Это затрудняет реализацию многих требований, предъявляемых к современным TCP, в том числе и многозоновости. Передача информации на частотах ниже 300 Гц одновременно с речью делает такие системы весьма критичными к точности регулировки. Все это привело к тому, что TCP с распределенным управляющим каналом в настоящее время не разрабатываются. Исключение составляет лишь ESAS, в котором используется данный принцип ради совместимости с LTR.
3. TCP с выделенным управляющим каналом
Для аналоговых систем речь идет о частотном канале, для цифровых — с временным разделением каналов — о временном слоте. В таких TCP радиостанция непрерывно прослушивает управляющий канал ближайшей к ней БС. При поступлении вызова БС передает информацию об этом по управляющему каналу, вызываемая радиостанция подтверждает прием вызова, после чего БС выделяет один из разговорных каналов для соединения и информирует об этом по управляющему каналу все участвующие в соединении радиостанции. После этого они переключаются на указанный канал и остаются на нем до окончания соединения. В то время, когда управляющий канал свободен, радиостанции могут передавать туда свои запросы на установление соединения. Некоторые типы вызовов (например, передача коротких пакетов данных между радиостанциями) могут осуществляться вообще без занятия разговорного канала.
TCP с выделенным управляющим каналом в наибольшей степени отвечает современным требованиям. В них легко реализуются многозоновость (радиостанция выбирает БС с лучше всего принимаемым управляющим каналом) и другие функции.
Среди них — постановка вызовов на очередь при занятости системы или вызываемого абонента. Это, в свою очередь, переводит такие TCP из класса систем с отказом при занятости в класс систем с ожиданием. Тем самым не только повышается комфортность работы пользователя, но и, главное, увеличивается пропускная способность системы. В системах с отказом при занятости для обеспечения приемлемого качества сервиса в любой момент времени должен простаивать хотя бы один канал, чтобы абонент мог произвести вызов. В системе с ожиданием загружены могут быть все каналы. При этом, правда, вызывающему абоненту придется немного подождать в очереди.
Однако выделение отдельного управляющего канала имеет свои недостатки. Во-первых, это худшее использование частотного ресурса. В большинстве систем этот недостаток смягчается возможностью перевода управляющего канала в разговорный режим при перегрузке системы. Во-вторых, выделенный управляющий канал является уязвимым местом TCP — при отсутствии специальных мер отказ оборудования БС для этого канала означает отказ всей БС. К тому же результату приводит и появление помехи на частоте приемника управляющего канала БС. По этой причине при разработке TCP с выделенным управляющим каналом автоматическому контролю за работой оборудования БС уделяется особое внимание. При обнаружении отказа или длительной помехи на частоте приема БС делает управляющим другой, исправный канал.
Выделенный управляющий канал предусматривается большинством современных стандартов на TCP — как закрытых, так и открытых (МРТ1327), а также перспективным стандартом TETRA.
Для сравнения в таблице 1 приведены характеристики некоторых TCP.
табл.1
|
Стандарт TCP |
||||
|
Характеристика |
SmarTRUNK II |
LTP |
МРТ1327 |
TETRA |
|
Способ передачи речи |
Аналоговый |
Аналоговый |
Аналоговый |
Цифровой |
|
Структура системы |
Однозоновая |
Однозоновая |
Многозоновая |
Многозоновая |
|
Принцип действия |
Сканирующий |
Распределенный управляющий канал |
Выделенный управляющий канал |
Выделенный управляющий канал |
|
Скорость обмена управляющей информацией, бит/с |
560 |
300 |
1200 |
7200 |
|
Время установления соединения, с |
0,8 + 0,2 N, где N — число каналов |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
|
Количество каналов |
16 |
300 |
1024 |
Нет данных |
|
Количество абонентов или групп |
10000 |
7500 |
1 000 000 |
Нет данных |
|
Ширина полосы в эфире, кГц/канал |
12,5; 25 |
12,5; 25 |
12,5; 25 |
25 кГц на 4 канала |
|
Постановка на очередь |
Нет |
Нет |
Да |
Да |
|
Индивидуальный вызов |
Да |
Нет |
Да |
Да |
|
Передача коротких данных |
Нет |
Нет |
Да |
Да |
|
Передача данных по разговорным каналам |
С дополнительным оборудованием |
С дополнительным оборудованием |
1200 бит/с или с дополнительным оборудованием |
7,2—28,8 кбит/с при занятии 1—4 каналов |
Необходимо пояснить, что в таблице 1 приведены характеристики, заложенные в стандарты. Оборудование для простых TCP часто позволяет расширить эти возможности (несколько банков каналов в SmarTrunkII, многозоновая работа в LTR и т.п.).
