"Плюсы" и "минусы" транковой связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Технология мобильной связи, была предложена в конце 1970-х годов, в конце 1990-х годов с переменным успехом конкурировала с сотовой телефонией. Транковая связь возникает, когда несколько человек связываются друг с другом по радиостанциям с ограниченным радиусом действия (в лучшем случае 3-4 км) и у них нет возможности адресовать вызов только конкретному корреспонденту -- и вызов и последующий разговор слышат все, находящиеся на данной частоте. Кроме того, нельзя, используя радиостанцию, войти в телефонную сеть.

Можно попытаться решить эти проблемы усложнением конструкции радиостанций, сделав их полудуплексными с разносом частот на прием и передачу (передача на одной частоте, прием на другой). В каждую радиостанцию можно добавить устройство персонального вызова -- плату, которая в момент начала связи сообщает персональный код вызываемого абонента, при приеме информации реагирует только на уникальный код и включает станцию в режим приема. Для управления вызовами и трансляциями разговоров используется ретранслятор (мощная радиостанция с антенной), соединенный с городской телефонной линией. При работе через ретранслятор (радиостанция--ретранслятор--радиостанция) радиус действия радиостанций увеличивается с нескольких километров до нескольких десятков километров. Но система будет работать надежно лишь при малом количестве абонентов. Кроме того, невозможно проводить параллельные связи, то есть если пара абонентов ведет беседу, то остальные ждут, пока рабочий канал освободится.

Основной принцип действия транковых систем заключается в том, чтобы увеличить число каналов, объединить их и дать возможность получать доступ к ним всем пользователям системы. Для этого пользовательские радиостанции оснащены функцией непрерывного поиска свободного канала: радиостанция непрерывно сканирует весь набор доступных каналов, называемый стволом, и при инициации связи встает на первый же доступный. При увеличении количества абонентов в системе необходимо только добавить определенное количество стволов. В Москве до августа 1996 пользовались известной транковой системой "Алтай" (заменена на более современную), в других городах России она эксплуатируется и в настоящее время.

Большое значение в развитии транковых систем сыграл удачный протокол связи LTR (Logic Trunked Radio), разработанный в конце 1970-х гг. Фирма Smartrunk II до сих пор выпускает транковые системы на основе этого протокола. Последние разработки -- транковые системы MPT1327 и MPT1343 -- позволяют организовывать ретрансляционные сети с архитектурой распределенного управления, что сближает их с сотовой системой организации сети. Низкая цена оборудования определяет и низкие цены на услуги транковой связи. Ею пользуются многие коммунальные службы как в России, так и за рубежом.

1. Транковая связь

Для компании, решившей "соединить" своих мобильных сотрудников, существует альтернативное решение - использование транковой связи. Именно на принципе транкинга основано действие современных АТС.

Если вы пытаетесь позвонить с домашнего телефона, допустим, своему другу, вы снимаете трубку, дожидаетесь сигнала "линия свободна", затем набираете номер и ждёте ответа. Все остальные действия выполняет АТС: она выбирает один из свободных каналов связи и коммутирует (связывает) ваш телефонный аппарат с телефонным аппаратом друга. По окончании разговора линия, которая была использована, освобождается и становится доступной для использования уже другими людьми. Как вы догадываетесь, число линий связи ограничено и заведомо меньше необходимого для соединения всех телефонных аппаратов в городе.

Таким образом, АТС контролирует распределение ограниченного числа линий между большим количеством абонентов.

Предполагается, что ситуация, когда все абоненты вдруг решат одновременно связаться друг с другом, не возникнет. Следовательно, необходимо правильно рассчитать минимально необходимое число каналов связи, чтобы в процессе работы не возникали проблемы, связанные с их нехваткой. Этот вопрос эффективно решается с использованием математической теории систем массового обслуживания.

Рис. 1. В транковой телефонии абонент просто набирает номер, и АТС выделяет свободную линию, по которой можно вести разговор.

2. Транковая радиосистема

Транковые радиосистемы - это системы подвижной радиосвязи, которые основаны на тех же принципах, что и обычные телефонные сети.

