Лабы по информатике / Лабораторная работа №3 / Задание №2. Книги / kniga02

3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ

Принцип свободного доступа абонентов к общему частотному ресурсу позволяет абонентской станции работать на любом канале связи в выделенной полосе частот. Этот принцип аналогичен принципу «общая шина», используемому в электронных вычислительных машинах.

Принцип свободного доступа абонентов к общему частотному ресурсу получил название «транкинг» (Trunking). В соответствии с «Концепцией использования в России транкинговых систем при организации коммерческих систем связи» под термином «транкинг» понимается метод равного доступа абонентов к общему выделенному пучку каналов, при котором конкретный канал закрепляется для каждого сеанса связи индивидуально в зависимости от распределения нагрузки в системе.

3.1. Архитектура транкинговых систем

3.1.1. Однозоновые системы.

Основные архитектурные принципы транкинговых систем рассматриваются на обобщенной структурной схеме однозоновой транкинговой системы, представленной на Рис. 2.

Инфраструктура транкинговой системы представлена базовой станцией (БС), в состав которой, помимо радиочастотного оборудования (ретрансляторы, устройство объединения радиосигналов, антенны) входят также коммутатор, устройство управления и интерфейсы различных внешних сетей.

Ретранслятор. Под ретранслятором в данном случае понимается набор приемопередающего оборудования, обслуживающего одну пару несущих частот. До последнего времени в подавляющем большинстве транкинговых систем одна пара несущих означала один канал трафика. С появлением систем стандарта TETRA и системы EDACS ProtoCALL, предусматривающих временное уплотнение каналов (TDMA), один ретранслятор может обеспечить два или четыре канала трафика.

Антенны. Принцип построения транкинговых систем заключается в том, чтобы создавать зоны радиоперекрытия максимально большими. Поэтому антенны БС, как правило, размещаются на высоких мачтах или сооружениях и имеют круговую диаграмму направленности.

Возможно использование направленных ФАР при использовании определенной топологии сети. БС может располагать как единой приемопередающей антенной, так и раздельными антеннами для приема и передачи. В некоторых случаях на одной мачте может размещаться несколько приемных антенн для борьбы с замираниями, вызванными многолучевым распространением.

Устройство объединения радиосигналов позволяет использовать одно и то же антенное оборудование для одновременной работы приемников и передатчиков на нескольких частотных каналах. Ретрансляторы транкинговых систем работают в дуплексном режиме, причем дуплексный разнос частот составляет от 3 МГц до 45 МГц.

Коммутатор в однозоновой транкинговой системе обслуживает весь ее трафик, включая соединения подвижных абонентов (абонентских станций - АС) с ТФОП и все вызовы, связанные с передачей данных.

Устройство управления обеспечивает взаимодействие всех узлов базовой станции. Оно также обрабатывает вызовы, осуществляет аутентификацию вызывающих абонентов, ведение очередей вызовов, внесение информации по переговорам в базы данных. В некоторых системах управляющее устройство регулирует максимально допустимую продолжительность соединения с ТФОП. Как правило, используются два варианта регулировки: принудительное уменьшение продолжительности соединения в заранее заданные часы наибольшей нагрузки и адаптивное.

Интерфейс ТФОП реализуется в транкинговых системах различными способами. Наиболее часто на сегодняшний день подключение производится по двухпроводной коммутируемой линии (система SmarTrunk). Современные транкинговые системы имеют в составе интерфейса ТФОП аппаратуру прямого набора, обеспечивающую доступ к абонентам транкинговой сети с использованием стандартной нумерации АТС. Соединение с ТФОП является традиционным для транкинговых систем, но в последнее время все более возрастает число приложений, предполагающих передачу данных, в связи с чем наличие интерфейса сети с коммутацией пакетов (СКП) становится обязательным.

Терминал технического обслуживания и эксплуатации располагается, как правило, на БС однозоновой сети. Терминал предназначен для контроля за состоянием системы, проведения диагностики неисправностей, учета тарификационной информации, внесения изменений в базу данных абонентов. Большинство транкинговых систем имеют возможность удаленного подключения терминала через ТФОП или СКП.

Диспетчерский пульт. Характерными элементами инфраструктуры транкинговой системы являются диспетчерские пульты, предназначенные для работы с группами абонентов. Диспетчерские пульты могут включаться в систему по абонентским радиоканалам или подключаться по выделенным линиям непосредственно к коммутатору БС. В рамках одной транкинговой системы может быть организовано несколько независимых сетей связи, каждая со своим диспетчерским пультом.

Абонентское оборудование транкинговых систем включает в себя широкий набор устройств. Наиболее распространенными являются симплексные и полудуплексные радиостанции. Их пользователи имеют возможность связываться лишь с АС внутри своей рабочей группы и диспетчером.

К перспективным и широко внедряющимся на сегодняшний день АС относятся дуплексные радиостанции, обеспечивающие не только полноценное соединение с ТФОП, но и возможность групповой работы в полудуплексном режиме.

Относительно новым классом устройств для транкинговых систем являются терминалы передачи данных (ТПД). В аналоговых транкинговых системах ТПД - это специализированные радиомодемы, поддерживающие соответствующий протокол радиоинтерфейса. Для цифровых систем более характерно встраивание интерфейса передачи данных в абонентские радиостанции различных классов. Как правило, это асинхронный интерфейс типа RS - 232C. В состав автомобильного ТПД включают спутниковый навигационный приемник системы, предназначенный для определения текущих координат и последующей передачи их диспетчеру на пульт.

Для подключения диспетчерских пультов используются стационарные радиостанции.

3.1.2. Многозоновые системы.

Наиболее распространенными на сегодняшний день являются системы с распределенной межзональной коммутацией. Структура такой системы показана на Рис. 6.

3.2. Классификация транкинговых систем

Метод передачи речевой информации.

По методу передачи речевой информации транкинговые системы делятся на аналоговые и цифровые системы. Передача речи в радиоканале аналоговых систем осуществляется с использованием частотной модуляции, а шаг сетки частот обычно составляет 12.5 КГц или 25 КГц.

Для передачи речи в цифровых системах используются различные типы вокодеров, преобразующих аналоговый речевой сигнал в цифровой поток со скоростью не более 4.8 КБод.