Системы транкинговой связи

Транкинговые (транковые) системы являются видом систем подвижной связи, применяются в основном для обеспечения мобильной связи различными ведомствами (МВД, МЧС и др.). Под транкингом[3] понимают метод свободного и равного доступа мобильных абонентов ко всем каналам сети связи. Транкинговая система радиосвязи представляет собой систему, обеспечивающую динамическое предоставление малого числа каналов связи большему числу абонентов (корреспондентов). В такой системе каждому абоненту может быть предоставлен любой из свободных каналов. Абонентская радиостанция может посылать запрос на сеанс связи на все базовые станции сети и при освобождении канала связи на любой из них, занимает этот канал на время переговоров. Такой способ связи позволяет обеспечить вероятность отказа в обслуживании гораздо ниже, чем в одноканальных или многоканальных радиотелефонных системах [12]. Структурная схема транкинговой связи представлена на рис. 2.4.

Рисунок 2.4- Структурная схема транкинговой связи: РТ – радиотелефон сети транкинговой связи, МС- мобильная станция сети транкинговой связи, БПС – базовая передающая станция, ТК – транкинговый контроллер, ЦКС – центр коммутации связи, ТФОП – телефонная сеть общего пользования

Принципиальное отличие транкинговых систем от других систем мобильной связи заключается в том, что частотные каналы не закреплены за определенными абонентами. Система имеет свой определенный диапазон работы, который обеспечивается несколькими частотными каналами. Выбор свободного канала связи для сеанса осуществляется самой системой. По окончании сеанса связи этот же частотный канал может быть предоставлен другим абонентам системы.

Основной смысл транкингового способа организации связи заключается в том, что одновременные сеансы связи большого количества абонентов имеют определенную вероятность, поэтому количество рабочих частот можно подобрать таким, чтобы полная занятость каналов связи была не больше допустимой. Вышесказанное можно пояснить временной диаграммой работы 4-х канальной транкинговой системы (рис. 2.5), в которой занятость каждого из каналов связи составляет 40-60%. Как видно из диаграммы, занятость каждого канала связи в отдельности довольно высокая, а загрузка системы в целом низкая (10%). В случае занятости всех каналов связи новый запрос на обслуживание не теряется, а ставится в очередь до появления свободного канала.

Рисунок 2.5- Временная диаграмма работы системы транкинговой связи

В транкинговых системах связи выделение канала конкретному абоненту осуществляется двумя методами.

Первый метод предусматривает поиск свободного канала и подачу сигнала вызова мобильной абонентской станцией. Перед установлением связи мобильная станция осуществляет автоматический поиск свободного канала и на каждом определенном канале предпринимает попытку вхождения в связь с базовой станцией. При этом проявляется основной недостаток этого варианта, а именно, длительность цикла установления канала связи значительно превышает аналогичную длительность при фиксированном закреплении каналов за конкретными мобильными абонентами. Поэтому их использование эффективно при небольшом количестве каналов связи.

Второй метод построения транкинговой системы позволяет производить поиск свободного канала связи подсистемой управления базовой станции. Для решения этой задачи используется специальный канал управления базовой станции, через который обеспечиваются функции установления, обеспечения и прекращения связи.

Транкинговые системы предоставляют такие возможности, как автоматическое переключение установленного соединения на исправный канал при неисправности основного канала связи, оперативное переключение работающего канала связи на другую несущую частоту при появлении сильных помех.

Наиболее простой из существующих транкинговых систем является однозоновая аналоговая система стандарта Smar Trunk II, эксплуатируемая в диапазонах 146 – 174 МГц и 400 – 470 МГц. Базовая станция содержит один управляющий и пятнадцать рабочих каналов, которые обеспечивают работу до четырех тысяч абонентов.

Более современной аналоговой транкинговой системой является оборудование MPT 1327 с централизованным управлением (рис. 2.6).

В настоящее время имеет место тенденция перехода от аналоговых систем связи к цифровым. Полностью цифровой транкинговой системой является система стандарта TETRA.

Структура комплексов различных транкинговых систем примерно одинакова. Модульный принцип построения таких систем позволяет производить их наращивание до необходимой емкости.

Базовое оборудование каждого канала включает:

- дуплексный приемопередатчик (репитер);

- транкинговый контроллер;

- антенно-фидерное устройство.

Абонентские комплекты выполнены на базе популярных радиостанций Kenwood, Icom, Alinco, Motorola, Standard, Yaesu и др. с установленными в них специальными логическими платами, управляющими радиостанцией и реализующими определенные функции.

