Принципы построения и функционирования

Несмотря на разнообразие транкинговых систем принципы их построения во многом совпадают. Транкинговая система может быть многозоновой и однозо­новой. В каждой зоне установлена базовая станция (БС), через которую обеспе­чивается радиосвязь с абонентами системы. В качестве абонентских устройств в транкинговых системах используют автомобильные или портативные радио­станции работающие в симплексном, дуплексном или полудуплексном режи­мах[2]. Структурная схема транкинговой системы приведена на рис.1. В состав типовой БС входят: антенны, устройство объединения радиосигналов на пере­дачу (комбайнер), ретрансляторы (приемопередатчики), устройство управле­ния, маршрутизатор и интерфейс телефонного канала и терминал. Используют­ся всенаправленные антенны при расположении БС в центре зоны. При необхо­димости могут использоваться направленные антенны. Прием и передача могут осуществляться с использованием одной приемопередающей антенны, либо на отдельные приемную и передающую антенны.

Ретранслятор - приемопередающее устройство, работающее в дуплекс­ном режиме. В транкинговых сетях с частотным разделением каналов (МДЧР) на каждый ретранслятор приходится один приемопередатчик, приемник и пе­редатчик работают на разных частотах. Для повышения надежности может осуществляться групповое резервирование ретрансляторов (например, в неко­торых системах на каждые пять рабочих приходится один резервный).

Устройство управления (УУ) обеспечивает взаимодействие между всеми узлами БС, в частности: обработку вызовов, поступающих и передаваемых по каналу управления; осуществляет аутентификацию вызовов; контролирует дли­тельность соединения с ТфОП, следит за очередностью прохождения вызовов и т.д.

Рис. 1. Структурная схема базовой станции

Маршрутизатор осуществляет обработку вызовов, производит выбор маршрута и осуществляет коммутацию абонентов, а в многозоновых системах отслеживает перемещение абонентов из зоны в зону.

Интерфейс обеспечивает сопряжение базовой станции с ТфОП.

Терминал предназначен для контроля за состоянием системы, проведени­ем тестирования аппаратуры для выявления неисправностей, оперативного вне­сения изменений в базу данных системы.

Режим работы

Транкинговые системы могут работать в следующих режимах:

Þ персональной (индивидуальной) радиотелефонной связи;

Þ групповой (диспетчерский) режим связи. Групповой режим предназна­чен для обеспечения одновременной связи между всеми участниками группы. Разговор между вызывающим абонентом и лицом, к которому он обращается, слышат все члены группы;

Þ связи с автоматической телефонной и учрежденческой телефонной станциями;

Þ непосредственной связи между радиостанциями. Мобильные радио­станции могут связаться между собой непосредственно в обход ретранслятора. Это удобно в тех случаях, когда подвижные абоненты находятся в радиусе дей­ствия своих радиостанций, но вне зоны обслуживания ретранслятора.

Принцип работы системы иллюстрируется рис.2. Для случая 4-канальной БС темные области первых четырех линий на рис.2 указывают на занятость ретранслятора, а темные области самой нижней свидетельствуют об одно­временной занятости всех каналов БС, когда абонент не может получить не­медленный доступ ни к одному из каналов. Такая ситуация называется блоки­ровкой каналов.

Если бы каналы были сформированы не на основе транкинга, то только один из них был бы доступен абоненту, как это происходит в обычной системе радиосвязи.

При автоматическом доступе к нескольким каналам на основе транкинга, вероятность быть заблокированным или получить отказ значительно уменьша­ется.

Рис. 2. Блокировка

Средняя нагрузка в транкинговой системе обычно варьируется в пределах от десятков до сотен абонентов. Факторами, определяющими нагрузочные воз­можности системы, являются режимы работы (индивидуальная или диспетчер­ская связь), частота обращения абонентов и показатель уровня обслуживания, исходя из чего, определяется необходимое число ретрансляторов. Качество об­служивания характеризуется вероятностью Р получения доступа к свободному каналу с первой попытки.

Типы транкинговых систем

Транкинговые системы отличаются разнообразием. Одним из главных признаков транкинговой системы является возможность группирования або­нентов по общим интересам. По этой причине трафик в основном замыкается внутри транкинговых сетей (до 90 %), а выход большинства абонентов на ТфОП предполагается в редких случаях. Предоставление разного набора услуг зависит от приоритетов, установленных внутри системы.

