Советы

Принцип организации транкинговой системы связи. Обзор и сравнительный анализ стандартов цифровой транкинговой радиосвязи. гарантии качества услуг

21.09.2023

Министерство РФ по связи и информатизации.

Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики.

Доклад на тему:

«Транкинговые системы связи»

Выполнила

Студентка гр. М-81

Михайлова О.И.

Проверил

Буров П.Н.

Новосибирск 2001 г.
Содержание.

1.Применение транкинговых систем радиотелефонной связи.

2.Принципы построения транкинговых систем.

а) Включение сети радиотелефонной связи на правах УПАТС.

б). Включение сети транкинговой связи на правах абонента РАТС.

в). Включение сети транкинговой связи на правах РАТС.

3. Использование радиочастот.

4.Заключение.

5.Список литературы.

ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНКИНГОВЫХ СИСТЕМ РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ НА ФЕДЕРАЛЬНОЙ ВЗАИМОУВЯЗАННОЙ СЕТИ СВЯЗИ РОССИИ.

Сегодня в России наибольшее распространение получили два вида сетей подвижной связи (СПС) - сети траикинговой радио­телефонной связи и сети сотовой подвижной связи. Трацкниговые сети строят на основе стандартов МРТ1327, Smar frank П (Германия), сотовые - на базе стандартов GSM, DSC1800 (европейские страны), NMT-450 (страны Северной Европы), AMPS (США), HCMTS (Япония), TACS (Великобритания) и др.

Под термином "транкинг" ("tmnking") подразумевается авто­матическое распределение каналов (АРК) и предоставление пользователям любого радиоканала из числа свободных. Метод АРК позволяет эффективно использовать радиоканалы и тем самым существенно снизить их перегруженность. Особенно это необходимо в зонах с большим графиком, где метод АРК позволяет повысить, без каких-либо потерь, пропускную способ­ность каждого радиоканала.

В радиосистемах типа «Транкинг» используют несколь­ко радиоканалов одновременно. Каждому абоненту систе­мы может быть предоставлен для связи любой из свобод­ных каналов. Все радиоканалы связаны общей системой управления. Она следит за их состоянием и сразу предос­тавляет освобождающиеся каналы очередным абонентам. Именно поэтому в системе «Транкинг» вероятность отказа в обслуживании гораздо ниже, чем в одноканальной систе­ме с одним ретранслятором. Для одноканальной системы количество абонентов не должно превышать 30. Четырех­канальная система позволяет обслужить по различным оценкам от 40 до 80 абонентов на канал, т.е. до 300 пользователей. При числе каналов меньше четырех систе­ма типа «Транкинг» еще не проявляет полностью прису­щей ей эффективности. Именно поэтому для системы с двумя или тремя каналами нужно исходить из средней загрузки в 30...50 абонентов.

Принципы построения транкинговых систем.

Первоначально транкинговые системы предназначались для ведомственного использования в составе выделенных сетей и не имели выхода па телефонную сеть общего пользования (ТфОП). Со временем эти системы получили несколько иное развитиеи стали использоваться для организации коммерческих сетей.

Транкинговые сети позволяют объединять абонентов сети в группы и, таким образом, основная нагрузка (80...90 %) распределяется внутри сети, поскольку абоненты данных групп - работники служб скорой помощи, пожарной охраны, город­ских организаций и т. п. - либо имеют ограниченный доступ к ТфОП, либо не имеют его вообще. Наряду с группами пользователей к сети могут быть подключены и отдельные мобильные абоненты, имеющие возможность выхода на местную, междугородную и международную сети связи. Такая структура открывает возможность для "коммерциализации" ведомственных сетей.

Как известно, федеральная сеть подвижной сотовой связи России строится на основе систем международных стандартов, принятых в большинстве стран Европы - NMT-450 и GSM. Кроме основных услуг, предоставляемых абонентам сотовых сетей, их главная особенность состоит в возможности органи­зации автоматического национального и международного роуминга - обслуживания абонентов одной сети в другой аналогичной сети. Транкинговые сети связи работают только на региональном уровне, т. е. обслуживают подвижных и фиксированных абонентов внутри границ регионов (междуго­родных зон); такое включение сетей в ТфОП будет осуществля­ться на местном уровне поскольку, в отличие от сотовых сетей, в трапкинговых, в основном, отсутствует возможность роуминга.

Транкинговые сети строятся в соответствии с двумя принципами - радиальным и зоновым. Первый предусматри­вает обеспечение связи в пределах зоны действия центральной (базовой) станции, второй - в пределах действия нескольких базовых (зоновых) станций (БС). Базовые станции распола­гаются в определенном регионе и подключаются к единому центру коммутации пучками соединительных линий. Данные принципы построения сети не всегда могут гарантировать непрерывную связь при переходе из одной зоны в другую в пределах действия нескольких БС (так называемую функцию handover). Упрощенная классификация наземных сетей подвиж­ной связи РФ представлена на рис. 1.

Структура транкипговой сети показана на рис. 2. Радио­связь осуществляется через БС, которые подключаются к контроллеру радиоканала (КР), обеспечивающему управление одним радиоканалом [при" управлении несколькими радио­каналами используется транкинговый контроллер (ТК)], вы­полнение всех системных функций и работу интерфейсов с БС, пультами управления, ТфОП и другими КР. В случае построе­ния крупной сети, охватывающей большую территорию, используются несколько КР и один центральпный контроллер системы (ЦКС), который объединяет несколько КР и служит общим центром коммутации и управления сети, причем остаются возможными коммутация и управление в каждой отдельной зоне, включая выход на ТфОП. Кроме того, ЦКС позволяет организовать централизованное техническое обслу­живание транкинговой сети. Связь между стационарными и подвижными абонентами (ПА) осуществляетсячерез сеть, в которую входят КР и ЦКС.

Подключение транкинговой сети к ТфОП .

Под термином «транкинг» (trunk, пучок, канал связи, ствол) понимают метод автоматического распределения ограниченного числа свободных каналов среди большого числа подвижных абонентов. Этот метод позволяет эффективно использовать частотный ресурс в системах подвижной радиосвязи благодаря режиму случайного доступа к свободному каналу. Так в системе подвижной радиосвязи «Алтай» отечественного производства 8 радиоканалов одного ствола обслуживало примерно 200 подвижных абонентов. Этот метод в настоящее время применяется в сетях производственно-технического назначения (ведомственные сети) и современных радиосетях общего пользования (сотовые сети).

Системы подвижной радиосвязи, обслуживающие большое число абонентов на большой территории, обычно строятся по принципу повторного использования радиочастот в территориальных зонах (сотах, сайтах) обслуживания. Транкинговые сети обычно обслуживают одну зону (сайт), поскольку не реализуют принцип эстафетной передачи абонента из зоны в зону, известный в сетях сотовой связи как роуминга. Основная идея транкинга, подобная организации транковых каналов в проводных системах связи, лежит в выделении одного, из ограниченного числа каналов системы, каждому абоненту на время соединения. Это, кроме повышения эффективности использования частотного ресурса системы, приводит к повышению конфиденциальности разговора и качества предоставляемых услуг. В транкинговой системе радиоканал не закрепляется за конкретным абонентом, а ему выделяется любой свободный в данный момент канал. Поэтому число одновременно обслуживаемых абонентов в транкинговой сети равно числу каналов.

Очевидно, что динамическое выделение каналов требует включения в систему устройство управления распределением каналов, а каждая подвижная станция обладать технической возможностью переключаться на любую выделенную канальную частоту. Если в часы наибольшей нагрузки (ЧНН) все каналы оказываются занятыми, то сеть не отвергает вызовы, а ставит их в очередь на обслуживание. Даже в ЧНН канал, выделенный паре пользователей, не доступен другой станции, требующей соединения, что обеспечивает защиту разговора о прослушивания. Динамическое выделение каналов также повышает надежность работы сети и повышает конфиденциальность разговора. Неисправность одного из каналов не приводит к прерыванию доступа группы абонентов к ресурсам сети, а несколько снижает емкость сети. Повышение емкости сети можно обеспечить ограничение техническими средствами времени подключения к каналу (продолжительность разговора).

В аналоговых транкинговых системах обеспечивается передача речевых сообщений с использованием частотной модуляции и многостанционого доступа с частотным разделением каналов (FDMA) при ширине полосы 25 или 12,5 кГц на один канал. При цифровой обработке речевого сигнала в кодеках с линейным предсказанием обеспечивается передача речи со скоростями 2,4 .. .9.6 кГц в той же полосе частот.

Передача данных (сообщение о состояние ресурсов, статус абонента, короткие телеграммы и др.) в аналоговых системах передаются обычно по каналу управления, а длинные - по рабочему каналу с использование модема.

Среди способов размещения станций на обслуживаемой территории можно выделить две конфигурации сети: однозоновая и многозоновая. При однозоновой сети все ретрансляторы расположены на одной базовой станции. При многозоновом варианте существует несколько базовых станций, размещенных на обслуживаемой территории, а связь с удаленными ретрансляторами осуществляется по выделенным каналам связи (проводным, радиорелейным)

Распределение частотных каналов между подвижными абонентами выделяет две схемы: централизованное и децентрализованное управление. В первом случае транкинговые сети содержат несколько ретрансляторов, связанных между собой единой сетью управления. Назначение каналов осуществляется на базовой станции. В системах с децентрализованным управлением абонентские станции непрерывно сканируют рабочие каналы в поисках вызывного сигнала или свободного канала.

