Трекинг връзка. Преглед и сравнителен анализ на цифрови транкингови радиокомуникационни стандарти. Принципи на изграждане на канални системи

Транкинговите радиокомуникационни системи, които са мобилни VHF радиокомуникационни системи с радиална зона, които автоматично разпределят ретранслаторни комуникационни канали между абонатите, са клас мобилни комуникационни системи, фокусирани основно върху създаването на различни ведомствени и корпоративни мрежикомуникации, при които се осигурява активното използване на комуникационния режим на абонатите в групата. Те се използват широко от службите за сигурност и правоприлагане, службите за обществена сигурност на различни страни, за да осигурят комуникация на мобилни абонати помежду си, с абонати на стационарни телефони и абонати телефонна мрежа.

Има голям брой различни стандарти за транкингови мобилни радиосистеми обща употреба(SPR-OP), различаващи се един от друг по метода на предаване на речева информация (аналогов и цифров), вида на множествения достъп (FDMA - канали с честотно разделяне, TDMA - канали с разделяне на времето или CDMA - канали с разделяне на код), метод на канал за търсене и присвояване (с децентрализирано и централизирано управление), вид на канала за управление (специален и разпределен) и други характеристики.

В момента, както в света, така и в Русия, по-рано се появиха аналогови транкингови радиокомуникационни системи, като SmarTrunk, протоколни системи MPT1327 (ACCESSNET, ACTIONET и др.), Системи на Motorola (Startsite, Smartnet, Smartzone), системи с разпределен канал за управление (LTR и Multi-Net от E.F.Johnson Co и ESAS от Uniden). Най-широко използваните системи са MPT1327, което се обяснява със значителни предимства този стандартв сравнение с други аналогови системи.

Трябва да се каже, че в Русия по-голямата част от големите транкингови мрежи са изградени на базата на оборудване по стандарта MPT1327. Ръководители на фирми, занимаващи се с доставка на оборудване и системна интеграцияв областта на професионалните радиокомуникации, имайте предвид, че повечето от задачите за оперативна гласова комуникация, пред които са изправени техните клиенти, се решават доста ефективно с помощта на аналогови системи на стандарта MPT1327.

Цифровите стандарти за магистрални радиокомуникации все още не са станали толкова широко разпространени в Русия, но вече можем да говорим за тяхното активно и успешно прилагане.

В същото време кръгът от потребители на цифрови транкингови системи непрекъснато се разширява. В Русия също се появяват големи клиенти на професионални радиокомуникационни системи, чиито изисквания водят до прехода към цифрови технологии. На първо място, това са големи отдели и корпорации, като RAO UES, Министерството на транспорта, Министерството на железниците, Sibneft и други, както и силите за сигурност и правоприлагащите органи.

Необходимостта от преход се обяснява с редица предимства на цифровия трънкинг пред аналоговите системи, като по-голяма спектрална ефективност поради използването на сложни видове модулация на сигнала и нискоскоростни алгоритми за преобразуване на реч, увеличен капацитет на комуникационни системи, изравняване на качеството на гласовия обмен в цялата зона на обслужване на базовата станция поради използването на цифрови сигнали в комбинация с шумоустойчиво кодиране. Развитието на глобалния пазар на транкингови радиокомуникационни системи днес се характеризира с широкото въвеждане на цифрови технологии. Водещите световни производители на оборудване за транкингови системи обявяват прехода към цифрови радиокомуникационни стандарти, като предвиждат или пускането на фундаментално ново оборудване, или адаптирането на аналоговите системи към цифрова комуникация.

Цифровите трънкинг системи имат редица предимства пред аналоговите поради изпълнението на изискванията за повишена ефективност и сигурност на комуникациите, предоставянето на широки възможности за предаване на данни, по-широк набор от комуникационни услуги (включително специфични комуникационни услуги за реализиране на специални изискванията на услугите за обществена сигурност) и възможността за организиране на взаимодействие на абонати на различни мрежи.

1. Висока ефективност на комуникацията.На първо място, това изискване означава минимално възможно време за установяване на комуникационен канал (време за достъп), когато различни видовевръзки (индивидуални, групови, с абонати на телефонна мрежа и др.). В конвенционалните комуникационни системи, когато се предава цифрова информация, която изисква времева синхронизация на предавателя и приемника, отнема повече време за установяване на комуникационен канал, отколкото при аналогова система. Въпреки това, за магистрални радиокомуникационни системи, където обменът на информация се извършва главно чрез базови станции, цифровият режим е сравним по време на достъп с аналоговия (както в аналоговите, така и в цифровите радиокомуникационни системи, като правило, каналът за управление се реализира въз основа на цифрови сигнали).

В допълнение, цифровите транкингови радиокомуникационни системи по-лесно реализират различни комуникационни режими, които повишават нейната ефективност, като напр режим на директна комуникациямежду мобилни абонати (без използване на базова станция), режим на отворен канал(разпределяне и присвояване на мрежови честотни ресурси на определена група абонати за по-нататъшни преговори без извършване на инсталационна процедура, включително без забавяне), режими на спешни и приоритетни повиквания и др.

Цифровите магистрални радиокомуникационни системи са по-подходящи за различни режими на предаване на данни, които осигуряват например служителите правоохранителните органии службите за обществена сигурност, широки възможности за своевременно получаване на информация от централизирани бази данни, предаване необходимата информация, включително изображения от места на инциденти, организиране на централизирани диспечерски системи за локализиране на движещи се обекти на базата на сателитни радионавигационни системи. Тези системи позволяват на потребителите на нефтения и газовия комплекс да ги използват като транспорт не само за предаване на гласови комуникации, но и за предаване на телеметрия и телеконтрол.

2. Трансфер на данни.Цифровите транкингови радиокомуникационни системи са по-добре адаптирани към различни режими на предаване на данни, което предоставя на абонатите на цифрови мрежи широки възможности за бързо получаване на информация от централизирани бази данни, предаване на необходимата информация, включително изображения, и организиране на централизирани диспечерски системи за локализиране на движещи се обекти въз основа на сателитни радионавигационни системи. Скоростта на пренос на данни в цифровите системи е много по-висока от тази в аналоговите.

Повечето радиокомуникационни системи, базирани на цифрови стандарти, прилагат услуги за предаване на кратки съобщения и съобщения за състояние, лични радио разговори, факс комуникации и достъп до фиксирани комуникационни мрежи (включително тези, работещи на базата на TCP/IP протоколи).

3. Комуникационна сигурност.Включва изисквания за гарантиране на тайната на преговорите (изключваща възможността за извличане на информация от комуникационни канали за всеки, различен от упълномощен получател) и защита срещу неоторизиран достъп до системата (изключваща възможността за изземване на контрола върху системата и опити за дезактивирането й, защита от „двойници“ и др.). По правило основните механизми за осигуряване на комуникационна сигурност са криптирането и удостоверяването на абоната.

Естествено, в цифровите радиокомуникационни системи, в сравнение с аналоговите системи, е много по-лесно да се осигури комуникационна сигурност. Дори без да се вземат специални мерки за прикриване на информация, цифровите системи осигуряват повишено ниво на защита на разговорите (аналоговите сканиращи приемници не са подходящи за слушане на разговори в цифрови радиокомуникационни системи). В допълнение, някои стандарти за цифрово радио осигуряват криптиране от край до край на информацията, което позволява използването на оригинални (т.е. разработени от потребителя) алгоритми за затваряне на реч.

Цифровите транкингови радиокомуникационни системи позволяват използването на различни механизми за удостоверяване на абонати: различни идентификационни ключове и SIM карти, сложни алгоритми за удостоверяване, използващи криптиране и др.

4. Комуникационни услуги.Внедряване на цифрови транкингови системи съвременно ниво обслужванеабонати на комуникационна мрежа, предоставящи възможности за автоматична регистрация на абонати, роуминг, контрол на потока от данни, различни режими на приоритетно повикване, пренасочване на повиквания и др.

Наред със стандартните мрежови сервизни функции, по искане на правоприлагащите органи стандартите за цифрови трънкинг радиокомуникации често включват изисквания за наличието на специфични комуникационни услуги: режим на повикване, получен само с одобрението на системния диспечер; режим на динамична промяна на потребителски групи; режим за дистанционно включване на радиостанции за акустично прослушване на околната среда и др.

5. Възможност за взаимодействие.Цифровите радиокомуникационни системи, които имат гъвкава структура за адресиране на абонати, предоставят широки възможности за създаване на различни виртуални мрежив рамките на една система и за организиране, ако е необходимо, на взаимодействие на абонати на различни комуникационни мрежи. За службите за обществена сигурност изискването да се осигури възможност за взаимодействие между звена на различни отдели за координиране на съвместни действия по време извънредни ситуации: природни бедствия, терористични атаки и др.

Най-популярните цифрови трънкинг радиокомуникационни стандарти, които са спечелили международно признание, въз основа на които са разгърнати комуникационни системи в много страни, включват:

• EDACS, разработен от Ericsson;
• ТЕТРА, разработен от Европейския институт за телекомуникационни стандарти;
• APCO 25, разработена от Асоциацията на служителите в областта на комуникациите за обществена безопасност;
• Тетрапол, разработен от Matra Communication (Франция);
• iDENразработен от Motorola (САЩ).

Всички тези стандарти отговарят на съвременните изисквания за транкингови радиокомуникационни системи. Те ви позволяват да създавате различни конфигурации на комуникационни мрежи: от най-простите локални еднозонови системи до сложни многозонови системи на регионално или национално ниво. Системите, базирани на тези стандарти, осигуряват различни режими на предаване на глас (индивидуална комуникация, групова комуникация, излъчване на повикване и др.) и данни (комутирани пакети, предаване на данни с комутация на верига, кратки съобщения и др.) и възможност за организиране на комуникация с различни системи чрез стандартни интерфейси (с цифрова мрежа с интеграция на услуги, с обществена телефонна мрежа, с корпоративна телефонна централаи т.н.). Системите за радиокомуникация на тези стандарти използват съвременни методи за преобразуване на реч, съчетани с ефективни методи за шумоустойчиво кодиране на информация. Производителите на радиостанции гарантират, че отговарят на стандартите MIL STD 810 за различни климатични и механични влияния.

2. Главна информацияотносно стандартите за цифрова транкингова радиокомуникация

2.1. СистемаEDACS

Един от първите цифрови транкингови радиокомуникационни стандарти беше стандартът EDACS (Enhanced Digital Access Communication System), разработен от Ericsson (Швеция). Първоначално той осигурява само аналогово предаване на реч, но по-късно е разработена специална цифрова модификация на системата EDACS Aegis.

Системата EDACS работи в съответствие със собствен протокол, който отговаря на изискванията за сигурност за използването на транкингови радиокомуникационни системи, които са разработени от редица производители на мобилно оборудване съвместно с правоприлагащите органи (APS документ 16).

Цифровите EDACS системи са произведени в честотните диапазони 138-174 MHz, 403-423, 450-470 MHz и 806-870 MHz с честотно разстояние 30; 25; и 12,5 kHz.

Системите EDACS използват комуникация с честотно разделяне, използвайки високоскоростен (9600 bps) специален контролен канал, който е предназначен за обмен на цифрова информация между радиостанции и устройства за управление на системата. Това осигурява висока ефективност на комуникацията в системата (времето за установяване на комуникационен канал в еднозонова система не надвишава 0,25 s). Скоростта на предаване на информация в работния канал също съответства на 9600 bps.

Кодирането на речта в системата се осъществява чрез компресиране на импулсно-кодова последователност със скорост 64 Kbit/s, получена чрез аналогово-цифрово преобразуване на сигнала с тактова честота 8 kHz и 8 бита. Алгоритъмът за компресиране, който прилага адаптивния метод на многостепенно кодиране (разработен от Ericsson), осигурява динамична адаптация към индивидуалните характеристики на речта на абоната и генерира нискоскоростна цифрова последователност, която се подлага на шумоустойчиво кодиране, което води до скорост на цифровия поток до 9,2 Kbps. След това генерираната последователност се разделя на пакети, всеки от които включва сигнали за синхронизация и управление. Получената последователност се предава в комуникационния канал със скорост 9600 bps.

Основните функции на стандарта EDACS, осигуряващи спецификата на услугите за обществена безопасност, са различни режими на повикване (групови, индивидуални, спешни, статусни), динамичен контрол на приоритета на повикванията (в системата могат да се използват до 8 нива на приоритет), динамична модификация на абонатни групи (прегрупиране), дистанционно изключване на радиостанции (в случай на загуба или кражба на радиооборудване).