Особенность транкинговых систем - предусмотрена возможность обеспе­чения связи между абонентами системы без выхода на ретрансляторы. В систе­мах, ориентированных на организацию сетей связи общего пользования (напри­мер, сотовых), такая возможность отсутствует.

Как и все системы радиотелефонной связи, Транкинговые системы на абонентском участке используют радиоканал. Способ его организации в разных транкинговых системах различный: дуплексный, симплексный, .и двухчастот­ный симплекс, т.е. когда прием и передача ведутся на разных частотах, однако технически не обеспечена одновременная двухсторонняя передача информа­ции.

По способу предоставления радиоканала Транкинговые системы делятся на системы с каналом управления и без него. В системах без канала управления используются различные аналоговые и цифровые протоколы управления, со­единение в которых устанавливается на любом свободном радиоканале и опре­деляется путем сканирования со стороны абонентской станции.

Системы с аналоговыми протоколами управления по отношению к сис­темам с цифровыми протоколами менее эффективны, так как требуют на уста­новление соединения больше эфирного времени. В таких системах число ра­диоканалов приходится ограничивать из-за относительно большого времени ус­тановления соединения. В них обычно имеет место неравномерная загрузка приемопередающего оборудования, которая отрицательно сказывается на каче­стве работы приемопередатчиков. Системы без канала управления более деше­вы по сравнению с системами, имеющими канал управления. Системы с каналом управления более совершенны, чем без него. При этом способ выделения канала управления (закрепленный или распределенный) не принципиален.

В системах с закрепленным каналом управления имеется специально вы­деленный канал управления (т.е. один канал управления выделен для передачи и приема сигналов управления, а остальные для передачи информации). В сис­темах с распределенным каналом управления выделение для него конкретного канала динамическое, т.е. в разные моменты времени используются разные час­тотные каналы. В системах с каналом управления могут использоваться раз­личные внутренние протоколы управления.

При развертывании транкинговых систем связи общего пользования (ТССОП) и в процессе их эксплуатации операторы должны руководствоваться комплексом документов, технических требований, порядком и правилами, рег­ламентирующими работу транкинговых сетей связи (рис. 3). Для транкинговых систем связи в Российской Федерации выделены частоты в диапазонах:

160 (147-170); 400 (401- 406, 412 - 417, 422 - 427); 800 (815 - 820, 860 - 865) Мгц.

Рис. 3

Следует иметь в виду, что транкинговые системы связи, имеющие выход в ТфОП, должны рассчитываться из средней нагрузки на канал не менее 0,25 Эрл при вероятности блокирования вызова менее 0,05.

В настоящее время на рынке средств подвижной связи помимо отечест­венных систем сухопутной подвижной связи (АЛТАЙ, ВОЛЕМОТ) в большом количестве представлено оборудование различных зарубежных производите­лей, которое позволяет развернуть сети транкинговой радиосвязи радиальной, радиально-зоновой либо квазисотовой структур, работающих в различных диапазонах частот и предоставляющих потребителям определенный набор услуг.

Для ТССОП обязательным является применение дуплексной радиосвязи. Это накладывает существенное ограничение на выбор частоты рабочих каналов в сети, так как абонентские радиостанции (радиотелефоны) должны иметь раз­вязку между приемником и передатчиком. Развязку можно выполнить лишь ис­пользуя радиостанции в 2-диапазонном варианте (например, 160 и 450 МГц) либо при большом «дуплексном разносе» в диапазоне 450 МГц (например, пе­редача в диапазоне 403- 430 МГц), прием в диапазоне (450- 470 Мгц). Здесь не­избежны трудности в назначении частот. Помимо этого, при использование ду­плексной радиосвязи резко возрастает стоимость абонентской радиостанции (например дуплексная носимая радиостанция Н70 фирмы NOKIA стоит около 1800 долл.).

Транкинговые системы, реализующие разные протоколы транкинга (стандарты), имеют разные возможности.

Система ВОЛЕМОТ

ВОЛЕМОТ работает в диапазоне частот около 330 МГц, в котором может быть организовано 188 дуплексных радиоканалов. Для передачи сигналов от БС к АС используется диапазон 337,1375 - 341,8125 МГц, а для передачи сиг­налов от АС к БС соответственно 301,1375 - 305,8125 МГц. Каналы отстоят друг от друга на 25 кГц.

