Транкинговая радиосистема

редактировать
Класс радиосистемы Транкинговая система с центральным управлением использует канал управления (как показано). Другой тип, транкинговые системы на основе сканирования (не показаны), не имеют канала управления. Частоты приведены в целях обсуждения и не соответствуют какой-либо конкретной системе.

A транкинговая радиосистема - это цифровая двухсторонняя радиосистема, которая использует цифровой канал управления для автоматически назначать частотные каналы группам пользователей. В традиционной полудуплексной наземной системе мобильной радиосвязи группа пользователей («разговорная группа») с портативными двусторонними радиостанциями обменивается данными по единому общему радиоканалу с одним пользователем на время говорить. Эти системы обычно имеют доступ к нескольким каналам, до 40-60, поэтому могут взаимодействовать несколько групп в одной зоне. В обычной (неуправляемой) системе выбор канала выполняется вручную; перед использованием группа должна решить, какой канал использовать, и вручную переключить все радиомодули на этот канал. Это неэффективное использование ограниченных ресурсов радиоканала, потому что группа пользователей должна иметь эксклюзивное право на использование своего канала независимо от того, насколько мало они осуществляют передачу. Также нет ничего, что могло бы помешать нескольким группам в одной и той же области выбрать один и тот же канал, вызывая конфликты. Транкинговая радиосистема - это усовершенствованная альтернатива, в которой процесс выбора канала выполняется автоматически.

Транкинг - это более автоматизированная и сложная радиосистема, но она дает преимущества меньшего вмешательства пользователя для управления радиостанцией и большей спектральной эффективности при большом количестве пользователей. Вместо того, чтобы назначать радиоканал одной конкретной группе пользователей за раз, пользователи вместо этого назначаются в логическую группу, «разговорную группу». Когда какой-либо пользователь в этой группе желает поговорить с другим пользователем в разговорной группе, система автоматически обнаруживает свободный радиоканал, и разговор происходит на этом канале. На канале может происходить множество не связанных между собой разговоров, в результате чего между разговорами используется время простоя. Каждый радиоприемопередатчик содержит микропроцессор, который обрабатывает процесс выбора канала. Канал управления координирует всю активность радиостанций в системе. Компьютер канала управления отправляет пакеты данных, чтобы одна разговорная группа могла разговаривать вместе, независимо от частоты.

Основная цель системы этого типа - эффективность; многие люди могут вести много разговоров только на нескольких различных частотах. Транкинг используется многими государственными органами для обеспечения двусторонней связи для пожарных, полиции и других муниципальных служб, которые все используют спектр выделен городу, округу или другому субъекту.

Содержание

  • 1 Принципы работы
    • 1.1 Каналы управления
    • 1.2 Разговорные группы
    • 1.3 Карты и идентификаторы парка автомобилей
    • 1.4 Сканирование
    • 1.5 Сравнение с телефонными магистралями
  • 2 Отличия от обычных двусторонняя радиосвязь
    • 2.1 Преимущества транкинга
  • 3 Типы транковых радиосистем
    • 3.1 Начального уровня
    • 3.2 Стандартные
    • 3.3 Продвинутые зрелые системы высшего класса
  • 4 Примечания

Принципы операции

Каналы управления

По сути, транкинговая радиосистема представляет собой компьютерную сеть с коммутацией пакетов . Радиостанции пользователей отправляют пакеты данных на компьютер, работающий на выделенной частоте, называемой каналом управления, для запроса связи в определенной разговорной группе. Контроллер отправляет цифровой сигнал всем радиостанциям, контролирующим эту разговорную группу, инструктируя радиостанции автоматически переключаться на частоту, указанную системой для контроля передачи. После того, как пользователь закончит говорить, его радиостанции возвращаются к мониторингу канала управления для дополнительных передач.