Иными словами, в системе транковой радиосвязи имеется ограниченное число радиоканалов (как правило, от двух до двадцати), которые по мере надобности выделяются центральным контроллером для ведения переговоров.

Рис. 2. В транковых радиосистемах абонент запрашивает разрешение на разговор, а центральный контроллер (состоящий из нескольких репитеров) выделяет канал, по которому можно вести разговор.

В обычных системах радиосвязи пользователю приходится вручную перенастраиваться на свободный радиоканал, в системах транковой связи эту работу берёт на себя центральный контроллер, который сам выделяет двум радиостанциям свободный канал.

Таким образом, пользователю нужно просто набрать номер вызываемого абонента, остальное система сделает сама. Транковой системе можно дать следующее определение: Автоматическое и динамическое распределение небольшого числа каналов среди большого числа радиопользователей.

Рис. 3. Диаграмма загрузки пятиканальной транковой системы. Нижний график показывает случаи блокировки вызова, когда все пять каналов системы заняты.

3. Ограничения транковой связи

Прежде всего, это ограничение по площади. Здесь не ставится задача охватить всю территорию страны, а лишь территорию данного производственного комплекса или нескольких комплексов, или некоторого района, в котором необходима связь с подвижными объектами. Кроме того, имеется ряд ограничений по возможностям выхода во внешние сети связи, по продолжительности переговоров.

Устанавливаются разные приоритеты разным абонентам. Иногда это связь не дуплексная, а симплексная и т.д. Транковая связь несколько дешевле сотовой и может использоваться автоперевозчиками, осуществляющими местные перевозки.

В то же время, с точки зрения использования её как связи для управления автоперевозками, ей присущи те же недостатки, что и сотовой связи. Безусловно, в наибольшей степени потребностям дальних автоперевозчиков отвечают спутниковые системы, обеспечивающие наиболее широкую зону действия. Их можно подразделить на две группы: системы на основе низколетящих спутников и системы на основе геостационарных спутников.

4. Системы на основе низколетящих спутников (Гонец, Глобал, Стар)

Преимуществом систем на основе низколетящих спутников является то, что, поскольку они находятся в несколько десятков раз ближе к земле, чем геостационарные спутники, для связи с ними не требуется большой мощности.

Следовательно, могут использоваться аппараты по габаритам и мощности приближающиеся к аппаратам сотовой связи. Недостаток же состоит в том, что в отличие от геостационарных, низколетящие спутники не находятся постоянно над определённой зоной земли, а непрерывно вращаются, что резко усложняет структуру систем.

В простейшем случае спутник, пролетая над передающим абонентом, принимает его сообщение, а потом, пролетая над принимающим абонентом, сбрасывает ему это сообщение. Однако полоса захвата низколетящего спутника невелика, поэтому от момента приёма сообщения до момента, когда спутник пройдёт над принимающим абонентом и сможет сбросить ему сообщение, проходит немало времени (иногда свыше 10 часов). Естественно, что такая система мало кого может удовлетворить. Поэтому в реальных системах используются несколько спутников (чаще всего несколько десятков) и различные системы ретрансляции. Один из вариантов таких систем это отечественная система Гонец.

В настоящее время она не полностью развёрнута и при существующем количестве спутников время доставки сообщений очень велико (несколько часов). Задача осуществления связи в реальном масштабе времени и обеспечения ведения прямых телефонных переговоров абонентов в любой точке земного шара была поставлена при разработке глобальных систем персональной связи на основе низколетящих спутников. Создание одной из этих систем (Иридиум) было прекращено на заключительном этапе по финансовым соображениям. Другая же (Глобал Стар) в настоящее время вводится в строй.

В системе Глобал Стар используются 48 спутников на орбитах высотой 1410 км., наземные станции-ретрансляторы и телефонные аппараты немногим крупнее сотовых. Система пригодна для связи с водителями в любой точке земного шара в реальном масштабе времени, чем выгодно отличается от сотовой связи.

Однако остальные недостатки с точки зрения требований к управлению автоперевозками и в этой системе те же, что и были названы при рассмотрении сотовой связи.

Более того, добавляются и другие:

* значительно дороже и оборудование и трафик

* в отличие от сотовой связи связь невозможна из помещений и из кабины машины (для машин нужен специальный комплект с выносной антенной).