Стандартните системи EDACS предоставят възможност за работа с радиостанции както в цифров, така и в аналогов режим, което позволява на потребителите да на определен етапизползвайте стария парк от радиокомуникационно оборудване.

Една от основните цели на разработването на системата беше постигане на висока надеждност и отказоустойчивост на комуникационни мрежи, базирани на този стандарт. Тази цел беше постигната, както се вижда от надеждната и стабилна работа на комуникационните системи в различни региони на света. Високата отказоустойчивост се осигурява от внедряването на разпределена архитектура в хардуера на системата EDACS и основния принцип на разпределена обработка на данни. Базовата станция на комуникационната мрежа остава работеща дори ако всички ретранслатори откажат, с изключение на един. Последният оперативен ретранслатор в този случай първоначално работи като ретранслатор на контролния канал; когато постъпят повиквания, той ги обработва, като присвоява собствен честотен канал и след това преминава в режим на ретранслатор на работния канал. Ако контролерът на базовата станция се повреди, системата преминава в авариен режим, при който някои мрежови функции се губят, но частична функционалност остава (повторителите работят автономно).

В системата EDACS е възможно криптиране на информация от край до край, но поради затворения протокол е необходимо да се използва или стандартен алгоритъм за сигурност, предлаган от Ericsson, или да се договори с него за възможността за използване на собствен софтуер и хардуерни модули, които изпълняват оригинални алгоритми, които трябва да са съвместими с протокола на системата EDACS.

Днес голям брой стандартни EDACS мрежи са разгърнати по целия свят, включително многозонови комуникационни мрежи, използвани от службите за обществена сигурност в различни страни. В Русия работят около десет мрежи от този стандарт, най-голямата е комуникационната мрежа на Федералната служба за сигурност на Русия в Москва, която включва 9 базови станции. В същото време Ericsson в момента не работи за подобряване на системата EDACS, спря да доставя оборудване за внедряване на нови мрежи от този стандарт и поддържа само функционирането на съществуващи мрежи.

2.2 Система TETRA

TETRA е стандарт за цифрово магистрално радио, състоящ се от редица спецификации, разработени от Европейския институт за телекомуникационни стандарти (ETSI). Стандартът TETRA е създаден като единен общоевропейски цифров стандарт. Следователно, до април 1997 г., акронимът TETRA означава Трансевропейско магистрално радио. Въпреки това, поради големия интерес, проявен към стандарта в други региони, покритието му не е ограничено до Европа. Понастоящем TETRA означава наземно магистрално радио.

TETRA е отворен стандарт, което означава, че оборудването от различни производители се очаква да бъде съвместимо. Достъпът до спецификациите на TETRA е безплатен за всички заинтересовани страни, които са се присъединили към Асоциацията за меморандум за разбирателство и насърчаване на TETRA (MoU TETRA). Асоциацията, която включва повече от 80 члена в края на 2001 г., обединява разработчици, производители, тестови лаборатории и потребители от различни страни.

Стандартът TETRA се състои от две части: TETRA V+D (TETRA Voice+Data) - стандарт за интегрирана система за предаване на глас и данни и TETRA PDO (TETRA Packet Data Optimized) - стандарт, описващ специална версия на транкингова система фокусиран само върху предаването на данни.

Стандартът TETRA включва спецификации за безжичния интерфейс, интерфейси между мрежата TETRA и цифровата мрежа с интегрирани услуги (ISDN), обществена комутируема телефонна мрежа, мрежа за данни, частни клонови централи и др. Стандартът включва описание на всички основни и допълнителни услуги предоставени от мрежи TETRA. Посочени са и интерфейси за локално и външно централизирано управление на мрежата.

Радиоинтерфейсът TETRA предполага работа в стандартна честотна мрежа със стъпка от 25 kHz. Изискваното минимално дуплексно разстояние на радиоканалите е 10 MHz. За системи TETRA могат да се използват някои честотни поддиапазони. В европейските страни услугите за сигурност са определени в диапазони 380-385/390-395 MHz, а за търговски организации са предоставени диапазони 410-430/450-470 MHz. В Азия системите TETRA използват диапазона 806-870 MHz.

Системите TETRA V+D използват комуникационни канали с множествен достъп с разделяне по време (TDMA). На една физическа честота могат да бъдат организирани до 4 независими информационни канала.

Съобщенията се предават в мултикадри с продължителност 1,02 s. Мултифреймът съдържа 18 кадъра, единият от които е контролен. Кадърът е с продължителност 56,67 ms и съдържа 4 времеви слота. Във всеки интервал от време се предава информация за собствения времеви канал. Времевият интервал е с дължина 510 бита, от които 432 информационни (2 блока по 216 бита).

Стандартните системи TETRA използват относителна фазова модулация от типа p/4-DQPSK (диференциална квадрумна фазова манипулация). Скорост на модулация - 36 Kbps.

За преобразуване на реч стандартът използва кодек с алгоритъм за преобразуване от типа CELP (Code Excited Linear Prediction). Побитовата скорост на изхода на кодека е 4,8 Kbps. Цифровите данни от изхода на говорния кодек се подлагат на блоково и конволюционно кодиране, преплитане и криптиране, след което се формират информационни канали. Пропускателната способност на един информационен канал е 7,2 Kbit/s, а скоростта на цифровия информационен поток от данни е 28,8 Kbit/s. (В този случай общата скорост на предаване на символи в радиоканала поради допълнителна служебна информация и контролен кадър в мултикадъра съответства на скоростта на модулация и е равна на 36 Kbit/s.)

Стандартните системи TETRA могат да работят в следните режими:

• транкинг комуникация;
• с отворен канал;
• директна връзка.

В режим транкинг комуникацияобслужваната зона се припокрива със зоните на покритие на базовите приемо-предавателни станции. Стандартът TETRA позволява както използването само на разпределен канал за управление в системите, така и организирането на неговата комбинация със специален канал за управление на честотата. Когато една мрежа работи с разпределен контролен канал, служебната информация се предава или само в многокадрова контролна рамка (един от 18), или в специално разпределен времеви канал (един от 4 канала, организирани на една и съща честота). В допълнение към разпределения, комуникационната мрежа може да използва специален канал за управление на честотата, специално предназначен за обмен на служебна информация (в този случай се реализират максимални комуникационни услуги).

В режим с отворен каналгрупа потребители има способността да установява връзка „една точка – множество точки“ без никаква инсталационна процедура. Всеки абонат, присъединил се към групата, може да използва този канал по всяко време. В режим на отворен канал радиостанциите работят в двучестотен симплекс.

В режим директна (директна) връзкаМежду терминалите се установяват връзки от точка до точка и много точки чрез радиоканали, които не са свързани с канала за управление на мрежата, без да се предават сигнали през базови приемо-предавателни станции.

В стандартните системи TETRA мобилните станции могат да работят в т.нар. Режим „Двойно наблюдение“, който осигурява приемането на съобщения от абонати, работещи както в транкинг, така и в режим на директна комуникация.

За увеличаване на зоните на обслужване стандартът TETRA предвижда възможност за използване на абонатни радиостанции като ретранслатори.

TETRA предоставя на потребителите редица услуги, които са включени в стандарта по искане на Европейската полицейска асоциация (Шенгенска група), в сътрудничество с техническия комитет на ETSI:

• обаждане, разрешено от диспечера(режим, при който обажданията се приемат само след одобрение от диспечера);
• приоритетен достъп(в случай на претоварване на мрежата наличните ресурси се разпределят по приоритетна схема);
• приоритетно повикване(разпределяне на повиквания в съответствие с приоритетната схема);
• приоритетно прекъсване обадете се на услугата(прекъсване на услугата за повиквания с нисък приоритет при изчерпване на системните ресурси);
• селективно слушане(прихващане на входящо повикване без да се засяга работата на останалите абонати);
• дистанционно слушане(дистанционно включване на абонатна радиостанция за предаване за слушане на ситуацията на абоната);
• динамично прегрупиране(динамично създаване, промяна и изтриване на потребителски групи);
• идентификация на повикващата страна.

Стандартът TETRA осигурява две нива на сигурност за предаваната информация:

• стандартно ниво, което използва криптиране на радиоинтерфейс (предоставящо ниво на информационна сигурност, подобно на системата за клетъчна комуникация GSM);
• високо ниво, използвайки криптиране от край до край (от източник до получател).

Функциите за сигурност на радиоинтерфейса TETRA включват механизми за удостоверяване на абоната и инфраструктурата, осигуряване на поверителност на трафика чрез поток от псевдоними и специфично криптиране на информация. Известна допълнителна защита на информацията се осигурява от възможността за превключване на информационни канали и канали за управление по време на комуникационна сесия.

По-високото ниво на информационна сигурност е уникално изискване за специални потребителски групи. Криптирането от край до край гарантира защита на гласа и данните във всяка точка на комуникационната линия между стационарни и мобилни абонати. Стандартът TETRA определя само интерфейс за криптиране от край до край, като по този начин предоставя възможност за използване на оригинални алгоритми за сигурност на информацията.

Трябва също да се отбележи, че в стандарта TETRA, във връзка с използването на комуникация с канал с разделяне на времето (TDMA) във всички абонатни терминали, е възможно да се организира комуникация в режим на пълен дуплекс.

Мрежите TETRA са разгърнати в Европа, Северна и Южна Америка, Китай, Югоизточна Азия, Австралия и Африка.

В момента се развива вторият етап на стандарта (TETRA Release 2 (R2)), насочен към интеграция с мобилни мрежи от 3-то поколение, радикално увеличаване на скоростта на пренос на данни, преход от специализирани SIM карти към универсални, допълнително увеличаване на ефективност на комуникационните мрежи и разширяване на възможните зони на обслужване.

В Русия оборудването TETRA се предлага от редица компании за системни интегратори. Реализирани са няколко пилотни проекта на TETRA мрежи. Под егидата на Министерството на съобщенията се разработва системен проект „Федерална мобилна радиокомуникационна мрежа TETRA“, наречен „Tetrarus“. През 2001 г. е създаден руският форум TETRA, чиито задачи включват популяризиране на технологията TETRA в Русия, организиране на обмен на информация, насърчаване на развитието на националното производство, участие в работата по хармонизиране на радиочестотния спектър и др. В съответствие с решението на Държавния комитет по енергетика и енергетика от 02.07.2003 г. използването на стандарта TETRA се признава за обещаващо „... за осигуряване на комуникации на държавни органи от всички нива, отбрана, сигурност, правоприлагане, нуждите на отделите и големите корпорации.

2.3. Система APCO 25

Стандартът APCO 25 е разработен от International Safety Communications Officials, която обединява потребителите на комуникационни системи за обществена безопасност.

Работата по създаването на стандарта започна в края на 1989 г. и най-новите документиза установяване на стандарта бяха одобрени и подписани през август 1995 г. на международната конференция и изложение APCO в Детройт. В момента стандартът включва всички основни документи, които определят принципите за изграждане на радиоинтерфейса и други системни интерфейси, протоколи за криптиране, методи за кодиране на реч и др.

През 1996 г. беше решено да се разделят всички спецификации на стандарта на две фази на внедряване, които бяха обозначени като фаза I и фаза II. В средата на 1998 г. бяха формулирани функционални и технически изисквания за всяка от фазите на стандарта, като се подчертават новите възможности на Фаза II и разликите му от Фаза I.

Основните принципи за разработването на стандарта APCO 25, формулирани от неговите разработчици, бяха следните изисквания:

• да се осигури плавен преход към цифрови радиокомуникации (т.е. възможността за съвместна работа в началния етап на стандартни базови станции с абонатни аналогови радиостанции, използвани в момента);
• създаване на отворена системна архитектура за стимулиране на конкуренцията между производителите на оборудване;
• да се осигури възможност за взаимодействие между различни звена на службите за обществена сигурност при провеждане на съвместни мероприятия.

Системната архитектура на стандарта поддържа както магистрални, така и конвенционални (конвенционални) радиокомуникационни системи, при които абонатите взаимодействат помежду си или в режим на директна комуникация, или чрез ретранслатор. Основният функционален блок на стандартната система APCO 25 е радиоподсистемата, дефинирана като комуникационна мрежа, изградена на базата на една или повече базови станции. Освен това всяка базова станция трябва да поддържа общия радиоинтерфейс (CAI - Common Radio Interface) и други стандартизирани интерфейси (междусистемен, PSTN, порт за данни, мрежа за данни и управление на мрежата).