Такая компоновка позволяет нескольким группам пользователей совместно использовать небольшой набор реальных радиочастот, не слыша разговоров друг друга. Магистральные системы в первую очередь сохраняют ограниченные радиочастоты, а также предоставляют пользователям другие расширенные функции.

Разговорные группы

Разговорная группа - это назначенная группа в транковой радиосистеме. В отличие от традиционной радиостанции, которая назначает пользователям определенную частоту, магистральная система занимает ряд частот, выделенных системе. Затем канал управления координирует систему, чтобы разговорные группы могли беспрепятственно совместно использовать эти частоты. Цель состоит в том, чтобы резко увеличить пропускную способность. Многие радиостанции сегодня воспринимают разговорные группы как частоты, поскольку ведут себя так. Например, на радиосканере очень часто можно назначать разговорные группы в банки или блокировать их, точно так же, как это делается для обычных частот.

Карты и идентификаторы флота

В некоторых агентствах группы назначаются на карте флота. Это было реализовано, чтобы упростить присвоение групповых идентификационных номеров. Например, EMS будет отдельным «флотом», чем полиция. В этих флотах есть подфлоты или фактические разговорные группы. Эта система не так распространена, как типичный метод транкинга, но они существуют. В некоторых сообществах идентификатор соответствует местоположению или агентству. Например, часто можно увидеть цифру «1» или «2» перед группой полиции и другую цифру перед группой пожарных.

Сканирование

Большинство сканеров, которые могут прослушивать транковые радиосистемы (так называемое отслеживание соединительных линий), способны сканировать и сохранять отдельные разговорные группы, как если бы они были частотами. Отличие в этом случае состоит в том, что группы назначаются определенному банку, в котором запрограммирована транкинговая система. Другими словами, разговорные группы хранятся в транкинговом банке.

Сравнение с телефонным соединением

Концепция транкинга (разделения ресурсов) на самом деле довольно старая и заимствована из технологий и практики телефонной компании. Рассмотрим две телефонные станции центрального офиса телефонной компании, одну в городе «A», а другую в соседнем городе «B». Каждый из этих центральных офисов теоретически способен обслуживать десять тысяч индивидуальных телефонных номеров. (В центральном офисе «A» с префиксом «123» доступно 10 000 номеров от 123-0000 до 123-9999; в центральном офисе «B» с префиксом «124» то же самое.)

Если все 10 000 абонентов в «A» должны были одновременно вызывать 10 000 абонентов в «B», тогда для соединения двух городов необходимо было бы иметь 10 000 линий (на языке телекоммуникационной компании «магистральные линии» или просто «магистрали»). Однако вероятность того, что это произойдет, мала, поскольку количество одновременных телефонных звонков обычно намного меньше. Erlang-B - это общая формула, которая предсказывает оптимальное количество магистральных линий, действительно необходимых в нормальных условиях.

Эта концепция была просто применена к группам пользователей радиосвязи, чтобы определить оптимальное количество каналов, необходимых в нормальных условиях для размещения заданного количества пользователей. В случае широкомасштабной чрезвычайной ситуации, такой как сильное землетрясение, гораздо больше пользователей, чем обычно, попытаются получить доступ как к телефонной, так и к радиосистеме. В обоих случаях, как только транковая емкость систем будет полностью использована, все последующие пользователи получат сигнал «занято».

В нашем примере с диспетчерской полицией разным разговорным группам назначаются разные уровни системного приоритета, иногда с возможностью «вытеснения», чтобы обеспечить поддержание связи между критически важными подразделениями.

Отличия от традиционной двусторонней радиосвязи

«Магистральные» радиосистемы отличаются от «обычных» радиосистем тем, что обычная радиосистема использует выделенный канал (частоту) для каждой отдельной группы пользователей., в то время как "транкинговые" радиосистемы используют пул каналов, доступных для очень многих различных групп пользователей.