5. Системы на основе геостационарных спутников. Система Евтелтракс

Преимуществом систем на основе геостационарных спутников являете широкая и постоянная зона обзора, охватывающая, как правило, целый континент. Поэтому и передающий и принимающий абоненты находятся в одной зоне обзора, что существенно упрощает систему. В наибольшей степени требованиям, предъявляемым к системам управления автотранспортным предприятием отвечает построенная на основе геостационарных спутников специализированная система связи и контроля за движением транспортных средств Евтелтракс.

Система обеспечивает высоконадежную и удобную двухстороннюю текстовую связь диспетчера со всеми своими водителями в любой точке Европейского континента и в любое время суток и постоянное наблюдение за их движением по электронной карте на экране своего компьютера. На автомашине устанавливается малогабаритный спутниковый мобильный связной терминал (МСТ), состоящий из трех блоков: антенна, которая крепится на крыше машины, связной блок и пульт водителя (существует модификация из двух блоков: антенно-связной блок и пульт водителя). Рабочее же место диспетчера представляет собой стандартный персональный компьютер и модем, обеспечивающий связь с российским региональным центром системы в Москве. Компьютер диспетчерского пункта подключается к системе Евтелтракс по любому телефонному каналу или каналу передачи данных (сети Роспак, Роснет, Совам, Спринт и т.д.). Возможна связь по сети Интернет при необходимости может быть использован и спутниковый канал для связи диспетчерского пункта с центром системы. В системе используются геостационарные спутники европейского космического сообщества "Евтелсат", один из них для передачи сообщений и второй для определения местоположения (вместе с первым). Европейский Центр системы находится в пригороде Парижа (Рамбуйе).

Система Евтелтракс является единственной спутниковой системой, разработанной специально для наземного транспорта, что позволило разработчикам учесть всю специфику автоперевозок. В результате система имеет ряд очень ценных для автоперевозчиков характеристик. В первую очередь нужно отметить следующие:

Высочайшая надежность доставки сообщений в сложных условиях движения автомашины. Автомашины в отличие от других транспортных средств периодически могут оказываться в зоне, где нет связи. Машина может въехать под мост, в ангар, в паром или оказаться заэкранированной от спутника близко расположенным высоким железобетонным зданием. Чтобы обеспечить надежную доставку передаваемых в такие моменты сообщений система получает от машины подтверждение о доставке и, в случае неполучения такого подтверждения, автоматически, без вмешательства оператора повторяет сообщение. Как только машина окажется в зоне связи, ей сразу же будет передано сообщение, а диспетчер получит подтверждение о том, что сообщение доставлено, с точным указанием - в какое время и в какой точке (с точностью около 100 метров). Однако водитель может не сразу прочесть сообщение. Поэтому, когда водитель прочитывает сообщение, диспетчер получает второе подтверждение так же с информацией о времени и месте прочтения. Повторение сообщений при нахождении машины вне зоны связи система может производить по желанию диспетчера до 35 минут, либо до 18,5 часов. Если за это время машина не появится в зоне связи, диспетчер получит извещение, что сообщение не вручено. Таким образом, диспетчер всегда точно знает, когда и где сообщение доставлено, когда и где прочтено. Нужно отметить, что и водитель всегда знает, когда он находится вне зоны связи - в этот период на его пульте горит красная лампочка. Он может принять соответствующие меры (выехать на открытое место).

6. Автоматическое определение местоположения всех автомашин

Диспетчерам автопредприятий при современной технологии управления всегда необходимо знать, где находятся все их машины. Каждый раз посылать запросы, особенно при большом парке автомашин довольно обременительно, тем более что не везде диспетчерская служба работает круглосуточно и в нерабочее время некому посылать запросы. Поэтому система Евтелтракс автоматически ежечасно определяет местоположение всех автомашин и закладывает их в память компьютера. Таким образом, диспетчер всегда видит, где сейчас находятся все его автомашины, и может просмотреть трассу движения любой из них за прошедшее время (прямо по карте автодорог на экране своего компьютера, либо, по желанию, в табличной форме).