Стандартът APCO 25 предоставя възможност за работа във всяка от стандартни диапазоничестоти, използвани от мобилните радиокомуникационни системи: 138-174, 406-512 или 746-869 MHz. Основният метод за достъп до комуникационни канали е честотен (FDMA), но според приложението на Ericsson, Фаза II включва възможността за използване на множествен достъп с разделяне по време (TDMA) в стандартните системи APCO 25.

Във фаза I стандартната стъпка на честотната мрежа е 12,5 kHz, във фаза II - 6,25 kHz. В същото време с честотна лента от 12,5 kHz се извършва четирипозиционна честотна модулация по метода C4FM със скорост 4800 символа в секунда, а с честотна лента 6,25 kHz се извършва четирипозиционна фазова модулация с фазово изглаждане използвайки метода CQPSK. Комбинацията от тези методи на модулация позволява използването на идентични приемници в различни фази, допълнени от различни усилватели на мощност (за фаза I - прости усилватели с висока ефективност, за фаза II - усилватели с висока линейност и ограничена ширина на излъчвания спектър). В този случай демодулаторът може да обработва сигнали, използвайки всеки от методите.

Речевата информация в радиоканала се предава в 180 ms кадъра, групирани в 2 кадъра. За кодиране на речта стандартът използва кодека IMBE (Подобрено многолентово възбуждане), който също се използва в системата сателитни комуникацииИнмарсат. Скорост на кодиране - 4400 bps. След шумоустойчиво кодиране на речевата информация скоростта на информационния поток нараства до 7200 bit/s, а след формиране на речеви кадри чрез добавяне на служебна информация - до 9600 bit/s.

Системата за идентификация на абонати, включена в стандарта APCO 25, ви позволява да адресирате най-малко 2 милиона радиостанции и до 65 хиляди групи в една мрежа. В този случай забавянето при установяване на комуникационен канал в подсистемата в съответствие с функционалните и технически изисквания за стандарт APCO 25 не трябва да надвишава 500 ms (в режим на директна комуникация - 250 ms, при комуникация чрез повторител - 350 ms) .

Системите APCO 25, в съответствие с функционалните и технически изисквания, трябва да осигуряват 4 нива на криптографска защита. Използва се поточен метод за криптиране на информация, като се използват нелинейни алгоритми за генериране на последователност за криптиране. Когато използвате специален режим OTAR (Over-the-air-re-keying), ключовете за криптиране могат да се предават по въздуха.

Поради факта, че основният метод за достъп до комуникационни канали в APCO е MDIR, в момента няма терминали, които да осигуряват работа на абоната в режим на пълен дуплекс.

Въпреки факта, че APCO е международна организация с офиси в Канада, Австралия и Карибите, американските фирми, подкрепяни от правителството на САЩ, играят основна роля в популяризирането на този стандарт. Членовете на Асоциацията от публичния сектор включват ФБР, Министерството на отбраната на САЩ, Федералния комитет по комуникациите, полицията на няколко американски щата, Тайните служби и много други правителствени организации. Като производители на стандартно оборудване APCO 25 вече се обявиха водещи компании като Motorola (основен разработчик на стандарта), E.F.Johnson, Transcrypt, Stanlite Electronics и др.. Motorola вече представи първата си система, базирана на стандарта APCO 25, наречен ASTRO.

Най-голям интерес към този стандарт проявяват специалисти от руското МВР. Пилотна мрежа (все още не транкингова, а конвенционална радиокомуникация), базирана на две базови станции, беше разгърната от руското Министерство на вътрешните работи в Москва през 2001 г. През 2003 г. в Санкт Петербург, за 300-годишнината на града, изпращане радиомрежа за 300 абоната беше разгърната в интерес на различни сили за сигурност.

2.4. Тетраполна система

Работата по създаването на цифровия транкинг радиокомуникационен стандарт Tetrapol започва през 1987 г., когато Matra Communications сключва договор с френската жандармерия за разработване и въвеждане в експлоатация на цифровата радиокомуникационна мрежа Rubis. Комуникационната мрежа е пусната в експлоатация през 1994 г. Според Matra днес мрежата на френската жандармерия покрива повече от половината територия на Франция и обслужва повече от 15 хиляди абонати. Също през 1994 г. Matra създава своя форум Tetrapol, под егидата на който са разработени спецификациите Tetrapol PAS (Publicly Available Specifications), определящи стандарта за цифрови транкингови радиокомуникации.

Стандартът Tetrapol описва цифрова транкингова радиокомуникационна система със специален контролен канал и метод за разделяне на честотите за комуникационни канали. Стандартът ви позволява да създавате както еднозонови, така и многозонови комуникационни мрежи с различни конфигурации, като също така предоставя възможност за директна комуникация между мобилни абонати без използване на мрежова инфраструктура и препредаване на сигнали по фиксирани канали.

Стандартните комуникационни системи Tetrapol имат възможност да работят в честотния диапазон от 70 до 520 MHz, който в съответствие със стандарта се определя като комбинация от два поддиапазона: под 150 MHz (VHF) и над 150 MHz (UHF ). Повечето от радиоинтерфейсите за системи в тези поддиапазони са общи; разликата се състои в използването на различни методи за шумоустойчиво кодиране и кодово разплитане. В UHF поддиапазона препоръчителното дуплексно разстояние на каналите за приемане и предаване е 10 MHz.

Честотното разстояние между съседни комуникационни канали може да бъде 12,5 или 10 kHz. В бъдеще се планира да се премине към разстояние между каналите от 6,25 kHz. Стандартните системи Tetrapol поддържат честотна лента до 5 MHz, което прави възможно използването на 400 (при 12,5 kHz разстояние) или 500 (при 10 kHz разстояние) радиоканала в мрежата. В този случай във всяка зона могат да се използват от 1 до 24 канала.

Скоростта на предаване на информацията в комуникационния канал е 8000 bit/s. Предаването на информация е организирано в кадри с дължина 160 бита и продължителност 20 ms. Кадрите се комбинират в суперкадри с продължителност 4 s (200 кадъра). Информацията се подлага на сложна обработка, включваща свъртащо кодиране, разместване, кодиране, диференциално кодиране и окончателно форматиране на рамка.

Стандартните системи Tetrapol използват GMSK модулация с BT=0,25.

За преобразуване на реч стандартът използва кодек с алгоритъм за преобразуване на реч, който използва метода за анализ RPCELP (Regular Pulse Code Excited Linear Prediction). Скоростта на конвертиране е 6000 bps.

Стандартът дефинира три основни комуникационни режима: транкинг, директен комуникационен режим и релеен режим.

IN мрежов режим(или трънкинг режим) взаимодействието между абонатите се осъществява с помощта на базови станции (BS), които разпределят комуникационни канали между абонатите. В този случай управляващите сигнали се предават по отделен честотен канал, специално разпределен за всяка BS. В режим на директна комуникация информацията се обменя между мобилните абонати директно без участието на базова станция. IN релеен режимкомуникацията между абонатите се осъществява чрез ретранслатор, който има фиксирани канали за предаване и получаване на информация.

Стандартните системи Tetrapol поддържат 2 основни типа обмен на информация: Пренос на глас и данни.

Гласови услугиПозволява ви да извършвате следните типове повиквания: излъчено повикване, повикване за настройка на отворен канал, групово повикване, индивидуално повикване, многократно повикване чрез списък с абонати, спешно повикване.

Услуги за даннипредоставят редица услуги на ниво приложение, поддържани от функции, вградени в радиотерминали, като междуабонатни съобщения в съответствие с протокола X.400, достъп до централизирани бази данни, достъп до фиксирани мрежи в съответствие с TCP/IP протокола, предаване на факс , прехвърляне на файлове, предаване на лични сигнали за повикване, предаване на кратки съобщения, предаване на статусни повиквания, поддръжка на режим на предаване на данни за местоположението на обекта, получени с помощта на GPS приемници, предаване на видео изображения.

Стандартът Tetrapol предоставя стандартни мрежови процедури, които осигуряват съвременно ниво на абонатно обслужване: динамично прегрупиране, удостоверяване на абоната, роуминг, приоритетно повикване, контрол на предавателя на абоната, контрол на "профила" на абоната (дистанционна промяна на параметрите на абонатното радио терминал, вграден в него по време на програмиране) и др.

Стандартните системи Tetrapol предоставят на потребителите редица допълнителни услуги, които, заедно с предоставянето на услуги по поддръжка, позволяват ефективното внедряване на специфични комуникационни мрежи за службите за обществена сигурност и правоприлагащите органи. Такива услуги включват приоритет на достъп (предоставяне на преференциален достъп до системата, когато радиокомуникационните канали са претоварени); приоритетно повикване (разпределяне на повиквания по приоритетна схема); приоритетно сканиране (предоставяне на възможност на потребител, принадлежащ към няколко групи, да получава обаждания от абонат във всяка от групите); повикване, разрешено от диспечера (режим, при който повикванията се приемат само с одобрението на диспечера на комуникационната мрежа); пренасочване на повикване (безусловно пренасочване на повикване към друг абонат или пренасочване, ако извиканият абонат е зает); свързване към повикване (активиране на режим, в който един потребител, взаимодействащ с друг, може да направи трета страна участник във връзката); селективно слушане (прихващане на входящо повикване, без да се засяга работата на други абонати); дистанционно слушане (дистанционно включване на абонатна радиостанция за предаване за слушане на ситуацията на абоната); идентификация на викащата страна (определяне и показване на идентификатора на викащата страна на терминала на викащия абонат); “двойно наблюдение” (възможността на абонатен радиотерминал, работещ в мрежов режим, да получава съобщения и в режим на директна комуникация) и много други.

Поради факта, че от самото начало стандартът Tetrapol беше фокусиран върху удовлетворяването на изискванията на правоприлагащите органи, той предоставя различни механизми за осигуряване на комуникационна сигурност, насочени към предотвратяване на заплахи като неоторизиран достъп до системата, подслушване на текущи разговори, създаване на умишлени смущения, анализ на трафика на конкретни абонати и т.н. Такива механизми включват:

• автоматично преконфигуриране на мрежата(периодично преразпределение на ресурсите на комуникационната мрежа (промени в конфигурацията) поради инсталиране и анулиране на отворени канали, динамично прегрупиране, преназначаване на комуникационни канали от мрежовия мениджър и др.);
• система за контрол на достъпа(контрол на достъпа до комуникационно мрежово оборудване с помощта на смарт карти и парола);
• криптиране на информация от край до край(осигуряване на възможност за защита на предаваната информация във всяка точка на комуникационната линия между абонатите);
• удостоверяване на абоната(автоматично или по искане на мрежовия мениджър удостоверяване на абонатите);
• използване на временни абонатни идентификатори(замяна на уникални идентификационни номера на абонати с псевдоними, променяни при всяка нова комуникационна сесия);
• имитация на радиоабонатна дейност(режим на поддържане на постоянен трафик по време на прекъсване на преговорите чрез изпращане на сигнали до BS чрез комуникационни канали, които трудно се разграничават от информационните);
• дистанционно изключване на радиотерминала(възможност за деактивиране на абонатния радиотерминал от мрежовия мениджър);
• раздаване на ключове по радиоканал(възможността на мрежовия мениджър да предава секретни ключове на абонатите по радиоканал).

Стандартните системи Tetrapol са широко използвани във Франция. Очевидно не без подкрепата на правителството на местния производител, в допълнение към комуникационната мрежа Rubis на националната жандармерия, системите Tetrapol се експлоатират от френската полиция (система Acropolе) и железопътната служба (система Iris).

Стандартът Tetrapol е популярен и в някои други европейски страни. Въз основа на този стандарт са разгърнати комуникационните мрежи на полицията в Мадрид и Каталуния, звената за сигурност на Чешката република и летищните служби във Франкфурт. Специална комуникационна мрежа Matracom 9600 се внедрява в полза на берлинската транспортна компания. В над 2000 автобуса на предприятието ще бъдат монтирани радиостанции на комуникационната мрежа. В допълнение към радиокомуникациите, мрежата използва функцията за определяне на местоположението на превозните средства.

