Система транковой связи SmarTrunk II (стр. 1 из 4)

2. ТРАНКИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ С ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

К транкинговым системам с децентрализованным управлением мы относим системы, где процедура поиска свободного канала реализуется за счет абонентских радиостанций, которые непрерывно последовательно сканируют рабочие каналы транкинговой системы в поисках вызывного сигнала от базовой станции (БС) или свободного канала, на котором можно было бы вызвать БС.

Одной из первых транкинговых систем с децентрализованным управлением была отечественная система "Алтай", до сих пор использующаяся в диапазоне 330 МГц.

Но наибольшую известность в классе транкинговых систем с децентрализованным управлением приобрели системы с протоколом управления SmarTrunk, который был разработан в 1992 году американской фирмой Selectone Corporation (ныне SmarTrunk Systems, Inc.). За короткий срок со дня своего появления технология SmarTrunk стала мировым стандартом для недорогих радиотелефонных транкинговых систем.

Протокол SmarTrunk прошел уже несколько циклов развития, от аналогового с высокоскоростной DTMF манипуляцией до цифрового SmarTrunk II с двухпозиционной фазовой манипуляцией (BPSK), и продолжает развиваться.

Отметим, что с разрешения фирмы SmarTrunk Systems транкинговые системы с протоколом SmarTrunk могут поставляться и под другими названиями: ALTrunk на аппаратуре Alinco, VX-Trunk (Yaesu 1 Vertex) или SmarTrunk-R (зарегистрированная торговая марка ТОО "Фирма РКК", Москва).

На фоне SmarTrunk как-то отошли в тень другие протоколы транкинга с децентрализованным управлением, такие как Е-Trunk или Lancer. Поэтому ниже мы рассмотрим функционирование транкинговых систем с децентрализованным управлением именно на примере SmarTrunk 11.

2.1.СТРУКТУРА И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ SMARTRUNK

Системы SmarTrunk, а впоследствии и SmarTrunk 11 были разработаны как дешевая альтернатива более сложным транкинговым системам МРТ 1327, Smartnet или LTR. Основное применение системы SmarTrunk нашли в странах Юго-Восточной Азии, в Китае, а в последние годы и в России.

Для России с ее недостаточно развитой телефонной сетью и дефицитом в области услуг мобильной радиотелефонной связи, особенно на периферии, SmarTrunk стал реальным средством "радиотелефонизации" конкурентом "Алтаю", а в некоторых случаях и сотовым сетям.

Главными достоинствами систем SmarTrunk являются широкий ассортимент аппаратуры, простота переделки обычных радиостанций в транкинговые, неприхотливость в выборе рабочих частот.

Для реализации систем SmarTrunk II фирма SmarTrunk Systems в настоящее время выпускает контроллеры ST-853 (ранее выпускались ST-852 и ST-850), а также логические модули для многих типов абонентских радиостанций. Выбор тех или иных моделей ретрансляторов и абонентских радиостанций должен производиться на этапе проектирования системы в зависимости от потребностей и финансовых возможностей заказчика.

Основные эксплуатационные характеристики

Технология SmarTrunk обычно применяется для создания относительно дешевых транкинговых систем в диапазонах частот 146-174 МГц и 403-470 МГц, хотя известны и примеры создания систем SmarTrunk в диапазоне 33-48 МГц. В настоящее время фирма SmarTrunk Systems прилагает усилия для внедрения протокола SmarTrunk в диапазоне частот 330 МГц (300-344 МГц), выделенном в свое время в России для транкинговых систем "Алтай", а также в диапазоне 800 МГц.

Количество радиоканалов SmarTrunk определяется, исходя из количества абонентов в системе и планируемого трафика. В составе одной системы может быть использовано от двух до 16 дуплексных радиоканалов, что может обеспечить одновременное обслуживание от 50 до 1000 абонентов.

Максимальное количество абонентов в системах SmarTrunk ранее определялось объемом баз данных контроллеров ST-850 или ST-852 и ограничивалось цифрой 1100.

В современных контроллерах ST-853 объем базы данных расширен до 4096 записей, что позволяет регистрировать абонентов не только основной зоны обслуживания, но и заранее предусмотреть регистрацию абонентов SmarTrunk, временно прибывающих из других населенных пунктов.

Цифровой протокол сигнализации, примененный в системах SmarTrunk II, обеспечивает большую дальность связи, повышенную защиту от несанкционированного доступа и конфиденциальность переговоров. Предусматривается дистанционное отключение абонентских радиостанций с диспетчерского пункта в случае их хищения, а также для предотвращения доступа в систему нелегальных пользователей.

Для дополнительной защиты от помех и несанкционированного доступа в SmarTrunk может использоваться система шумоподавления с непрерывными тонально-кодированными сигналами CTCSS (Continues Tone Ceded Squelch System).