Автоматическое получение и хранение информации даже в отсутствие диспетчера. Даже в отсутствие диспетчера, его компьютер будет принимать и хранить всю поступающую информацию. Кроме того, в системе используется принцип электронного почтового ящика. То есть, если даже компьютер диспетчера выключен, никакая информация (как сообщения, так и местоположение) не пропадает, а хранится в Центральном компьютере системы Система Евтелтракс получила широкое распространение в мире. В настоящее время число машин с Евтелтраксом превысило 300000 и ежемесячно увеличивается в среднем на 3000.

7. Система транковой связи "TAITNet"

В 1947 году в городе Крайстчеч в Новой Зеландии было создано предприятие по проектированию и производству автомобильных радиостанций. Оно стало предшественником компании "Tait Electronics Ltd.", организованной в 1969 году Ангусом Тейтом. Небольшая фирма со штатом в 12 человек создала поколение легких компактных радиостанций, которые в течение нескольких лет завоевали значительную часть рынка Новой Зеландии. Активная деятельность в области транковых систем фирмой была развернута с 1990 года. Особенно известны своим высоким качеством абонентские станции и ретрансляторы "Tait Electronics". В настоящее время оборудование и аппаратура этой компании работают более чем в 20 странах мира. транковый связь телефонный радиосистема

Система "TAITNet" состоит из центра регионального управления, терминала управления системой, базовых станций и абонентского оборудования.

Основными возможностями абонентов транковой сети "TAITNet" являются:

групповые или индивидуальные вызовы;

оповещение, т.е. вызов и речевое сообщение одному или группе абонентов;

выход в телефонные сети общего пользования;

постановка в очередь на обслуживание при полностью загруженной системе;

выбираемый самим абонентом тип приоритета вызова: нормальный, приоритетный или экстренный;

обмен данными фиксированной длительности;

вызовы с подсоединением, т.е. с подключением к уже ведущимся переговорам;

переадресация вызовов; она может осуществляться как самим абонентом, так и третьей уполномоченной стороной (диспетчером) и представляет собой переадресацию на другой номер абонента или телефонного абонента;

- параметры управления оборудованием системы могут автоматически изменяться в зависимости от времени суток или дня недели с целью оптимизации конфигурации системы.

Фирма, "TAIT Electronics" выпускает радиостанции, позволяющие обмениваться цифровыми данными. Радиостанция может использовать аналоговый связной канал для передачи цифровых данных другой радиостанции. В этом случае сеть выступает как носитель, и радиостанции становятся надежными компонентами для осуществления передачи данных, используя существующие форматы и протоколы.

Заключение

В данном заключении хотелось бы сравнить транковую связь с альтернативной ей сотовой. И показать "плюсы" и "минусы" данной системы.

Итак, если стоит задача быстрого охвата значительной территории (региона) мобильной связью, то на начальном этапе, очевидно, транковая сеть требует значительно меньших общих вложений по сравнению с сотовой. Эффективность использования частотного ресурса в этом случае также остается весьма высокой. Использование единого ресурса диапазона 800 МГц под региональную сеть значительно эффективнее, чем выделение отдельных частот каждому ведомству.

Однако не следует считать, что транковые сети являются прямой альтернативой сотовым системам.

Транковая сеть - это система ориентированная на обеспечение коммуникаций в технологических процессах, требующих прежде всего высокой оперативности. То обстоятельство, что производители предлагают в рамках транкинга возможность радиотелефонной связи, вовсе не означает, что транкинг является полноценной заменой сотовой системы. Поэтому, когда речь идет о транкинге более уместно говорить о тех преимуществах, которые он дает по сравнению с системами обычной радиосвязи. Это, во-первых, экономия частотного ресурса - 5-канальный транк позволяет обслужить до 60-100 абонентов на канал, вместо 10-15 в обычных системах. Во-вторых, зона обслуживания в многозоновых системах может достигать нескольких тысяч километров, вместо 20-40 прямой видимости. В-третьих, система имеет возможность настройки на особенности технологического процесса в организации пользователе. И главное, что эти достоинства достигаются при сохранении высокой оперативности, присущей системам обычной радиосвязи.

Размещено на Allbest.ru