Существуют несколько стандартов транкинговых сетей. Для аналоговых сетей наиболее важным является стандарт, введенный Министерством почты и телекоммуникаций Великобритании, описывающий протокол обмена данными между базовой станцией (ретранслятор) и подвижными станциями: МРТ 1327 (Ministry Post and Telecommunications). Транкинговые сети на базе протокола МРТ 1327 характеризуются простотой технологий и обслуживания и доступностью оборудования. Свойственные им недостатки: низкая спектральная эффективность, сравнительно низкая защищенность от прослушивания разговора, невысокий коэффициент переиспользования частот, низкие скорости передачи.

Закрытая цифровая система EDACS (Enhanced Digital Communication System), разработанная для специальных целей компанией Ericsson, обладающей правами на оборудование и структуру сети. Преимущества такой системы: малое время доступа в сеть, возможность передавать данные и речь по всем каналам.

Система EDACS существует в двух версиях: широкополосной (разнесение каналов составляет 25 кГц) и узкополосной (разнесение каналов составляет 12,5 кГц), обеспечивая:

  • - аналоговую передачу сигналов;
  • - цифровую передачу зашифрованной речи (в широкополосной системе со скоростью 9600 бит/с);
  • - передача данных (со скоростью 9600 бит/с или 4800 бит/с, в зависимости от ширины тполосы);
  • - соединение с сетью ТфОП.

Система может функционировать в различных конфигурациях в зависимости от размера зоны покрытия. Широкополосная версия системы EDACS может работать в диапазонах частот: 136... 174, 404...515 и 806...870 МГц. Узкополосная версия - в диапазоне 894.. .941 МГц. Система EDACS явилась первым шагом компании Ericsson в процессе перехода к транкинговой системе второго поколения TETRA.

Транкинговая система TETRA (Terrestrial Trunked Radio, наземная система транкинговой радиосвязи), разработанная в рамках Европейского союза, является открытой цифровой системой, устранившей недостатки аналоговых систем и приблизивших перечень предоставляемых услуг к системам сотовой связи. Разработанные два семейства стандартов регламентируют параметры системы при передаче речи и цифровых данных, а также пакетную передачу данных. При передаче речи обеспечиваются различные варианты соединений:

индивидуальное соединение; групповое соединение; прямое соединение; групповое соединение с подтверждением; широковещательное соединение.

Передача данных и речи в цифровой форме обеспечивается, в соответствие с принятыми стандартами, со скоростью 7,2 ...28,8 кбит/с (при отсутствии кодовой защиты). Цифровая передача речи и данных с коммутацией каналов возможна со скоростью 4,8... 19,2 кбит/с (с минимальной кодовой защитой). Стандартом предусматриваются различные варианты пакетной передачи данных в режиме «точка-точка» с установлением соединений или без установления соединений (в стандартном формате). Архитектура системы TETRA для различных типов подключаемого оборудования и типов интерфейсов и соединений приведена на рис. 1.17

Подвижная станция представляет собой оконечное оборудование радиоканала (Mobile Termination, радиотелефон) и терминальное оборудование (Terminal Equipment), позволяющее пользователю передавать данные.

Фиксированная станция (Line Station), включающая аналогичное по назначению оборудование, но подключается к подсистеме управления и коммутации при помощи канала

ISDN. Линейная станция может быть использована в корпоративной сети в качестве диспетчерской станции.

Подсистема управления и коммутации (SwMI, Switching and Management Infrastructure) включает базовые станции (BTS), главного центра коммутации MSC (Main Switching Center), локальных коммутаторов LSC (Local Switching Center) с регистрами местоположения LR (Local Registers) и центром коммутации и эксплуатации технического оборудования ОМС (Operation Maintenance Center).

Как видно (рис. 1.17) архитектура транкинговой системы TETRA позволяет организовывать соединения непосредственно между подвижным станциями DMO (Direct Mode Operation) без использования межсетевой структуры.

Используя шлюзы подсистемы управления и коммутации транкинговой сети TETRA можно подключаться к сети передачи данных общего пользования PDN (Public Data Network), телефонной сети общего пользования PTN (Public Telephone Network), а так же к телефонной коммутируемой сети общего пользования PSTN (Public Switched Telephone Network). Технология TETRA позволяет подключаться к цифровой сети связи с комплексными услугами iSDN (integrated Services Digital Network) и обеспечивать высокоскоростную передачу различных типов данных: текстовых, голосовых, видео и др.

На физическом уровне система TETRA обладает следующими показателями:

  • - ширина полосы радиоканала 25 кГц;
  • - временная система радиодоступа (TDMA) совместно с FDMA (четыре канала передачи

При использовании более чем одного временного слота в частотном канале шириной 25

кГц обеспечивать передачу данных со скоростью 28,8 кбит/с;

Применяется диффренциальная квадратурная фазовая манипуляции со сдвигом ± л/4 либо ± Зл/4 (л/4-DQPSK);

Информация в стандарте TETRA передается пакетами, как и в стандарте GSM. Пакет представляет собой физическое содержимое одного временного слота или субслота. Существует разновидность из шести пакетов различного назначения, содержащие в середине обучающие последовательности. Благодаря меньшему количеству временных слотов в кадре, чем в GSM, пакеты данных имеют большую длину и переносят большее количество битов.

Цифровая транкинговая система iDEN (integrated Digital Enhanced Network) это уникальная платформа доступа, поскольку совмещает несколько различных мобильных технологий вместе, которые базируются на усовершенствованной GSM. Услуги, которые интегрированы в iDEN включают систему распределения, дуплексную телефонную связь, передачу данных и услуги коротких сообщений (SMS). Система распределения обладает функцией конференц - связи, когда группа абонентов одновременно может участвовать в разговоре. Список участников может программироваться для двустороннего подключения или создавать специализированную систему подвижной радиосвязи SMR (Specialized Mobile Radio), обеспечивающей соединение на частотах, доступных группе каналов, физически принадлежащих абонентам, локализованным в некотором районе.

Применение технологии многостанционного доступа TDMA обеспечивает совместимость системы iDEN с системами сотовой связи, действующей на основе протокола D- AMPS. Система iDEN в режиме FDD разделяет каналы приема и передачи полосой в 45 МГц, при занимаемой полосе частот в 15 МГц. При ширине полосы, отводимой под один абонентский канал в 25 кГц, можно организовать в рабочей полосе 600 частотных каналов, что обеспечивает емкость такой системы в 8 раз большую по сравнению с системой GSM.

Система iDEN обладает многими показателями, свойственными сотовым системам: коррекция ошибок, пакетный режим передачи данных, возможность устанавливать соединение между абонентским терминалом и ТфОП, а так же принимать и посылать факсы, обеспечивать выход в Интернет.

IDEN: одна за всех...

Идея интегрированной системы, сочетающей в себе возможности групповой и диспетчерской радиосвязи, мобильной телефонной связи, а также передачи алфавитно-цифровых сообщений (пейджинг) и беспроводной передачи данных, нашла воплощение в технологии iDEN.

Предисловие

АО "ВымпелКом", оператор сети "БиЛайн", объявил о введении международного межстандартного роуминга iDEN/GSM. Новая технология значительно расширит возможности предоставления роуминговых услуг абонентам "БиЛайн" по всему миру. Начиная с середины сентября 2000 года, в сети "БиЛайн GSM" начато предоставление услуг международного автоматического роуминга в Аргентине, Перу, Арабских Эмиратах и Туркмении. Общее количество стран, где данная услуга стала доступна абонентам "БиЛайн GSM" достигло 87. Роуминг действует с 171 оператором. В ближайшее время планируется ввод в действие роуминга в Бразилии, Мексике и Македонии. Таким образом, компания вышла на первое место среди операторов московского региона по числу стран, с которыми действуют роуминговые соглашения. Заметный рост числа новых стран, где данная услуга стала доступна абонентам "Би Лайн GSM", связан с запуском международного межстандартного роуминга iDEN/GSM между сетями "Би Лайн GSM" и американского оператора Nextel, владеющего сетями стандарта iDEN в нескольких регионах мира. В ряде стран, таких как Аргентина, Бразилия, Перу, Мексика сети GSM либо не получили распространения, либо полностью отсутствуют. При этом, например, в Латинской Америке широкое развитие получили сети, построенные на базе цифровой транкинговой технологии iDEN.

