Современные системы наземной подвижной радиосвязи по тем возможностям, которые они предоставляют пользователям, можно поделить на две категории системы двусторонней подвижной радиосвязи и системы односторонней подвижной радиосвязи (известные также под названием системы персонального радиовызова, пейджинговые системы).

По способам использования частотного ресурса системы двусторонней подвижной радиосвязи делятся на следующие классы:

• системы связи с закреплением за абонентами каналов связи (конвенциональные системы);

• системы связи с общим доступом абонентов к общему частотному ресурсу (транкинговые системы);

• системы связи с пространственно-разнесенным повторным использованием частот (сотовые системы).

Первые два класса и относятся к системам профессиональной мобильной радиосвязи (PMR - Professional Mobile Radio). Под понятием «профессиональная мобильная радиосвязь» (ПМР) обычно понимают системы двусторонней сухопутной подвижной радиосвязи, использующие диапазон ультракоротких волн (УКВ).

Сети ПМР используются ограниченными группами пользователей, объединенными по профессиональному признаку. Это могут быть сети оперативного, диспетчерского, административно-хозяйственного, производственно-технологического и т. п. назначения. Они используются транспортными и производственными предприятиями, силовыми структурами и правоохранительными органами, аварийными и муниципальными службами и т. д. Именно поэтому сети ПМР часто называют ведомственными и корпоративными сетями радиосвязи.

Технология сетей профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) развивалась по принципу «от простого к сложному». Можно выделить четыре основных этапа развития:

• конвенциональные сети;

• простейшие транкинговые сети;

• многозоновые транкинговые сети (к ним относятся сети стандарта МРТ 1327);

• цифровые транкинговые сети (к ним относятся сети TETRA).

Новые технологии сохраняли функциональные возможности более ранних. Но несмотря на это, в настоящее время все указанные технологии связи сосуществуют и остаются востребованными. Это говорит о том, что рынок профессиональной радиосвязи достаточно широк, а задачи настолько разнообразны, что ни одна технология не способна удовлетворить все запросы рынка.

Рассмотрим основные особенности различных технологий ПМР. Данные табл. 9.1 наглядно показывают расширение функциональных возможностей сетей по мере развития технологии радиосвязи.

Таблица 9.1

Сравнительная характеристика систем профессиональной мобильной радиосвязи

Конвенциональные системы, являясь простейшим классом систем ПМР, используют принцип фиксированного закрепления каналов связи за определенной группой абонентов. По сравнению с другими классами систем подвижной радиосвязи для конвенциональных систем характерна, с одной стороны, наименьшая пропускная способность, определяемая достижимым количеством абонентов, работающих на одном канале, а с другой - наибольшая оперативность связи, характеризующаяся временем установления канала связи. Основным типом вызова в конвенциональных системах является групповой, при котором переговоры обеспечиваются по принципу «каждый со всеми». Вместе с тем используемые в современных сетях конвенциональной радиосвязи системы избирательного вызова (например, широко известная система Select V), основанные на различных методах сигнализации, позволяют разделять группы абонентов и осуществлять не только групповые, но и индивидуальные вызовы. По структуре построения сетей радиосвязи конвенциональные системы относятся к радиальным или радиально-зоновым сетям.

Транкинговые системы используют автоматическое распределение каналов связи между абонентами. Это означает, что все пользователи делят между собой общую группу радиоканалов, а выделение свободных каналов осуществляется по требованию абонентов.

По сравнению с конвенциональными сетями, сети транкинга обладают повышенной пропускной способностью, расширенными функциональными возможностями, разнообразными типами вызова (групповой, индивидуальный, широковещательный), большей зоной территориального охвата.

Для увеличения дальности связи в профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) используются ретрансляторы, устанавливаемые на высоких точках местности. При большом количестве абонентов или высокой интенсивности связи может потребоваться установка нескольких ретрансляторов в одной точке. При закреплении каждого ретранслятора за определенной группой абонентов часто может создаваться ситуация, когда один ретранслятор перегружен, в то время как другой не используется.