Например, если полицейская связь настроена таким образом, что требуется двенадцать обычных каналов для разрешения Общегородская диспетчеризация на основе географических зон патрулирования, в периоды низкой активности диспетчеризации большая часть пропускной способности канала простаивает. В транковой системе полицейским подразделениям в данной географической зоне не назначается выделенный канал, а вместо этого они являются членами разговорной группы, имеющей право использовать общие ресурсы меньшего пула каналов.

Преимущества транкинга

Транкинговая радиосвязь использует преимущество вероятности того, что при любом заданном количестве пользовательских устройств не всем будет нужен доступ к каналу одновременно, поэтому требуется меньше дискретных радиоканалов. С другой стороны, при заданном количестве радиоканалов можно разместить гораздо большее количество групп пользователей. В примере с отделением полиции эта дополнительная возможность затем может быть использована для назначения отдельных разговорных групп специализированным следственным группам, группам управления дорожным движением или специальным мероприятиям, которые в противном случае могли бы не иметь преимуществ индивидуального частного общения.

Для пользователя транкинговая радиостанция выглядит так же, как «обычная» радиостанция: есть «переключатель каналов», позволяющий пользователю выбрать «канал», который он хочет использовать. В действительности, однако, «переключение каналов» не переключает частоты, как в обычном радио, но при изменении он относится к внутренней программе, которая вызывает передачу принадлежности разговорной группы по каналу управления. Это идентифицирует конкретное радио для системного контроллера как члена определенной разговорной группы, и это радио затем будет включено в любые разговоры с участием этой разговорной группы.

Это также обеспечивает большую гибкость в использовании радио - одну и ту же модель радио можно использовать для многих различных типов пользователей системы (например, полиции, общественных работ, контроля животных и т. Д.), Просто изменив программное обеспечение в программном обеспечении. само радио.

Так как разговорные группы постоянно передают на разных частотах, транкинговые радиосистемы затрудняют слушателю сканера без запрограммированного сканера отслеживания соединительных линий поддерживать разговор.

В 1997 году на рынке появились радиосканеры, совместимые с транкинговыми системами. Одна из первых компаний, которая вывела эти устройства на рынок, Uniden, 5 декабря 1997 года зарегистрировала товарный знак термина "отслеживание магистрали".

Типы транковых радиосистем

Это не предназначен для того, чтобы быть списком типов оборудования производителей, он предназначен как список типов протоколов беспроводной связи, если не были внесены существенные изменения, специфичные для поставщика, которые нарушают опубликованный стандарт.

Технологии транковой радиосвязи сегодня, как правило, подразделяются на три различных типа или «ярусов». Они не являются «официальными», но четко определены в типах протоколов: -

начального уровня

Эти системы относительно примитивны в своей работе и отвечают только минимальным требованиям, которые должны быть определены как «транковая» радиосистема. Как правило, они не имеют расширенных функций, таких как обмен данными или осведомленность о регистрации. Они предоставят простые средства транкинга только для голосовых вызовов.

  1. Logic Trunked Radio
  2. Motorola

Стандарт

Эти системы обладают некоторыми характеристиками транковая радиосистема высокого уровня, но не все функции. Следовательно, они подходят для небольших развертываний, когда ожидается, что пользователи будут использовать всю доступную сеть (например, частную систему, охватывающую кампус или город). Из-за отсутствия расширенных функций они обычно не подходят для критически важных развертываний, операций типа PAMR или несогласованных общих типов пользователей.

Истинные протоколы DMR / dPMR уровня 3 / режима 3 в конечном итоге должны быть переведены в список «Advanced Mature high end» ниже, но сегодня (2015 г.) не могут быть классифицированы как таковые из-за серьезных проблем совместимости, отсутствия зрелых протокол и отсутствие четко определенного протокола пользовательского интерфейса.

