцесорно управление и цифрови честотни синтезатори (работни диапазони 821-824 и 822-869 MHz). Мобилни устройствасе доставят в две модификации - монтирани на таблото на автомобила и дистанционно (монтирано например в багажника) с оборудване дистанционно. Transcript също произвежда дуплексни устройства (серия NPSPAC, номера от 8605 до 8621, както и Viking GT 8604 и Viking HT 8600). Допълнителна функция, предоставена от радиостанциите Transcript, е променливата от потребителя изходна мощност на предавателя (от 1 до 2,5 W).

Цяло семейство транкинг радиостанции за LTR-базирани системи също се произвежда от концерна Marantz. В Русия това оборудване с логото Standard може да бъде закупено за работа в диапазони от 450-480 MHz (например HX482, HX4800) и 800 MHz (HX590 - 592, GX5910). Имайте предвид, че мощността на предавателя на моделите HX59x е 2 W, а на мобилното радио GX5910 е 15 W.

Функции

Типично аналогово преносимо радио поддържа само функции за групова комуникация и следователно не изисква клавиатура или дисплей. За индивидуална комуникация ви трябват поне функционални клавиши и памет за съхранение на номера. Допълнителни "удобства", които можете да получите с помощта на LCD дисплей, клавиатура, гласов контроли т.н., обикновено са характерни за модели, струващи над 1 хил. долара.

В допълнение към възможностите за групова и индивидуална комуникация, присъщи на транкинга, както и за цялата система и спешни повикванияВ почти всички системи връзката към телефонните мрежи е организирана по един или друг начин - както институционална, така и PSTN. В нашата страна обаче връзката с PSTN е разрешена само при използване на дуплексни абонатни радиостанции (а в аналоговите радио мрежи няма толкова много). Освен това декларираната връзка всъщност се оказва, че осигурява комуникация само с телефонната централа или диспечера. Но най-трудното нещо при внедряването на тази услуга е сдвояването на номерационните планове на транкинговата мрежа и PSTN.

Що се отнася до функцията за предаване на данни, за нейното прилагане е най-добре да се съсредоточите върху специализирани терминали за предаване на данни или радиостанции, оборудвани с интерфейс RS232. Използването на модеми в аналогови радио мрежи не е евтино удоволствие.

Къде е номерът?

В Европа вече започват да забравят за аналоговите комуникации (до голяма степен благодарение на усилията на Dolphin). В нашето Отечество гледат само цифрите.

През август петербургският оператор RadioTel, част от холдинга Telecominvest, обяви началото на създаването на тестова зона за транкингова цифрова комуникация в стандарта TETRA. Стартът му беше планиран за началото на септември. В Русия това вече е втората експериментална зона за цифрови транкингови комуникации: първата беше разположена в метрото на Санкт Петербург, където беше използвано оборудване ELETTRA (стандарт TETRA) от транснационалния концерн Marconi.

Компанията RadioTel възнамерява да използва оборудване на Motorola в тестовата зона. Тук ще работят една BS и 20 портативни и автомобилни радиостанции. За да се демонстрира възможността за международен TETRA-GSM роуминг, се разглежда въпросът за свързване на BS чрез специален канал към една от телефонните централи в Дания или Германия. Тестването в Санкт Петербург ще продължи три месеца, след което Motorola ще демонтира оборудването и ще го прехвърли за тестване на друг руски партньор, който все още не е избран.

RadioTel е оператор на единствената в Русия цифрова система за радиодостъп EDACS, произведена от Ericsson. Днес, според RadioTel, неговите услуги се използват от приблизително 1600 абонати, включително линейка, Lenvodokanal и администрацията на Санкт Петербург. Последният изграден на базата на тази мрежа Единна системаоперативна транкингова комуникация (ЕСОТР).

Да се ​​​​надяваме, че ледът се е счупил, господа, читатели и в Русия все пак ще се появят цифрови транкингови мрежи. Може би само след шест месеца потенциалните потребители на този вид комуникация ще се интересуват от номенклатурата и характеристиките не на аналоговите симплексни уоки-токита, а на съвременните цифрови транкингови „тръби“.

Първите мобилни радиокомуникационни системи се появяват в САЩ в края на 30-те години. Това бяха едноканални конвенционални системи, предназначени предимно за радиокомуникации в полицията и армията. По време на Втората световна война са създадени първите многоканални системи с „ръчно“ превключване на каналите.

Съществен недостатък на конвенционалните системи е тяхната уязвимост към неразрешено използване на честотни ресурси. Всеки радиолюбител с познания по радиотехника може да сглоби устройство, което да се настрои на честотите, използвани от дадена система и по този начин да стане неоторизиран потребител. Освен това в тези системи не е лесно да се изключат абонати, които създават прекомерно натоварване с безкрайни неработни „разговори“. Комуникация на абонатни терминали с телефонната мрежа обща употреба(PSTN) не се прилага във всички конвенционални системи.

Основната идея на трънкинг комуникацията е, че когато абонат получи заявка за установяване на връзка, системата автоматично открива свободни канали и присвоява един от тях на дадена двойка или група абонати. Частично проблемът с автоматизирането на избора на канал беше решен в така наречените псевдо-трънкинг системи, които включват SmarTrunk/SmarTrunk II, популярни в Русия, от SmarTrunk System и ArcNet Motorola. Техните радиостанции нямат специален канал за управление и сканират специален честотен диапазон в търсене на свободен. Повечето от тези системи (с изключение на ArcNet) са еднозонови.

В края на 70-те години. Пазарът на радиокомуникациите беше попълнен с първите аналогови трънкинг системи със специален канал за управление. Такива системи осъществяват предаване на речева информация на принципа „един канал - един носител“, честотното разстояние на каналите обикновено е 25 или 12,5 kHz. Теоретично, с достатъчен брой честотни канали, те са в състояние да обслужват десетки хиляди абонати. Действителните стойности на разпределения честотен ресурс обаче ограничават броя на абонатите на аналоговата трънкинг мрежа до 3-5 хиляди.

Освен това тези системи все още не решават проблема със защитата на мрежата от неоторизиран достъп. Системите, базирани на аналогови стандарти, осигуряват комуникация с PSTN абонатни терминали, но такива терминали са много скъпи (1500-2000 долара). Съществен недостатък на тези системи е и ограниченият брой потребителски групи. И въпреки че прилагането на функцията за динамично преконфигуриране на групи ви позволява да заобиколите това ограничение, играта не винаги си струва неприятностите: сложността на оборудването води до значително увеличение на цената на инфраструктурата.

В началото на 90-те години. Започнаха да се появяват транкингови системи, използващи цифрови технологии за предаване на гласов сигнал. Днес най-известните цифрови стандарти са APCO25, TETRA и PRISM (цифрова версия на EDACS). Те ви позволяват значително да увеличите капацитета на системата - до няколко хиляди абонати. В допълнение, те практически решават проблема със защитата на данните и поверителността на разговорите, тъй като е невъзможно да станете неоторизиран потребител на цифрова система или да слушате канал.

