8 Транкинговые системы мобильной радиосвязи
Первые системы подвижной радиосвязи создавались и развивались в интересах государственных организаций, коммерческих структур, скорой помощи, пожарных бригад, полиции и служб безопасности. В принятой за рубежом классификации эти системы относятся к так называемым профессиональным системам подвижной радиосвязи - PMR (Professional Mobile Radio), иногда обозначение PMR понимают как частные системы подвижной радиосвязи - Private Mobile Radio. В отличие от сотовых систем существующие PMR не обеспечивают непрерывности связи при пересечении абонентами границ зон радиопокрытия, не имеют автоматического роуминга, не гарантируют абонентам других сетей одинаковый набор имеющихся услуг связи, включая вопросы оплаты.
8.1 Общие принципы построения транкинговых систем
Транкинговым системам связи (ТСС) выделены диапазоны частот 160, 450 и 900 МГц с дуплексным разнесением между каналами передачи и приема 4,6; 10,0; 45,0 Мгц соответственно. Частоты передачи базовой станции выбирают более высокими, чем частоты передачи абонентской станции. В зависимости от диапазонов (160; 450; 900 МГц) радиусы зон обслуживания представляют величину 20; 10...15 и 5...10 км соответственно.
В зависимости от нагрузки в ТСЗ используется оборудование, которые состоит из аппаратуры нескольких каналов, максимальное количество которых может достигать 32-х. Обобщенную структурную схему ТСС приведено на рис.8.1.
Рисунок 8.1 - Обобщенная структурная схема транкинговой системы связи
В состав ТСЗ входят базовая станция и абонентские станции. В свою очередь в состав базовой станции входят несколько (от 2 до 16) канальных приемо-передатчиков (ретрансляторов), устройство объединения (разъединение) канальных радиосигналов, антенна, устройство управления, коммутатор и интерфейсы ТфСОП и сети передачи данных (СПД).
Абонентские станции могут быть стационарными, автомобильными, портативными, они могут использоваться в полудуплексном или дуплексном режимах.
Ретранслятором является приемо-передатчик, который работает на одной паре несущих частот одного канала. В дуплексном режиме работы несущие разнесены на величину от 3-х до 45-ти МГц. В каждом частотном канале путем временного уплотнения может быть организованно от 2-х до 4-х временных каналов. Для увеличения дальности связи антенну с круговой диаграммой направленности размещают на наиболее высоком месте зоны обслуживания, используют передатчики с мощностью 20...50 Вт.
При расположении базовой станции на краю зоны применяются направленные антенны. Базовая станция может иметь в распоряжении как единую приемо-передающую антенну, так и раздельные антенны для приема и передачи. Для уменьшения влияния многолучевого распространения радиоволн на базовой станции может использоваться разнесенный прием.
Устройство управления обеспечивает взаимодействие всех узлов базовой станции. Оно также обрабатывает вызовы, осуществляет аутентификацию абонентов (проверку "свой-чужой"), ведение очередей вызовов и внесение записей в базы данных почасовой оплаты. В некоторых системах управления регулирует максимально допустимую продолжительность соединения с телефонной сетью.
Коммутатор обслуживает весь поток входных и исходных вызовов (весь трафик системы).
Интерфейс ТфСОП в разных ТСС реализуется по двухпроводной линии или по четырехпроводной линии с использованием цифровой системы передачи (ЦСП). Кроме соединения из ТфСОП в условиях возрастающих потоков данных организовывается интерфейс с сетью передачи данных.
Терминал технического обслуживания и эксплуатации обеспечивает контроль за состоянием системы, диагностику неисправностей, учет тарификационной информации, внесение изменений в базу данных. Транкинговые системы предназначены, в первую очередь, для создания сетей диспетчерской радиосвязи. Поэтому характерной особенностью ТСС есть наличие в них диспетчерских пультов. Дело в том, что транкинговые системы используются в первую очередь теми потребителями, чья работа не обходится без диспетчера. Это службы охраны правопорядка, быстрая медпомощь, пожарная охрана, транспортные компании, муниципальные службы.
Диспетчерские пульты могут включаться в систему по абонентским радиоканалам, или подключаться по выделенным линиям непосредственно к коммутатору базовой станции. В рамках одной транкинговой системы может быть организованно несколько независимых сетей связи, каждая из которых может иметь свой диспетчерский пульт.
Абонентское оборудование транкинговых систем содержит в себе широкий набор устройств. Наиболее многочисленными из них есть полудуплексные радиостанции, так как именно они наибольшей мерой подходят для работы в замкнутых группах. Большей частью это радиостанции с ограниченным числом функций. Их пользователи, как правило, имеют возможность связываться лишь с абонентами внутри своей рабочей группы, а также посылать экстренные вызовы диспетчеру. Впрочем, этого вполне достаточно для большинства потребителей услуг связи транкинговых систем.
В транкинговых системах, особенно рассчитанных на коммерческое использование, применяются также дуплексные радиостанции, которые скорее напоминают мобильные телефоны, но они обладают значительно большей функциональностью в сравнении с последними. Дуплексные радиостанции транкинговых систем обеспечивают пользователям полноценное соединение из ТфСОП. Как полудуплексные, так и дуплексные транкинговые радиостанции выпускаются как в портативному, так и в автомобильном исполнении. Как правило, исходная мощность передатчиков автомобильных радиостанций в 3-5 раз выше, чем у портативных радиостанций.
Относительно новым классом устройств для транкинговых систем есть терминалы передачи данных. В аналоговых транкинговых системах терминалы передачи данных - это специализированные радиомодемы, которые поддерживают соответствующий протокол радиоинтерфейса. Для цифровых систем более характерное встраивание интерфейса передачи данных в абонентские радиостанции разных классов. В состав автомобильного терминала передачи данных иногда включают и спутниковый навигационный приемник системы GPS (Global Positioning System), предназначенный для определения текущих координат и следующей передачи их диспетчеру на пульт.
В транкинговых системах используются также стационарные радиостанции, преимущественно для подключения диспетчерских пультов. Исходная мощность передатчиков стационарных радиостанций приблизительно такая же, как в автомобильных радиостанциях.