ВОЛЕМОТ содержит (рис.4): центральную коммутационную станцию (ЦКС), зоновые коммутационные станции (ЗКС), если это необходимо, базовые (БС), абонентские радиостанции (АС). Система имеет сотовую структуру и мо­жет быть построена таким образом, что зоны радиосвязи, перекрываясь, обес­печивают сплошное покрытие территории или, как показано на рис.4, остаются участки, на которых связь не обеспечивается.

В зоне используются от 2 до 60 радиоканалов. ЦКС обычно размещается в зоне с наибольшим количеством абонентов и подключается к телефонной се­ти общего пользования (ТфОП) и БС. Количество соединительных линий (ка­налов) между любой БС и ЦКС равно количеству радиоканалов данной БС.

Легко заметить, что такая структура сети допустима только при большой концентрации абонентов в центральной зоне и малой в периферийных зонах. Дело в том, что соединения абонентов периферийных зон со стационарными абонентами, находящимися в той же зоне, оказываются излишне «длинными», так как устанавливаются через соединительные линии между БС и ЦКС и далее обратно в свою зону через ТфОП.

Рис. 4.

Если количество абонентов в периферийных зонах велико, то целесооб­разно обеспечить возможность их непосредственного соединения с абонентами АТС, минуя ЦKC. Это позволяет сократить количество соединительных линий (СЛ) между БС периферийной зоны и ЦКС, а также исключить участие в мест­ных соединениях (в периферийной зоне) ТФОП, которая связывает периферий­ную зону с зоной ЦКС, для этого предусмотрена установка в периферийных зо­нах зоновых коммутационных станций (ЗКС). ЗКС подключается к ЦКС и к АТС ТфОП основной зоны.

В периферийной зоне с ЗКС соединения абонентов с местными абонен­тами ТфОП осуществляется через ЗКС и местную АТС, а соединения с абонен­тами основной и других периферийных зон (если они есть) - через ЗКС и ЦКС (рис.4). При этом количество СЛ между ЗКС и ЦКС может быть значительно меньше количества радиоканалов зоны, так как весь местный график пропуска­ется, минуя эти СЛ.

Кроме того, предусматривается возможность организации между ЗКС и ЦКС до 4-х соединительных линий, которые включаются в ЦКС на правах ра­диоканалов, занимая канальную емкость ЦКС. В ЗКС для подключения та­ких линий предусмотрены специальные комплекты магистральных каналов.

ВОЛЕМОТ позволяет создавать сети, имеющие центральную и до 15 пе­риферийных зон с ЗКС или без них. Общее количество радиоканалов в сети без ЗКС не должно превышать канальной емкости ЦКС - 89 радиоканалов (поло­вина общего числа 188 дуплексных радиоканалов). Установка в периферийной зоне ЗКС позволяет организовать до 19 радиоканалов, заняв 2-4 канальных ввода ЦКС для подключения ЗКС, т.е. установка в периферийных зонах ЗКС позволяет увеличить общее количество радиоканалов в сети с 89 при простей­шей схеме сети до 345 (60 каналов в центральной зоне, по 19 каналов в 15 пе­риферийных зонах при 2 СЛ между ЦКС и ЗКС). При этом естественно предпо­лагается использование радиокадалов с одинаковыми частотами в территори­ально разнесенных зонах сети.

Для организации связи в регионах с низкой абонентской плотностью в системе, кроме периферийных зон при ЦКС (первичных), предусмотрена воз­можность организации до 7 периферийных зон при ЗКС (вторичных), образуя сеть ЗКС. Предельная емкость сети определяется техническими ограни­чениями коммутационных станций, составляющей для ЦКС - 10 тыс. АС, для ЗКС - 1 тыс. АС.

Система АЛТАЙ

Долгое время была единственным видом подвижной связи общего поль­зования на территории бывшего СССР. Даже в 1994 г. сети связи АЛТАЙ рабо­тали в 120 городах, численность абонентов составляла 53% общего числа або­нентов мобильной связи в России.

Первоначально система АЛТАЙ (рис. 5) строилась как радиальная с одной зоной обслуживания. Она состоит из центральной станции (ЦС), диспетчерских пунктов (ДП), абонентских станций (АС). Взаимодействует с ТфОП, обеспечивая связь АС системы между собой и абонентами ТфОП. Количество абонентов с правом автоматического установления исходящих соединений ограничено. Связь АС с абонентами ТфОП, не имеющими права на автоматическое соеди­нение, осуществляется через диспетчерские пункты.