много модерни системитранкинговите комуникации (фиг. 1) - както аналогови, така и цифрови - са в състояние да предават данни по гласов комуникационен канал, т.е. изпълняват функциите на безжичен модем. В същото време в аналоговите стандарти скоростта на предаване на данни не надвишава 4800 bps, а в цифровите стандарти достига по-високи стойности - от 9600 bps до 28 kbps (TETRA). За разлика от аналога, цифрови системиТранкинговите комуникации ви позволяват да предавате текстови съобщения през контролни канали (пейджинг). Текстът на съобщението се извежда на дисплея на абонатния терминал.

В момента има три различни областиприложения на мобилни радиокомуникационни системи: правителство (полиция, противопожарна защита, линейкаи така нататък.); - тип PS (Обществена безопасност); частни, като PMR (частно мобилно радио); търговски обществени мрежи SMR (споделено мобилно радио).

Снимка 1.
Технологии мобилни комуникации(* TDMA базирани технологии)

Системите от първия тип обикновено са предназначени за сравнително малък брой абонати (обикновено не повече от 500-1000). Те се характеризират с повишени изисквания за надеждност и конфиденциалност, както и наличието на специални функции като Спешно повикване. Цената на абонатните терминали на PS системите е доста висока. От споменатите по-горе мрежи, категорията Public Safety/PMR включва SmartNet, EDACS/PRISM, системи, базирани на стандарта APCO25, както и мрежи, базирани на разработения в момента цифров стандарт TETRA.

Търговските системи като SMR се отличават с голям капацитет (броят на абонатите може да достигне десетки хиляди), способността да предоставят допълнителни информационни услуги, както и умерената цена на абонатните терминали. Сред тях са мрежи, изградени на базата на протоколите SmartZone, MPT1327, LTR/ESAS и системата GeoNet. Обърнете внимание, че повечето съществуващи аналогови SMR системи имат ограничения за повторно използване на честотата и превключване на канали, както и автоматично идентифициране на абонати, когато се преместват от една зона в друга и т.н.

За разлика от конвенционалните и магистрални радиокомуникационни системи, мобилните телефонни клетъчни комуникации са проектирани основно да осигурят лична мобилна гласова комуникация едно към едно в режим на пълен дуплекс. Първото поколение клетъчна технология, което се появи в началото на 80-те години, използва аналогови стандарти. Най-широко използваните в света (включително в Русия) са северноамериканският стандарт AMPS, британският TACS и скандинавският NMT-450.

Използването на цифрови технологии позволи да се разбере, че два различни вида мобилни гласови комуникации - клетъчни и транкингови - имат много общо (териториална организация на системата, инфраструктура, организация на достъпа до PSTN и др.). Аналоговите технологии на транкинговите системи обаче не са в състояние да осигурят нивото на услугата, предоставяна от мобилната телефония.

В средата на 90-те години. Motorola реши да реализира идеята за интегрирана система, която съчетава възможностите на групови и диспечерски радиокомуникации, мобилни клетъчни телефонни комуникации, както и предаване на буквено-цифрови съобщения (пейджинг) и данни. Предложената система трябваше да осигури съвременно нивообслужване на всички видове комуникации. Всичко това беше реализирано в технологията iDEN (интегрирана цифрова подобрена мрежа).

Системни услуги

Мобилната диспечерска радиокомуникация, базирана на технологията iDEN, предоставя всички видове услуги, предоставяни от съвременните цифрови транкингови системи:

• групово обаждане за мобилни абонати и диспечери в полудуплексен режим. За да осъществите разговор, е достатъчно само едно натискане на бутон; времето за установяване на връзка не надвишава 0,5 s. В този случай се използва само един канал за гласова комуникация - независимо от броя на абонатите в групата. Броят на възможните групи в iDEN е доста голям (65 535), което елиминира необходимостта от динамична функционалност за преконфигуриране на групи. Всички конфигурации могат да бъдат създадени предварително: ако е необходимо, абонатите просто се преместват в съответните групи. Членовете на групата могат да бъдат разположени на разстояние десетки или стотици километри един от друг (разбира се, в зоната на покритие на системата);
• лично обаждане (частно обаждане) в полудуплексен режим, когато в разговора участват само двама абонати и се осигурява пълна конфиденциалност на преговорите. Обърнете внимание, че в режим на групово и индивидуално повикване името на повикващия или неговият цифров идентификатор се появява на дисплея на абонатния терминал на повиквания абонат;
• сигнализиране за повикване (предупреждение за повикване) - предаване на специален сигнал на абонат (или група), показващ необходимостта от установяване на радиовръзка. Ако в този момент абонатът е извън зоната на системата или абонатният терминал е изключен, разговорът се съхранява в системата. В момента, в който абонатът стане достъпен, той получава звуков сигнал и на екрана на терминала се появява идентификаторът на обаждащия се. Едва тогава обаждащият се получава потвърждение за разговора.

В допълнение към услугите, характерни за конвенционалните трънкинг комуникации, системата iDEN предоставя редица възможности на съвременните мобилни телефонни системи:

• мобилна телефонна комуникация между абонати, включително чрез PSTN (както входяща, така и изходяща в дуплексен режим). Системата iDEN осигурява локални телефонни функции (mini-PBX, UPBX), гласова поща, междуградски и международни комуникации;
• изпращане на текстови съобщения. Абонатите могат да получават буквено-цифрови съобщения, изведени на екрана на абонатния терминал, който може да съхранява до 16 съобщения по 140 знака всяко. Това осигурява групови и индивидуални съобщения. Получаването на текстови съобщения е възможно едновременно с мобилна телефонна сесия;
• трансфер на данни. Преносимите (носими) iDEN терминали имат вградени модеми и могат да бъдат свързани към компютър чрез RS-232C адаптер. В режим на комутация на вериги се осигуряват скорости на трансфер на данни до 9600 bps, а в пакетен режим - до 64 kbps. За да се увеличи надеждността на предаването на данни, системата използва схема за корекция на грешки напред. Функцията за пренос на данни позволява на мобилните абонати да получават и изпращат факсове и имейли, да обменят данни с офис компютри и да осигуряват достъп до Интернет. В пакетен режим се поддържа стандартният TCP/IP мрежов протокол.

Имайте предвид, че добавянето на функция за пренос на данни към съществуващата система iDEN не изисква инсталиране на допълнително оборудване в базовите станции (BS). Необходимо е само инсталиране на допълнителни блокове от инфраструктурата за управление на централната система и инсталиране на съответния софтуер на базовите станции и централната система.

Потребителски терминали

Въпреки че системата iDEN предоставя няколко вида комуникация, това не означава, че абонатът трябва да се „абонира“ за всички видове услуги и съответно да закупи напълно функционален абонатен терминал от оператора. Потребителят винаги може да избере модел, който отговаря на пакета от услуги, които го интересуват. Цената на преносимите абонатни терминали iDEN и цифровите мобилни телефони е приблизително еднаква.

Преносимите терминали i370/r370 могат да работят както като транкинг радиостанции, така и като мобилни телефони. Те са оборудвани с многоредов LCD дисплей, на който се извеждат списъци с налични групи (абонати) и буквено-цифрови съобщения. Подобреният многофункционален терминал i600 е по-малък, по-лек и има по-дълъг живот на батерията.

Най-новият модел на преносимия терминал i1000 има още по-малко тегло и размери: теглото му без батерии е 120 g, размерите са 120x60x30 mm.