През 1997 г. Matra Communications спечели търг за създаване на цифрова радиокомуникационна система за кралската тайландска полиция. Договорът е част от поръчка за модернизиране на полицейската радиомрежа, която ще свърже 70 полицейски управления. Очаква се да се използват най-модерните възможности на системата, включително достъп до централизирана база данни, електронна поща, криптиране на информацията от край до край, определяне на местоположение. Има също съобщения за няколко системи, които се разполагат в две други страни от Югоизточна Азия, както и за полицията в Мексико Сити.

Стандартните системи Тетрапол все още не се използват у нас. Понастоящем FAPSI възнамерява да разположи експериментална зона за транкингови радиокомуникации на този стандарт в Русия.

2.5. СистемаiDEN

Технологията iDEN (integrated Digital Enhanced Network) е разработена от Motorola в началото на 90-те години. Първата търговска система, базирана на тази технология, е внедрена в Съединените щати от NEXTEL през 1994 г.

По отношение на статута на стандарт iDEN може да се характеризира като корпоративен стандарт с отворена архитектура. Означава, че компания Motorola, запазвайки всички права за модифициране на системния протокол, предоставя лицензи за производство на системни компоненти на различни производители.

Този стандарт е разработен за внедряване на интегрирани системи, които осигуряват всички видове мобилни радиокомуникации: диспечерски комуникации, мобилни телефонни комуникации, предаване на текстови съобщения и пакети данни. Технологията iDEN е насочена към създаване на корпоративни мрежи от големи организации или търговски системи, които предоставят услуги както на организации, така и на физически лица.

При внедряването на мобилни радиодиспечерски мрежи, iDEN предоставя възможности за групово и индивидуално повикване, както и режим за сигнализиране на повикване, при който, ако абонатът е недостъпен, повикването се съхранява в системата и след това се прехвърля към абоната, когато той стане достъпен. Броят на възможните групи в iDEN е 65535. Времето за установяване на връзка за групово повикване в полудуплексен режим не надвишава 0,5 s.

iDEN системите предоставят възможност за организиране на телефонна комуникация във всяка посока: мобилен абонат - мобилен абонат, мобилен абонат - PSTN абонат. Телефонната комуникация е изцяло дуплексна. Системата предоставя възможности за гласова поща.

Абонатите на системи iDEN имат възможност да изпращат и получават текстови съобщения до своите терминали, както и да прехвърлят данни (в комутационен режим със скорост 9,6 Kbit/s, а в пакетен режим - до 32 Kbit/s), което прави възможно е да се организират факс комуникации и електронна поща, както и взаимодействие с фиксирани мрежи, по-специално с интернет. Режимът на пакетен трансфер на данни поддържа TCP/IP протокола.

Системата iDEN е базирана на MDVR технология. Всеки честотен канал от 25 kHz носи 6 речеви канала. Това се постига чрез разделяне на кадър от 90 ms на интервали от 15 ms, всеки от които предава информация по свой канал.

За кодиране на реч се използва кодек, който работи с помощта на алгоритъм тип VSELP. Скоростта на предаване на информация в един канал е 7,2 Kbit/s, а общата скорост на цифровия поток в радиоканала (поради използването на шумоустойчиво кодиране и добавянето на контролна информация) достига 64 Kbit/s. Такава висока скорост на предаване на информация в честотна лента от 25 kHz може да бъде постигната чрез използването на 16-позиционна квадратурна модулация M16-QAM.

Стандартът използва стандартния честотен диапазон за Америка и Азия 805-821/855-866 MHz. IDEN има най-високата спектрална ефективност сред разглежданите цифрови транкинг комуникационни стандарти; той позволява да се поставят до 240 информационни канала в 1 MHz. В същото време размерът на зоните на покритие на базовите станции (клетки) в системите iDEN е по-малък, отколкото в системите с други стандарти, което се обяснява с ниската мощност на абонатните терминали (0,6 W за преносими станции и 3 W за мобилни нечий).

Архитектурата на системата iDEN има характеристики, типични както за трънкинг, така и за клетъчни системи, което подчертава фокуса на iDEN върху обслужването на голям брой абонати и интензивен трафик. При създаване на търговски системи за обслужване на различни организации или предприятия в системата могат да бъдат създадени до 10 000 виртуални мрежи, всяка от които може да има до 65 500 абоната, обединени, ако е необходимо, в 255 групи. В този случай всяка група абонати може да използва цялата комуникационна зона, предоставена от тази система.

Първата комерсиална система, въведена през 1994 г. от NEXTEL, сега е национална с приблизително 5500 сайта и 2,7 милиона абонати. Има друга мрежа в САЩ, управлявана от Southern Co. Мрежите iDEN са разгърнати и в Канада, Бразилия, Мексико, Колумбия, Аржентина, Япония, Сингапур, Китай, Израел и други страни. Общият брой на абонатите на iDEN в света днес надхвърля 3 милиона души.

Системите iDEN не са внедрени в Русия и няма информация за разработването на мрежови проекти по този стандарт.

3. Кратко сравнителен анализстандарти за цифрово радио

3.1. Спецификации и функционалност

Обща информация за стандартните системи EDACS, TETRA, APCO 25, Tetrapol, iDEN и техните технически характеристики са представени в таблица 1.

Маса 1.

Функционалността, осигурена от стандартните цифрови магистрални радиосистеми, е представена в таблица 2.

Таблица 2.

Забележка:(n/s - няма информация)

Като се имат предвид техническите характеристики и функционалността на представените стандарти за транкинг комуникация, може да се отбележи, че всички стандарти имат високи (в сравнение с този клас мобилни радиокомуникационни системи) технически показатели. Те ви позволяват да изграждате различни конфигурации на комуникационни мрежи, да предоставяте различни режими на глас и предаване на данни, комуникация с PSTN и фиксирани мрежи. Радиокомуникациите на тези стандарти използват ефективни методи за преобразуване на реч и шумоустойчиво кодиране на информация. Всички стандарти осигуряват висока комуникационна ефективност.

Може да се отбележи, че в сравнение с други стандарти, EDACS има малко по-ниска спектрална ефективност. Освен това някои експерти отбелязват, че стандартът EDACS не използва методи за цифрова модулация, което ни позволява да говорим за него като за стандарт, при който цифровизираната речева информация се предава по аналогов комуникационен канал.

По отношение на функционалността, стандартът EDACS е може би също до известна степен по-нисък от другите три стандарта, тъй като е разработен малко по-рано. Стандартите TETRA, APCO 25, Tetrapol и iDEN определят широк обхватпредоставени стандартни комуникационни услуги, сравними по ниво помежду си. (По правило списъкът с предоставяните услуги се определя при проектирането на конкретна радиокомуникационна система или мрежа.)

3.2. Покриване на специални изисквания за обществени радиокомуникационни системи

Информация за наличието на някои специфични комуникационни услуги, насочени към използване от длъжностни лица по обществена безопасност, е представена в таблица 3. Стандартът iDEN не се обсъжда тук, тъй като този стандарт не е разработен с оглед на специфичните изисквания на агенциите за обществена безопасност. Понастоящем се появява само изолирана информация за продължаващи опити за адаптиране на системи от този стандарт към специални изисквания.

Таблица 3.

Тъй като стандартите, представени в таблицата, са разработени в интерес на услугите за обществена безопасност, всички те гарантират изпълнението на повечето от изискванията за специални комуникационни системи, както може да се види в таблица 2. Представените цифрови стандарти осигуряват висока комуникационна ефективност (достъп времето за всички системи е не повече от 0,5 c) и предоставят възможности за повишаване на устойчивостта на грешки на радиокомуникационните мрежи чрез гъвкава архитектура. Всички стандарти позволяват прилагането на информационна сигурност: за системите TETRA и Tetrapol стандартите предвиждат възможност за използване както на стандартен алгоритъм за криптиране, така и на оригинални алгоритми чрез криптиране от край до край; в системите EDACS можете да използвате стандартен патентован алгоритъм или специално да се договорите с компанията за възможността да използвате собствена система за защита; в съответствие с функционалните и технически изисквания към системите на стандарта APCO 25 трябва да се осигурят 4 нива на защита на информацията (от които само едно може да бъде предназначено за експортирани приложения).

Когато се разглежда списъкът на специалните комуникационни услуги, предоставяни от всеки стандарт, може да се отбележи, че стандартите TETRA, APCO 25, Tetrapol предоставят сравнимо ниво на специални услуги, докато EDACS осигурява малко по-ниско ниво. Стандартът iDEN не е предназначен да отговаря на специални изисквания.

3.3. Радиочестотни ресурси

Наличието на ресурси от радиочестотния спектър (RFS) за разгръщане на радиокомуникационна система е най-важният критерий за избор на конкретна система. IN в такъв случайНай-обещаващите стандарти са тези, които предоставят възможност за изграждане на комуникационни мрежи в най-широк диапазон.

Системите EDACS са внедрени в обхвати 138-174, 403-423, 450-470 и 806-870 MHz, като във всички обхвати има информация за съществуващи радиомрежи.

Системите TETRA предполагат използването на следните диапазони: 380-385/390-395, 410-430/450-470 MHz и 806-870 MHz.

Системите APCO 25, в съответствие с функционалните и технически изисквания, осигуряват възможност за работа във всеки от обхватите, разпределени за мобилни радиокомуникации.

Стандартът Tetrapol ограничава най-високата честота на своите системи до 520 MHz.

iDEN стандартните системи работят само в диапазона 800 MHz, което ограничава използването им за изграждане на определен диапазон от системи.

Трябва да се отбележи, че разпределението на ресурсите на радиочестотния спектър за изграждане на цифрови транкингови радиокомуникационни системи е най-реалистично в диапазона 400 MHz.

3.4. Стандартен статус (отворен/затворен)

При избора на радиостандарт е задължително да се вземе предвид дали стандартът е отворен или корпоративн (затворен).

Корпоративните стандарти (EDACS и Tetrapol) са собственост на техните разработчици. Закупуването на оборудване е възможно само от ограничен кръг производители.

Отворените стандарти, които включват TETRA и APCO 25, осигуряват създаването на конкурентна среда, привличайки голям брой производители на основно оборудване, абонатни радиостанции и тестово оборудване за производство на съвместимо радио оборудване, което спомага за намаляване на тяхната цена. Достъп до стандартните спецификации се предоставя на всички организации и фирми, които са се присъединили към съответната асоциация. Потребителите, които изберат отворен радиостандарт, не зависят от един производител и могат да сменят доставчиците на оборудване. Отворените стандарти се поддържат от правителството и правоприлагащите органи, големи компаниимного страни по света, а също така се поддържат от водещите световни производители на елементи и компонентни бази.

Заключение

Кратък сравнителен анализ на тези цифрови транкингови радиокомуникационни стандарти според основните разгледани критерии ни позволява да направим определени изводи за перспективите за тяхното развитие както в света, така и в Русия.

Стандартът EDACS практически няма перспективи за развитие. В сравнение с други стандарти, той има по-ниска спектрална ефективност и по-малко широка функционалност. Ericsson няма планове за разширяване на възможностите на стандарта и на практика е ограничил производството на оборудване.

Стандартът iDEN не предоставя много специални изисквания и въпреки високата си спектрална ефективност е ограничен от необходимостта да се използва честотната лента от 800 MHz. Вероятно системите от този стандарт имат известен потенциал и ще продължат да бъдат разгръщани и експлоатирани, особено в Северна и Южна Америка. В други региони перспективите за внедряване на системи от този стандарт изглеждат съмнителни.

Стандартът Tetrapol има добро техническо представяне и достатъчна функционалност, но подобно на стандартите EDACS и iDEN няма статут на отворен стандарт, което може значително да затрудни развитието му в техническо отношение, както и по отношение на цената на абонатна и стационарна техника.

Стандартите TETRA и APCO 25 имат високи технически характеристики и широка функционалност, включително отговарящи на специалните изисквания на правоприлагащите органи, и имат достатъчна спектрална ефективност. Най-важният аргумент в полза на тези системи е наличието на статус на отворени стандарти.

В същото време повечето експерти са склонни да вярват, че пазарът на цифрови трънкинг радиостанции ще бъде завладян от стандарта TETRA. Този стандарт се радва на широка подкрепа от повечето големи световни производители на оборудване и комуникационни администрации в различни страни. Последни събития на вътрешен пазарпрофесионалните радиокомуникации ни позволяват да заключим, че в Русия този стандарт ще стане най-разпространен.