Как видно из таблицы, наиболее впечатляющими возможностями обладает стандарт TETRA. Это и неудивительно — он разработан с учетом опыта эксплуатации существующих TCP. К сожалению, для системы TETRA в настоящее время существуют лишь экспериментальные образцы оборудования, и об их коммерческой эксплуатации и, тем более о коммерческой эффективности говорить еще рано — цены на такое оборудование еще долго останутся высокими.
В настоящее время наиболее эффективными в условиях России являются системы SmarTrunkII и МРТ1327.
2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНКИНГОВЫХ СЕТЕЙ
На рис.1 представлена обобщенная структурная схема однозоновой ТСР. В состав БС, кроме радиочастотного оборудования (ретрансляторы, устройство объединения радиосигналов, антенны) входят также коммутатор, устройство управления (УУ) и интерфейсы к различным внешним сетям.
Ретранслятор (РТ) - набор приемопередающего оборудования, обслуживающего одну пару несущих частот. До последнего времени в подавляющем большинстве ТСР одна пара несущих означала один канал трафика (КТ). В настоящее время, с появлением систем стандарта ТЕTRА и системы EDACS ProtoCALL, предусматривающих временное уплотнение, один РТ может обеспечить два или четыре КТ.
Антенны БС, как правило, имеют круговую диаграмму направленности. При расположении БС на краю зоны применяются направленные антенны. БС может располагать как единой приемопередающей антенной, так и раздельными антеннами для приема и передачи. В некоторых случаях на одной мачте может размещается несколько приемных антенн для борьбы с замираниями, вызванными многолучевым распространением.
Рис.1. Структурная схема однозоновой транкинговой системы
Устройство объединения радиосигналов позволяет использовать одно и то же антенное оборудование для одновременной работы приемников и передатчиков на нескольких частотных каналах. РТ работают только в дуплексном режиме, разнос частот приема и передачи составляет от 45 МГц до 3 МГц,
Коммутатор в однозоновой ТСР обслуживает весь ее трафик, включая соединение МА с ТфОП и все вызовы, связанные с ПД.
Устройство управления обеспечивает взаимодействие всех узлов БС. Оно также обрабатывает вызовы, осуществляет аутентификацию вызывающих абонентов, ведение очередей вызовов, внесение записей в БД повременной оплаты. В некоторых системах УУ регулирует максимально допустимую продолжительность соединения с ТС. Как правило, используются два варианта регулировки: уменьшение продолжительности соединения в заранее заданные часы наибольшей нагрузки, или адаптивное изменение в зависимости от текущей нагрузки.
Интерфейс к ТфОП реализуется в ТСР различными способами. В недорогих системах (например, SmarTrunk) подключение производится по двухпроводной коммутируемой линии. Более современные ТСР имеют в составе интерфейса к ТфОП аппаратуру прямого набора номера DID (Direct Inward Dialing), обеспечивающую доступ к абонентам транкинговой сети с использованием стандартной нумерации АТС. Ряд систем использует цифровое ИКМ - соединение с аппаратурой АТС.
Одной из основных проблем при регистрации и использовании транкинговых систем в России является проблема их сопряжения с ТфОП. При исходящих вызовах транкинговых абонентов в телефонную сеть сложность заключается в том, что некоторые транкинговые системы не могут набирать номер в декадном режиме по абонентским линиям в электромеханических АТС. Таким образом, необходимо использовать дополнительное устройство преобразования тонального набора в декадный.