Увеличения эффективности использования каналов связи и пропускной способности группы ретрансляторов можно добиться на основе использования принципа свободного доступа абонентов к общему частотному ресурсу, получившему название «транкинг», или «транк» (англ. trunking - объединение в пучок). Таким образом, под термином «транкинг» понимается метод доступа абонентов к об щему выделенному пучку каналов, при котором свободный канал выделяется абоненту на время сеанса связи.

В соответствии с этим транкинговыми системами называются радиально-зоновые системы сухопутной подвижной УКВ радиосвязи, осуществляющие автоматическое распределение каналов связи ретрансляторов (базовых станций) между абонентами.

Как любые сети подвижной радиосвязи сети транкинга включают наземную инфраструктуру (стационарное оборудование) и абонентские станции. Основным элементом наземной инфраструктуры сети транкинговой радиосвязи является базовая станция (БС), включающая несколько ретрансляторов с соответствующим антенным оборудованием и контроллер, который управляет работой БС, коммутирует каналы ретрансляторов, обеспечивает выход на телефонную сеть общего пользования (ТфОП) или другую сеть фиксированной связи.

Сеть транкинговой радиосвязи может содержать одну БС (однозоновая сеть) или несколько базовых станций (многозоновая сеть). Многозоновая сеть обычно содержит соединенный со всеми БС по выделенным линиям межзональный коммутатор, который обрабатывает все виды межзональных вызовов.

Современные транкинговые системы, как правило, обеспечивают различные типы вызова (групповой, индивидуальный, широковещательный), допускают приоритетные вызовы, имеют доступ к ТфОП, обеспечивают возможность передачи данных и режим прямой связи между абонентскими станциями (без использования канала БС). Существуют аналоговые и цифровые системы транкинговой радиосвязи.

В настоящее время происходит активное внедрение цифрового транкинга на базе стандарта TETRA наряду с успешным функционированием и развитием широко распространенных аналоговых систем на базе стандарта МРТ1327.

Цифровой транкинг востребован прежде всего теми потребителями, которым нужны интегрированные решения, включающие оперативную связь, передачу данных и телефонию, в то время как пользователи, которым достаточно реализации функций оперативной речевой связи и передачи коротких сообщений, могут продолжать пользоваться системами МРТ 1327.

Целесообразность применения транкинговых систем при построении ведомственных и корпоративных сетей профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) обуславливается двумя факторами: высокой плотностью абонентов и необходимостью централизованного управления системой.

Применение транкинговых систем при построении ведомственных и корпоративных сетей профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) обуславливается как техническими, так и экономическими факторами.

Основная идея транкинга состоит в обеспечении равного доступа абонентов к общему частотному ресурсу. Такой доступ существенно повышает эффективность использования спектра по сравнению с системами с закреплением за абонентами каналов связи (конвен-циальными системами). Можно говорить, что либо при одном и том же количестве каналов связи транкинговая система позволяет обслужить значительно большее количество абонентов, чем конвенциональная система (при одинаковом качестве обслуживания), либо при одном и том же количестве абонентов для реализации транкинговой системы потребуется меньше каналов связи.

Например, одна 4-канальная система транкинговой связи в 7,5 раз эффективнее конвенциональной системы с тем же количеством каналов. Эффективность использования частотного ресурса определяет экономическую эффективность применения транкинговых систем. Считается, что транкинговая система становится экономически эффективной при количестве абонентов более 50-100.

Архитектура транкинговых систем основана на сети соединенных друг с другом базовых станций, каждая из которых обслуживает определенную зону. Такая архитектура позволяет строить сети радиосвязи самого различного масштаба: от локальных однозоновых сетей до крупных региональных сетей с широким территориальным охватом.

При этом сохраняется возможность централизованного управления сетью, что практически невозможно в конвенциональных сетях. Поэтому по сравнению с конвенциональными системами системы транкинговой радиосвязи обеспечивают гораздо более эффективное управление эксплуатацией и развитием сетей связи.