Радиостанции могут программироваться под функциональные задачи абонентов этой системы с помощью специального устройства – программатора.

Различные транкинговые системы обеспечивают аналогичный набор возможностей. Например, и однозоновые и многозоновые системы достигают увеличения радиуса действия связи. В однозоновой системе для этого требуется увеличение мощности передатчика базовой станции и применения более чувствительных антенн. В многозоновой системе тот же результат достигается использованием нескольких базовых станций пониженной мощностью передатчиков. Большое количество базовых станций в многозоновой системе позволяет снизить удаленность абонентской радиостанции от базовой, что повышает устойчивость связи. При перемещении абонента в соседнюю зону обеспечивается эстафетная передача сопровождения связи от одной базовой станции к другой, то есть установленное соединение не прерывается. Современные транкинговые системы обеспечивают возможность разделения общего числа абонентских радиостанций на группы (отряды), внутри которых осуществим индивидуальный и групповой вызов. Такую систему можно применить, например, в пределах муниципального образования, объединив в общую радиосеть несколько городских служб, в том числе подразделения местного гарнизона пожарной охраны, аварийно-спасательные формирования. При этом каждая служба может иметь вполне изолированную от других служб сеть связи, а взаимные вызовы между группами будут программно разрешены только конкретным радиостанциям.

В транкинговых системах реализуются следующие виды вызовов:

- индивидуальный вызов может быть адресован любой конкретной радиостанции, при этом каждой радиостанции присваивается определенный набор цифр;

- групповой вызов предназначен заранее определенной группе абонентов, имеющей свой идентификационный номер;

- общий вызов может быть направлен всем абонентам радиосети (группы);

- экстренный вызов позволяет прервать переговоры любых абонентов, ведущихся в радиосети;

- приоритетный вызов обеспечивает преимущество в соединении для главных радиостанций в соответствующей группе абонентов;

- посылка статуса позволяет радиостанция с алфавитно-цифровым дисплеем автоматически выбирать из памяти сообщения, соответствующие данному статусу и отражать его в виде строки текста;

- радиотелефонный вызов обеспечивает абоненту выход с радиостанции в телефонную сеть общего пользования, а также в сеть учрежденческой АТС, причем его подключение к таким сетям может происходить как по абонентской линии, так и по соединительной линии. Вызов абонента мобильной станции транкинговой системы из телефонной сети общего пользования осуществляется с помощью дополнительного номера;

- переадресация вызова позволяет перевести его с одной радиостанции на заранее определенную другую радиостанцию;

- прямой вызов обеспечивает переход радиостанции в симплексный режим работы для установления связи с другими радиостанциями сети без участия базовой станции.

Важными сервисными функциями современных транкинговых систем являются возможность передачи данных между радиостанциями и обеспечение беспроводного доступа к базам данных.

К дополнительным функциям этих систем следует отнести возможность передачи коротких буквенно-цифровых сообщений по каналу управления без занятия рабочего канала, а также обеспечение голосовой почты.

Существенным преимуществами транкинговой системы является индивидуальное программирование доступа к каждому виду возможностей, установка предельного времени разговора и приоритета абонента, наличие защиты от несанкционированного доступа в систему. Кроме этого, эти системы могут применяться в качестве транспортной среды для систем определения месторасположения подвижных объектов и систем телеметрии.

Широкие собственные возможности транкинговых систем, совместимость их работы с различными видами телефонных сетей позволяют эффективно использовать эти системы для обеспечения оперативной диспетчерской связи. Ограничивают их использование по сравнению с обычными (конвенциональными) радиостанциями более сложные процедуры эксплуатации.

Транкинговые сети радиосвязи находят широкое применение для решения задач управления РСЧС и гражданской обороны с использованием мобильной компоненты связи. В такие сети, как правило, включаются стационарные, автомобильные и переносные радиостанции начальников гражданской обороны субъектов РФ, административного центра, его городских районов, начальников органов управления ГОЧС субъекта Российской Федерации, административного центра и его районов, членов комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности (КЧСПБ), начальников служб гражданской обороны, начальников поисково-спасательных отрядов, дежурных служб административного центра. Взаимное использование транкинговых сетей связи основано на внесении в их базы данных обшей нумерации радиостанций должностных лиц и оперативных групп, выделенных для использования в качестве взаимодействующих.