Моделите i470/r470 са оборудвани с вграден модем, което им позволява да се използват за пренос на данни и факс съобщения. Освен това тези терминали поддържат допълнителни функции iDEN системи, като едновременна работа в няколко групи, осигуряване на комуникация в изолиран BS режим (при прекъсване на комуникацията с централната инфраструктура на системата), Спешно повикване и др.

Моделите r370 и 470, отговарящи на изискванията на американските военни стандарти, имат удароустойчив корпус и не се страхуват от влага. Изходната мощност на сигнала на всички видове преносими терминали е 600 mW.

Семейството мобилни абонатни терминали iDEN се състои от три модела - m100, m370 и m470. Първият работи само в диспечерски радио режим, другите два са оборудвани със слушалка и поддържат мобилна телефонна комуникация. Освен това моделът m470 има вграден модем и предоставя същото специални функции, като i470/r470 терминали. Всички видове мобилни терминали имат изходяща мощност 3 W.

Системата iDEN също така предоставя настолни диспечерски станции, базирани на мобилни терминали m100/m370/m470. Имат външна антена, настолен микрофон и AC захранване.

Радио интерфейс и гласово кодиране

Основата на технологията iDEN е стандартът TDMA (Time Division Multiple Access), според който 6 цифровизирани речеви сигнала се предават едновременно през всеки честотен канал от 25 kHz. Технологията iDEN не изисква всички честотни канали да бъдат съседни.

Времевият интервал от 90 ms е разделен на 6 времеви слота с продължителност 15 ms, всеки от които носи по един гласов сигнал (фиг. 2). Използването на модулация на радиосигнала с помощта на метода M16-QAM (квадратурна амплитудна модулация) осигурява обща скорост на трансфер на данни по един честотен канал от 64 kbit/s (скоростта на предаване в гласовия канал е 7,2 kbit/s). Адекватното възпроизвеждане на човешки глас и други звуци при такава ниска битрейт се постига чрез използването на усъвършенствана схема за кодиране, използваща алгоритъма VSELP.

Фигура 2.
iDEN капацитет на честотния канал

Честотен диапазон

Системата, базирана на технологията iDEN, работи в транкинг диапазона 806-825/851-870 MHz, стандартен за Америка и Азия. Имайте предвид, че наскоро в Русия част от този диапазон, а именно 815-820/860-865 MHz, също е разпределен за транкингови радиокомуникационни системи (фиг. 3).

Фигура 3.
Честотен диапазон, определен за системата iDEN в Русия: мобилни терминали (MT) 806-821 MHz; базови станции (BS) 851-866 MHz

При разработването на технологията iDEN Motorola искаше да постигне най-ефективното използване на честотните ресурси, поне не по-ниско от съществуващите реализации на стандарта CDMA. Тъй като iDEN осигурява едновременно предаване на шест речеви сигнала на всеки 25 kHz честотен канал, 240 такива канала могат да бъдат поместени в 1 MHz спектър. За сравнение, с честотна лента от 1 MHz, аналоговите и цифровите комуникационни системи могат да поддържат не повече от 80, аналоговите клетъчни комуникационни системи - от 30 до 40, а системите в стандарта GSM - 40 гласови канала (фиг. 4).

Фигура 4.
Сравнение на ефективността на спектъра. В 1 MHz спектър можете да поставите гласови канали (GC): аналогови трънкинг системи - 40/80; аналогови клетъчни системи - 33-40; GSM - 40; ТЕТРА - 160; iDEN - 240

структура на системата iDEN

Системата, базирана на технологията iDEN, се състои от два основни компонента: BS и централна инфраструктура. (фиг. 5). iDEN инфраструктурата е организирана по такъв начин, че да използва максимално функционалността на BS, следователно най-важният функционален елемент е основна станция EBTS подобрена базова приемо-предавателна система. EBTS включва интегриран възлов контролер (iSC), до 20 базови радиостанции (BR) от тип omni или 24 секторни BR, усилвател и предаватели на радиосигнали, синхронизиращ приемник и BS антени.

Фигура 5.
Структура на системата, базирана на технологията iDEN: * осигурява телефонна комуникация; ** осигуряват радиовръзка; *** предоставя се от системния оператор; DACS (Digital Access Crossconnect Switch) - комутатор за цифров достъп; IWF (Interworking Function) - интерфейс за пренос на данни с PSTN; VMS (Voice Mail System) - гласова поща

EBTS осигурява взаимодействие между системата и абонатните устройства, поддържа предаването на гласов трафик на няколко честотни канала, а също така изпълнява редица контролни функции, например разделяне на радио и телефонен трафик, синхронизиране на работата на BS и абонатни терминали. , контрол на нивото на радиосигнала и др. Многофункционалността на EBTS ви позволява значително да намалите натоварването на компонентите на централната инфраструктура, предимно на MSC (Mobile Switching Center). Предавателят EBTS поддържа максимум 144 гласови канала на системен възел.

Основната функция на BSC (Base Site Controller) е да контролира комуникациите при преместване на абонатни терминали от една зона на покритие в друга (хендовър). Всеки BSC е в състояние да поддържа до 30 зони, изпълнявайки пълната гама от действия за концентриране на трафика, идващ от централните станции, и разпределянето му към съответните зони.

Транскодерът XCDR извършва преобразуване в права и обратна посока на VSELP аудио сигнали към цифров формат PCM.

Пакетният комутатор MPS (Metro Packet Switch) се състои от комутатор и пакетен дубликат. Той пренася диспечерски радиогласови пакети и контролна информация от EBTS до DAP и обратно.

Диспечерската система DAP (Dispatch Application Processor) изпълнява управление на групови и лични разговори, сигнализиране на разговори и други функции. При голям брой системни абонати е възможно да се създадат клъстери от четири DAP.

Блоковете за регистриране на местоположението на абоната HLR/VLR (Регистър на домашно местоположение)/Регистър на посетено местоположение) обслужват мобилни телефонни комуникации. HLR съхранява пълна информация за всички абонатни терминали, регистрирани в различни географски сегменти на системата. VLR съдържа информация за движението на абонатните устройства и предоставя на системата необходимата информация за извършване на роуминг. Имайте предвид, че в системата iDEN няма роуминг в смисъла, в който се разбира клетъчни системи, тъй като за комуникация между географски отдалечени сегменти на системата не се използват PSTN, а специални E1 канали.

Превключвателят MSC (Mobile Switching Center) осигурява интерфейса между мобилните телефони PSTN и iDEN, като изпълнява типичните функции на такъв превключвател и също така управлява предаването, когато абонатите се преместват от зона, контролирана от един BSC, в зона, контролирана от друг. Ако iDEN мрежата покрива голяма площ, в нея могат да бъдат инсталирани няколко MSC. Функциите на MSC на системата iDEN са напълно идентични с функциите на комутатора за GSM клетъчна мрежа.

Основният управляващ модул на системата е OMC (Operation Maitenance Center), който осигурява конфигурация на системата, аварийно управление, събиране на статистически данни за работата на системата и редица други функции за управление.

SMS услугата за кратки съобщения поддържа всички функции за текстови съобщения, включително известия за текстови съобщения за на този абонат(гласова поща).

iDEN MicroLite

В момента Motorola финализира системата iDEN MicroLite, която е "малка" базирана на iDEN система, предназначена да обслужва стотици до хиляди абонати. При запазване на всички технологични решения iDEN, използване на едно и също абонатно оборудване и базови станции, тази система се отличава преди всичко с максималния брой честотни канали (40 от тях).