Полоса частот передачи сигналов от ЦС к АС - 337, 1375 - 341,8125МГц и от АС к ЦС - 301, 1375 - 305,8125 МГц. В этой полосе организовано 188 радио­каналов с шириной полосы 25 кГц. Все каналы диапазона разделены на определенные группы, каждая из которых называется стволом. Весь диапазон разбит на 22 ствола, все стволы, кроме 7-го, имеют по 8 каналов. Ствол 7 имеет 7 каналов.

Комплект оборудования системы АЛТАЙ обеспечивает возможность создания одной зоны с использованием радиоканалов одного ствола. Размер зоны определяется радиусами действия ЦС и АС, который в зависимости от высоты антенны и ландшафта составляет 20 - 40 км. Все каналы доступны всем АС.

Один комплект системы АЛТАЙ содержит до 300 АС, из которых 100 имеют право автоматической связи с ТфОП, остальные связываются с ТфОП через оператора ДП. В состав оборудования зоны могут входить до 18 ДП. Всем АС зоны предоставлено право автоматической связи между собой. ЦС \ подключается к АТС ТфОП четырьмя исходящими СЛ.

Структура сети

Последующее развитие технических решений на базе электронной АТС КВАНТ-Е, приемопередающих станций ППС-4В, нескольких стационарных и мобильных портативных АС позволяет создавать сети, построенные по прин­ципу радиально-зоновой или даже псевдосотовой архитектуры, в которой мо­жет быть использовано до 32 радиоканалов. Подобные сети могут строиться поэтапно.

Так, при строительстве сети связи в крупном городе первоначально под­ключается коммутационное оборудование, например, с 16-канальной группой ППС. Аналогичное оборудование с меньшим количеством АС размещается в населенных пунктах меньшего размера, расположенных на сравнительно небольших расстояниях, причем услуги связи и в городе и в населенных пунктах налаживаются первоначально без взаимодействия между собой. Впоследствии эти сети объединяются в радиально-зоновую сеть через ЦК (центральный ком­мутатор) по общему каналу управления.

При увеличении числа АС система наращивается путем установки до­полнительных ППС (т.е. базовых станций).

Рис. 5. Структура сети АЛТАЙ

АЛТАЙ - система с децентрализованным управлением, в которой для передачи сигналов управления (например, вызовов) используется любой сво­бодный канал. Сигналы управления - аналоговые, в виде тональных посылок.

Системы стандарта SMARTRUNK

Система SmarTrunk (1992) специально разработана для применения в сельских местностях и развивающихся странах. За короткий срок технология SmarTrunk стала мировым стандартом. На сегодня более тысячи систем обслу­живают сотни тысяч абонентов по всему миру. SmarTrunk II - это новое поко­ление популярной радиотелефонной системы.

Система имеет следующие технические данные:

Þ рабочий диапазон частот 147 - 174 МГц (VHF) и 403 - 470 МГц (UHF);

Þ количество каналов - до 16 дуплексных;

Þ количество абонентов зависит от типа используемого контроллера: ST-850, ST-852, ST-853, и в последнем случае достигает 4096;

Þ типы вызовов

- абонент системы -ТфОП,

- абонент - абонент системы,

- групповой вызов,

- срочный и аварийный вызовы,

- приоритетный вызов,

- диспетчерский вызов;

Þ тип сигналов управления: аналоговый DTMF[3] (SmarTrunk) или цифровой BPSK[4] (SmarTrunk II). Сигналы передаются в голосовом диапазоне перед установлением соединения.

Метод управления основан на сканировании абонентских радиостанций.

Структура сети

Основным элементом системы (рис. 6) является многоканальная базовая станция, оснащенная ретрансляторами (приемопередатчиками) и транкинговыми контроллерами. Все радиоканалы полностью независимы друг от друга, это позволяет в случае необходимости разносить оборудование системы на значи­тельное расстояние.

Рис. 6. Структурная схема 4-канальной сети

Контроллер каждого канала имеет выходы на 2 двухпроводные абонент­ские линии. Обычно один из выходов подключается к АТС ТфОП, а второй к местной (учрежденческой) АТС (У АТС) либо к спутниковой линии связи. На­бор в линию импульсный или тональный (DTMF). Набор со стороны абонента АТС (У АТС) тональный или импульсный (через детектор «щелчков»). При ис­пользовании специального конвертера можно перейти от двухпроводных або­нентских линий к трехпроводным соединительным линиям, что дает каждому абоненту полный телефонный номер без донабора в тональном режиме. (DTMF). Здесь надо учитывать, что отечественные ТФ аппараты не имеют ре­жима DTMF, а Министерство связи РФ запрещает использование двухпровод­ных абонентских линий для входа в ТфОП.