Индикация занятости канала в SmarTrunk осуществляется по наличию несущей или по наличию несущей и пилот-тона. Система SmarTrunk позволяет организовать:

- радиосвязь между подвижными абонентами в индивидуальном или групповом режиме (без выхода в телефонную сеть);

- связь между подвижными абонентами и абонентами АТС или УАТС.

Для абонентов системы гарантируется приватность связи, т.е. невозможность прервать или подслушать телефонный разговор или радиосвязь, ведущуюся в индивидуальном режиме.

В SmarTrunk могут быть организованы несколько типов вызовов: индивидуальный, групповой, общесистемный, а также экстренный. Современные системы SmarTrunk II обеспечивают до 100 уровней приоритета абонентов, причем высокоприоритетным абонентам рабочие каналы предоставляются по их первому требованию.

Системы SmarTrunk предусматривают возможность учета продолжительности сеансов связи и формирование счетов за использованное эфирное время.

Состав и структура системы SmarTrunk

Транкинговые системы SmarTrunk состоят из базовых станций и абонентских радиостанций. В состав каждой базовой станции входят транкинговые контроллеры, ретрансляторы, фильтрующее оборудование (дуплексные фильтры, комбайнеры и т.п.) и антенна-фидерные устройства. Транкинговые контроллеры, собственно, и реализуют все основные алгоритмы работы SmarTrunk, а также выполняют функции интерфейса телефонного канала.

В качестве абонентских устройств в SmarTrunk используются обычные полудуплексные или дуплексные ЧМ радиостанции различных производителей, оснащенные дополнительными логическими модулями.

Привлекательной чертой систем SmarTrunk является возможность их постепенного модульного наращивания. Базовая станция может вначале быть двух- или трехканальной и постепенно развиваться вплоть до 16 каналов.

Структурная схема базового оборудования 4-канальной системы SmarTrunk II с контроллерами ST-853 приведена на рис. 2.1.

В данном случае применена классическая схема с использованием одной передающей и одной приемной антенны и, соответственно, устройства сложения радиосигналов передатчиков (комбайнера) и устройства разделения радиосигналов для приемников (распределительной панели).

Транкинговые контроллеры ST-853

Центральным элементом системы SmarTrunk является транкинговый контроллер, подключенный к ретранслятору рабочего канала. Он отвечает за загрузку своего канала, вырабатывает все управляющие сигналы, определяет, может ли радиоабонент пользоваться данным каналом, каковы его привилегии, в том числе по выходу в телефонную сеть.

В отличие от прежних вариантов систем, где контроллеры ST-850 или ST-852 работали отдельно, не будучи как-либо связаны друг с другом, в современных системах SmarTrunk II контроллеры ST-853 связаны общей шиной данных, работающей в реальном масштабе времени. Наличие общей шины данных позволяет исключить потери вызовов, которые имели место в прежних версиях систем, предотвращает дробление групп связи при групповых вызовах.

Управляющий компьютер подключается к одному из контроллеров ST-853 базовой станции по стандартному стыку RS-232. Связь с остальными контроллерами той же базовой станции осуществляется без дополнительных переключений по общей шине данных.

Компьютер может подключаться к ST-853 как непосредственно, так и дистанционно, через высокоскоростной внешний модем (именно этот вариант изображен на рис. 2.1). Дистанционное управление контроллерами базовой станции обычно осуществляется через телефонную сеть с использованием второго аналогичного внешнего модема, подключенного к управляющему компьютеру. Фирма SmarTrunk Systems рекомендует использовать в качестве внешних модемов модель Sportster производства US Robotics.

Базы данных

Каждый транкинговый контроллер SmarTrunk содержит две базы данных - об абонентах транкинговой системы и о сеансах связи, имевших место на соответствующем рабочем канале.

В базе данных абонентов содержатся добавочные номера и системные коды тех, кто может пользоваться данным радиоканалом, и основные ограничения для каждого абонента, такие как максимальная разрешенная продолжительность сеанса связи, разрешение или запрет на использование телефонных линий, на выход в междугородную сеть и т.п.

Объем этой базы данных в контроллере ST-853 доведен до 4096 абонентов и 320 тысяч различных системных кодов. Это сделано в целях обеспечения "административного роуминга", дающего возможность абонентам SmarTrunk пользоваться услугами нескольких различных систем, расположенных в разных населенных пунктах.

Первоначально содержимое базы данных абонентов формируется при помощи компьютера, причем в современных системах SmarTrunk II это делается без продолжительного отключения базовой станции. При формировании или исправлениях базы данных система прекращает обслуживание абонентов лишь на короткое время, необходимое для загрузки информации в один из контроллеров ST-853. Данные по абонентам будут затем автоматически перезагружены во все остальные контроллеры базовой станции через общую шину данных. Такой подход позволяет менее чем за минуту загрузить данные о 4000 абонентов во все контроллеры 16-канальной базовой станции.

Для упрощения перехода от систем SmarTrunk II с контроллерами ST-852 на системы с контроллерами ST-853 разработан специальный программный конвертер.