Основната технологична разлика между iDEN MicroLite и iDEN е организацията на централната инфраструктура на системата. В системата iDEN MicroLite тя е внедрена на единична компютърна платформа на стандарта Compact PCI (вариант на PCI платформата за индустриални компютри), работеща с операционната система Neutrino в реално време от QNX Labs.

Първата версия на iDEN MicroLite ще предоставя два вида комуникация - групова (индивидуална) радио комуникация и мобилна телефонна комуникация. Бъдещите версии ще добавят услуги за кратки съобщения и комутируема връзка/пакети данни към системата. Максималният брой базови станции, които може да поддържа централната инфраструктура на първата версия на системата е 5, в бъдеще ще бъде увеличен до 8-10.

Ако трябва да надстроите от iDEN MicroLite до пълна iDEN система, ще ви трябва нова инсталацияцентралната инфраструктура на системата, но чрез модифициране на подходящия софтуер можете да използвате абонатни терминали и съществуващо BS оборудване.

Доставките на системата iDEN MicroLite ще започнат през второто тримесечие на 1999 г. Техническото развитие на проектите на системата iDEN MicroLite се очаква от третото тримесечие на 1998 г.

Приложения за iDEN

Технологията iDEN е фокусирана върху създаването на системи от тип SMR (споделено мобилно радио), т.е. търговски мрежи, които предоставят интегрирани услуги на организации и лица. За да се осигури комуникация между отделни отдели и групи служители, за всеки корпоративен потребител на системата се създава т. нар. „флот“ - виртуална частна мрежа в мрежата на организацията. Във флота могат да се създават различни групи, съответстващи на подразделенията на компанията (максималния брой групи в един парк е 255). Възможността за случайно или умишлено проникване на абонати в чужди автопаркове е абсолютно изключена. Членовете на флота могат да бъдат разположени в различни географски региони и да се местят от един град в друг.

Така една организация може да изгради своя собствена мобилна телекомуникационна система, която е напълно еквивалентна на мрежата на организацията. В същото време тя не трябва да закупува оборудване и да изгражда антени, както и да прекарва няколко месеца в инсталиране и отстраняване на грешки в системата. Всичко, което трябва да направите, е да станете корпоративен потребител на съществуващата система iDEN.

Къде и кога

Първата търговска система, базирана на технологията iDEN, внедрена в Съединените щати от NEXTEL в средата на 1994 г., сега е национална. Има около 4500 BS и около 2 милиона абонати. В югозападните щати на Съединените щати има друга мрежа, базирана на технологията iDEN, управлявана от енергийна компанияЮжна Ко. В допълнение, в югозападните провинции на Канада Clearnet също предоставя комуникационни услуги в мрежата iDEN, състояща се от 320 BS.

В Латинска Америка iDEN мрежи вече съществуват в Богота (Колумбия) и Буенос Айрес (Аржентина). Те се строят в Сао Пауло и Рио де Жанейро (Бразилия), както и в Мексико Сити (Мексико). В близко бъдеще се планира внедряване на базирани на iDEN системи в Перу, Венецуела и Чили, както и разширяване на системи в Колумбия и Аржентина.

В Азия системите iDEN се използват в няколко страни: такива системи работят в Токио и Осака (Япония) от повече от две години, а в Сингапур от около година. Системи има в Китай, Южна Корея и Филипините. Строителството е в ход в Индонезия. В Близкия изток е разгърната национална iDEN мрежа в Израел, а изграждането на такива системи е започнало в Мароко и Йордания.

Всяка от изброените системи е предназначена да обслужва десетки хиляди абонати.

Модулният принцип на организация на системата осигурява различни реализации. Например мрежата iDEN може първоначално да бъде разгърната като чиста транкингова система, а след това могат да се добавят възможности за мобилна телефония, текстови съобщения и данни, ако е необходимо. Според разработчиците на системата, днес iDEN е една от малкото търговски доказани технологии, които предоставят цялата гама от мобилни комуникационни услуги.

Андрей Александрович Денисов е мениджър на Motorola за системата iDEN в региона на Източна Европа и бившия СССР. С него може да се свържете на: [имейл защитен]и факс 785-0160

Транкинговата комуникация е най-ефективният тип двупосочна мобилна комуникация, най-ефективен за координиране на мобилни групи от абонати. Транкинговите комуникационни системи са по-малко интересни за отделните потребители (комуникацията между тях остава прерогатив на клетъчните радиотелефонни системи); те са по-обещаващи и ефективни за корпоративни организации, за групови потребители - за незабавна комуникация между групи потребители, обединени по организационни линии или просто по интереси. Често трафикът (пренос на информация) се ограничава главно до трънкинг системи, а достъпът на абонатите до обществени телефонни мрежи, макар и възможен, се очаква само в изключителни случаи. Но по принцип работата на транкинговите системи е възможна както в локални (еднозонови, корпоративни), така и в мрежови (многозонови, обслужващи отделни потребители) версии.

Транкинговата комуникационна система (транк - магистрала, магистрала) включва базова станция (понякога няколко) с ретранслатори и абонатни радиостанции (магистрални радиотелефони) с телескопични антени.

Базовата станция е свързана към телефонна линия и е свързана с ретранслатор с голям обхват до 50–100 км. Магистърските радиотелефони са изключително надеждни, компактни и се предлагат в няколко версии:

l носими - обхват 20–35 km, тегло 300–500 g;

l преносим - обхват 35–70 км, тегло около 1 кг;

l стационарен - обхват 50–120 km, тегло обикновено над 1 kg.

Средните възможности на транкинговите комуникации по покритие на територията са показани на фиг. 26.1.

Ориз. 26.1. Възможности за транкинг комуникация по териториално покритие

Най-общо казано, транкинговите системи се характеризират с високотехнологично оборудване, поддържано от добро обслужване както за абоната, така и за мрежовия оператор, оборудване, което осигурява пълнодуплексна или полудуплексна радиотелефонна комуникация с мобилни обекти, работа в аналогов и цифров режим.

При трънкинга малък брой радиоканали се разпределят динамично сред голям брой потребители. Има до 50 или повече абонати на канал; Тъй като абонатите не използват телефона много интензивно и базовата станция работи в режим на концентратор (т.е. разпределя всички радиоканали само между абонатите, които имат достъп до нея), вероятността за заета ситуация не е висока (значително по-малка, отколкото когато дори няколко абоната са твърдо прикрепени към един канал).

Радиотелефоните могат да работят както в системата, като са в зоната на покритие на базовата(ите) станция(и) и чрез нея комуникират с всеки абонат на телефонната мрежа (включително транкинг абонат), така и поотделно един с друг, като са както вътре, така и базови радиостанции извън района. В първия случай директната комуникация между абонатите ще осигури по-голяма ефективност на връзката (времето за връзка обикновено не надвишава 0,3–0,5 s). Възможността за директна комуникация между абонати без участието на базова станция е основната, глобална разлика между транкинговите системи и клетъчните.

Транкинговите комуникационни системи се класифицират според следните критерии [1].

