Система транковой связи SmarTrunk II

2. ТРАНКИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ С ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

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

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

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

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

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

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

2.1.СТРУКТУРА И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ SMARTRUNK

Системы SmarTrunk, а впоследствии и SmarTrunk 11 были разработаны как дешевая аль¬тернатива более сложным транкинговым системам МРТ 1327, Smartnet или LTR. Основное при¬менение системы SmarTrunk нашли в странах Юго-Восточной Азии, в Китае, а в последние го¬ды и в России.

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

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

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

Основные эксплуатационные характеристики

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

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

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

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

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

Для дополнительной защиты от помех и несанкционированного доступа в SmarTrunk мо¬жет использоваться система шумоподавления с непрерывными тонально-кодированными сиг¬налами CTCSS (Continues Tone Ceded Squelch System).

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

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

- связь между подвижными абонентами и абонентами АТС или УАТС.

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

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

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

Состав и структура системы SmarTrunk

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

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

Привлекательной чертой систем SmarTrunk является возможность их постепенного мо¬дульного наращивания. Базовая станция может вначале быть двух- или трехканальной и посте¬пенно развиваться вплоть до 16 каналов.

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

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

Транкинговые контроллеры ST-853

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

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

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

Компьютер может подключаться к ST-853 как непосредственно, так и дистанционно, че¬рез высокоскоростной внешний модем (именно этот вариант изображен на рис. 2.1). Дистан¬ционное управление контроллерами базовой станции обычно осуществляется через телефон¬ную сеть с использованием второго аналогичного внешнего модема, подключенного к управ¬ляющему компьютеру. Фирма SmarTrunk Systems рекомендует использовать в качестве внеш¬них модемов модель Sportster производства US Robotics.

Базы данных

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

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

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

Первоначально содержимое базы данных абонентов формируется при помощи компьюте¬ра, причем в современных системах SmarTrunk II это делается без продолжительного отключе¬ния базовой станции. При