Комбайнер - устройство, позволяющее складывать сигналы от нескольких передатчиков, направлять их в общую передающую антенну и обеспечивающее развязку сигналов и их фильтрацию. Тип комбайнера зависит от разноса кана­лов по частоте. Если каналы расположены с разносом не менее 150 кГц для диапазона VHF и не менее 250 кГц для диапазона UHF, то в качестве комбай­неров применяются объемные резонаторы с затуханием в полосе частот не бо­лее 3,5 - 4 дБ. При разносе каналов менее 150 кГц (например, 12,5 или 25 кГц) применяются комбайнеры гибридного типа.

При этом в тракт передачи вносится существенное затухание: при сложе­нии 2-х сигналов 3,8 дБ, при сложении 4-х - более 7 дБ и более 10 дБ (10 раз по мощности) при сложении 8 каналов, поэтому для транкинговой системы, имею­щей 8 каналов с разносом по частоте 25 или 12,5 кГц, используется разделение каналов на 2 четверки, работающие каждая на свою передающую антенну.

В результате расстройки комбайнера в процессе эксплуатации могут воз­никать перекрестные помехи между рабочими каналами транкинговой системы и возрастать уровни побочных излучений, создающих помехи другим радио­средствам.

Центральным элементом системы SmarTrunk является контроллер, под­ключенный к приемопередатчику рабочего канала. Он отвечает за загрузку сво­его канала, вырабатывает сигналы управления, определяет, может ли АС ис­пользовать данный канал, каковы его привилегии, в том числе по выходу в ТфОП.

Связь между подвижными абонентами в системе организуется следую­щим образом. После включения питания каждая АС начинает последовательно просматривать все радиоканалы, заложенные в ее памяти, в поисках вызывного сигнала. При обнаружении своего вызывного кода она прекращает сканирова­ние и подает звуковой сигнал, оповещающий владельца о поступлении вызова. После этого начинается диалог между абонентами.

При необходимости вызвать какую-либо из АС по радиоканалу или вый­ти в ТфОП пользователь набирает код желаемого вызова. АС последовательно просматривает доступные радиоканалы, и, найдя свободную частоту, обеспечи­вает связь с приемопередатчиком базовой станции. Предоставляя канал пользователю, радиостанция оповещает его об этом звуковым сигналом. Далее произ­водится набор номера ТфОП или добавочного номера подвижного абонента. После этого пользователь ведет разговор.

Чтобы позвонить подвижному абоненту с ТфОП, надо набрать телефон­ный номер одного из приемопередатчиков системы и после звукового сигнала соединения набрать добавочный номер нужного абонента. Услышав ответ можно вести разговор. Если пользователь не отвечает или у него выключена АС, звонящий услышит сигнал «занято». Если система имеет несколько БС и местоположение абонента неизвестно, можно попытаться найти его в зоне дей­ствия других приемопередатчиков.

Контроллер ST-850 позволяет вести базу по абонентам, в которой содер­жатся дополнительные номера тех, кто может пользоваться данным радиокана­лом, основные ограничения для каждого абонента (максимальная разрешенная продолжительность разговора, разрешение на выход в междугородную сеть, на использование привилегированной телефонной линии и т.п.).

Контроллер также ведет базу данных по сеансам связи через данный ретранслятор: номера обращавшихся абонентов; отметки о характере связи (го­род - абонент, абонент - город, абонент - абонент); даты, время и продолжи­тельность сеансов связи. На основании этих данных подготавливаются счета за пользование услугами связи.

Система SmarTrunk II существенно расширила идеологию SmarTrunk . В ней введен цифровой протокол сигнализации, что обеспечивает большую даль­ность связи, повышенную защиту от несанкционированного доступа. Преду­сматривается дистанционное отключение АС с диспетчерского пункта для пре­дотвращения доступа в систему нелегальных пользователей и нарушителей.

Система SmarTrunk II

В системе SmarTrunk II используется контроллер ST-852, который явля­ется универсальным, и позволяет работать как в формате прежней системы SmarTrunk (аналоговый протокол, тональные сигналы DTMF), так и цифровом формате SmarTrunk II.