По метод на предаване на речева информация: аналогови и цифрови. Предаването на реч в радиоканала на аналоговите системи се извършва с помощта на честотна модулация, стъпката на честотната мрежа обикновено е 12,5 kHz или 25 kHz. За предаване на реч в цифрови системи се използват различни видове вокодери, преобразуващи аналогов речев сигнал в цифров със скорост не повече от 4,8 kbit/s;

В зависимост от броя на базовите станции (БС) и цялостната архитектура: еднозонови или многозонови системи. В системите от първия тип има една BS, в системите от втория тип има няколко BS с възможност за роуминг;

Чрез метода на комбиниране на BS в многозонови системи. BS могат да бъдат комбинирани с помощта на един превключвател (централизирана комутационна система) или свързани помежду си директно или чрез разпределени комутационни системи;

Според метода на търсене и присвояване на канал: системи с децентрализирано (SDU) и централизирано (SCU) управление. В SDS процедурата за търсене на безплатен канал се извършва от абонатни радиостанции (AR). В тези системи BS повторителите (RT) обикновено не са свързани един с друг и работят независимо. Ретранслаторите са приемо-предавателно устройство, работещо в дуплексен режим. В транкинговите системи с честотно разделяне на каналите има един повторител за всеки работен канал, приемникът и предавателят работят на различни честоти. Особеност на SDS е сравнително дългото време, необходимо за установяване на връзка между абонати, което се увеличава с броя на RT. Тази зависимост се дължи на факта, че AP са принудени непрекъснато да сканират канали последователно в търсене на сигнал за повикване (последният може да идва от всеки RT) или безплатен канал (ако самият абонат изпрати повикването). Представители на този клас са системи от стандарта SMARTRUNK I I

В контролния център се извършва търсене и задаване на свободен канал в BS. За да се осигури нормалното функциониране на такива системи, се организира канал за управление. Основната му функция е да установи връзка между два абоната на мрежата. Всички заявки за комуникация се изпращат по контролния канал; чрез същия канал BS уведомява абонатните устройства за присвояването на канала, отхвърлянето на заявката или поставянето на заявката в опашка. Каналите за управление са цифрови, в които данните се предават със скорост до 9,6 kbit/s.

4. Принципи на изграждане на транкингови мрежи

Фигура 1 показва обобщен структурна схемаеднозонова транкингова комуникационна система.

Блокова схема на еднозонова транкингова система.

Снимка 1

BS, в допълнение към радиочестотното оборудване (ретранслатори, устройство за комбиниране на антенни радиосигнали), също включва превключвател, устройство за управление (CU) и интерфейси към различни външни мрежи.

Повторител (RT) е набор от приемо-предавателно оборудване, обслужващо една двойка носещи честоти. В повечето транкингови комуникационни системи една двойка носители означава един канал за трафик (CT). С появата на цифрови стандарти, които осигуряват временно уплътняване, един RT може да осигури два или четири CT.

BS антените, като правило, имат кръгъл модел на излъчване. Когато БС е разположена на границата на зоната, се използват насочени антени. BS може да има или една приемо-предавателна антена, или отделни антени за приемане и предаване. В някои случаи множество приемни антени могат да бъдат поставени на една мачта за борба с многолъчевото затихване.

Устройството за комбиниране на радиосигнали позволява използването на едно и също антенно оборудване за едновременна работа на приемници и предаватели на няколко честотни канала.

Превключвателят в еднозонова комуникационна система обслужва целия си трафик, включително връзката на мобилните абонати (MA) с обществената комутируема телефонна мрежа (PSTN) и всички повиквания, свързани с пренос на данни.

Контролното устройство (CU) осигурява взаимодействието на всички BS възли. Той също така обработва повиквания, удостоверява обаждащите се, поддържа опашки за повиквания и прави записи в блока с данни за плащане за време (DB). В някои системи контролната система регулира максимално допустимата продължителност на връзката към телефонната мрежа. Обикновено се използват две опции за настройка: намаляване на продължителността на връзката по време на предварително определени пикови часове или адаптивна промяна в зависимост от текущото натоварване.

Интерфейсът към PSTN се реализира в транкингови комуникационни системи по различни начини. В някои системи (например SMARTRUNK I I) връзката се осъществява чрез двупроводна комутируема линия. По-модерните трънкинг комуникационни системи включват оборудване за директно набиране (DID) като част от интерфейса към PSTN, което осигурява достъп до трънкинг мрежови абонати, използвайки стандартно PBX номериране.

Връзката към PSTN е традиционна за трънкинг комуникационни системи, но в напоследъкБроят на приложенията, включващи пренос на данни, се увеличава и следователно наличието на интерфейс към мрежи за комутация на пакети (PSN) също става задължително.

Терминалът за поддръжка и експлоатация (TOE) обикновено се намира в BS. Терминалът е предназначен да следи състоянието на системата, да диагностицира повреди, да таксува и да прави промени в абонатната база данни (БД). Задължителни елементи на транкинговите комуникационни системи са диспечерските конзоли (DP). Транкинговите комуникационни системи се използват предимно от потребители на железопътни услуги и отдели, чиято работа изисква наличието на IF, ECH и PM диспечер. Щ, както и услуги за сигурност, спешна медицинска помощ, противопожарна охрана, общински служби. DPs могат да бъдат включени в системата чрез абонатни радиоканали или свързани чрез специални канали директно към BS суич. В рамките на една транкингова комуникационна система могат да се организират няколко независими комуникационни мрежи. Потребителите на всяка от тези мрежи няма да забележат работата на своите съседи и няма да могат да се намесват в работата на други мрежи. Следователно няколко DP, свързани към него по различни начини, могат да работят в една магистрална комуникационна система.

Потребителското оборудване на магистралните комуникационни системи включва широка гама от устройства, като по правило най-много са полудуплексните компютри, тъй като те са най-подходящи за работа в затворени групи. По принцип това са функционално ограничени устройства, които нямат цифрова клавиатура. Техните потребители имат възможност да комуникират само с абонати в рамките на своите работна група, а също така изпращайте спешни повиквания до диспечера. По правило това е напълно достатъчно за повечето потребители на комуникационни услуги на магистрални радиокомуникационни системи. Има и полудуплексни компютри с широк набор от функции и цифрова клавиатура, но те, тъй като са значително по-скъпи, са предназначени за по-тесен кръг от абонати.

В транкинговите комуникационни системи постепенно намира приложение нов клас абонатни устройства - дуплексни компютри, напр. Мобилни телефони, но със значително по-голяма функционалност в сравнение с дуплексните компютри. Дуплексните радиостанции на транкинговите комуникационни системи предоставят на потребителите не само връзка с PSTN, но и възможност за групова работа в полудуплексен режим.

Както полудуплексните, така и пълнодуплексните трънкинг компютри се предлагат не само в преносими, но и в мобилни версии. Изходната мощност на предавателите за мобилни компютри е по-висока.

Сравнително нов клас устройства за транкингови комуникационни системи са терминалите за данни (TD). В аналоговите комуникационни системи за обучение PD терминалите са специализирани радиомодеми, които поддържат съответния протокол за радиоинтерфейс. За цифровите системи е по-типично да се интегрира PD интерфейсът в AR от различни класове. Мобилният PD терминал често включва сателитен навигационен приемник на глобалната система за позициониране (GPS), предназначен да определя текущите координати и впоследствие да ги предава на диспечера на конзолата.