В настоящее время вполне определенно обозначились три различные сферы применения систем мобильной радиосвязи: это системы типа Public Safety (полиция, пожарная охрана, скорая помощь и т.п.), частные, т.е. принадлежащие организациям и оперируемые ими системы (PMR, Private Mobile Radio), и коммерческие системы общего пользования (SMR, Shared Mobile Radio).
Для систем первого типа характерно сравнительно небольшое число абонентов (не более 500-1000), повышенные требования к обеспечению надежности и конфиденциальности и наличие специальных функций типа Emergency Call. Отличительной особенностью таких систем является высокая стоимость абонентских терминалов, которая в цифровых системах может достигать $4000. К категории Public Safety/PMR относятся стандарты Smartnet/Smartzone, EDACS и APCO25, а также разрабатываемый в настоящее время европейский цифровой стандарт TETRA.
Коммерческие системы типа SMR характеризуются значительно большей емкостью (число абонентов цифровых систем может достигать десятков тысяч), возможностью предоставления дополнительных информационных услуг, а также умеренной стоимостью абонентских терминалов. К категории SMR относятся стандарты MPT1327, LTR/ESAS и GeoNet.
Отметим, что большинство существующих аналоговых систем SMR имеют ограниченные возможности по повторному использованию частот и переключению каналов, автоматической идентификации абонентов при их перемещении из одного сайта в другой и т.п., а также не предоставляют в полном объеме услуги мобильной телефонной связи на современном уровне.

Мобильная телефонная (сотовая) связь

Мобильная телефонная связь предназначена в первую очередь для обеспечения персональной мобильной голосовой связи “один на один” в дуплексном режиме. Технологии сотовой связи прошли примерно тот же путь развития, что и транкинговые системы. Первое поколение сотовых технологий, появившееся в начале 80-х годов, базировалось на аналоговых стандартах. Наибольшее распространение в мире получили североамериканский стандарт AMPS, британский TACS и скандинавский NMT-450. Все аналоговые стандарты сотовой связи обеспечивают хорошее качество передачи голоса. Их основным недостатком, так же как и в случае аналоговых транкинговых систем, является ограниченная емкость. Кроме того, в аналоговых системах сотовой связи также сохраняется проблема несанкционированного доступа к системе.
В начале 90-х годов повсеместно начался переход на цифровые стандарты сотовой связи. Наибольшее распространение в мире получил западноевропейский стандарт GSM, принятый в настоящее время более чем в ста странах. Среди других цифровых стандартов достаточно широкое признание получил D-AMPS, а в последние годы все большую популярность приобретает CDMA. Следует отметить, что в мобильной телефонной связи применение цифровых технологий далеко не всегда обеспечивает более высокое качество звука по сравнению с аналоговыми системами. Например, общепризнанно, что качество звука в системах стандарта GSM несколько ниже, чем в аналоговых системах. Основные преимущества цифровых стандартов мобильной телефонной связи - большая емкость системы, полная конфиденциальность переговоров и устойчивость к различного рода радиопомехам.
Как цифровые, так и большинство аналоговых стандартов мобильной телефонной связи также предоставляют возможность передачи текстовых сообщений и данных.
Итак, мобильная радиосвязь и сотовая связь ориентированы на обеспечение, соответственно, групповой полудуплексной и персональной дуплексной мобильной связи (рис. 1). Однако с развитием цифровых технологий к середине 90-х годов стало очевидно, что эти два первоначально разных вида мобильной голосовой связи имеют между собой немало общего с точки зрения территориальной организации системы, инфраструктуры, выхода на ТФОП (телефонная сеть общего пользования) и т. п. В то же время, существовавшие технологии SMR не были способны обеспечить тот же уровень сервиса, который предоставляли системы мобильной телефонной связи.

В связи с этим возникла идея разработки интегрированной системы, сочетающей в себе возможности групповой и диспетчерской радиосвязи, мобильной телефонной связи, а также передачи алфавитно-цифровых сообщений (пейджинг) и беспроводной передачи данных. Предлагаемая система должна была обеспечить современный уровень сервиса для всех видов связи. Именно эта идея и была реализована в технологии iDEN (integrated Digital Enhanced Network), разработанной компанией Motorola в середине 90-х годов.

Интегрированные услуги

Технология iDEN представляет собой интегрированную систему (рис. 2), обеспечивающую пользователям все основные виды мобильной связи

Рис. 2. Географическая структура групп в iDEN

Мобильная радиосвязь

iDEN обеспечивает возможности, характерные для современных цифровых систем транкинговой радиосвязи, а именно:

  • групповой вызов (group call) - абонент системы (как мобильный, так и находящийся в офисе диспетчер) может осуществлять групповой вызов в режиме полудуплексной связи. Вызов осуществляется одним нажатием кнопки, и время установления связи не превышает 0,5 сек. Важно отметить, что при таком вызове задействуется лишь один голосовой канал связи в каждой ячейке системы вне зависимости от числа абонентов в группе. Число возможных групп в iDEN практически неограниченно, точнее, равно 2550000, что избавляет от необходимости иметь в системе функцию динамического переконфигурирования групп. Все возможные конфигурации групп могут быть запрограммированы заранее, и при необходимости абоненты просто переходят в соответствующие группы. Члены группы могут находиться в разных городах на расстоянии в десятки и сотни километров (разумеется, в пределах зоны покрытия системы) и разговаривать в режиме группового вызова так, как будто они находятся на соседних улицах;
  • персональный вызов (private call) - также вызов в полудуплексном режиме, однако в разговоре участвуют только два абонента, при этом обеспечивается полная секретность переговоров. Как в режиме группового, так и в режиме индивидуального вызова на дисплее абонентского терминала вызываемого абонента появляется имя (либо цифровой идентификатор) вызывающего абонента;
  • сигнализация вызова (call alert) - используется при необходимости вызвать абонента (или группу абонентов), который либо ведет разговор в режиме мобильного телефона, либо находится вне зоны действия системы, либо выключил свой абонентский терминал. Вызов запоминается в системе, и в тот момент, когда абонент становится доступен, он получает звуковой сигнал, а на экране терминала появляется идентификатор вызывающего абонента. Одновременно вызывающий абонент получает подтверждение получения вызова.

Мобильная телефонная связь

Система iDEN предоставляет все возможности современных систем мобильной телефонной связи: абоненты могут звонить как на другие мобильные телефоны, так и на стационарные телефоны ТФОП, а также принимать звонки и от тех, и от других. Телефонная связь полностью дуплексная. iDEN имеет такие функции, как хранение в памяти телефона до 100 номеров и вызов по имени, автоматический набор номера, режим ожидания, различные режимы переадресации звонка, идентификация звонящего. На абонента можно наложить следующие ограничения: только входящие звонки, только местные звонки, запрет международных звонков, ограничение на время разговоров. В системе также имеется голосовая почта (voice mail).

Передача текстовых сообщений

Абоненты системы iDEN могут принимать алфавитно-цифровые сообщения, которые затем появляются на экране абонентского терминала. Терминалы iDEN могут хранить до 16 сообщений по 140 символов в каждом. Сообщения передаются, как в обычной системе пейджинговой связи: либо через оператора, либо с компьютера. Сообщение может быть передано как одному абоненту, так и группе абонентов.

Передача данных

Портативные терминалы iDEN имеют встроенные модемы и могут подключаться к портативным компьютерам с помощью RS-232С адаптера (последовательный интерфейс). При этом нет необходимости иметь модем в компьютере. В режиме коммутации каналов обеспечивается скорость передачи факсов и данных до 9600 бит/с, а в пакетном режиме - до 32 кбит/с при использовании всего частотного канала для передачи данных. Схема коррекции ошибок с опережением обеспечивает надежную передачу данных. Функция передачи данных позволяет мобильным абонентам принимать и посылать факсы и электронную почту, обмениваться данными с компьютерами в офисе и работать с сетью Интернет. Пакетный режим передачи данных поддерживает протокол TCP/IP.
Отметим, что добавление услуг передачи данных к существующей системе iDEN не требует установки никакого дополнительного оборудования на базовых станциях. Необходимо лишь установить дополнительные блоки центральной инфраструктуры и инсталлировать программное обеспечение на базовых станциях и в центральной инфраструктуре.

Радиоинтерфейс и кодирование голоса в iDEN


Система iDEN базируется на технологии TDMA (Time Division Multiple Access). В каждом частотном канале шириной 25 кГц передается одновременно 6 голосовых сигналов (рис. 3). Передача оцифрованного голосового сигнала как в режиме радио, так и в режиме сотового телефона осуществляется следующим образом. Внутри временного интервала 90 мс выделено 6 временных слотов продолжительностью по 15 мс. В каждом из этих слотов передается один голосовой сигнал (при этом неважно, к какому виду связи он относится), а каждый шестнадцатый временной слот отведен под управляющие сигналы. За счет применения модуляции радиосигнала по методу M16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) обеспечивается суммарная скорость передачи данных по одному частотному каналу в 64 кбит/с. При этом скорость передачи одного голосового сигнала составляет 7.2 кбит/с.
Адекватное воспроизведение человеческого голоса и других звуков при столь невысокой скорости передачи оцифрованного голосового сигнала достигается за счет использования усовершенствованной схемы кодирования голосового сигнала, базирующейся на использовании алгоритма VSELP. Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что комбинация технологий TDMA/VSELP обеспечивает более высокое качество передачи голоса, чем в стандарте GSM, и не хуже, чем последние версии стандарта CDMA.

Используемый спектр

При разработке технологии iDEN изначально была поставлена задача добиться максимально эффективного использования частотного ресурса, по крайней мере не уступающего существующим реализациям стандарта CDMA.
Как уже было сказано, система iDEN обеспечивает передачу в каждом частотном канале шириной 25 кГц одновременно 6 голосовых сигналов. В результате в спектре шириной 1 МГц можно разместить 240 голосовых каналов. Для сравнения укажем, что аналоговые и цифровые системы транкинговой связи предоставляют не более 80 голосовых каналов на 1 МГц, аналоговые системы сотовой связи - 30-40 голосовых каналов, стандарт GSM - 40 голосовых каналов (рис. 4).

Рис. 4. Эффективность использования спектра

Система iDEN работает в стандартном для Америки и Азии транкинговом диапазоне 806-825/851-870 МГц. Часть этого диапазона отведена под системы транкинговой радиосвязи в странах СНГ.
Отметим, что система iDEN не требует, чтобы все частотные каналы были смежными.

IDEN Micro Lite

К середине 1999 г. компания Motorola планирует завершить разработку системы iDEN MicroLite, которая представляет собой уменьшенный вариант iDEN и ориентирована на обслуживание систем с числом абонентов от нескольких сотен до 5 тысяч. Максимальное количество базовых станций - 8.
Система iDEN MicroLite базируется на тех же технологических решениях, что и система iDEN: та же схема модуляции радиосигнала M16-QAM, вокодер VSELP, технология временного разделения голосовых каналов TDMA с размещением 6 голосовых каналов в одном частотном канале шириной 25 кГц.
Абонентские терминалы и базовые станции iDEN MicroLite и iDEN идентичны.
Основное технологическое отличие iDEN MicroLite от iDEN состоит в организации центральной инфраструктуры системы. В системе iDEN MicroLite вся центральная инфраструктура реализована на двух компьютерах, один из которых выполняет функции DAP (см. Архитектура системы iDEN), а другой - всех остальных компонентов центральной инфраструктуры (включая коммутатор). Первоначальная версия iDEN MicroLite обеспечивает два вида связи - групповую и индивидуальную радиосвязь и мобильную телефонную связь. Последующие версии будут также поддерживать передачу коротких сообщений и данных.
Следует отметить, что при росте числа абонентов выше максимальной емкости iDEN MicroLite возникает необходимость перехода к полной системе iDEN. При таком переходе необходимо установить центральную инфраструктуру системы iDEN, однако можно использовать абонентские терминалы и имеющееся оборудование базовых станций, проведя необходимую модификацию программного обеспечения.
Поставки системы iDEN MicroLite начнутся во второй половине 1999 г.

Абонентское оборудование

Все абонентское оборудование для системы iDEN представлено аппаратами компании Motorola. Среди них есть как автомобильные, так и портативные терминалы, ни в чем не уступающие собратьям из сотовой связи: многоуровневое меню, настройки вызывных сигналов, записная книжка, многоязыковая поддержка и многое другое делает их столь же удобными в обращении. др. В 2000г. выпущена модель, представляющая новое поколение аппаратов iDEN - это Motorola Timeport i2000. Этот аппарат работает не только в "родной" сети iDEN, но и в GSM-900. Таким образом, абоненту предоставляется более широкий спектр услуг и он может использовать преимущества обеих сетей. Более подробно ознакомиться с абонентскими аппаратами iDEN, можно по адресу: http://www.motorola.com/LMPS/iDEN/product_features/phone.html

Области применения

Как уже было сказано, iDEN относится к системам типа SMR (Shared Mobile Radio), то есть ориентирована на создание коммерческих систем, предоставляющих интегрированные пакеты услуг мобильной связи как, в первую очередь, организациям, так и частным лицам. Система ориентирована прежде всего на использование организациями различного профиля и размеров, заинтересованными в обеспечении надежной мобильной связи между отдельными подразделениями и группами сотрудников.
Для каждого корпоративного пользователя системы создается так называемый «флот», который представляет собой ни что иное, как виртуальную частную сеть данной организации. Одна система может иметь до 10000 флотов, в каждом флоте может быть максимум 65-500 абонентов. Внутри флота могут создаваться различные группы, соответствующие подразделениям этой компании, максимально возможное число групп в одном флоте равно 255. Абсолютно исключена возможность как нечаянного, так и преднамеренного несанкционированного вторжения абонентов в чужие флоты. Члены флота могут находиться в разных городах, перемещаться из одного города в другой и при этом пользоваться всеми услугами как групповой, так и персональной связи. В результате, в распоряжении организации оказывается мобильная телекоммуникационная система, полностью эквивалентная собственной сети данной организации. В то же время ей не нужно приобретать оборудование и строить антенны, а также тратить несколько месяцев на установку и отладку системы. Все, что необходимо сделать, - это стать корпоративным пользователем существующей системы iDEN и сконфигурировать требуемые группы.
Подчеркнем, что предоставляемые системой iDEN интегрированные услуги покрывают практически весь спектр потребностей компаний и организаций в мобильной связи. Связь внутри подразделений (групп) и между ними осуществляется в режиме радиосвязи, а для связи с внешними организациями (поставщики, клиенты) используется режим мобильного телефона. Тем самым, во-первых, обеспечивается мгновенная индивидуальная и групповая связь внутри организации и, во-вторых, существенно снижаются расходы на мобильную связь по сравнению с вариантом, когда для связи внутри организаций используются мобильные телефоны.
Возможно также и создание комбинированных частно-коммерческих систем на базе iDEN. В этом случае организация создает сначала сеть для своих внутренних нужд, а затем за счет избыточной емкости начинает предоставлять коммерческие услуги связи. Никаких проблем с секретностью и конфиденциальностью также не возникает.
Благодаря модульному принципу организации системы, можно создавать различные ее реализации в зависимости от нужд клиента. Например, первоначально сеть iDEN может быть развернута как чисто транкинговая система, а затем по мере необходимости к ней можно добавить возможности мобильной телефонии и передачи текстовых сообщений и данных.

Признание iDEN в мире

Первая коммерческая система на базе технологии iDEN была развернута в США компанией NEXTEL в середине 1994 г., и в настоящее время эта сеть является общенациональной. Она насчитывает около 5500 сайтов и имела на декабрь 1998 г. около 2,7 миллиона абонентов. В юго-западных штатах США имеется другая сеть, оператором которой является энергетическая компания Southern Co. В Канаде сетью iDEN оперирует компания Clearnet. Что касается Латинской Америки, то сети iDEN имеются в Колумбии и Аргентине (две системы), недавно запущены в коммерческую эксплуатацию сети в Сан-Пауло и Рио-де-Жанейро (Бразилия) и Мехико (Мексика). Кроме того, в 1998 г. началось развертывание систем iDEN в Перу, Венесуэле и Чили.
В Азии система iDEN более двух лет работает в Токио и Осаке (Япония), в апреле 1997 г. запущена система в Сингапуре, имеются такие системы в Китае, Южной Корее и на Филиппинах. Ведется строительство еще 3 систем в Китае и одной - в Индонезии. На Ближнем Востоке имеется общенациональная сеть iDEN в Израиле.
Каждая из вышеперечисленных систем рассчитана на обслуживание десятков тысяч абонентов. Общее число абонентов систем iDEN в мире на конец 1998 г. достигло трех миллионов. iDEN - открытая архитектура. Компания Motorola предоставляет лицензии на производство компонентов системы iDEN различным производителям.
Подводя итоги, отметим, что на сегодня iDEN является единственной отработанной в коммерческой эксплуатации технологией, обеспечивающей предоставление всего комплекса услуг мобильной связи.

Статья подготовлена с использованием материалов сайта www.trunk.ru

Фил Питерсен
директор по региону Европы и Ближнего Востока
группы iDEN компании Motorola,

Андрей Денисов
региональный менеджер по Восточной Европе и бывшему СССР
группы iDEN компании Motorola

Глоссарий

BCS (Base Site Controller) - контроллер базовых станций;
DACS (Digital Access Crossconnect Switch) - коммутатор цифровых каналов;
DAP (Dispatch Application Processor) - процессор транкинговой связи;
EBTS (Enhanced Base Transceiver System) - усовершенствованная базовая станция;
HLR/VLR (Home/Vehicle Location Register) - регистратор местоположения абонентов;
IWF (Interworking Function) - интерфейс передачи данных/факсов;
MDG (Mobile Data Gateway) - шлюз пакетной передачи данных;
MPS (Metro Packet Switch) - пакетный коммутатор;
MSC (Mobile Switching Center) - коммутатор телефонной связи;
OMC (Operations Maintenance Center) - центр управления;
SMS (Short Message Service) - система передачи текстовых сообщений;
VMS (Voice Mail System) - голосовая почта;
XCDR Transcoder - блок преобразования речевых пакетов из формата VSELP в формат PCM и наоборот

Альтернативой сотовым сетям могут быть транкинговые коммуникационные системы. Данные технологические решения активно используются по всему миру. Многие российские организации, как частные, так и государственные, отдают предпочтение как раз таки транкинговой связи. В чем ее специфика? Каковы преимущества соответствующих решений перед иными популярными коммуникационными стандартами, внедряемыми в РФ и за рубежом?

Что представляют собой транкинговые системы?

Транкинговая связь — разновидность наземной подвижной инфраструктуры коммуникаций радиально-зонового типа. Функционирует за счет ретрансляторов между абонентами в автоматическом режиме. Кроме того, термин «транкинговая связь» соответствует способу доступа пользователей к выделенной совокупности каналов, в рамках которой свободный ресурс выделяется для конкретного абонента на период подключения.

Транкинговая инфраструктура чаще всего представлена:

Наземным оборудованием;

Абонентскими станциями.

В состав первого элемента транкинговой инфраструктуры входят базовые станции и контроллеры. Современные виды оборудования соответствующего типа позволяют обеспечивать пользование связью в рамках индивидуальных, групповых или же широковещательных типов вызова. В некоторых случаях возможно подключение одной абонентской станции к другой без обращения к ресурсам базовой станции.

Рассматриваемый тип коммуникаций применим для решения широкого спектра задач государственных силовых структур. Важно при этом, чтобы соблюдались технические требования СОРМ в системах транкинговой связи. Таковые, как правило, закреплены в ведомственных правовых актах.

Принципы работы транкинговой связи

Рассмотрим основные принципы построения транкинговых систем связи.

Соответствующая технология предполагает использование ультракоротких волн, как и сотовая связь. Для увеличения дальности сигналов в транкинговой инфраструктуре задействуются ретрансляторы. Выше мы отметили, что в ее составе присутствуют базовые станции. Она может быть представлена как одним, так и несколькими объектами — в первом случае сеть будет классифицирована как однозоновая, во втором — как многозоновая.

Первые сети транкинговой связи позволяли организовывать взаимодействие нескольких сотен абонентов. Сейчас за счет включения в нужного количества базовых станций можно обеспечивать связь фактически между любым числом абонентов. Оператор транкинговой связи может распределять приоритеты вызовов, обеспечивать коммуникации в разных режимах — симплексном, дуплексном. Современная инфраструктура соответствующего типа может обеспечивать защиту каналов от несанкционированного доступа, прослушивания, позволяет выводить устройства в интернет. Транкинговые системы связи бывают цифровыми и аналоговыми.

Кто использует транкинговые системы?

Транкинговые системы, которые являются, как мы отметили выше, радиально-зоновыми элементами сетевой инфраструктуры и функционирующие в ультра-коротком диапазоне, ориентированы главным образом на корпоративных заказчиков, на силовые ведомства. В то время как основные клиенты сотовых операторов — частные лица. Транкинг более всего подходит для организации оперативной связи в рамках групп специалистов — например, при несении дежурства, выполнении заданий, оказании помощи другим людям, если речь идет об экстренных службах.

Выше мы отметили, что рассматриваемый востребован государственными службами. Фактически соответствующие структуры являются основными пользователями данной разновидности связи. Это обусловлено рядом принципиальных отличий транкинговых коммуникаций, в частности, от сотовых — привычных обычным гражданам. А именно:

Возможностью практически моментального — в пределах 0,5 секунды, подключения одного абонента к другому;

Определением приоритетных ;

Возможностью связи абонентов друг с другом без использования базовой станции;

Наличием ресурсов для конфигурирования сети в соответствии с задачами пользователя;

Возможностью организации групповых, широковещательных, аварийных, задержанных вызовов;

Наличием ресурсов для шифрования связи, возможностью прослушивания разговоров сторонним абонентом.

Указанные опции не характерны для обычной сотовой связи. Некоторой схожестью с транкинговыми технологиями обладает мобильный стандарт Push To Talk. Но по многим критериям он не подходит для государственных служб.

Чем сотовая связь лучше транкинговой? Прежде всего возможностью передавать файловые данные с высокой скоростью — современные стандарты 4G позволяют достигать показателя в десятки мегабит в секунду. Однако стоит отметить, что представленная в стандарте TETRA транкинговая связь (если говорить о технологии в версии R2), в принципе, также способна к высокоскоростной передаче данных.

TETRA — это цифровая технология рассматриваемых коммуникаций. Но стоит отметить, что транкинговая связь «ТЕТРА» в версии RI несколько уступает стандарту R2 — в частности, по скорости передачи данных. Хотя по основным опциям возможности обеих технологий в целом сопоставимы. Полезно будет сопоставить с ними другие распространенные стандарты транкинговой связи.

Основные стандарты транкинговых коммуникаций

К самым распространенным технологиям можно отнести, прежде всего, те, что классифицируются как цифровые. Аналоговая транкинговая инфраструктура сейчас не слишком востребована. Наиболее популярные стандарты связи рассматриваемого типа:

Рассмотрим особенности каждого из них подробнее.

Стандарт EDACS

Стандарт EDACS был разработан известной шведской корпорацией Ericsson. Классифицируется он как закрытый. Данный стандарт предполагает передачу данных по каналам с использованием широкого спектра частот (но в пределах 870 МГц). В рамках одной транкинговой сети он позволяет обеспечить связь между 16 тыс. абонентов.

Рассматриваемый стандарт в достаточной мере надежный, но считается устаревшим, поскольку фактически предполагает передачу аналоговых сигналов, хоть и с использованием цифровой инфраструктуры. Кроме того, он, как мы отметили выше, закрытый. Оборудование транкинговой связи, адаптированное для него, может выпускать только фирма-разработчик.

Стандарт iDEN

Данный стандарт — также закрытый. Разработан он корпорацией Motorola. Наибольшую востребованность имеет в Северной Америке, некоторых государствах Южной Америки, в Азии. Рассматриваемая технология позволяет реализовать в рамках транкинговой сети привычные абонентам сотовых операторов сервисы — например, отправку SMS, факсов, связь с интернетом.

В России соответствующий стандарт не получил распространения, как считают эксперты, это связано с тем, что используемые в рамках него частоты — 805-821 МГц или же 855-866 МГц не слишком оптимальны с точки зрения решения задач основными пользователями транкинговых систем связи, к которым, как мы отметили выше, относятся государственные службы. К слову, фирма Motorola выпустила ряд решений, совместимых одновременно как с транкинговыми, так и с сотовыми технологиями связи.

Tetrapol PAS

Данный коммуникационный стандарт был разработан во Франции, компанией Matra Communication по заказу французских спецслужб. Характеризуется задействованием довольно низких частот — от 70 до 520 МГЦ, использование которых не слишком популярно в других странах. Однако, в России предпринимались попытки тестирования соответствующего стандарта транкинговых коммуникаций.

TETRA

Выше мы рассмотрели некоторые аспекты технологии TETRA. Изучим ее специфику подробнее.

Транкинговая связь «ТЕТРА» - это, в свою очередь, открытый стандарт коммуникаций, разработанный европейскими специалистами. За пределами Европы долгое время был не слишком распространен, однако, теперь используется многими российскими, азиатскими компаниями, африканскими и южноамериканскими фирмами.

Открытость рассматриваемого стандарта позволяет обеспечивать совместимость с ним разным производителям оборудования для транкинговой связи. Компании, планирующей выпускать соответствующий девайсов, необходимо, вместе с тем, стать членом организации MoU TETRA, тем самым подтвердив свою готовность содействовать развитию данной технологии. Многие современные бренды, производящие оборудование для транкинговых сетей, вступили в данную организацию.

Выше мы отметили, что стандарт R2 позволяет осуществлять передачу данных на высокой скорости. Это возможно, в частности, благодаря тому, что транкинговая связь по соответствующей технологии объединяется с широкополосными сотовыми каналами.

В России стандарт «ТЕТРА» известен под брендом «Тетрарус». Так, он использовался для выстраивания телекоммуникационной инфраструктуры во время Олимпиады в Сочи.

APCO 25

Еще одна популярная технология транкинговой связи — APCO 25. Разработана Ассоциацией коммуникационных служб структур безопасности. Штаб-квартиры данной структуры располагаются в США, в штатах Вирджиния и Флорида.

Преимущество данного стандарта — в возможности обеспечения связи по каналам с высоким уровнем защищенности, достигаемым за счет применения различных технологий шифрования. Еще одна примечательная особенность APCO в том, что он позволяет задействовать широкий диапазон частот — от 139 до 869 МГц. Высокий уровень защищенности, который обеспечивают соответствующие транкинговые системы связи, предопределяет достаточно высокую его востребованность у российских спецслужб.

Стоит отметить, что в РФ распространены собственные стандарты коммуникаций, функционирующих по транкинговым принципам. Их использование обусловлено необходимостью создания исключительно надежной и защищенной инфраструктуры связи. При задействовании подобного подхода применяется транкинговая система связи в вооруженных силахРФ. Многие из технологий связи, используемых в российской армии, разработаны специально для нужд обороны и не рассчитаны на массовое примнение.

Основные поставщики услуг транкинговой связи в РФ

Рассмотрим то, какие бренды в РФ поставляют услуги с использованием технологий, о которых идет речь.

Известный российский оператор транкинговой связи — компания «РадиоТел». Обладает инфраструктурой, позволяющей объединять с городскими станциями. Поставляет решения для экстренных служб, МЧС, частных заказчиков.

Один из крупнейших транкинговых операторов РФ — компания «Тетрасвязь». Специализируется на внедрении решений в рамках стандарта TETRA в самых разных регионах России. Поставляет широкий спектр сервисов — от проектирования транкинговой сети до ввода ее в эксплуатацию.

Другой крупный бренд на рынке транкинговых решений - «Регионтранк». Фирма оказывает услуги в основном в Москве и области, а также в некоторых регионах Центра РФ. Бренд позиционирует себя как поставщик решений, адаптированных под спецификацию бизнес-процессов конкретных организаций-заказчиков.

Еще одна известная компания, которая ведет деятельность в сегменте транкинговых технологий - «Центр-Телко». Можно отметить, что в ее инфраструктуре применены решения, функционирующие в рамках стандарта EDACS.

Перспективы развития транкинговых решений в РФ

Итак, мы изучили, что такое транкинговая связь, принцип построения коммуникаций с использованием ее стандартов. Посмотрим теперь, что говорят эксперты относительно перспектив развития соответствующих решений в России. Данная проблематика является темой для крупнейших конференций с участием представителей телекоммуникационной индустрии РФ — ведомств, поставщиков сервисов, их заказчиков.

В сообществе обсуждаются преимущества собственно транкинговых решений прежде всего перед сотовыми технологиями, а также применимость существующих стандартов данных коммуникаций в РФ. Так, в среде экспертов в области решений, о которых идет речь, распространена точка зрения, по которой для России оптимальной будет как раз таки технология TETRA — с учетом особенностей развития услуг связи в РФ.

Выше мы отметили, что именно стандарт «ТЕТРА» был выбран для выстраивания коммуникационной инфраструктуры на Олимпиаде в Сочи. Но в России, так или иначе, представлено большинство технологий транкинговой связи из тех, что где-либо применяются в мире — и это не считая специальных военных разработок. Большое количество решений соответствующего типа, внедренных в РФ, обусловлено, прежде всего, отсутствием единых, принятых в федеральном масштабе, критериев выбора оптимальных технологических платформ для выстраивания транкинговой инфраструктуры.

Развитие соответствующего типа связи в России может быть затруднено неоднозначным восприятием преимуществ данных решений руководителями ведомств, которые являются основными пользователями рассматриваемых технологий. Для них не всегда очевидно превосходство транкинговой инфраструктуры над сотовыми сетями. Это обусловлено разными причинами.

Прежде всего тем, что аппаратура аналоговых систем транкинговой связи, цифровых решений соответствующего типа стоит, как правило, ощутимо дороже, чем девайсы для пользования сотовыми технологиями. При этом ведомства часто не берут в расчет очевидных преимуществ транкинговой связи — заключающихся, прежде всего, в оперативности и защищенности переговоров и передачи информации. Кроме того, фактические расходы, связанные с пользованием связью, при задействовании транкинговых решений могут быть существенно ниже, чем в случае с сотовыми коммуникациями — при грамотном проектировании данного типа инфраструктуры связи.

Стоит отметить, что принцип транкинговой связи применим не только для обеспечения оперативных переговоров между абонентами. На базе соответствующих технологий могут быть реализованы системы определения местонахождения объекта — в сочетании с его GPS-координатами, а также его отслеживания мониторинговыми центрами. При этом при выстраивании соответствующей инфраструктуры может не потребоваться внедрения относительно дорогих дуплексных решений — вполне может оказаться достаточно и симплексных девайсов. Данный способ применения транкинговой связи — еще один фактор роста интереса к ней со стороны различных российских фирм и ведомств.

Резюме

Итак, мы изучили, что такое транкинговые технологии, рассмотрели основные коммуникационные стандарты, соответствующие им. Основные пользователи соответствующих решений — российские спецслужбы, ведомственные структуры, крупные бизнесы. В подразделениях армии РФ применяются транкинговые системы связи, разработанные специально для решения военных задач — закрытого типа.

Основные преимущества, которыми характеризуются рассматриваемые технологии: оперативность обмена данными, защищенность информации, высокая скорость передачи данных (если речь идет о современных цифровых стандартах), возможность выстраивания сетей в большом масштабе — при условии использования высокопроизводительных и представленных в достаточном количестве базовых станций.

У транкинговых сетей много общего с сотовыми — функционирование в ультра-коротком диапазоне, возможность передачи текстовых сообщений между девайсами, а также получения доступа в интернет при задействовании соответствующих устройств. Аппаратные решения, используемые в рамках транкинговой инфраструктуры, стоят, как правило, дороже. Но при оптимизированном их внедрении компания-заказчик может существенно сэкономить — прежде всего, на трафике.

В мире принято довольно большое количество стандартов транкинговой связи. В России и Европе наибольшей популярностью характеризуется технология «ТЕТРА», в США — APCO. Хотя в РФ с той или иной степенью активности задействуется большинство существующих в мире транкинговых стандартов.

Перспективы соответствующего типа связи в РФ во многом зависят от того, какие из технологий будут приняты в качестве ведущих — хотя бы в большинстве регионов страны. Есть основания говорить о том, что главным стандартом все же будет «ТЕТРА» - как наиболее подходящий для России исходя из специфики развития телекоммуникационного рынка страны.

Другое значимое условие успешного развития такого технологического направления, как транкинговая связь в РФ — повышение уровня знаний и компетенций руководства ведомств, являющихся фактическими и потенциальными пользователями соответствующих решений. Пока для многих структур власти преимущества рассматриваемых технологических концепций — не вполне очевидны. Но, безусловно, у транкинговых решений в РФ — есть свой потребитель, и они уже сейчас самым активным образом используются. В России приняты нормативно-правовые акты, регулирующие использование соответствующих технологий спецслужбами. Таким образом, уже на уровне законодательного регулирования в РФ созданы условия для развития транкинговой связи.

Безусловно, может потребоваться разработка и принятия дополнительных правовых актов, действие которых будет распространяться также и на гражданские сферы — но в случае заинтересованности делового сообщества и крупнейших ведомств, можно ожидать появления соответствующих инициатив на уровне регулирующих структур власти.

Развитие рассматриваемых технологий в РФ может прослеживаться в расширении областей его применения, а также в совершенствовании аппаратных компонентов и ПО, задействуемых в целях обеспечения функционирования транкинговой инфраструктуры.

). Здесь нашли свое место и «первопроходцы русских земель» (SmarTrunk), и вчерашние лидеры (MPT 1327), и LTR, и другие протоколы. Наконец, сегодня отечественный потребитель присматривается к цифровому транкингу, в первую очередь - к стандарту TETRA.

Транк-зоопарк

SmarTrunk

Традиционно почти все российские поставщики систем транкинговой связи предлагают оборудование SmarTrunk и SmarTrunk II производства SmarTrunk Systems. Главными его достоинствами являются невысокая стоимость, широкий ассортимент абонентских устройств, простота переделки обычных радиостанций в транкинговые и «неприхотливость» в частотах (они могут работать в диапазонах 146-174, 403-470, 300-344 и 800 МГц, известны даже случаи применения SmarTrunk в диапазоне 33-48 МГц). Именно эти свойства и стали причиной широкого распространения таких систем в России (данное явление точнее характеризуется словом «бум»). Первыми соблазнились попользоваться SmarTrunk?ом промышленные предприятия, причем тогда о совместимости, качестве и надежности связи, возможностях расширения речь не шла: связь нужна сейчас, и подешевле, ибо на «излишества» попросту не хватает денег. О том, что скупой платит дважды, вспомнили только года через три после начала эксплуатации подобных систем.

Системы MPT 1327

Системы на базе общеевропейского протокола МРТ 1327 также широко представлены в нашей стране. Здесь наиболее «массовой» является продукция компании OTE (после слияния - Marconi Communications), которая эксклюзивно поставлялась только для «Газпрома» и внедрена практически по всей технологической цепочке добычи и транспортировки продукта этой естественной монополии. Второе место пока прочно удерживает семейство Accessnet производства Rohde&Schwarz . Такое оборудование специалисты ценят за «немецкое качество».

Достаточно давно «проникла» в Россию система Flyed . Английская фирма Flyed Microsystems , давшая ей свое имя, была одной из «прародительниц» (вместе с Motorola и Philips) протокола МРТ 1327. Однако компания никогда не выпускала приемопередающую аппаратуру - она разрабатывает только контроллеры базовых станций (БС), которые продает другим производителям, разрешая использовать их даже без ссылок на себя. Такие контроллеры применяются, скажем, в системах МРТ 1327 компаний Motorola и Maxon.

Система Actionet фирмы Nokia до середины 90-х фактически была монополистом на российском рынке. На ее базе развернута первая в России (1989 г.) сеть протокола MPT 1327 компании «Сургутнефтегаз». Первый сертификат Госкомсвязи РФ на транкинговую систему протокола МРТ 1327 был получен в феврале 1996 г. тоже фирмой Nokia (правда, в нем Actionet была названа системой радиотелефонной связи). Наконец, по числу развернутых транкинговых систем MPT 1327 Nokia занимает первое место в мире.

Сегодня в нашей стране эксплуатируется не менее 20 радиосетей Actionet (большинство из которых заменили систему «Алтай», унаследовав ее диапазоны радиочастот - как 300 , так и 400 МГц). В их число до недавнего пожара на Останкинской башне входила и коммерческая московская радиотелефонная сеть оператора ACBT (по словам руководства этой компании, данная сеть будет восстановлена).

Немалая доля рынка приходится на системы Taitnet . Их производит фирма Tait Electronics (Новая Зеландия), которая, наряду с Flyde Microsystems, разрабатывала первые системы МРТ, а позже приобрела у последней лицензию на выпуск ее транкинговых контроллеров.

Нельзя не упомянуть и базовое оборудование TrunkSwitch (протокол MPT 1327), которое было создано английской фирмой Stanilight , а затем приобретено австралийской компанией ADI. Cистемы TrunkSwitch работают практически с любым абонентским оборудованием, и по России их развернуто не менее пяти (в Москве коммерческую сеть, построенную на базе TrunkSwitch, эксплуатирует «Связь Транк»). Однако с 1999 г. выпуск этой системы прекращен.

На нашем рынке популярна и еще одна достаточно «старая» система стандарта МРТ 1327, которая известна по имени используемого в ней контроллера, - Selectacom . Она была разработана фирмой Ascom , впоследствии куплена Bosch и, наконец, перепродана корпорации Motorola. В настоящее время данное оборудование поставляется компанией Vada Communications, равно как и другими стратегическими партнерами Motorola.

К сожалению, МРТ 1327 так и остался протоколом , не приобретя статуса стандарта , поэтому каждая его реализация имеет свои особенности. И конечно, фирмы, занимающиеся развертыванием сетей, стараются использовать в них оборудование одного поставщика, дабы избавиться от проблем несовместимости. При этом сложности, связанные с организацией межсистемных связей, по-прежнему остаются. Например, в России построено не менее 12 крупных MPT-систем, чье псевдовзаимодействие (связь на уровне абонентов, обеспечиваемая за счет присвоения каждой радиостанции нескольких номеров) при определенных усилиях достижимо, но собственно взаимодействие невозможно.

SmartNet, EDACS и др.

Немалую долю рынка составляют системы, использующие другие, отличные от МРТ, протоколы управления. Среди таковых в нашей стране реально используются, пожалуй, только следующие: входящие в семейство SmartNet производства Motorola (см. «Сети», 1998, № 6, с. 27), EDACS фирмы Ericsson (см. «Сети», 1998, № 7-8, с. 62) и системы на базе протокола LTR, автором первоначальных спецификаций которого была известная в мире радиооборудования фирма E. F. Johnson (ныне - Transcript International).

Среди транкинговых сетей нельзя не упомянуть многозоновую радиосистему SmartZone , построенную на оборудовании Motorola . Ее обслуживает московская фирма «МТК Транк».

Пока единственной действующей в России системой с цифровым радиодоступом является EDACS (Enchanced Digital Access Convertional System) компании Ericsson . Ее аппаратура рассчитана на работу в трех частотных диапазонах (150, 450 и 800 МГц), причем для последних двух она сертифицирована в России. Предусматривается возможность работы EDACS в режимах как симплексной связи (прием и передача осуществляются попеременно), так и односторонней. В нашей стране, по сведениям автора, функционируют пять сетей на базе этой системы (Санкт-Петербург, Тольятти, Екатеринбург, Оренбург и Красноярск).

Оборудование для радиосвязи на основе протокола LTR «исторически» поставляют в Россию фирмы Kenwood и E.F. Johnson . Таких радиосистем здесь установлено около десятка, причем несколько лет назад их популярность (как в мире, так и в нашей стране) была достаточно велика. И этим они обязаны компании E.F. Johnson - создателю LTR, которая не только сделала данный протокол открытым (в отличие от EDACS), но и приложила все усилия для возведения его в ранг промышленного стандарта, хотя бы де-факто. Выпускаемое оборудование работает в диапазонах 400, 800 и 900 МГц.

И уж конечно, нельзя не упомянуть о системе ESAS компании Uniden , протокол управления которой является расширенной модификацией LTR. Для нее характерны преемственность и полная совместимость с LTR. Радиооборудование рассчитано на работу в диапазонах частот 806-825 и 851-870 МГц и способно обеспечивать дуплексную связь (передача и прием информации осуществляются одновременно). Созданную на базе таких устройств сеть эксплуатирует фирма «Регион Транк».

Безусловно, это далеко не полный перечень транкинговых систем, нашедших свое применение в нашей стране, но, по мнению автора, были названы наиболее распространенные из них.

Частоты

При выборе абонентского оборудования необходимо знать, какие диапазоны частот доступны российскому гражданскому потребителю. Военные структуры и службы общественной безопасности имеют достаточно обширные «собственные» участки спектра и обычно не испытывают «частотных» трудностей при развертывании своих радиосетей.

В нашей стране частоты для аналоговых систем выделяются на основании решения Госсвязьнадзора. Для получения номиналов, перечисленных в решении ГКРЧ от 27.04.98 (протокол № 6/3 «Об использовании полос радиочастот 300-308 и 336-344 МГц радиосредствами сухопутной подвижной и фиксированной служб гражданского применения»), действие которого распространяется на все юридические и физические лица, ГКРЧ «беспокоить» не требуется. Процитируем данное решение, чтобы напомнить читателям, для каких целей разрешено использовать эти полосы радиочастот:

«... полосы 300-308 и 336-344 МГц применяются для создания радиальных, радиально-зоновых систем сухопутной подвижной и фиксированной служб гражданского применения, в том числе с использованием транкинговой технологии доступа к радиоканалам, при условиях, что:

  • полосы радиочастот 300,0125-300,5125 и 336,0125-336,5125 МГц используются в пределах координационной зоны только для организации диспетчерской радиосвязи с судами и радиосвязи между судами на внутренних водных путях страны;
  • полосы радиочастот 307,0-307,4625 и 343,0-343,4625 МГц используются для системы поездной радиосвязи «Транспорт» на конкретных направлениях железных дорог в соответствии с решением ГКРЧ России от 5 июля 1993 г., протокол №13/2;
  • полосы радиочастот 307,5-308,0 и 343,5-344,0 МГц используются по территории страны радиосредствами сетей районной сельской радиотелефонной связи».

Для предоставления услуг связи с помощью радиосредств, работающих на номиналах или участках спектра любых других диапазонов, требуется помимо решения Госсвязьнадзора и специальное решение ГКРЧ. Здесь главный документ - «Таблица распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации в диапазоне частот от 3 кГц до 400 ГГц», в которой «все хорошее уже разобрано». Поэтому, приобретая любое оборудование, нужно не семь, а 777 раз подумать, доступен ли диапазон частот, на работу в котором оно рассчитано.

Ближе к теме

Цены

Если оборудование инфраструктуры транкинговых сетей сопоставимо по стоимости с используемым в сотовой связи, то цены на абонентские устройства таких систем сравнивать просто нельзя. Как и всякая радиоаппаратура «немассового» спроса, пользовательские радиостанции для транкинговой связи отнюдь не дешевы, особенно по российским меркам. Тем не менее набор абонентских устройств для транкинговой связи достаточно широк и включает в себя не только портативные (носимые) рации, но и мобильные (возимые) станции, терминалы передачи данных, а также стационарные радиостанции, которые служат, главным образом, для организации диспетчерских пунктов.

Самыми дешевыми (около 300 долл.) являются портативные симплексные рации с ограниченным числом функций и без цифровой клавиатуры. Они, как правило, используются замкнутыми группами абонентов, которым доступна лишь одна возможность связи с «внешним миром» - экстренный вызов диспетчера. Чаще всего пользователям транкинговой связи этого вполне хватает.

Симплексные станции имеют цифровую клавиатуру для набора номера и поддерживают не менее десятка функций, обеспечиваемых транкинговой системой. Однако их цена намного выше (примерно от 1 тыс. долл.), поэтому они доступны лишь немногим привилегированным пользователям.

Еще дороже дуплексные устройства (от 1700-2500 для аналоговых и до 2000-3000 долл. для цифровых систем), которые по внешнему виду почти неотличимы от трубок для сотовой связи, однако все еще тяжелее последних - главным образом, из-за внушительного веса аккумулятора (требования к нему в транкинге значительно выше). По причине небольшой мощности дуплексных радиостанций (1-1,2 Вт) дальность связи у них намного меньше, чем у симплексных. Заметим, что по российским нормативам подключение к ТфОП разрешается только при обеспечении дуплексной связи.

Выпускаются как дуплексные, так и симплексные мобильные устройства . Причем их исполнение достаточно разнообразно (морские, автомобильные, мотоциклетные, железнодорожные и т. д.). Иногда в комплектацию такого оборудования входит встроенный спутниковый навигационный GPS-приемник, позволяющий определять координаты абонента и передавать их диспетчеру. Выходная мощность передатчиков мобильных устройств примерно в 3-5 раз превышает мощность портативного оборудования, а значит, они обеспечивают и большую дальность связи.

Стационарные радиостанции обычно создаются на основе мобильных, но отличаются от них большим числом аксессуаров и наличием дополнительных терминальных устройств. Выходная мощность передатчиков мобильной и стационарной радиостанций, как правило, одинакова.

Относительно новым классом устройств для транкинговой связи являются терминалы передачи данных . В аналоговых системах это - специальные радиомодемы, поддерживающие определенный радиоинтерфейс, а в цифровых чаще используются обычные абонентские станции, оснащенные асинхронным интерфейсом передачи данных RS-232. Стоимость аналогового оборудования определяется степенью «специальности» протокола радиосвязи, ибо такие терминалы - товар штучный. Цифровые стоят практически столько же, сколько цифровые транкинговые «трубки».

Модельный ряд

Хотя производителей базового оборудования для транкинговой связи не так уж много, это не накладывает никаких ограничений на выпуск абонентских устройств. Немало фирм специализируются на изготовлении только пользовательских радиостанций, причем для самых разных систем связи - SmarTrunk, ESAS, LTR, MPT 1327 и т.д. (табл. 2).

В самых «старых» транкинговых системах, типа SmarTrunk , для которых характерно децентрализованное управление, абонентская радиостанция «обязана» непрерывно сканировать рабочие каналы в процессе поиска сигнала вызова или свободной линии БС. Критериями выбора такого терминала служат быстрота сканирования (не более 150 мс), качество приема/передачи и стоимость устройства.

Компания SmarTrunk позаботилась о расширении рынка своих дешевых систем и выпустила специальный логический модуль для радиостанций других фирм (Alinco, Vertex, Kenwood, Marantz, Telemobile, Kyodo), который управляет основными функциями абонентской станции, работающей в системе SmarTrunk (такими как сканирование, включение передатчика и др.). В нашей стране весьма популярны радиостанции с этим модулем, относящиеся к сериям HX и GX (выпускаются с логотипом Standard ; многие из них имеют российские отраслевые сертификаты), а также к серии ТК производства Kenwood . Программирование модулей (с использованием защитного кода) выполняется либо поставщиком, либо владельцем системы.

Огромная популярность (несмотря на высокую стоимость) радиостанций Motorola заставила SmarTrunk создать аналогичный модуль и для этих устройств. В России, например, в последние годы пользуются большим спросом радиостанции GP300, GP400, GP40 и GP50, и в немалой степени потому, что они могут оснащаться модулем для работы в системах SmarTrunk, которых здесь развернуто немало. Такая организация производства абонентских радиосредств позволяет обеспечить их совместимость друг с другом в рамках системы SmarTrunk.

Что же касается дуплексной связи, в SmarTrunk она возможна только при использовании мобильных устройств, таких как TM-MDT25 (Telemobile), KG-106 (Kyodo), 9200 (Seiki) и некоторые другие. Эти же радиостанции, оснащенные модулем, который совмещает в себе функции управления SmarTrunk и телефонного интерфейса, можно применять в качестве стационарных аппаратов для сельской телефонии. Из портативных (носимых) радиостанций в дуплексном режиме работают, например, двухдиапазонные терминалы производства Alinco, однако в нашей стране не разрешено задействовать для приема диапазон 450 МГц, а для передачи - 160 МГц.

Почти все абонентские устройства для систем SmarTrunk и SmarTrunkII соответствуют американскому военному стандарту MIL STD 810 C/D/E, поэтому вполне правомочно задействовать их в системах связи, используемых военными, спецслужбами, а также в тех случаях, когда к надежности связи предъявляются повышенные требования (служба спасения, предприятия морской нефтедобычи и т.п.).

Системы, использующие контроллер Flyed , в России чаще всего оснащаются абонентским оборудованием производства Motorola (GP1200, GM1200, GP600, GM600). Менее активно применяются портативные терминалы H70 от Nokia и еще реже - Т2000 и T3000, выпускаемые новозеландской фирмой Tait Electronics . Последние гораздо чаще покупаются вместе с оборудованием инфраструктуры для систем на базе протокола MPT1327, которое производит эта компания. Следует отметить, что радиостанции Т2000 могут поставляться со встроенными модемами для организации передачи данных по протоколу MAP27.

Выбор производителей абонентских устройств для MPT-систем на российском рынке достаточно широк: это и Motorola, и Nokia, и не менее десятка других (пожалуй, наибольшей известностью пользуется оборудование Kenwood, Marantz и Maxon).

Абонентское оборудование Nokia «расположилось» несколько особняком. Продукция фирмы рассчитана на работу не только в Actionet, но и в других транкинговых сетях на базе MPT 1327. При этом использование в Actionet плана нумерации ANN (отличного от предписанного спецификациями MPT 1343) и расширенной (по сравнению с определенной в MPT 1327) процедуры проверки электронного серийного номера радиостанции пока позволяет Nokia «уберечь» данную систему от «присутствия» чужого абонентского оборудования (правда, сегодня ANN поддерживают радиостанции GP1200, GM1200 и Т2000). Как бы то ни было, в области дуплексных радиостанций Nokia - безусловный лидер. Ее первоклассные модели H70, H75 (портативные) и R72 производятся для диапазонов 330 и 450 МГц.

Перечень абонентских устройств, выпускаемых Motorola , мог бы занять не одну страницу. Компания производит портативные, стационарные и мобильные радиостанции практически для всех существующих транкинговых систем, исключая, пожалуй, соответствующие протоколу LTR и его версиям. Это уже упоминавшиеся модели серий GP (портативные) и GM (мобильные), а также MTS 2000 (для системы StarSite) и мобильный терминал Spectra (для семейства SmartNet). В России Motorola продает оборудование не только через множество дистрибуторов и партнеров, но и самостоятельно.

Наиболее известный на рынке производитель радиостанций для LTR-систем - Transcript International . Все модели (как портативные серии NPSPAC, так и автомобильные Viking) оснащены микропроцессорным управлением и цифровыми синтезаторами частоты (рабочие диапазоны 821-824 и 822-869 МГц). Мобильные устройства поставляются в двух модификациях - монтируемые на приборной панели автомобиля и выносные (устанавливаются, например, в багажнике) с аппаратурой дистанционного управления. Transcript выпускает и дуплексные устройства (серия NPSPAC, номера от 8605 до 8621, а также Viking GT 8604 и Viking HT 8600). Дополнительная функция, обеспечиваемая радиостанциями Transcript, - изменение пользователем выходной мощности передатчика (от 1 до 2,5 Вт).

Целое семейство транкинговых радиостанций для систем на базе LTR выпускает и концерн Marantz. В России это оборудование с логотипом Standard можно приобрести для работы в диапазонах 450-480 МГц (например, HX482, HX4800) и 800 МГц (HX590 - 592, GX5910). Заметим, что мощность передатчика моделей HX59х составляет 2 Вт, а мобильной радиостанции GX5910 - 15 Вт.

Функции

Типичная портативная аналоговая радиостанция поддерживает только функции групповой связи, поэтому не нуждается в клавиатуре и дисплее. Для индивидуальной связи нужны хотя бы функциональные клавиши и память для хранения номеров. Дополнительные «удобства», которые можно получить с помощью ЖК-дисплея, клавиатуры, голосового управления и т.п., обычно характерны для моделей со стоимостью от 1 тыс. долл.

Кроме присущих транкингу возможностей групповой и индивидуальной связи, а также функций общесистемных и экстренных вызовов почти во всех системах тем или иным образом организуется подключение к телефонным сетям - как учрежденческим, так и ТфОП. Однако в нашей стране подключение к ТфОП разрешено только при использовании дуплексных абонентских радиостанций (а их в аналоговых радиосетях не так уж много). Кроме того, декларируемое подключение на деле оборачивается лишь обеспечением связи с УАТС или диспетчером. Но самое сложное при внедрении данной услуги - сопряжение планов нумерации транкинговой сети и ТфОП.

Что же касается функции передачи данных, для ее реализации лучше всего ориентироваться на специализированные терминалы передачи данных либо на радиостанции, оснащенные интерфейсом RS232. Применение модемов в аналоговых радиосетях - удовольствие не из дешевых.

А где же цифра

В Европе уже начинают забывать об аналоговой связи (во многом благодаря усилиям фирмы Dolphin). В нашем же Отечестве к цифре только присматриваются.

В августе петербургский оператор «РадиоТел», входящий в холдинг «Телекоминвест», объявил о начале создания тестовой зоны транкинговой цифровой связи в стандарте TETRA. Ее запуск в работу был намечен на начало сентября. В России это уже второй опытный район цифровой транкинговой связи: первый был развернут в петербургском метрополитене, где использовалось оборудование ELETTRA (стандарт TETRA) транснационального концерна Marconi.

Компания «РадиоТел» намерена использовать в тестовой зоне оборудование Motorola. Здесь будет работать одна БС и 20 носимых и автомобильных радиостанций. Для демонстрации возможности международного роуминга TETRA-GSM прорабатывается вопрос подключения БС по выделенному каналу к одной из АТС в Дании или Германии. Тестирование в Санкт-Петербурге продлится три месяца, после чего Motorola демонтирует оборудование и передаст его для испытаний еще одному российскому партнеру, который пока не выбран.

«РадиоТел» является оператором единственной в России системы с цифровым радиодоступом EDACS производства Ericsson. Сегодня ее услугами, по данным «РадиоТел», пользуются примерно 1600 абонентов, в том числе «Скорая помощь», Ленводоканал и Администрация Санкт-Петербурга. Последняя построила на базе этой сети Единую систему оперативной транкинговой связи (ЕСОТР).

Будем надеяться, что «лед тронулся», господа читатели, и в России все-таки появятся цифровые транкинговые сети. Возможно, уже через полгода потенциальных пользователей этого вида связи будут интересовать номенклатура и характеристики не аналоговых симплексных раций, а современных цифровых транкинговых «трубок».