Принципы функционирования системы SmarTrunk II имеют отличия от SmarTrunk. Связь между подвижными абонентами производится по эфиру без выхода па АТС ТфОП (через ретранслятор во всей зоне действия системы либо без использования ретранслятора в зоне до 4 км). В процессе установления свя­зи имеется возможность индивидуального, группового либо общего (общий циркуляр) вызовов. Для вызова необходимо набрать добавочный номер (номер радиоабонента и вызов «3*»).

В исходном состоянии приемопередатчики системы работают на прием, АС сканируют по радиокапалам. В случае вызова АС захватывает свободный приемопередатчик и посылает запрос в виде цифрового пакета. Приемопере­датчик, получив запрос от мобильного абонента, включает передачу пилот-тона на частоте 1200 Гц длительностью 0,3 с. Все АС, не участвующие в это время в других сеансах связи (сканирующие по частотам), прекращают сканирование и задерживаются на канале, передающем пилот-тон.

Когда все абонентские станции собрались на канале, ретранслятор пере­дает вызывной пакет (пейдж), в котором содержится адрес вызываемой стан­ции. В результате вызываемая станция остается на канале и начинает сеанс свя­зи, а остальные продолжают сканирование.

Процедура вызова мобильным абонентом системы абонента ТфОП за­ключается в наборе нужного номера (до 14 цифр). После этого посылается вы­зов «1*». АС сканирует в поисках свободного канала. После его нахождения получает ответ ТфОП (зуммер) и посылает телефонный номер. При необхо­димости после соединения возможен тональный донабор, например, для досту­па к автоответчикам или добавочным номерам местной АТС.

Процедура вызова мобильного абонента ТфОП заключается в наборе од­ного из телефонных номеров системы. Если линия свободна, то происходит со­единение с контроллером базовой станции (абонент ТфОП получает тональный сигнал), после чего необходимо набрать добавочный номер.

Если абонент системы занят или его радиостанция выключена, илион на­ходится вне зоны действия системы, то абонент ТфОП получит сигнал «заня­то». Если система имеет несколько мест расположения БС, то можно выйти на них и проверить, не находится ли абонент там.

Таким образом, при наличии нескольких зон обслуживания поиск под­вижных абонентов осуществляет вызывающий абонент ТфОП. Часть абонент­ских номеров можно использовать в качестве групповых. Вызвать группу ра­диостанций можно как с обычного телефона, так и с другой радиостанции. : Правила набора те же, что и для одиночных радиоабонентов.

Диспетчерская связь внутри своей группы не требует набора номера, дос­таточно нажать на тангенту «передача» на своей радиостанции и все радио­станции группы будут ее слышать.

Срочный вызов оператора системы можно осуществить путем набора 1 комбинации и «9*». В случае бедствия или опасности набор комбинации «0*» приведет к автоматическому набору заранее запрограммированного телефонно­го номера (например, милиции). Если при наборе этих комбинаций все каналы окажутся занятыми, то система принудительно прервет один из разговоров для прохождения срочного или аварийного вызова.

Предпринимались попытки организовать транкинговую связь с использованием принципов построения сотовых систем (в частности ЗАО «ЛЕО» в Мо­скве). Для этой цели была разработана система SuperTrunk. В ней предусмотрено использование в каждом приемопередатчике нескольких разнесенных в пространстве приемников. Для связи выбирается тот приемник, в зоне действия которого находится АС.

Это позволяет избавиться от неприятности, связанной с наличием одного приемника в обычных системах SmarTrunk, зона действия которого определяет зону обслуживания всей системы в целом, что особенно неприятно в условиях города с его сложным рельефом.

Системы стандарта МРТ 1327

Стандарт МРТ 1327 имеет статус общеевропейского и принят в качестве основного для транкинговых систем в России. Его протокол разработан в Вели­кобритании в диапазоне 174 - 225МГц для радиосетей общего пользования. Впоследствии протокол получил широкое распространение в Европе и стал стандартом для производителей транкингового оборудования. Помимо Европы, требования МРТ 1327 взяли на вооружение также страны Британского содру­жества (Австралия и Новая Зеландия), а впоследствии и Япония. Через Гонконг и Японию оборудование данного стандарта проникло и распространилось в Ки­тае.

Кроме протокола МРТ 1327, описывающего общие принципы сигнализа­ции в транкинговых радиосетях, имеются также спецификации для подвижных абонентов (МРТ 1343), для базовых станций (МРТ 1347), для оборудования транкинговой аппаратуры (МРТ 1352) и т.д.

Протокол МРТ 1327 сделан открытым, что дает право любым произ­водителям выпускать как базовое оборудование, так и абонентские станции. Это обстоятельство сделало стандарт МРТ 1327 весьма популярным. Постепен­но МРТ распространился и на другие диапазоны частот и в настоящее время транкинговая аппаратура стандарта МРТ 1327 выпускается для диапазонов 146-174, 300-380, 400-520 МГц и даже 800 Мгц. Предельные параметры систем МРТ-1327 (свыше 1 млн. абонентских адресов, до 1024 управляющих каналов и практически неограниченное количество рабочих каналов) позволяют строить транкинговые сети любого масштаба, вплоть до покрывающих целые регионы и страны.

К системам стандарта МРТ-1327, которые являются системами с закреп­ленным каналом управления, относятся ACTIONET фирмы NOKIA, ACCESNET фирмы ROHDE&SCHWARZ, TAITNET фирмы TAIT и другие.

Структура построения сети

Существуют три основных конфигурации транкинговых систем стан­дарта МРТ-1327:

Þ одноцентровая;

Þ многозоновая, включающая несколько одноцентровых;

Þ региональная, объединяющая несколько многозоновых систем.

Базовая станция одноцентровой системы состоит из ретрансляторов с ка­нальными контроллерами (по одному на каждый канал) и контроллера центра. Один из каналов является управляющим, остальные - рабочими (каналами тра­фика). Управляющий канал используется для передачи служебной информации от контрольного центра абонентским станциям и обратно.

Многозоновая система состоит из нескольких одноцентровых (до 10) и центра управления системой, который по линиям связи соединяется с ретранс­ляторами. В отличие от сотовых сетей для межцентровых соединений могут быть использованы обычные телефонные линии, что позволяет снизить стои­мость системы. Количество линий, соединяющих ретрансляционный центр с центром управления, может быть меньше числа каналов ретранслятора и опре­деляется предполагаемым трафиком межцентровых соединений. Центр управ­ления собирает и хранит информацию о местонахождении и перемещениях подвижных абонентов.

В системе стандарта МРТ 1327 один радиоканал выделяется под канал управления. Именно по этому каналу передается вся служебная информация (коды вызова, индивидуальные номера радиостанций, статусные сообщения и т.д.) между базой и абонентскими радиостанциями. Остальные каналы исполь­зуются для обмена информацией.

Принцип действия системы протокола МРТ 1327 можно пояснить на примере соединения двух абонентов. В исходном состоянии все абонентские радиостанции в пределах зоны действия данной базовой станции находятся в режиме «дежурного приема» на частоте управляющего канала. На этом канале система постоянно передает сообщения типа ALOHA, т.е. приглашение на связь с уведомлением о времени ожидания ответа от абонентских станций.

Вызывающий абонент набирает на клавиатуре своей радиостанции номер нужного ему абонента и производит вызов. При этом его радиостанция посыла­ет в ответ на очередную посылку ALOHA от базовой станции вызывную после­довательность. Приняв вызов, базовая станция проверяет полномочия абонента по принципу «свой - чужой» и на том же управляющем канале вызывает второ­го абонента. Получив от него подтверждение о готовности к связи, базовая станция передает обеим радиостанциям команду перестроиться на один из сво­бодных в этот момент каналов трафика. После чего обе радиостанции автома­тически перестраиваются на указанный канал и начинают радиообмен.

При нажатии любым из абонентов клавиши «отбой» происходит автоматический возврат радиостанций в режим «дежурного приема» на управляющем канале. В случае, когда все каналы трафика заняты, базовая станция помещает поступающие вызовы в очередь на обслуживание и обрабатывает вызовы по мере освобождения каналов.

Типы протоколов

Известны две основные разновидности транкинговых систем протокола МРТ 1327, которые выпускаются рядом фирм, - это системы с архитектурой: централизованного управления и децентрализованного распределенного управ­ления. К первым относятся системы ACCESSNET фирмы ROHDE&SCHWARZ, ACTIONET фирмы NOKIA некоторые другие. К системам с распределенным управлением относятся системы TAITNET фирмы TAIT, а также МРТ 1327, выпускаемые фирмами MOTOROLA и ZETRON.

В системах с централизованным управлением, типичным представителем которых является система ACCESSNET фирмы Rohde&Schwarz, базовый кон­троллер (сотовый контроллер) играет основную роль в работе системы. В этом контроллере сосредоточены как функции управления радиоканалами, так и блоки, реализующие обмен согласно протоколу МРТ 1327, интерфейсы для стыковки с телефонными сетями и т.д. Базовый контроллер также отвечает и за стыковку с другими сотами транкинговой сети.

Достаточно высокие цены на базовую аппаратуру систем ACCESSNET обусловлены прежде всего тем, что эти системы обладают широкими возмож­ностями в плане построения многозоновых структур (например, на основе ACCESSNET можно построить транкинговую сеть, покрывающую всю евро­пейскую часть России) и высоким качеством изготовления.

Следует отметить, что основными особенностями структуры с централи­зованным управлением являются наличие выходов в телефонные сети в каждой соте и возможность организации межсотовых связей, минуя коммутатор цен­тральной (региональной) соты. Типовая структура многосотовой сети стандарта МРТ-1327 на базе оборудования ACCESSNET представлена на рис.7.

К системам с распределенным управлением относится система TAITNET. Это транкинговая система полностью соответствующая стандарту МРТ 1327, производится фирмой TAIT (Новая Зеландия). Система уникальна но сравнению с другими аналогичными системами с дина­мическим распределением каналов, поскольку архитектура сети основана на полностью распределенной коммутации. Это позволяет минимизировать число соединительных линий между базовыми радиостанциями, не требует использо­вания мощных и, следовательно, дорогих центральных коммутаторов, тем са­мым существенно сокращает капиталовложения при организации инфра­структуры системы.

Транкинговая система TAITNET строится по модульному принципу, что обеспечивает возможность поэтапного развития. Система, построенная по дан­ному принципу, позволяет гибко менять свою конфигурацию и размер в соот­ветствии с требованиями заказчика.

В состав ретрансляционной базовой станции входят блок управления центра, контроллеры отдельных радиоканалов, приемопередатчики на каждый радиоканал и антенно-фидерные устройства.

Рис. 7. Многосотовая сеть стандарта МРТ – 1327 системы АССЕSSNЕТ

Один центр может содержать до 24-х радиоканалов. Один из каналов должен быть обязательно выделен в качестве управляющего, и использоваться для приема запросов от мобильных станций и передачи им управляющей ин­формации. Остальные каналы центра используются непосредственно для осу­ществления радиосвязи (трафиковые каналы). Для обеспечения максимальной пропускной способности системы на этапе программирования ее работы задается, что если длина очереди запросов на соединение превысит некоторое пороговое значение, управляющий канал обязан перевестись в режим обслуживания трафика.

Каждый канал центра состоит из ретранслятора (приемопередатчика) и блока управления каналом (БУК). БУК обеспечивает прием и передачу управ­ляющих данных по радио через управляемый им приемопередатчик, а также непосредственно реализацию протоколов МРТ 1327. БУК способен поддержи­вать как управляющий, так и трафиковый каналы, таким образом, управляю­щий канал может работать в трафиковом режиме и наоборот.

Первый случай имеет место при переполнении очереди запросов. При этом канал управления переходит в режим обслуживания трафика, а постановка на очередь новых запросов прекращается до освобождения хотя бы одного из каналов.

После этого мобильные радиостанции, работающие на канале управ­ления, переводятся на освободившийся трафиковый канал, и канал управления вновь начинает использоваться по назначению. Перевод трафикового канала в режим управления происходит и при отказе штатного канала управления. Для контроля неисправностей приемопередатчика контроллер имеет дополнитель­ные входы. Комбинация «ретранслятор + БУК» может работать в системе МРТ 1327 самостоятельно, если все остальные части системы выйдут из строя, но в этом случае межцентровые соединения будут недоступны, а учетные списки не ведутся. Все модули БУК многоканальной базовой радиостанции соединяются шиной передачи данных и подключаются к блоку управления центра, который является вторым уровнем управления.

Блок управления центра служит для обеспечения согласованной работы всех радиоканалов, входящих в центр, и хранения данных об абонентах систе­мы. Этот блок реализует такие функции протокола МРТ 1327, как постановка в очередь на обслуживание, проверка абонента по принципу «свой - чужой» и т.д. Каждый канал может быть снабжен блоком линейного интерфейса, который обеспечивает для это<