В транкинговите комуникационни системи се използват и стационарни компютри, главно за свързване на DP. Изходната мощност на стационарните компютърни предаватели е приблизително същата като тази на мобилните компютри.

Архитектурата на многозоналните транкингови комуникационни системи може да бъде изградена според два принципа. Ако определящият фактор е цената на оборудването, се използва междузонална комутация (фиг. 2).

Блокова схема на транкингова мрежа с разпределена междузонална комутация

Фигура 2

Всяка BS в такава система има своя собствена връзка към PSTN. Ако е необходимо да се обадите от една зона в друга, това се извършва през PSTN интерфейса, включително процедурата за телефонен номер. В допълнение, базовите станции могат да бъдат директно свързани чрез физически наети линии.

Използването на разпределена междузонална комутация е препоръчително само за системи с малък брой зони и с ниски изисквания за ефективност на междузоналните разговори (особено при връзки чрез комутирани PSTN канали). Системите с високо качество на обслужване използват архитектура на централен комутатор (CS). Структурата на многозонова транкингова комуникационна система с централен контролен център е показана на фиг. 3.

Блокова схема на транкингова мрежа с централизирана междузонална комутация

Фигура 3

Основният елемент на тази схема е междузоновият превключвател. Той обработва типове междуобластни повиквания, т.е. целият междузонален трафик преминава през един комутатор, свързан към BS чрез специални линии. Това гарантира бърза обработка на повикванията и възможност за свързване на централизирани диспечерски центрове. Информацията за местоположението на абонатите на централизирана платежна система се съхранява на едно място, така че е по-лесно да се защити. В допълнение, междузоновият превключвател изпълнява и функциите на централизиран интерфейс към PSTN и UPC, което позволява, ако е необходимо, пълен контрол както на гласовия трафик на телефонната мрежа, така и на трафика на всички PD приложения, свързани с външен UPC, като като интернет. По този начин система с централна система за управление има по-висока управляемост.

IDEN: един за всички...

Идеята за интегрирана система, която съчетава възможностите на групови и диспечерски радиокомуникации, мобилни телефонни комуникации, както и предаване на буквено-цифрови съобщения (пейджинг) и безжично предаванеданни, е въплътена в технологията iDEN.

Предговор

JSC VimpelCom, оператор на мрежата BeeLine, обяви въвеждането на международен междустандартен iDEN/GSM роуминг. Новата технология значително ще разшири възможностите за предоставяне на роуминг услуги на абонати на BeeLine по целия свят. От средата на септември 2000 г. мрежата на BeeLine GSM започна да предоставя международни автоматични роуминг услуги в Аржентина, Перу, Обединените арабски емирства и Туркменистан. Общият брой на страните, в които тази услуга е достъпна за абонатите на BeeLine GSM, достигна 87. Роумингът работи със 171 оператора. В близко бъдеще се планира въвеждането на роуминг в Бразилия, Мексико и Македония. По този начин компанията заема първо място сред операторите в региона на Москва по отношение на броя на страните, с които се прилагат споразумения за роуминг. Забележимо увеличение на броя на новите страни, в които тази услуга е станала достъпна за абонатите на Bee Line GSM, е свързано с пускането на международен интерстандартен iDEN/GSM роуминг между мрежите на Bee Line GSM и американския оператор Nextel, който притежава iDEN стандартни мрежи в няколко региона на света. В редица страни, като Аржентина, Бразилия, Перу, Мексико GSM мрежиили не е широко разпространено, или напълно липсва. В същото време, например, в Латинска АмерикаМрежите, изградени на базата на iDEN цифрова трънкинг технология, придобиха широко развитие.

Понастоящем ясно се очертаха три различни области на приложение на мобилните радиокомуникационни системи: това са системи като обществена безопасност (полиция, пожарна, линейка и др.), частни, т.е. системи, притежавани и управлявани от организации (PMR, частно мобилно радио), и търговски публични системи (SMR, споделено мобилно радио).
Системите от първия тип се характеризират със сравнително малък брой абонати (не повече от 500-1000), повишени изисквания за надеждност и конфиденциалност и наличие на специални функции като спешно повикване. Отличителна черта на такива системи е високата цена на абонатните терминали, която в цифровите системи може да достигне $4000. Категорията Public Safety/PMR включва стандартите Smartnet/Smartzone, EDACS и APCO25, както и европейския цифров стандарт TETRA, който в момента се разработва.
Търговските системи от типа SMR се характеризират със значително по-голям капацитет (броят на абонатите на цифровите системи може да достигне десетки хиляди), възможността за предоставяне на допълнителни информационни услуги, както и умерената цена на абонатните терминали. Категорията SMR включва стандарти MPT1327, LTR/ESAS и GeoNet.
Обърнете внимание, че повечето съществуващи аналогови SMR системи имат ограничени възможности за повторно използване на честоти и превключване на канали, автоматично идентифициране на абонати, когато се преместват от един сайт на друг и т.н., а също така не предоставят напълно мобилни телефонни услуги на модерно ниво.

Мобилна телефонна (клетъчна) комуникация

Мобилната телефония е предназначена основно да осигури индивидуална мобилна гласова комуникация в пълен дуплексен режим. Технологиите за клетъчна комуникация са преминали през приблизително същия път на развитие като транкинговите системи. Първото поколение клетъчни технологии, което се появи в началото на 80-те години, се основава на аналогови стандарти. Най-широко използваните в света са северноамериканският стандарт AMPS, британският TACS и скандинавският NMT-450. Всички стандарти за аналогова клетъчна комуникация осигуряват добро качество на гласа. Основният им недостатък, както и при аналоговите транкинг системи, е ограниченият капацитет. В допълнение, проблемът с неоторизиран достъп до системата продължава и в аналоговите клетъчни комуникационни системи.
В началото на 90-те години преходът към цифрови клетъчни комуникационни стандарти започна навсякъде. Най-широко използваният стандарт в света е западноевропейският GSM стандарт, който в момента е приет в повече от сто държави. Между другите цифрови стандарти D-AMPS получи доста широко признание и през последните години CDMA стана все по-популярен. Трябва да се отбележи, че в мобилната телефония използването на цифрови технологии не винаги дава повече високо качествозвук в сравнение с аналоговите системи. Например, общоприето е, че качеството на звука в GSM системите е малко по-ниско, отколкото в аналоговите системи. Основните предимства на цифровите стандарти за мобилна телефония са висок капацитет на системата, пълна конфиденциалност на разговорите и устойчивост на различни видове радиосмущения.
Както цифровите, така и повечето аналогови стандарти за мобилни телефони също предоставят възможности за текстови съобщения и данни.
И така, мобилните радиокомуникации и клетъчните комуникации са фокусирани върху осигуряването съответно на групови полудуплексни и лични дуплексни мобилни комуникации (фиг. 1). Въпреки това, с развитието на цифровите технологии до средата на 90-те години, стана очевидно, че тези два първоначално различни вида мобилни гласови комуникации имат много общи неща по отношение на териториалната организация на системата, инфраструктурата, достъпа до PSTN (публични телефонна мрежа) и т.н. В същото време съществуващите SMR технологии не бяха в състояние да осигурят същото ниво на услуга, което предоставят мобилните телефонни системи.

В тази връзка възниква идеята за разработване на интегрирана система, която съчетава възможностите на групови и диспечерски радиокомуникации, мобилни телефонни комуникации, както и предаване на буквено-цифрови съобщения (пейджинг) и безжично предаване на данни. Предложената система трябваше да осигури модерно ниво на обслужване за всички видове комуникации. Именно тази идея беше реализирана в технологията iDEN (integrated Digital Enhanced Network), разработена от Motorola в средата на 90-те години.

Интегрирани услуги

Технологията iDEN е интегрирана система (фиг. 2), която предоставя на потребителите всички основни видове мобилни комуникации

Ориз. 2. Географска структура на групите в iDEN

Мобилно радио

iDEN предоставя функции, характерни за съвременните цифрови транкингови радиокомуникационни системи, а именно:

• групово повикване - системен абонат (както мобилен, така и диспечер в офис) може да осъществи групово повикване в режим на полудуплексна комуникация. Обаждането се осъществява с едно натискане на бутон, а времето за установяване на връзка не надвишава 0,5 секунди. Важно е да се отбележи, че при такова обаждане се използва само един канал за гласова комуникация във всяка клетка на системата, независимо от броя на абонатите в групата. Броят на възможните групи в iDEN е почти неограничен, по-точно е равен на 2 550 000, което елиминира необходимостта от наличие на функция за динамично преконфигуриране на групи в системата. Всички възможни групови конфигурации могат да бъдат програмирани предварително и ако е необходимо, абонатите просто се преместват в съответните групи. Членовете на групата могат да бъдат в различни градове на разстояние от десетки или стотици километри (разбира се, в зоната на покритие на системата) и да говорят в режим на групово повикване, сякаш са на съседни улици;
• личен разговор (частен разговор) - също разговор в полудуплексен режим, но в разговора участват само двама абонати, докато се гарантира пълна тайна на преговорите. Както в режим на групово, така и в индивидуално повикване, името (или цифровият идентификатор) на повикващия абонат се появява на дисплея на абонатния терминал на извикания абонат;
• аларма за повикване (предупреждение за повикване) - използва се, когато е необходимо да се обадите на абонат (или група абонати), който или говори в режим на мобилен телефон, или е извън зоната на покритие на системата, или е изключил своя абонатен терминал . Обаждането се съхранява в системата и в момента, в който абонатът стане достъпен, той получава звуков сигнал и на екрана на терминала се появява идентификацията на повикващия. В същото време обаждащият се получава потвърждение, че обаждането е получено.

Системата iDEN предоставя всички възможности на съвременните мобилни телефонни системи: абонатите могат да се обаждат както на други мобилни телефони, така и на стационарни телефони PSTN, както и да получават обаждания и от двете. Телефонната комуникация е изцяло дуплексна. iDEN има функции като съхраняване на до 100 номера в паметта на телефона и повикване по име, автоматично набиране, режим на готовност, различни режими на пренасочване на повиквания и идентификация на повикващия. На абоната могат да бъдат наложени следните ограничения: само входящи повиквания, само местни разговори, забрана за международни разговори, ограничение на времето за разговори. Системата разполага и с гласова поща.

Изпращайте текстови съобщения

Абонатите на iDEN могат да получават буквено-цифрови съобщения, които след това се появяват на екрана на потребителския терминал. iDEN терминалите могат да съхраняват до 16 съобщения по 140 знака всяко. Съобщенията се предават както в конвенционална система за пейджинг: чрез оператор или от компютър. Съобщението може да бъде изпратено до един абонат или до група абонати.

Трансфер на данни

Портативните терминали iDEN имат вградени модеми и могат да бъдат свързани към преносими компютри чрез RS-232C адаптер (сериен интерфейс). В този случай не е необходимо да имате модем в компютъра. В режим на превключване на канали се осигуряват скорости на факс и предаване на данни до 9600 bps, а в пакетен режим - до 32 kbps при използване на целия честотен канал за предаване на данни. Верига за коригиране на грешки напред гарантира надеждно предаване на данни. Функцията за пренос на данни позволява на мобилните абонати да получават и изпращат факсове и имейли, да обменят данни с компютри в офиса и да работят с интернет. Режимът на пакетен трансфер на данни поддържа TCP/IP протокола.
Имайте предвид, че добавянето на услуги за данни към съществуващата система iDEN не изисква инсталирането на допълнително оборудване в базовите станции. Необходимо е само инсталиране на допълнителни блокове от централната инфраструктура и инсталиране на софтуер на базовите станции и в централната инфраструктура.

Радио интерфейс и гласово кодиране в iDEN

Системата iDEN е базирана на технологията TDMA (Time Division Multiple Access). Във всеки честотен канал с ширина 25 kHz се предават едновременно 6 гласови сигнала (фиг. 3). Предаването на цифровизиран гласов сигнал в режим на радио и мобилен телефон се извършва по следния начин. В рамките на интервала от 90 ms се разпределят 6 времеви слота по 15 ms всеки. Във всеки от тези слотове се предава един гласов сигнал (няма значение за какъв тип комуникация се отнася), а всеки шестнадесети времеви слот се разпределя за контролни сигнали. Чрез използване на модулация на радиосигнала с помощта на метода M16-QAM (квадратурна амплитудна модулация) се осигурява обща скорост на трансфер на данни от 64 kbit/s по един честотен канал. В същото време скоростта на предаване на един гласов сигнал е 7,2 kbit/s.
Адекватното възпроизвеждане на човешки глас и други звуци при такава ниска скорост на предаване на цифровизирания гласов сигнал се постига чрез използването на подобрена схема за кодиране на гласов сигнал, базирана на алгоритъма VSELP. Без да навлизаме в технически подробности, отбелязваме, че комбинацията от технологии TDMA/VSELP осигурява по-високо качество на предаване на глас, отколкото в стандарта GSM, и не по-лошо от най-новите версии CDMA стандарт.

Използван спектър

При разработването на технологията iDEN първоначалната задача беше да се постигне най-ефективно използване на честотния ресурс, поне не по-малко от съществуващите реализации на стандарта CDMA.
Както вече споменахме, системата iDEN осигурява едновременно предаване на 6 гласови сигнала във всеки честотен канал с ширина 25 kHz. В резултат на това 240 гласови канала могат да бъдат поместени в 1 MHz спектър. За сравнение посочваме, че аналоговите и цифровите трънкинг комуникационни системи осигуряват не повече от 80 гласови канала на 1 MHz, аналоговите клетъчни комуникационни системи - 30-40 гласови канала, GSM стандартът - 40 гласови канала (фиг. 4).

Ориз. 4. Ефективност на спектъра

Системата iDEN работи в транкинг обхват 806-825/851-870 MHz, стандартен за Америка и Азия. Част от този диапазон е предназначен за транкингови радиокомуникационни системи в страните от ОНД.
Обърнете внимание, че системата iDEN не изисква всички честотни канали да бъдат съседни.

IDEN Micro Lite

До средата на 1999 г. Motorola планира да завърши разработката на системата iDEN MicroLite, която е по-малка версия на iDEN и е насочена към обслужване на системи с брой абонати от няколкостотин до 5 хиляди. Максималният брой базови станции е 8.
Системата iDEN MicroLite се основава на същите технологични решения като системата iDEN: същата M16-QAM схема за модулация на радиосигнала, VSELP вокодер, TDMA технология за разделяне на гласовите канали с разполагане на 6 гласови канала в един честотен канал с ширина от 25 kHz.
Абонатните терминали и базовите станции iDEN MicroLite и iDEN са идентични.
Основната технологична разлика между iDEN MicroLite и iDEN е организацията на централната инфраструктура на системата. В системата iDEN MicroLite цялата централна инфраструктура е реализирана на два компютъра, единият от които изпълнява DAP функциите (вижте iDEN System Architecture), а другият - всички останали компоненти на централната инфраструктура (включително суич). Първоначалната версия на iDEN MicroLite осигурява два вида комуникация - групова и индивидуална радио комуникация и мобилна телефонна комуникация. Бъдещите версии също ще поддържат кратки съобщения и трансфер на данни.
Трябва да се отбележи, че тъй като броят на абонатите нараства над максималния капацитет на iDEN MicroLite, става необходимо да се премине към пълна iDEN система. При този преход е необходимо да се инсталира централната инфраструктура на системата iDEN, но можете да използвате абонатни терминали и съществуващо оборудване за базови станции, като направите необходимите софтуерни модификации.
Системата iDEN MicroLite ще започне да се доставя през втората половина на 1999 г.

Потребителско оборудване

Цялото абонатно оборудване за системата iDEN е представено от устройства на Motorola. Сред тях има както автомобилни, така и преносими терминали, които по нищо не отстъпват на своите клетъчни колеги: многостепенно меню, настройки на мелодия, бележник, многоезична поддръжка и много други ги правят също толкова лесни за използване. и др. През 2000г Излезе модел, представляващ ново поколение iDEN устройства - това е Motorola Timeport i2000. Това устройство работи не само в „родната“ iDEN мрежа, но и в GSM-900. Така абонатът получава по-широка гама от услуги и може да се възползва от предимствата и на двете мрежи. Можете да научите повече за абонатните устройства на iDEN на: http://www.motorola.com/LMPS/iDEN/product_features/phone.html

Области на използване

Както вече беше споменато, iDEN се отнася до системи от типа SMR (споделено мобилно радио), т.е. той е фокусиран върху създаването на търговски системи, които предоставят интегрирани пакети от мобилни комуникационни услуги, предимно на организации и физически лица. Системата е предназначена предимно за използване от организации с различен профил и размер, заинтересовани от осигуряване на надеждна мобилна комуникация между отделни отдели и групи служители.
За всеки корпоративен потребител на системата се създава така наречената „флота“, която не е нищо повече от виртуална частна мрежа на дадена организация. Една система може да има до 10 000 флота, всеки парк може да има максимум 65-500 абоната. В рамките на парка могат да бъдат създадени различни групи, съответстващи на подразделенията на тази компания, като максималният възможен брой групи в един парк е 255. Възможността както за случайно, така и за умишлено неоторизирано проникване на абонати в други паркове е абсолютно изключена. Членовете на флота могат да бъдат в различни градове, да се местят от един град в друг и в същото време да използват всички услуги на групови и лични комуникации. В резултат на това организацията има на разположение мобилна телекомуникационна система, която е напълно еквивалентна на собствената мрежа на организацията. В същото време тя не трябва да закупува оборудване и да изгражда антени, както и да прекарва няколко месеца в инсталиране и отстраняване на грешки в системата. Всичко, което трябва да направите, е да станете корпоративен потребител на вашата съществуваща iDEN система и да конфигурирате необходимите групи.
Подчертаваме, че интегрираните услуги, предоставяни от системата iDEN, покриват почти целия спектър от нужди на компаниите и организациите в мобилните комуникации. Комуникацията в отделите (групите) и между тях се осъществява в радио режим, а за комуникация с външни организации (доставчици, клиенти) се използва режим на мобилен телефон. По този начин, първо, се осигурява моментална индивидуална и групова комуникация в рамките на организацията и, второ, значително се намаляват разходите за мобилни комуникации в сравнение с варианта, когато мобилните телефони се използват за комуникация в рамките на организациите.
Също така е възможно да се създадат комбинирани частно-търговски системи, базирани на iDEN. В този случай организацията първо създава мрежа за своите вътрешни нужди и след това, използвайки излишния капацитет, започва да предоставя търговски комуникационни услуги. Няма и проблеми с поверителността или поверителността.
Благодарение на модулния принцип на организиране на системата е възможно да се създават различни изпълнения в зависимост от нуждите на клиента. Например мрежата iDEN може първоначално да бъде разгърната като чиста трънкинг система, а след това могат да се добавят възможности за мобилна телефония, текстови съобщения и данни, ако е необходимо.

Признаване на iDEN в света

Първата комерсиална система, базирана на технологията iDEN, беше внедрена в Съединените щати от NEXTEL в средата на 1994 г. и сега мрежата е в цялата страна. Има около 5500 сайта и има около 2,7 милиона абонати към декември 1998 г. Има друга мрежа в югозападната част на Съединените щати, управлявана от комуналната компания Southern Co. В Канада мрежата iDEN се управлява от Clearnet. В Латинска Америка iDEN мрежите са налични в Колумбия и Аржентина (две системи), като наскоро бяха пуснати в търговската мрежа мрежи в Сао Пауло и Рио де Жанейро (Бразилия) и Мексико Сити (Мексико). В допълнение, внедряването на системи iDEN започна през 1998 г. в Перу, Венецуела и Чили.
В Азия системата iDEN работи в Токио и Осака (Япония) повече от две години; през април 1997 г. системата стартира в Сингапур; има такива системи в Китай, Южна Корея и Филипините. В ход е изграждането на още 3 системи в Китай и една в Индонезия. В Близкия изток има общонационална iDEN мрежа в Израел.
Всяка от горните системи е проектирана да обслужва десетки хиляди абонати. Общият брой на абонатите на системи iDEN в света в края на 1998 г. достигна три милиона. iDEN е отворена архитектура. Motorola лицензира системни компоненти iDEN на различни производители.
За да обобщим, отбелязваме, че днес iDEN е единствената технология, доказана в търговска експлоатация, която предоставя цялата гама от мобилни комуникационни услуги.

Статията е подготвена с помощта на материали от сайта www.trunk.ru

Фил Питерсен
Регионален директор за Европа и Близкия изток
iDEN групата на Motorola,

Андрей Денисов
регионален мениджър за Източна Европа и бившия СССР
iDEN групата на Motorola

Терминологичен речник

BCS (контролер на базовия сайт) - контролер на базова станция;
DACS (Кръстосан превключвател за цифров достъп)- превключвател цифрови канали;
DAP (процесор на приложения за изпращане)- транкинг комуникационен процесор;
EBTS (усъвършенствана базова приемо-предавателна система)- подобрена базова станция;
HLR/VLR (Регистър на местоположението на дома/автомобила)- записващо устройство за местоположение на абоната;
IWF (функция за взаимодействие) - интерфейс за данни/факс;
MDG (Mobile Data Gateway) - шлюз за пакетни данни;
MPS (Metro Packet Switch) - пакетен комутатор;
MSC (Mobile Switching Center) - телефонна централа;
OMC (Център за поддръжка на операции)- контролен център;
SMS (услуга за кратки съобщения) - система за предаване на текстови съобщения;
VMS (система за гласова поща) - гласова поща;
XCDR транскодер - блок за преобразуване на речеви пакети от формат VSELP във формат PCM и обратно