  1. Система OpenSky
  2. APCO Project 16
  3. dPMR Режим 3 - имеет проблемы совместимости производителя оборудования.
  4. DMR Tier III - имеет проблемы совместимости производителя оборудования.
  5. NXDN
  6. Hytera
    • Hytera DMR Tier 3 Trunking Lite
  7. Motorola
    • iDEN (интегрированная цифровая расширенная сеть)
    • Motorola Harmony (см. iDEN )

Продвинутые зрелые высокопроизводительные системы

Некоторые протоколы транкинговой радиосвязи имеют особые достоинства, поскольку они явно выделяются среди других по следующим причинам: -

  • Проверенная технология, используемая во многих критически важные приложения по всему миру
  • Зрелые, поэтому претерпевают лишь незначительные изменения, а не существенные изменения функций, и это должно было происходить не менее нескольких лет
  • Разработано для критически важных приложений
  • Подходит для сетей с числом сайтов более 150
  • Подходит для большого количества пользователей (более 50 0 различных типов групп пользователей)
  • Поддержка «подмножества» зон покрытия, в результате чего конкретный клиент может быть ограничен меньшей зоной покрытия
  • Подтверждение вызова на уровне сети (а не сквозной успех / обнаружение сбоев)
  • Бесперебойный роуминг на основе процедур «проголосовать сейчас», управляемых с центрального контроллера, на основе гистерезиса RSSI или аналогичных
  • Регистрация при изменении сайта
  • Определены режимы постепенного отказа на уровне протокола
  • Средства передачи данных
  • Осведомленность о присутствии на уровне сети, которая задействует только передающие узлы, необходимые для установления вызова
  • Централизованное управление со степенью беспроводного управления терминалы (например, блокирующие устройства и т. д.)
  • Безопасность терминалов на основе ESN или аналогичные
  • Истинная и подтвержденная совместимость между производителями, продиктованная открытым стандартом
  • Малая гибкость для нестандартных отклонений от стандарта, обеспечивая соответствие всех терминалов стандарту
  • Унифицированный пользовательский терминал стандарт в отношении пользовательского интерфейса, тонов, схем набора и т. д.

Такой список требований диктует, что будет использоваться выделенный канал управления с централизованным управлением (небольшой интеллект мобильного терминала).

MPT1327 был первой основной системой, отвечающей требованиям сети высокого уровня, и в настоящее время (2015 г.) по-прежнему остается самым успешным протоколом транкинговой радиосети в мире.

DMR / dPMR в настоящее время не фигурирует в этом списке из-за отсутствия зрелого стандарта (все еще находится в стадии активной разработки), в настоящее время не отвечает требованиям совместимости производителя, имеет серьезные проблемы с привязкой к поставщику и не имеет четко определенного стандарт интерфейса пользовательского терминала.

NXDN Common Air Interface (CAI) был принят на собрании ITU-R (Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи), состоявшемся в ноябре 2016, и был добавлен в Отчет M.2014-3, опубликовано в феврале 2017 года. Это открытый протокол от различных производителей, широко используемый в критически важных приложениях в Японии, США и континентальной Европе.

  1. MPT-1327
  2. TETRA
  3. Проект 25 APCO
  4. TETRAPOL
  5. NXDN

Примечания

  1. ^Группы разговоров, сканирование и групповые вызовы определены в разделе «Раздел 2: Сводка потребностей, «Итоговый отчет фазы II штата Аризона: Оценка потребностей в совместимости радиосвязи в масштабе штата, Macro Corporation и штат Аризона, 2004 г., стр. 16.
  2. ^Документ « Отчет о сравнении обычных и транковых радиосистем » от Департамента Министерства национальной безопасности анализирует и сравнивает обычные, транковые и гибридные системы LMR и предоставляет высокоуровневые определения альтернативных архитектур, связанных с каждым вариантом.
  3. ^Регистрационный номер в Бюро по патентам и товарным знакам США: 2407576, серийный номер 75400608, зарегистрированный на Uniden America Corporation.
Последняя правка сделана 2021-06-11 12:58:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте