Реферат: Транкинговые сети связи

Профессиональный лицей №322

          Реферат на конкурс

             «Профессионал»

    Тема:«Транкинговыесети связи»

                       Москва 1999

                       Содержание:

1.<span Times New Roman""> 

Введение

2.<span Times New Roman""> 

Разновидности транкинговых систем:

<span Times New Roman",«serif»">-<span Times New Roman"">        

без канала управления

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">-<span Times New Roman"">       

с каналом управления

а) cвыделенным контрольнымканалом;

б) без выделенного контрольного канала.

3.<span Times New Roman""> 

Построение транкинговых систем

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">-<span Times New Roman"">        

однозоновая система;

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">-<span Times New Roman"">        

многозоновая система;

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">-<span Times New Roman"">       

межрегиональная система

4. Заключение

1.                         Введение.

    Одной из основных тенденций развития системсвязи является поиск наиболее эффективных путей использования частотногодиапазона. Это положительно скажется как на удобстве пользования, так и наположении дел с возможностью выделения частот.

    Слово «транк» происходит от английского trunk – пучок,символ, в телефонии этот термин означает «магистраль».

    Транкинг – это совокупность каналов связи,автоматически распределяемых между пользователями. В обычной системе за группойпользователей «А» закреплен канал А, за группой «В» – канал В и т.д. Еслипользователь из группы «А» обнаруживает, что канал А занят, то с этим ничегогельзя поделать, даже если канал В свободен. В результате этого пожарная машинаили скорая помощь, оснащенная такой системой, приезжает на сорок минут позже, амилицейская не приезжает вообще, потому что ловить преступника уже поздно.

    В транкинговых системах вместо одногоканала, к которому обращается несколько пользователей, содержится группаканалов (символ), доступных всем пользователям данной системы. Когда кто-либоиз них захочет провести сеанс связи, он автоматически получает доступ к любомусвободному каналу. По окончании соединения канал может быть автоматическипредоставлен другому.

2. Разновидности транкинговых систем.

   Существует несколько базовых разновидностей транкинговых систем.

1.<span Times New Roman"">  

Без канала управления.

В этом случае свободный канал “помечается”  специальным сигналом – маркером. Центральаястанция такой системы периодицески передает определенную последовательность,автоматическираспознаваемую станцией абоненты. В случае

вызоварадиостанция занимает любой из свободных каналов. Все это происходит незаметнодля пользователя – не нужно беспорядочно нажимать клавиши и прислушиваться кшумам эфира.

    К таким системам относятся SmarTrunk II фирмы «SmarTrunk System inc.»и Larcerфирмы «CES».

    Достоинства таких систем – это дешевоебазовое и периферийное оборудование, простота установки и эксплуатации.

    Недостатки этих систем:

1.<span Times New Roman"">  

при увеличении количестваканалов и загрузки системы существенно увеличивается время поиска свободногорадиоканала для установления связи;

2.<span Times New Roman"">  

время установления связибольше, чем у других систем;

3.<span Times New Roman"">  

невозможность созданиямногозоновых систем;

4.<span Times New Roman"">  

сокращенный набор функций и сервиса.

   

2. Вторая разновидность транкинговых систем имеетканал управления. Присутствие его сводит к минимуму время ожидания соединения.В этом случае система сама определяет наличие незанятых каналов и переключаетна них станцию абонента.

    А. Система с выделенным каналом.

    Многиекрупнейшие компании используют при построении сети управление на основевыделенного канала.

   Микропроцессорный блок управления контролирует все базовые станции взоне обслуживания. Один из каналов выделяется для использования исключительно вцелях правления и представляет собой своеобразное «руководящее звено» даннойсистемы. Его основная функция – установления соединения между двумя абонентамисети.

    Работа  этой системы осуществляется так: Предположим, что диспетчерхочет выйти на связь со всеми пользователями какой то группы, например,транспортного отдела. Он нажимает кнопку,после чего передатчик центральной станции посылает короткуюпоследовательность цифровых данных. Эти данные однозначно определяют вызывающееустройство и вводят в центральный системный контроллер заявку на использованиеканала. По ее получении определяется свободный канал и посылает всемпользователям интересующей диспетчерагруппы соответствующее сообщение. Пользователи автоматическипереключаются на выбранный контроллером канал. Пользователи других групп приэтом продолжают сканирование выделенного контрольного канала.

    К системам свыделенным каналом управления относятся SmartNet, SmartZone фирмы Motorola и все системы, построенные на основе протокола MPT 1327 – ACCESSNET, ActioNet,TaitNet.

    У таких систем наличие выделенногоканала управления увеличивает общее количество радиоканалов системы.

    Прииспользовании выделенного канала управления все запросы на доступ к системеосуществляются через этот канал. При этом максимальное использование ресурсов,обеспечиваемое методом ALOHA, применяемомв системах с выделенным каналом управления, составляет около 37%. В результате ресурсы системыограничены даже при передаче по управляющему каналу копотких пакетов.

    Системаобрабатывает все поступающие запросы только последовательно. При увеличениизагрузки и уменьшении числа свободных каналов время ожидания увеличиваетсяэкспоненциально.

    Б. Транкинговые системы без выделенногоконтрольного  канала.

    В системахтакого рода в место специально выделенного канала используется один изприемопередатчиков центральной станции. За той или иной группой нажестко закрепляется один изканалов, который он не занял. В противном случае блок управления (контроллер),распределяющий каналы системы, переключает пользователя на любой свободный.Если заняты все каналы, аппарат сообщает об этом при попытке начать сеанссвязи.

    Постоянноеобновление информации достигается посредством того, что не занятый в сеансусвязи приемопередатчик и определенной частотой передает короткие пакеты данныхзакрепленным за ним лобильным устройствам и центральным станциям. Таким образомпостоянно имеется информация о свободных на данный момент канала. Эти данныеиспользуются при атоматическом переключении устройств.

3.   Построение транкинговых систем.

    При построениикрупных межрегиональных систем в транкинговых сетях может быть предусмотренавозможность роуминга, т.е. использование радиостанций в других пунктах. Если выприехали из Москвы в Сибирь, пожалуйста, используйте свою родную радиостаниюдля связи с региональным отделением где-нибудь в Минусинске.

1.<span Times New Roman"">  

Однозоноваясистема

    Первоначальнотранкинговые системы строились по однозоновому принципу, когда весь канальныйресурс закреплялся за одной центральной станцией. Антенна такой станции обычнорасполагалась по принципу маяка – в наиболее высокой точке предполагаемой зоныобслуживания.

    Построения однозоновой системы:

    Приемопередатчиккаждого канала контролируется специальным блоком управления – контроллером.Максимальное число каналов на центральной станции – 24, причем один из нихуправляющий. Для приведения сеанса связи он предоставляет любой из свободныхканалов системы. Общее взаимодействие системы осуществляется через блоксопряжения.

    По общей шинепередачи данных он соединен с контроллерами каналов, обеспечивая функциональноеуправление, учет и тарификацию соединений, а так же контроль ее состояния иконфигурацию через терминал управления SYSCON. Терминал может подключаться непосредственно через порт RS 232 или, если вы хотитезаслужить репутацию прогрессивного молодого специалиста, по модему.

 

<img src="/cache/referats/1945/image002.jpg" v:shapes="_x0000_s1026">

Несмотря на сравнительную простоту однозоновых систем какпри установке, так и в эксплуатации, они имеют два существенных недостатка:

 А.Единственнымспособом увеличения числа обслуживаемых абонентов является увеличение числорабочих каналов. При ограниченной зоне обслуживания это приводит к увеличениючисла радиостанций, работающий со значительной мощностью, что, в свою очередь,делает эфир похожим на рыночную площадь, т.е. ведет к сильным помехам. Но дажеесли решится увеличить число каналов, следует иметь в виду, что их число всеравно не бесконечно.

 Б. Другой недостаток – это невозможностьрасширения зоны обслуживания.

    Построениеоднозоновой системы практически не зависит от рабочего диапазона частот иопределяется требованиями к числу каналов, минимально возможным разносом частотприема и передачи, а также шагом сетки приемных и передающих частот. Такжеважно назначение системы, т.е. какой стандарт, выбран для работы в системе (SmarTrunk, MPT-1327, LTR ит.п.) будет лиорганизовано подключение к телефонной сети общего пользования (ТфОП) ипредполагается ли дальнейшее расширение системы по числу каналов или зонеобслуживания.

    Для упрощениясистему можно разделить на две части: антенно-фидерные устройства и базовоеприемопередающее и коммутационное оборудование.

    Возможные варианты построенияантенно-фидерного тракта.

 А. Наиболее простой и дешевой станции (БС)системы, в которой каждый передатчик и каждый приемник имеет свою антенну. Онотносительно дешев, по этому получил распространение на заре развитиятранкинговых систем. Приемлем только для малоканальных (на 1-2 канала) систем смалым радиусом обслуживания, поскольку трудно установить рядом много антенн.

    Посколькуразнести антенны в пространстве на необходимое расстояние довольно сложно,приходится использовать малоэффективные, уменьшающие радиусы действия, антенныи включать на выходе передатчиков

дополнительные устройства, для устраненияинтермодуляционных помех. Обычно это полосовые фильтры на основе объемныхрезонаторов. Если шаг сетки частот достаточно мал (<200 – 300 Кгц), приходится дополнять фильтры изоляторами или использоватьспециализированные полосовые фильтры с изоляторами. Фильтрующие устройства(преселекторы) необходимы и на входах приемников, чтобы они не «забились»сигналами передатчиков.

    Если применятькачественные фильтрующие устройства, стоимость такого варианта построения резковозрастает, т.е. теряется единственное его преимущество. К тому же развиватьсистему можно, только устанавливая дополнительные антенны. Поэтому в настоящиеевремя этот вариант не используется.

 Б. Технически значительно лучший способ,позволяющий оптимизировать число антенн и оптимальный по соотношению цена / качество для систем имеющихчетыре – шесть каналов.

    В этом вариантекаждый передатчик работает на свою антенну, а приемники работают на однуантенну через распределительную панель с преселектором и предварительнымусилителем (для компенсации затухания в антенном кабеле и преселекторе).  В результате появляется возможность применятьвысокоэффективные многоэлементные вибраторные антенны или фазированные  антенные решетки и устанавливатьпредварительный усилитель непосредственно у антенны с дистанционным питанием покоаксиальному кабелю, что позволяет получить наилучшее соотношение сигнал / шум.

    Применение только одного селектораминимизирует стоимость системы при достаточно высоких параметрах.

    В этом случае,как и в первом варианте нужны дополнительные фильтрующие устройства на выходепередатчиков для устранения интермодуляционных помех. Требования к ниманалогичны описанным выше. Так как каждый передатчик работает на свою антенну,снижаются требования к подбору их частот, т.е. шаг сетки частот передачи можетбыть большим или нерегулярным. Но при шаге менее 200 – 300 Кгц могутпотребоваться изоляторы в тракте передатчика. Они обеспечат необходимую степеньразвязки и устранят интермодуляцию, но это может сильно повысить стоимостьсистемы.

    Из недостатковможно отметить необходимость размещения достаточно большого числа антенн, томожет оказаться затруднительным при необходимости установки их на мачте иработе в диапазоне VHF. Темне менее, это один из самых популярных вариантов для систем емкостью до 4каналов и работе в диапазонах VHFи UHF.

2.<span Times New Roman"">  

Многозоновая система.

    Предположим, что появилась большаягруппа пользователей, желающих воспользоваться услугами такой системы, нонаходящимся на расстоянии, как минимум в два раза превышающим радиус действиясистемы.

    Для решения этойпроблемы было предложено разделить предполагаемую территорию обслуживание нанесколько зон большого или малого радиуса действия. Эта связь получиланаименование сотовой. Далее речь пойдет не о системах сотовой связи, а лишь оспособе организации системы. Среди построенных по такому принципу системнаибольшее распространение получили системы на основе спецификации MPT-1327. Этот стандарт хороштем, что:

    А.Как открытый стандарт, он позволяет снизить цены на продукцию за счетконкуренции большого числа производителей.

    Б. Модульный принцип построенияпозволяет плавно улучшать систему от простой однозоновой до многозоговой с

большой обслуживаемой территорией. Добавление и закрытиеканалов и центральных станций не требуют

внесения изменений в программное обеспечение или выключения питания существующегооборудования.

<img src="/cache/referats/1945/image004.jpg" v:shapes="_x0000_s1027">
    В.Гибкость системы, обуславливающая легкость конфигурирования – в том числе спомощью обычной или портативной ЭВМ через встроенный порт обмена данными. Выберете свой ноутбук… и все. Больше для изменения конфигурации ничего не нужно.

    Г. Возможность полного учета и, еслинеобходимо, тарификации всех соединений.

    Д. Технические параметры управлениямогут быть заданы для каждой конкретной центральной станции. Они могутавтоматически изменятся, в зависимости от времени суток или для недели,оптимизируя тем самым функционирование системы.

    Построениемногозоновой системы:

    Строится путемобъединения центральных станций. Ее сердце – центральный узел, на которыйвозложены все функции управления. В состав узла входят центральный процессор икоммутатор разговорных каналов. При этом центральный процессор может управлятьдо 10 центральными станциями по обычным проводным линиям через порты RS 232. Коммутаторосуществляет соединение разговорных каналов в соответствии с командами,поступившими из центрального процессора.

    Многозоновыесистемы могут иметь либо радиальную, либо линейную структуру.

    Линейныемногозоновые системы.

    Изначально имеютярко выраженный производственно – технологический характер, поэтому выполняютсяв малоканальном варианте (обычно не более 4-х каналов). Так как протяженностьподобных систем составляет до нескольких сотен километров, в них применяетсячередование частот (как правило, трех).

    Для построениямногозоновых систем используется кабельная или радиорелейная линия связи сосквозным телефонным каналом. Причем зоновое приемопередающие оборудованиерасполагается в месте установки регенераторов в кабельных линиях связи или вместах переприема в случае радиорелейных линий связи. Построение многозоновыхлинейных систем возможно в двух вариантах.

    Первыхпредназначен для одно-, двухканальных систем с небольшой нагрузкой. Егоотличительной особенность является использование одного контроллера для вселинии связи. В результате получается одноканальная система большойпротяженности, в которой абоненты могут связаться друг с другом независимо отместоположения и имеют возможность для выхода на АТС или диспетчера.

    По сигналу сконтроллера включаются передатчики по всей линии связи, аналогично НЧ сигналу сконтроллера подается одновременно на все передатчики. Сигнал, появляющийся налюбом из базовых приемником, подается на вход контроллера.

    Какдополнительное достоинство данного варианта можно отметить возможность контроляразговоров диспетчером, что необходимо в аварийных ситуациях. Применение даннойсистемы оптимально при обеспечении связью аварийных бригад на нефтепроводах илилиниях электропередачи.

    Второй варианттехнически более совершенен и позволяет стоить системы большей емкости. Здесьлиния связи используется только для можзогового обмена, что позволяет объединитьзоны с произвольной конфигурацией и числом каналов.

    Число каналов вкаждой зоне выбирается по числу работающих в ней абонентов, а число межзоговыхлиний связи – по числу абонентов, которым требуется связь между зонами. В такойсистеме может существовать деление на две группы абонентов – с правом роумингаи работающих только в своей зоне. В качестве достоинства можно отметитьвозможность организации выхода абонентов на АТС каждой зоны.

    Третий вариантаналогичен построению линейной системы с одним контроллером на несколько зон,но в отличии от него имеет не линейную, а звездообразную структуру ссохранением той же идеологии построения.

    Здесь также каки в первом варианте, существует возможность автоматического роуминга сиспользованием только зонового оборудования, но при переезде из зоны в зонусвязь прерывается. Так же в соседствующих зонах необходимо использовать разныечастоты. Можно объединить достаточно удаленные друг от друга зоны, которыенельзя перекрыть одним передатчиком.

3.<span Times New Roman"">  

Построениекрупных межрегиональных систем.

    Можно объединитьчерез межрегиональный процессор до 16 систем MPT-1327, осуществляя коммуникацию разговорных каналов черездополнительный коммутатор.СтандартMPT-1327 удовлетворяетвсем основным требованием, предъявленным к стандартам подобного рода: он  обеспечивает вам возможность широкого выборааппаратного обеспечения различных производителей и объединение разразненыхсетей в единую. Кроме того, системы, основанные на данном стандарте, не простоэффективны, но и выгодны экономически. Во многих системах предусмотренапроверка каждой радиостанций на право пользование связью при каждом вызове, чтообеспечивает достаточно эффективную защиту информации.

4.                       Заключение.

    Дляроссийских условий наиболее пригодным являются LTRt + SMRlink системы. По совокупноститехнико – эксплуотационых и ценовых параметров, эти системы превосходятаналоговые транкинговые системы.

    Развертывание LTRt + SMRlink системпозволит не только устанавливать многофункциональные недорогие транкинговыесистемы, но и с их помощью объединять уже существующие системы другихпротоколов.

    Все системы,использующие открытый протокол LTRtпо определению обеспечивают работу обычных LTRt радиостанций любого изготовителя, аих отличие между собой заключается в основном методами объединения базовыхстанций в многозоновых системах, общим управлением системами, методами поиска ирегистрации абонентов в зонах и вариантами связи с сетями общего пользования.

    Системы на базепротокола LTRt + SMRlink, посравнению с системами на базе протокола MPT-1327 обеспечивают:

1.<span Times New Roman"">  

LTRt, ARCnet, а так же собычными не транкинговыми радиостанциями. Это позволяет абонентам, имеющимрадиостанции различных протоколов, работающие в разных диапазонах частотсвязывается между собой, как будто они работают в одной системе с единымпротоколом.

2.<span Times New Roman"">  

Мгц),другая часть во втором (900 Мгц, 400 Мгц, 300 Мгы, 147-174 Мгц) и т.д. Возможнатак же организация связи с радиостанциями КВ диапазона (3-30 Мгц) при установки дополнительного оборудования.

3.<span Times New Roman"">  

 

    абонент системы может по своему желаниювыйти в  

    любую зону и соответственно на любуюзоновую АТС,   

        используятолько межзоновые линии связи.

    Транкинговыесистемы стандарта MPT-1327 – имногозоновые предназначены для организации оперативной и радиотелефонной связив городах и населенных пунктах с возможностью практически неограниченногонаращивания количества абонентов и охватываемой территории.

    Так чтотранкинговые системы – это здорово.

 

                          Литература.