Терминът „Трънкинг (или магистрална) комуникация идва от английската дума багажник(trunk) и отразява факта, че „комуникационният ствол“ съдържа няколко канала и няма твърдо присвояване на каналите на абонатите. В литературата можете да намерите различни дефиниции на транкинг системи, общото за които е предоставянето на един от свободните в момента канали на разположение на абоната. По-специално, към този класвключват:

Наземни мобилни радиокомуникационни системи с радиална зона, които използват автоматично разпределение на ограничения честотен ресурс на ретранслатор между голям брой абонати;

Системи за масово приложение, позволяващи с ограничен честотен ресурс да обслужват максимален брой абонати.

Типичният обхват на приложение на транкинговите системи са държавни, ведомствени, корпоративни организации и институции, като линейки, противопожарна служба, правоприлагащи органи, агенции за сигурност, различни търговски структури и др. В по-голямата си част транкинговите системи се използват като средство за оперативна комуникация със строго ограничен и постоянно наблюдаван контингент от абонати и в ограничена териториална зона. Като се има предвид специфичното приложение на транкинговите системи, те понякога се наричат ​​професионални мобилни радиосистеми (PMR - Professional Mobile Radio), или частни мобилни радиосистеми - Private Mobile Radio. PMR системите, които свързват мобилни сайтове с PSTN абонати, често се наричат ​​​​мобилно радио с обществен достъп (PAMR).

Транкинговите комуникационни системи (TCS) могат да бъдат изградени като системи с еднозонова или многозонова структура. Като се има предвид спецификата на TSS, т.е. ограничения брой потребители на системата, преходът от еднозонова към многозонова структура се обяснява предимно с разширяването на географската зона на покритие на системата, а не с желанието да се увеличи броят на абонатите (абонат капацитет) на системата. При преминаване на границите на радиопокритие TSS следи движението на абонатите, осигурява тяхната регистрация и им определя нов честотен канал. Въпреки това, като правило, такъв преход се случва с прекъсване на комуникацията, за възстановяване на което абонатите трябва да направят второ повикване.

Транкинговите системи могат да използват както симплексни, така и дуплексни радиокомуникационни канали, но за да опростят и намалят разходите, те често използват полудуплексен режим на работа, при който един и същ канал се използва последователно за комуникация от контролния център (базова станция ) към абоната и обратно.

Прилагането на принципа за равен достъп до комуникационен канал може да се извършва децентрализирано или под централизиран контрол. В първия случай функцията за намиране на свободен канал се възлага на абонатната станция, която извършва последователно търсене на незает честотен канал в целия диапазон, разпределен на системата. Във втория случай анализът на заетостта на комуникационните канали се извършва от базовата станция или директно от мобилния комутационен център. По правило установяването на връзка по време на последователно сканиране на честотния диапазон отнема доста дълъг интервал от време. За осигуряване на ефективност на управлението в съвременните TSS е предвидено наличието на специален канал, чрез който се контролира транкинговата система, включително изпълнението на процедури за установяване и прекратяване на комуникации.

Въз основа на метода за организиране на канала за управление се разграничават TSS със специален и разпределен канал за управление. В първия случай, както подсказва името, специалният канал се използва изключително за управление на работата на системата. Във втория, по време на комуникационна сесия, управляващите сигнали се предават едновременно с говорния сигнал.

Като се има предвид горното, трънкинговата комуникационна система може да бъде представена чрез обобщена блокова схема (виж фиг. 1), където се използват следните обозначения:

MS - мобилна станция (мобилен абонат);

BS - базова станция (център за управление);

UOR - устройство за комбиниране на радиосигнали;

R - повторители;

TsKMS - комутационен център за мобилни комуникации;

PSTN - обществена телефонна мрежа;

DPU - контролен център.

Ориз. 1 Обобщена структурна схема TSS

Трябва да се отбележи, че най-типичната характеристика на TSS е разделянето на комуникационните канали по честота с отделни повторители на различни честоти. Възможна е и опция за TSS, използваща широколентови повторители, които обслужват всички канали наведнъж. Целта на останалите блокове от блоковата диаграма е очевидна и не изисква допълнителни коментари.

Стандартът MPT 1327, разработен от Министерството на пощите и телекомуникациите на Обединеното кралство (MPT), основно дефинира протокол за предаване на информация за контрол и наблюдение на състоянието (известен още като информация за сигнализиране) за стационарни и мобилни радиокомуникационни системи, и информационни съобщенияпредавани по аналогов радиоканал. Въз основа на него са разработени радиоинтерфейсът на MS (абонат), определен от протокола MPT 1343, и радиоинтерфейсът на BS - MRT 1347. Стандартите предвиждат предаване на информация със скорост 1,2 kbit/s над всеки от 500 комуникационни канала в честотния диапазон 201.2125...207 .4875 MHz (MRT 1347) и 193.2125...199.4875 MHz (MRT 1343), като всеки дуплексен канал заема две ленти с ширина 12.5 kHz с разстояние между приемане и предавателни канали от 8 MHz.

Ericsson разработи транкингова радиокомуникационна система, наречена EDACS (усъвършенствана цифрова / комуникационна система за достъп). EDACS системите се предлагат в различни модификации, като се прави разлика между EDACS системи, EDACS мрежи и разширени EDACS мрежи. EDACS системите, свързани помежду си чрез контролери на комуникационни възли и контролни кули, образуват EDACS мрежи, които от своя страна с помощта на някои интегрирани комуникационни възли могат да бъдат комбинирани в разширена мрежа за покриване на големи области.

Системата EDACS използва два вида радиоканали - оперативен и контролен. Каналът за управление се използва за обмен на информация за цифрова сигнализация между мобилни станции и контролни устройства за работата на цялата система. Работните канали се използват за обмен на действителна информация (разговор или данни) между мобилните станции. EDACS системите и мрежите са проектирани да използват както аналогови, така и цифрови станции, които предават гласови сигнали в цифрова форма. Стандартната скорост на трансфер на данни е 9,6 kbit/s за всеки от 20-те канала на системата EDACS в честотните диапазони 30...300 MHz, 800 MHz или 900 MHz с разстояния на комуникационните канали 25, 30 и 12,5 kHz.

Общите тенденции, свързани с унифицирането и интегрирането на строителни и монтажни работи с идентично предназначение, доведоха до разработването под егидата на ETSI (Европейски институт за телекомуникационни стандарти) на общоевропейския стандарт TETRA (Trans-European Trunked RAdio), който промени името си през април 1997 г. в наземното транкирано радио поради широкото му използване. TSS базирани на стандарта TETRA представляват ново поколение системи от този тип, следващи аналоговите. За разлика от предишните, стандартът TETRA направи пълен преход към цифрово представяне на предаваната информация и използва разделение по време, а не по честота на каналите. В резултат на тези и редица други мерки скоростта на предаване в системата достигна 36 kbit/s.

За системата TETRA са разпределени два дуплексни участъка от спектъра в честотната лента 380...400 MHz с разстояние на радиоканалите за приемане и предаване 10 MHz и разстояние на съседните канали 25 kHz.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru

Федерална агенция за съобщения Държавна образователна институция за висше професионално обучение „Сибирски държавен университет по телекомуникации и информатика“ (клон)

Хабаровски институт по инфокомуникации, факултет по кореспондентско обучение

Курсов проект

дисциплина: Радиокомуникационни системи с движещи се обекти

на тема: Проектиране на транкингова комуникационна мрежа

Завършен от: студент от 4-та година на Федералната образователна институция

специалности MTS (САЩ)

Малишева В.В.

Хабаровск 2010 г

Въведение

3.4 Определяне на броя на RFK при наличие на няколко зони на радиопокритие с достъп до телефонната централа през една базова станция

Литература

трънкинг мрежова радиовръзка

Уточнен е видът на застрояване на обслужващата зона. Определете работния честотен диапазон въз основа на вида на сградата.

1. Определете средния размер на обслужваните зони въз основа на вида на застрояването в района, мощността на радиопредавателя, височината на антените и работния честотен диапазон.

2. Извършване на честотно планиране на мрежата.

3.1 Разработете план за разполагане на базови станции, като вземете предвид топологията на района.

3.2 Определяне на канали за всяка BS.

3.3 Изчисляване на зоната на обслужване и зоната на смущения за всяка BS.

4. Изчисляване на обхвата на радиокомуникацията.

5. Направете схема на организация на комуникацията.

6. Начертайте блокова схема на мрежата въз основа на броя на BS.

7. Съставете блокова схема на BS, като определите вида на основното оборудване.

8. Начертайте блокова схема на еднозонова или многозонова транкингова система.

9. Начертайте блокова схема на управление в транкинговата система.

Първоначални данни за завършване на курсовия проект (вариант № 6):

Тип застрояване: средноетажно строителство

Тип обект: подвижни обекти

Мощност на предавателя: Rper = 30 W

Чувствителност на приемника: Ec = 0,5 µV

Височина на антената: h = 25м

Брой потребители: 325

Височинни разлики: Hmax = 250m, Hmin = 50m

Усилване на антената: G = 7 dB

Коефициент на гравитация: G = 0,35

Затихване в AFU: 10 dB

Среден брой повиквания: C = 4,4

Средна продължителност на разговора: tav = 28 сек

Транспортна плътност: V = 7 коли/km2

Дължина на фидера на BS предавател: lperBS = 17 m

Дължина на захранващото устройство на AC трансмитер: lperAC = 1,1 m

Загуби във фидера: DRf = 2,5 dB

Загуби в суматора: DRk = 4 dB

Освен това първоначалните данни са показани в таблица 1.

маса 1

Въведение

Понастоящем има редица наземни мобилни радиокомуникационни системи:

Персонални системи за радио разговори (пейджинг);

Диспечерски (оперативни) радиокомуникационни системи;

Транкингови радиокомуникационни системи;

Радиосистеми за клетъчни телефони.

Транкинговите радиокомуникационни системи се превърнаха в най-успешната реализация на развитието на оперативни мобилни комуникационни системи, които са високоефективни с интензивен обмен на оперативна информация за голям брой абонати, които могат да бъдат обединени в групи според оперативни и функционални характеристики. Гамата от услуги, предоставяни от транкинговите системи, е много широка и на практика включва цялото им разнообразие: от предаване на данни до радиотелефония и от просто уведомяване до автоматично откриванеместоположение на движещи се обекти.

Транкинговите радиокомуникационни системи са многоканални системи, при които на абоната по негово искане автоматично се предоставя радиоканал и други системни ресурси по зададен алгоритъм, което осигурява висока ефективност при използването на честотните ресурси.

Въз основа на принципа на организация на радиоканалите, всички транкингови системи могат да бъдат разделени на три условни групи:

Аналогови - радиокомуникационни системи със селективно повикване (DTMF, Select 5 и др.);

Аналогово-цифрови - системи, в които предаването на служебна информация при установяване на връзка се извършва в цифров режим, а предаването в аналогов режим (SmarTrunk II, MPT 1327, LTR, EDACS);

Цифрови - EDACS ProtoCall, TETRA, Astro.

Въз основа на наличието на контролен канал в системата:

Системи, които имат контролен канал в момента на установяване на връзка - SmarTrank II, Selekt 5 и др.;

Формирани системи с постоянен канал за управление различни начини- TETRA, MPT 1327, LTR и др.

Според метода на осигуряване на комуникационния канал:

Постоянно за цялата комуникационна сесия - SmarTrank II, MPT 1327 и др.;

Предоставя се само за предаване на съобщения и промени по време на комуникационна сесия - EDACS, TETRA.

Според принципа на организиране на управлението на основното оборудване: децентрализирано - SmarTrank II и др.; централизиран - MRI 1327, EDACS, TETRA и др. В допълнение, всички протоколи на транкинговите системи могат да бъдат разделени на 2 класа:

1. Отворени протоколи(MPT 1327, TETRA);

2. „Собствени“ протоколи (LTR, SmartNet, SmartZone, EDACS, ESAS и др.).

Отворените протоколи са достъпни за всеки производител. Тези протоколи се препоръчват за използване в много страни. Системи с такива протоколи се произвеждат от много компании; оборудването, поради масовото производство и високата конкуренция, обикновено е по-евтино, отколкото в специализираните системи.

В Русия най-известните протоколи на трънкинг системи са: SmarTrank II, MPT 1327, LTR, EDACS и SmartZone. Следователно, в курсовия проект, при избора на стандартно оборудване, протоколът за ЯМР 1327 беше взет като основа.

Протоколът MRT 1327 е предназначен за създаване на големи оперативни радиокомуникационни мрежи с практически неограничен брой абонати. Най-важните предимства на MRI протокол 1327 са:

Възможност за изграждане на многозонови системи в национален мащаб с голяма сумабазови станции, което ви позволява да „покриете големи области с комуникации“;

Богат избор на абонатно и основно оборудване MRI 1327: произвежда се от много компании - Motorola, Tait Electronics, Fylde Microsystems, Bosch, Philips, Nokia, Rohde & Schwarz и др.;

Протоколът не е обвързан с конкретни честоти, което ви позволява да ги избирате в зависимост от наличието на честотен план и съответното разрешение на SCRF;

Стандартизирането на системните компоненти прави възможно опростяването и намаляването на разходите за експлоатация, поддръжка, развитие и интегриране на мрежи в по-големи системи;

Осигурява възможност за икономично предаване на кратки съобщения;

Протоколите позволяват изграждането на ефективни мрежи за събиране на информация от сензори за състояние и аварийни ситуации;

Гарантирани надстройки и поддръжка;

Осъществяване на плавен преход към протоколи за сигнализация от ново поколение (от аналогови системи към цифрови системистандарт TETRA).

Възможности, предоставени на абонатите на MRT 1327 протокол транкинг системи:

Индивидуално обаждане до мобилна радиостанция;

Broadcast разговор, при който повикваните абонати могат само да слушат информация;

Обаждане на група абонати;

Приоритетни и спешни повиквания;

Вложено повикване, което ви позволява да включите други обаждащи се в съществуващ разговор;

Връзка с абонати на градски и ведомствени телефонни мрежи;

Пренасочване от потребителя на радиостанцията на входящи повиквания към друг абонат;

Подреждане на разговори на опашка;

Защита срещу неоторизиран достъп.

Транкинговите системи на стандарта MRT 1327 поддържат режим на обмен на данни, който осигурява предаването на: съобщения за състояние; кратко до 25 знака; разширен до 88 знака; съобщения с неограничена дължина.

1. Определяне на работния честотен диапазон

В този курсов проект типът застрояване е средноетажно, следователно можем да приемем, че типът на района е градски. За градски райони оптималните диапазони са 300, 450 и 900 MHz. Да приемем, че обхватът е 300 MHz.

2. Определяне на средния размер на обслужваните площи

Средният размер на обслужваните зони зависи от мощността на радиопредавателя, височината на антените, вида на сградата, зоната на обслужване, вида на абонатната станция и работния честотен диапазон.

За средноетажни сгради ресурсната стойност на обслужващите зони на мобилните съоръжения е 15-30 км.

3. Честотно планиране на мрежата

Честотното планиране на мрежата се извършва въз основа на изчисляването на зоната на надеждна комуникация за дадено качество на приемане. В този случай е необходимо да се използва принципът на неравномерно разпределение на радиочестотния ресурс на територията, пропорционален на концентрацията на абонати: използвайте оборудване с малки канали в локални мрежи за транкингови радиокомуникации, предоставящи услуга от 100-200 до 1500 -2000 абонати.

3.1 Разработване на план за разполагане на базовата станция

При разработването на план за разполагане на BS се ръководим от следното: приблизителният радиус на зоната на обслужване на BS за 300 MHz е 10-15 km. Въз основа на това се извършва предварително поставяне на BS, като се отчита пълното или частичното покритие на зоната на обслужване и използването на едно- или многозонови системи. Броят на ретранслаторите за BS се определя въз основа на разпределението на натоварването на абонатите в зоната на обслужване в размер на 80-100 абонати на канал.

3.2 Определяне на броя радиочестотни канали за една зона на обслужване без достъп до телефонна централа

При изчисляване на броя на RFC се приема, че целият трафик в мрежата се създава само от радио абонати и е напълно разпределен между тях, т.е. привличането на радио абонати към PBX абонати. За да определите капацитета на RFC лъча, трябва да знаете:

N - брой радиоабонати;

Снн - среден брой повиквания в CHNN, създадени от един радиоабонат;

Tav - средна продължителност на разговора.

където е натоварването, идващо от един абонат към CHN, равно на:

Знаейки, че средният брой разговори в CNN, създадени от един абонат на радиото, е 4,4, а средната продължителност на разговора:

tav = 28 сек = 0,007778 час,

определяме натоварването, идващо от един абонат към CHNN:

Когато блокирате обаждане за постоянно:

при дадено N = 325,

Според графика (Фигура 1) определяме, че необходимият брой радиочестотни канали:

V = 13 канала.

И специфичното натоварване, идващо от 250 абоната, е равно на:

3.3 Определяне на броя на RFK за една зона на обслужване с достъп до телефонна централа

В някои случаи радио абонатите на транкинг мрежа могат да имат достъп до PBX. В този случай част от входящото натоварване е натоварването между системата и централата на телефонната мрежа. Фигура 2 показва схема на обслужване на базова станция в една зона с автоматична телефонна централа.

Съгласно заданието коефициентът на гравитация е даден:

мрежови абонати на телефонна централа. Нека определим общото натоварване, създадено от всички абонати, като вземем предвид коефициента на гравитация, използвайки следната формула:

Според графиката (Фигура 3) за изчислената стойност:

Ae = 4 Ърл,

Да намерим капацитета на каналния пакет V1 за обслужване на натоварването между системата и телефонната централа.

Капацитет на пакета канали V1 = 11 канала.

3.4 Определяне на броя на RFK при наличие на няколко зони на радиопокритие с достъп до телефонната централа през една базова станция

Фигура 4 показва диаграма при наличие на няколко зони на радиопокритие с достъп до една базова станция. Стойностите N и G (натоварване, идващо от един абонат към CHN, броят на радиоабонатите и гравитационният коефициент) за BS-1, BS-2, BS-3 и BS-4 са посочени в таблица 1.

Ако има няколко базови станции (БС), една от тях ще бъде основната, която има достъп до телефонната централа през кабелни линиикомуникации. Останалите BS са свързани към основната чрез радиорелейни комуникационни линии. Всеки BSi има Ni - броят на радиоабонатите и всеки от тях създава товар i. За всеки BSi е даден коефициентът на гравитация към ATS - Gi. Трафикът на всяка BSi влиза в PBX през главната BS. Необходимо е да се изчисли броят на радиоканалите:

Във всяка VBS зона;

Между главна БС и АТС - V1;

Радиорелейна система, свързваща BSi с основната - Vpp.

Нека изчислим необходимите стойности, като използваме следния алгоритъм:

1. Определете общото входящо натоварване за всеки BSi, като използвате формулата:

2. Според графиката (Фигура 1), ние определяме броя на RFC въз основа на дадените стойности на i и Ni:

3. Нека изчислим входящия товар Ae между всеки BSi и превозното средство, като вземем предвид коефициента на гравитация:

4. Нека определим общото входящо натоварване от BS към PBX:

5. Според графиката (Фигура 3) определяме капацитета на каналния пакет V1 между основната BS и автоматичната телефонна централа, като използваме намерената стойност на Ae total: V1 = 9 канала.

6. Въз основа на изчислените натоварвания Aei за всяка BSi определяме броя на радиоканалите на радиорелейната система Vpp, свързваща всяка BS с основната. Vpp се определя с помощта на графичната зависимост, представена на фигура 5.

4. Изчисляване на зоната на обслужване на базовата станция

За да определим зоната на обслужване на BS, ще направим следните изчисления:

1. Нека определим ефективно излъчената мощност на BS предавателя:

където RBS е мощността на BS предавателя, равна в този курсов проект:

DRf - загуби във фидера равни на 2,5 dB;

DRk - загуби в суматора, равни на 4 dB;

Go BS - усилване на BS антената, равно на 7 dB.

Като заместим стойностите, получаваме:

2. Да определим параметъра Dh, който характеризира неравностите на терена. Приблизително DH може да се определи от разликата DH на максималните и минималните коти на зоната:

Като знаем, че Hmax = 250m и Hmin = 50m, изчисляваме:

3. Определете ефективната височина на BS предавателната антена:

където hBS е височината на BS антената спрямо морското равнище (hBS = 25 m);

средното ниво на терена спрямо морското ниво на височини hi на разстояние 1000+250i метра от BS, равно на 1,5 m.

4. Определете средната стойност на минималната сила на полето на сигнала за абонатната станция от BS:

където е напрегнатостта на полето, съответстваща на чувствителността на AC приемника, dBµV/m;

Usign - чувствителност на приемника, µV.

Ефективна дължина на приемната антена, m.

GAC е усилването на AC антената;

Rin - входно съпротивление на приемника, да вземем Rin = 50 Ohm;

Ko е коефициентът на надеждност на логаритмичното разпределение в зависимост от необходимата надеждност на комуникацията по време и място (Ko = 1,64);

където и са стандартните отклонения на сигнала по време и място:

DE и Dh - корекция за неравни терени:

Замествайки получените стойности, получаваме:

5. Изчисляване на смущенията в местоположението на базовата станция

Изчисляването на средната ефективна стойност на напрегнатостта на полето на смущението в точката на приемната антена на BS се извършва при честота f MHz за дадена плътност на трафика в зоната на приемане V.

Фигура 6 показва характеристиките на радиосмущенията, наблюдавани в BS антени. При оценката на смущенията беше определена зона на възприемане на смущения от приемната антена на BS с размери 1 km 2, смущенията бяха разделени на три групи в зависимост от плътността на транспорта в зоната за всеки момент от времето:

Транспортна плътност в зоната на високи нива на смущения (Н) VН = 100 МПС/km 2 ;

В средната зона (М) транспортната плътност е VM = 10 МПС/km 2 ;

В зоната на ниски нива на смущения (L), транспортната плътност VL = 1 МПС/km 2 .

В този курсов проект намесата, в зависимост от плътността на транспорта, е в зоната на средните нива, т.к VM = 7 превозни средства/km 2

Вземаме средната честота на повторение на интерферентните импулси:

Fu = 3650 imp/p,

което слабо зависи от работната честота; Стандартното отклонение на пиковите стойности на смущение се приема равно на:

От фигура 6 за дадена стойност на V и f намираме:

Ei (Ei = 22 dB).

След това, използвайки следната формула, намираме средната ефективна стойност на силата на смущението:

където Piz е ефективната честотна лента на типичен измервател на смущения, приемаме:

Ppr е ефективната честотна лента на приемника, приемаме.

Като се вземе предвид собственият шум на оборудването, средната ефективна стойност на общата интензивност на полето на смущението е:

където GН е номиналната чувствителност на приемника, μV;

Затихване в антенния път на приемника;

Дължина на фидера;

(S/N)pr.in - номинално отношение сигнал/шум, взето равно на 10-12;

hd.pr - ефективна височина на антената:

6. Изчисляване на обхвата на радиокомуникацията

Нека определим силата на полето, действително създадено от предаващата BS в приемащата точка за дадено качество на комуникация, използвайки формулата:

където Ec е силата на полето на сигнала, необходима за получаване на посочените индикатори за качество:

където EP.EF е средната ефективна стойност на общата напрегнатост на полето на смущението, равна на 9,43 dB

R0 = 5-10 dB - защитно съотношение за получаване на дадено качество на приемане

C = 8 dB - стойността на защитния коефициент, необходим за осигуряване на необходимото защитно отношение

Вр.н. - корекция, като се вземе предвид разликата между номиналната мощност на предавателя и мощността от 1 kW:

където Рн е номиналната мощност на предавателя, равна на 30 W. Ето защо:

Vf - затихването в резонатори, мостови филтри и антенни делители се приема равно на 3 dB;

Вh2 - корекция, като се вземе предвид височината на приемната антена на AC, dB:

За h2 = 3m: ;

Vrel - корекция с отчитане на терен, различен от Dh=50 m, dB.

Dh се определя по формулата:

където Hmax и Hmin са максималните и минималните коти на терена по пътя на разпространение в избраната посока, равни на 200 m и 50 m.

следователно

Според графиката (Фигура 7) определяме Vrel (Vrel = 9 dB)

Du - усилване на приемната и предавателната антени, равно на 7 dB;

Замествайки получените стойности, определяме силата на полето, действително създадена от предаващата BS в приемащата точка за дадено качество на комуникация:

След като определихме силата на полето, според графиката (Фигура 8) определяме очаквания обхват на комуникация - 40 km.

7. Блокова схема на базовата станция

Фигура 9 показва общия принцип на изграждане на базова станция.

7.1 Блокова схема на еднозонова транкингова система

Структурата на еднозонова канална система е показана на фигура 10.

Устройството за комбиниране на радиосигнали се използва за комбиниране и разклоняване на сигналите, идващи от предавателя и приемника на ретранслатора. Ретранслаторът е набор от трансивъри, обслужващи една двойка носещи честоти. Един повторител може да осигури два или четири канала за трафик. Четири канала за обслужване на 50-100 радиоканала; 8 канала - 200-500AC; 16 канала - до 2000 радио абоната. Зоната на покритие на BS при честота 160 MHz е 40 km; при честота 300 MHz - 25-30 км; на честота 300 MHz - 20 км.

Превключвателят обработва целия системен трафик. Устройството за управление осигурява взаимодействие на всички BS възли. Той обработва повиквания, удостоверява обаждащите се, поддържа опашки за повиквания и прави записи в базите данни за плащания, базирани на време.

Терминалът за поддръжка и експлоатация е предназначен да следи състоянието на системата, да диагностицира повреди и да прави промени в базата данни на абонатите.

Централната станция на зоната на обслужване включва няколко приемо-предаватели, чийто брой зависи от броя на каналите и броя на обслужваните абонати.

Трансивърът на всеки канал се управлява от контролер. Максимална сумаВ централната станция има до 24 канала, като един канал може да обслужи до 30-50 абоната. За взаимодействие с всички контролери на централната станция се използва интерфейсен блок, който е свързан към всички контролери чрез обща управляваща шина, като по този начин осигурява управление, отчитане и таксуване на връзките.

В Русия най-известните протоколи на трънкинг системи са: SmarTrunk II, MPT 1327, LTR и SmartZone. Протоколът MPT 1327 е предназначен за създаване на големи оперативни радиокомуникационни мрежи с практически неограничен брой абонати.

Типична спецификация на оборудването в честотната лента 450 MHz за мобилни сайтове:

Основно оборудване: Количество:

Регионален контролен процесор T1530 1;

Операторски пулт състоящ се от: компютър и принтер;

Софтуер на операторската конзола T1504 1;

Превключващ блок T1560 1;

Канална интерфейсна платка T1560-02 3;

Интерфейсна платка T1560-03 за една 2-проводна линия 1;

Повторител T850 (50W, 100% режим на работа) 4;

Контролер за транкинг канали T1510 4;

Системен интерфейс T1520 1;

Модем T902-15 2;

Кабинет 3 8RU 2.

Антено-фидерно оборудване: Брой:

Комбинатор M101-450-TRM 1;

Дуплекс филтър TMND-4516 1;

Приемно разпределително табло TWR8/16-450 1;

Стационарна антена ANT 450 D6 - 9 (усилване 6-9 dB) 2;

Коаксиален кабел RK 50-7-58 70m;

Конектор за RK 50-7-58 2;

Мълниеприемник 1;

Адаптерни кабели 8.

Транкинг радиостанции от TAIT ELECTRONICS LTD:

Носен T3035;

Мобилен T2050.

Най-целесъобразно е изграждането на малки многозонови системи с централизирано управление и връзка с телефонна централа на базата на системата TAITNET на TAIT Electronics.

Системата TAITNET се състои от регионален контролен център, терминал за контрол на системата, базови станции и потребителско оборудване. Типично функционална диаграмаЧетиризоновата транкингова комуникационна система TAITNET е представена на блокова схема (Фигура 11).

7.2 Блокова схема на многозонова транкингова система

Системата се състои от регионален контролен център, терминал за контрол на системата, базови станции и потребителско оборудване. Регионалният контролен център включва: регионален контролер, комутатор и интерфейсни платки.

Регионален контролер (процесор за регионално управление T1530), който комбинира всички контролери на базови станции T1510 в една многоканална многозонова система. Този контролер може да управлява система, състояща се от 10 зони с 24 канала във всяка зона. Той събира информация от всички свързани BS и я предава към терминала за управление на системата.

Терминалът за управление на системата е съвместим с IBM Персонален компютъри работи със специален софтуер T1504 от TAIT Electronics.

Превключвателят T1560 се състои от комутационна матрица и интерфейсни карти. Осигурява превключване на аудио канали при междузонови връзки и аудио канали с телефонни линии.

Интерфейсните платки T1560-03 осигуряват интерфейс с двужилен телефон абонатни линии. Платките T1560-02 осигуряват връзка на превключвателя T1560 към каналите за трафик на BS чрез специални четирипроводни линии.

Ако системният оператор на TAITNET има абонатен капацитет на PBX, тогава е възможно да се организира унифицирано номериране на абонати на телефонна мрежа и абонати на транкингова система. Организацията на общото номериране се осигурява от контролера на багажника.

Оборудването на базовата станция се състои от антенно-фидерно оборудване, приемо-предаватели T850, канални контролери T1510 и системен интерфейс T1520.

BS контролерите поддържат комуникационна сесия и взаимодействат със системния интерфейс. Системният интерфейс проверява и записва връзките, предоставя информация за състоянието на системата и обменя данни с BS контролерите. Комуникацията с регионалния управляващ процесор се осъществява по специално предназначени двупроводни линии чрез модем. За свързване на абонати на BS с регионалния възел се използват 4-жични аудио линии. Контролът и управлението на базовите станции се осъществява от регионален контрольор.

Всяка база от знания има и системен контролер. Комуникацията между системните контролери на базовата станция се осъществява с помощта на модеми. Интерфейсните карти в РЦД осигуряват достъп до обществената телефонна мрежа.

Литература

1. Ръководство и задание за курсов проект по дисциплина "Комуникационни системи с подвижни обекти"

2. Записки от лекции по темата "Системи за комуникация с движещи се обекти"

3. Каталог "Системи и радиокомуникации", 1998г

4. Каталог на оборудването на Radioma, 1999 г

5. Обобщена таблица на характеристиките на транкинговите радиостанции MRT-1327

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Определяне на параметрите на клетъчната мрежа за даден град и мощност на предавателя на базовата станция. Идентифициране на броя честотни канали, които се използват за обслужване на абонати в един сектор на една клетка. Изчисляване на допустимото натоварване на телефона.

курсова работа, добавена на 04.04.2014 г


Избор на честотни канали. Изчисляване на броя на клетките в мрежата и максималното разстояние в клетката на абонатната станция от базовата станция. Изчисляване на загубите по пътя на сигнала и определяне на мощността на предавателя. Изчисляване на надеждността на проектираната клетъчна мрежа.

курсова работа, добавена на 20.01.2016 г


Избор на маршрут за полагане на оптична комуникационна линия. Изчисляване на необходимия брой канали. Определяне на броя оптични влакна в оптичен кабел, избор на неговия вид и параметри. Блокова схема на организация на комуникацията. Изготвяне на разчети за строителство.

курсова работа, добавена на 16.07.2013 г


Проектиране и блокова схема на градска телефонна мрежа, използване на унифициран двупосочен комутационен елемент. Изчисляване на интензитет на натоварване, брой канали и терминални модули. Определяне на броя на равнините на основната сцена.

курсова работа, добавена на 19.06.2012 г


Организация на влаковата радиовръзка. Изчисляване на обхвата на радиокомуникацията по маршрута и на станцията. Радиооборудване и честотен диапазон. Избор и анализ на направляващи линии. Организация на радиокомуникацията на станцията. Организиране на озвучителната комуникация на гарата.

курсова работа, добавена на 28.01.2013 г


Определяне на товара, пристигащ на станцията на системата за масово обслужване. Определяне на необходимия брой канали за напълно достъпна система при необходимо ниво на загуби. Симулация в среда GPSS World QS със загуби от необходимия брой канали.

курсова работа, добавена на 15.02.2016 г


Предназначение и видове радиокомуникации на станциите. Условия за осигуряване на необходимия обхват на комуникация между стационарна радиостанция и локомотив. Определяне на радиообхват и височина на антената. Определяне на териториални и честотни разделения.

курсова работа, добавена на 16.12.2012 г


Проектиране на фундаментални електрически схемирадиокомуникационен канал. Изчисляване на кривата на земното затихване на напрегнатостта на полето на радиовълните по време на радиовръзка между дежурния по гарата и машиниста. Разработване на честотен синтезатор, обслужващ радиоканал.

курсова работа, добавена на 12.02.2013 г


Изчисляване на мощността на предавателя за баражни и насочени смущения. Изчисляване на параметри за средства за създаване на отклонение и намеса. Изчисляване на средствата за защита от шум. Анализ на ефективността на използването на комплекс от средства за защита от смущения и шум. Блокова схема на заглушител.

курсова работа, добавена на 03/05/2011


Изчисляване на необходимото отношение сигнал/шум на изхода на РЛС. Определяне на стойността на земния множител и обсега на видимост на целта. Изчисляване на стойността на коефициента за потискане на смущенията. Работа на станцията на фона на пасивни смущения.

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 трънкинг системите с честотно разделяне 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 обобщена блокова схема на еднозонова 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 се използва нов клас абонатни устройства - дуплексни компютри, които наподобяват клетъчните телефони, но имат 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). На системи с високо качествоуслугата използва архитектура с централен превключвател (CC). 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.

Алтернатива на клетъчните мрежи могат да бъдат транкинговите комуникационни системи. Тези технологични решения се използват активно по целия свят. Много руски организации, както частни, така и обществени, предпочитат транкингови комуникации. Каква е неговата специфика? Какви са предимствата на съответните решения пред други популярни комуникационни стандарти, прилагани в Руската федерация и в чужбина?

Какво представляват трънкинг системите?

Транкинговата комуникация е вид наземна мобилна комуникационна инфраструктура от тип радиална зона. Работи чрез повторители между абонати в автоматичен режим. Освен това терминът " транкинг връзка"съответства на метода за достъп на потребителя до специален набор от канали, в рамките на който се разпределя безплатен ресурс за конкретен абонат за периода на връзка.

Транкинговата инфраструктура най-често се представя от:

Наземно оборудване;

Абонатни станции.

Първият елемент от транкинговата инфраструктура включва базови станции и контролери. Съвременните видове оборудване от подходящ тип позволяват да се осигурят комуникации в рамките на индивидуални, групови или излъчващи видове разговори. В някои случаи е възможно да се свърже една абонатна станция с друга без достъп до ресурсите на базовата станция.

Разглежданият тип комуникации е приложим за решаване на широк кръг от проблеми на държавните правоприлагащи органи. Важно е да се спазват техническите изисквания на SORM в транкинговите комуникационни системи. Те, като правило, са заложени в ведомствени правни актове.

Принципи на транкинговата комуникация

Нека разгледаме основните принципи на изграждане на транкингови комуникационни системи.

Съответната технология включва използването на ултракъси вълни, подобно на клетъчните комуникации. За да се увеличи обхватът на сигналите, в трънкинговата инфраструктура се използват повторители. По-горе отбелязахме, че съдържа базови станции. Тя може да бъде представена от един или няколко обекта - в първия случай мрежата ще бъде класифицирана като еднозонова, във втория - като многозонова.

Първите транкингови комуникационни мрежи позволиха да се организира взаимодействието на няколкостотин абонати. Сега, чрез включване на необходимия брой базови станции, е възможно да се осигури комуникация между практически произволен брой абонати. Транкинг операторът може да разпределя приоритетите на обажданията и да осигурява комуникации в различни режими - симплекс, дуплекс. Съвременната инфраструктура от подходящ тип може да защити каналите от неоторизиран достъп и подслушване и позволява устройствата да бъдат свързани към Интернет. Транкинговите комуникационни системи са цифрови и аналогови.

Кой използва транкинг системи?

Транкинговите системи, които, както отбелязахме по-горе, са радиално-зонови елементи на мрежовата инфраструктура и работят в ултра-къс диапазон, са насочени главно към корпоративни клиенти и правоприлагащи органи. Докато основните клиенти на клетъчните оператори са физически лица. Транкингът е най-подходящ за организиране на оперативни комуникации в рамките на групи от специалисти - например при дежурство, изпълнение на задачи, помощ на други хора, ако говорим за спешни услуги.

По-горе отбелязахме, че въпросният е търсен от държавните служби. Всъщност съответните структури са основните потребители на този вид комуникация. Това се дължи на редица фундаментални разлики между транкинговите комуникации, по-специално от клетъчните комуникации, които са познати на обикновените граждани. а именно:

Възможността почти мигновено - в рамките на 0,5 секунди - да свържете един абонат с друг;

Определяне на приоритет;

Възможността абонатите да комуникират помежду си без използване на базова станция;

Наличие на ресурси за конфигуриране на мрежата в съответствие със задачите на потребителя;

Възможност за организиране на групови, излъчващи, спешни, отложени повиквания;

Наличие на ресурси за криптиране на комуникации, възможност за слушане на разговори от трета страна.

Тези опции не са типични за обикновените клетъчни комуникации. Мобилният стандарт Push To Talk има някои прилики с трънкинг технологиите. Но по много критерии не е подходящ за обществени услуги.

Защо клетъчната комуникация е по-добра от транкинга? На първо място, възможността за прехвърляне на файлови данни с висока скорост - съвременните 4G стандарти позволяват достигане на десетки мегабита в секунда. Заслужава обаче да се отбележи, че транкинговата комуникация, представена в стандарта TETRA (ако говорим за технологията във версия R2), по принцип също е способна на високоскоростен трансфер на данни.

TETRA е цифрова технологиявъпросните комуникации. Но си струва да се отбележи, че TETRA транкинговата връзка във версията RI е малко по-ниска от стандарта R2 - по-специално по отношение на скоростта на пренос на данни. Въпреки че по отношение на основните опции, възможностите на двете технологии като цяло са сравними. Ще бъде полезно да сравните други общи транкинг стандарти с тях.

Основни стандарти за транкингови комуникации

Най-разпространените технологии включват преди всичко тези, класифицирани като цифрови. Аналоговата трънкинг инфраструктура не е в голямо търсене в момента. Най-популярните комуникационни стандарти от този тип са:

Нека разгледаме характеристиките на всеки от тях по-подробно.

EDACS стандарт

Стандартът EDACS е разработен от известната шведска корпорация Ericsson. Класифициран е като затворен. Този стандарт включва предаване на данни по канали, като се използва широк диапазон от честоти (но в рамките на 870 MHz). В рамките на една транкингова мрежа позволява комуникация между 16 хиляди абоната.

Въпросният стандарт е доста надежден, но се счита за остарял, тъй като всъщност включва прехвърляне аналогови сигнали, макар и с помощта на цифрова инфраструктура. Освен това, както отбелязахме по-горе, той е затворен. Адаптирано за него транкингово комуникационно оборудване може да бъде произведено само от компанията разработчик.

iDEN стандарт

Този стандарт също е затворен. Разработен е от Motorola Corporation. Най-търсен е в Северна Америка и някои страни Южна Америка, в Азия. Разглежданата технология позволява да се реализират услуги, познати на абонатите на клетъчни оператори в транкинговата мрежа - например изпращане на SMS, факсове, свързване с интернет.

В Русия съответният стандарт не е получил широко разпространение, според експерти това се дължи на факта, че използваните в него честоти - 805-821 MHz или 855-866 MHz - не са много оптимални от гледна точка на решаване на проблеми от основните потребители на транкингови комуникационни системи, към които, както отбелязахме по-горе, спадат обществените услуги. Между другото, Motorola пусна редица решения, които са съвместими както с трънкинг, така и с клетъчни комуникационни технологии.

Тетрапол PAS

Този комуникационен стандарт е разработен във Франция от Matra Communication по поръчка на френските разузнавателни служби. Характеризира се с използването на доста ниски честоти - от 70 до 520 MHz, чието използване не е много популярно в други страни. Въпреки това в Русия са направени опити да се тества съответният стандарт за транкингови комуникации.

ТЕТРА

По-горе разгледахме някои аспекти на технологията TETRA. Нека проучим неговите специфики по-подробно.

Трънкинг комуникацията TETRA е от своя страна отворен комуникационен стандарт, разработен от европейски специалисти. Извън Европа за дълго времене беше много разпространен, но сега се използва от много руски, азиатски компании, африкански и южноамерикански фирми.

Отвореността на разглеждания стандарт позволява на различни производители на оборудване за трънкинг комуникации да осигурят съвместимост с него. Компания, която планира да произведе съответното устройство, трябва в същото време да стане член на организацията MoU TETRA, като по този начин потвърди готовността си да насърчава развитието на тази технология. Много съвременни марки, произвеждащи оборудване за транкингови мрежи, се присъединиха към тази организация.

По-горе отбелязахме, че стандартът R2 позволява трансфер на данни с висока скорост. Това е възможно по-специално поради факта, че транкинговите комуникации, използващи подходяща технология, се комбинират с широколентови клетъчни канали.

В Русия стандартът TETRA е известен под марката Tetrarus. Така той беше използван за изграждане на телекомуникационна инфраструктура по време на Олимпиадата в Сочи.

APCO 25

Друга популярна трънкинг технология е APCO 25. Разработена от Security Communications Association. Седалището на тази структура се намира в САЩ, в щатите Вирджиния и Флорида.

Предимството на този стандарт е възможността за осигуряване на комуникация през канали с високо ниво на сигурност, постигнато чрез използването на различни технологии за криптиране. Друга забележителна характеристика на APCO е, че позволява използването на широк диапазон от честоти – от 139 до 869 MHz. Високо нивосигурността, която се осигурява от съответните транкингови комуникационни системи, предопределя доста високото му търсене сред руските разузнавателни служби.

Струва си да се отбележи, че Руската федерация има свои собствени комуникационни стандарти, работещи на принципите на транкинг. Използването им е продиктувано от необходимостта да се създаде изключително надеждна и сигурна комуникационна инфраструктура. Когато се използва този подход, във въоръжените сили на Руската федерация се използва транкингова комуникационна система. Много от комуникационните технологии, използвани от руската армия, са предназначени специално за нуждите на отбраната и не са предназначени за масово приемане.

Основни доставчици на транкингови комуникационни услуги в Руската федерация

Нека да разгледаме кои марки в Руската федерация предоставят услуги, използвайки въпросните технологии.

Известен руски оператор на транкингови комуникации е компанията RadioTel. Разполага с инфраструктура, позволяваща връзка с градските станции. Доставя решения за службите за спешна помощ, Министерството на извънредните ситуации и частни клиенти.

Един от най-големите транкингови оператори в Руската федерация е Tetrasvyaz. Специализира в внедряването на решения в рамките на стандарта TETRA в различни региони на Русия. Предоставя широка гама от услуги – от проектиране на транкинг мрежа до въвеждането й в експлоатация.

Друга голяма марка на пазара на транкингови решения е Regiontrunk. Компанията предоставя услуги главно в Москва и региона, както и в някои региони на центъра на Руската федерация. Марката се позиционира като доставчик на решения, адаптирани към спецификациите на бизнес процесите на конкретни клиентски организации.

Друга известна компания, която работи в сегмента на транкинговите технологии, е Center-Telko. Може да се отбележи, че неговата инфраструктура използва решения, работещи в рамките на стандарта EDACS.

Перспективи за развитие на транкингови решения в Руската федерация

И така, ние проучихме какво е трънкинг комуникация, принципът на изграждане на комуникации, използвайки неговите стандарти. Нека сега да видим какво казват експертите относно перспективите за развитие на съответните решения в Русия. Този брой е тема на големи конференции с участието на представители на телекомуникационната индустрия на Руската федерация - отдели, доставчици на услуги и техните клиенти.

Общността обсъжда предимствата на самите транкингови решения, предимно пред клетъчните технологии, както и приложимостта на съществуващите стандарти за комуникационни данни в Руската федерация. По този начин сред експертите в областта на въпросните решения има широко разпространена гледна точка, според която технологията TETRA ще бъде оптимална за Русия, като се вземат предвид особеностите на развитието на комуникационните услуги в Руската федерация.

По-горе отбелязахме, че стандартът TETRA беше избран за изграждане на комуникационната инфраструктура на Олимпиадата в Сочи. Но в Русия по един или друг начин са представени повечето от транкинговите комуникационни технологии, които се използват навсякъде по света - и това не включва специалните военни разработки. Големият брой решения от съответния тип, внедрени в Руската федерация, се дължи преди всичко на липсата на единни, федерално приети критерии за избор на оптимални технологични платформи за изграждане на транкингова инфраструктура.

Развитието на подходящ тип комуникация в Русия може да бъде усложнено от нееднозначното възприемане на ползите от тези решения от ръководителите на отдели, които са основните потребители на въпросните технологии. Превъзходството на транкинговата инфраструктура над клетъчни мрежи. Това се дължи на различни причини.

На първо място, фактът, че оборудването на аналоговите транкингови комуникационни системи и цифровите решения от съответния тип като правило е значително по-скъпо от устройствата за използване на клетъчни технологии. В същото време отделите често не вземат предвид очевидните предимства на транкинговите комуникации - които се състоят преди всичко в ефективността и сигурността на преговорите и преноса на информация. В допълнение, действителните разходи, свързани с използването на комуникации при използване на транкингови решения, могат да бъдат значително по-ниски, отколкото в случая на клетъчни комуникации - при правилно проектиране на този тип комуникационна инфраструктура.

Струва си да се отбележи, че принципът на трънкинг комуникация е приложим не само за осигуряване на бързи преговори между абонатите. На базата на подходящи технологии могат да се реализират системи за определяне местоположението на даден обект – в комбинация с неговите GPS координати, както и проследяването му от центрове за мониторинг. В същото време, когато се изгражда подходяща инфраструктура, може да не е необходимо да се въвеждат относително скъпи дуплексни решения - симплексните устройства може да са достатъчни. Този методизползването на транкингови комуникации е друг фактор за нарастващия интерес към него от различни руски компании и отдели.

Резюме

И така, проучихме какво представляват трънкинг технологиите и разгледахме основните комуникационни стандарти, които им съответстват. Основните потребители на съответните решения са руските разузнавателни служби, ведомствени структури и големи предприятия. Подразделенията на руската армия използват транкингови комуникационни системи от затворен тип, предназначени специално за решаване на военни проблеми.

Основните предимства, които характеризират разглежданите технологии, са: скорост на обмен на данни, информационна сигурност, висока скорост на трансфер на данни (ако говорим за съвременни цифрови стандарти), възможност за изграждане на мрежи в голям мащаб - при условие че високопроизводителна база станции се използват и са представени в достатъчен брой.

Транкинговите мрежи имат много общо с клетъчните мрежи - работа в ултра-къс обхват, възможност за прехвърляне на текстови съобщения между устройства, както и получаване на достъп до интернет при използване на подходящите устройства. Хардуерните решения, използвани в транкинговата инфраструктура, обикновено са по-скъпи. Но с оптимизирано внедряване компанията клиент може да спести значително - предимно от трафик.

В света са приети доста голям брой стандарти за транкинг комуникация. В Русия и Европа най-популярната технология е TETRA, в САЩ - APCO. Въпреки че в Руската федерация повечето от съществуващите в света транкинг стандарти се използват с различна степен на активност.

Перспективите за съответния вид комуникация в Руската федерация до голяма степен зависят от това кои технологии ще бъдат приети като водещи, поне в повечето региони на страната. Има основание да се каже, че основният стандарт ще остане „TETRA“ - като най-подходящ за Русия въз основа на спецификата на развитието на телекомуникационния пазар на страната.

Друго важно условие за успешното развитие на такова технологично направление като транкингови комуникации в Руската федерация е повишаването на нивото на знания и компетенции на ръководството на отделите, които са действителни и потенциални потребители на съответните решения. Засега за много държавни структури предимствата на разглежданите технологични концепции не са съвсем очевидни. Но, разбира се, транкинговите решения в Руската федерация имат свои потребители и те вече се използват активно. Русия прие правила, регулиращи използването на съответните технологии от разузнавателните служби. По този начин вече на ниво законодателно регулиране в Руската федерация са създадени условия за развитие на транкингови комуникации.

Разбира се, може да се наложи да се разработят и приемат допълнителни правни актове, чието действие ще се разшири и в гражданските сфери - но ако бизнесът и основните ведомства са заинтересовани, можем да очакваме появата на съответните инициативи на ниво регулаторна държавни структури.

Развитието на разглежданите технологии в Руската федерация може да се проследи в разширяването на областите на тяхното приложение, както и в подобряването на хардуерните компоненти и софтуера, използвани за осигуряване на функционирането на транкинговата инфраструктура.