Совершенствование транкинговых систем позволяет говорить об их расширенных функциональных возможностях по сравнению с системами конвенциональной радиосвязи. Это касается разнообразных типов вызова (групповой, индивидуальный, широковещательный), возможности использования приоритетных и аварийных вызовов, передачи данных, взаимодействия с телефонными сетями общего пользования (ТфОП), возможности динамического создания, модификации и удаления групп абонентов и т. д. В целом можно говорить, что транкинговые системы представляют наиболее мощный и эффективный класс систем ПМР.

По сравнению с сотовыми системами подвижной связи (ССПС) транкинговые системы обеспечивают ряд возможностей, не реализуемых ССПС. К ним прежде всего относится возможность групповой связи, которая является основным видом взаимодействия в сетях ПМР. Кроме этого, в транкинговых сетях возможны приоритетные и аварийные вызовы, динамическая перегруппировка абонентов, что недоступно абонентам сотовых сетей. Важнейшим преимуществом является высокая скорость установления соединения. В транкинговых системах время установления канала связи, как правило, не более 0,5 с, тогда как сотовые системы не позволяют установить соединение быстрее, чем за 5 с.

Несмотря на то что в настоящее время сотовые сети становятся все более популярными, профессиональная мобильная радиосвязь (ПМР) продолжает развиваться и находить своих абонентов среди коммерческих компаний и государственных организаций. Это вызвано тем, что требования пользователей профессиональной связи существенно отличаются от потребностей абонентов сотовых сетей.

Правильно построенные ведомственные сети связи обеспечивают полный контроль над системой, что особенно важно в чрезвычайных ситуациях, когда сети общего пользования могут быть перегружены.

Профессиональные сети обеспечивают практически моментальную связь внутри заранее определенных групп абонентов, динамическое перераспределение членов групп, приоритетные вызовы и ряд других функций, недоступных в сотовых сетях.

В комплектах оборудования профессиональных сетей присутствует полная номенклатура специализированных радиосредств и вспомогательного оборудования (малогабаритные, носимые, автомобильные и стационарные радиостанции, диспетчерские пульты, групповые зарядные устройства и др.). Абонентские радиостанции сконструированы для работы в жестких условиях эксплуатации.

Сотовые телефоны в основном используются для индивидуальной связи между двумя абонентами.

Услуга конференц-связи, доступная в современных сетях сотовой связи, не может рассматриваться как альтернатива групповому вызову, так как занимает много времени. Кроме того, в данном режиме каналы связи используются неэффективно, поэтому стоимость услуги высока.

Имеются отдельные попытки поставщиков оборудования современных систем сотовой связи ввести в них функции, типичные для профессиональной связи (например, стандарт 08М-Я).

Однако широкого распространения это направление не получило, что связано с проблемами выделения дополнительного частотного ресурса и нежеланием операторов сотовых сетей заниматься несвойственными услугами связи, которые предъявляют более высокие требования к качеству обслуживания.

Телефонные системы стандарта О ЕСТ ориентированы в первую очередь на офисное и домашнее применение и в части использования в качестве систем ПМР имеют те же ограничения, что и сотовые телефоны.

В историческом плане профессиональные сети к моменту развертывания сотовых сетей имели свою устоявшуюся аудиторию пользователей. На этапе интенсивного развития сотовых сетей наблюдалась тенденция оттока абонентов профессиональных сетей и переход их к сотовым операторам. Однако, очень скоро поняв ограниченные возможности сотовых сетей, они вернулись в лоно профессиональной связи.

Таким образом, сотовые (общественные) сети и сети профессиональной мобильной радиосвязи в ближайшее время будут развиваться параллельно, на определенных этапах соприкасаясь и взаимодействуя между собой.

⇐Сеть epcglobal network | Информационные системы и технологии | Конвенциональные системы⇒