![]() |
РУБРИКИ |
Система транковой связи LTR |
РЕКОМЕНДУЕМ |
||
|
Система транковой связи LTRСистема транковой связи LTR5. ТРАНКИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ КАНАЛОМ УПРАВЛЕНИЯ 5.1. ПРОТОКОЛ LTR В конце семидесятых годов фирмой E.F.Johnson была разработана
спецификация на од- нозоновую транкинговую систему, которая получила
известность как протокол LTR (Logic Trunked Radio). Одной из основных
целей, которую поставила перед собой фирма E.F.Johnson, была необходимость
достижения максимальной пропускной способности для систем с небольшим
количеством радиочастотных каналов. Разработчики протокола LTR отказались
от традиционного выделенного канала управления. Вместо этого, полосы частот
каждого из каналов трафика разбиваются на два поддиапазона - до 300 Гц и
выше 300 Гц. Полоса частот до 300 Гц используется для передачи потока
данных логического канала управления (поднесущая частота Протокол LTR предусматривает наличие до 20 ретрансляторов в системе. На
базовой станции системы LTR нет единого устройства управления в привычном
понимании, вместо него в состав каждого ретранслятора введен логический
блок. Эти блоки связаны между собой. В логический блок каждого
ретранслятора может быть введено до 250 групповых идентификационных кодов. В системе имеются средства доступа к ТФОП. Время установления соединения в системах протокола LTR не превышает 0,3 с. Система протокола LTR может работать в режиме транкинга передачи или транкинга сообщений в зависимости от типа проводимого сеанса связи. Во время связи между радиоабо- нентами используется транкинг передачи, а при связи с абонентами телефонной сети трап- Кинг сообщений. Обработка вызовов в системе протокола LTR Важнейшая часть протокола LTR относится к алгоритмам работы абонентского и базового оборудования в процессе обработки вызовов. Прежде чем носимая или мобильная абонентская станция получит право передавать трафик, должна произойти процедура обмена служебными данными (handshake). Когда пользователь нажимает клавишу "Передача" РТТ (Push То Talk), логическое устройство управления радиостанции проверяет имеющиеся текущие данные от ретранслятора и определяет, есть ли свободный ретранслятор. Если таковой находится, радиостанция посылает ему пакет служебной информации, состоящий из номера опорного канала, собственного идентификационного номера и других сведений. Когда ретранслятор получает это сообщение, процедура установления соединения заканчивается, и вызывающая радиостанция может начать передачу речи. Если вызов адресован абонентской радиостанции, она, прежде всего, получает свой идентификационный номер в составе сообщения, приходящего от ретранслятора. Затем эта станция переключается на тот канал, который используется вызывающей станцией (если это не опорный канал). После этого включается речевой приемный тракт абонентской станции. Процедура соединения занимает примерно 300 мс. В протоколе LTR используется понятие опорного канала (Ноте channel). - к какому ретранслятору обращаться для очередного вызова (информация о текущем свободном ретрансляторе); Служебная информация в логическом канале управления передается в виде пакетов. Длина пакетов составляет 40 бит. Все ретрансляторы системы LTR связаны специальной шиной данных. Для
организации передачи информации на шине данных логический блок одного из
ретрансляторов назначается ведущим, остальные получают статус ведомых. - свободен - не используется абонентской станцией в настоящий момент; - занят - используется в настоящий момент конкретной (указывается ее групповой идентификационный номер) абонентской станцией. Каждый ретранслятор просматривает содержимое всех 20 полей на шине данных. Если он обнаруживает, что вызов группы, для которой он сам является опорным, обслуживается другим ретранслятором, то он сразу же передает этой группе сообщение, указывающее, на какой ретранслятор должны перестроиться радиостанции для получения вызова. Групповой идентификационный номер, или номер группы указывает, к какой группе относится данная абонентская станция. Радиостанции могут быть связаны друг с другом только в том случае, если у них совпадают номера группы и опорного канала. Каждой радиостанции может быть присвоен один или несколько групповых идентификационных номеров (в рамках одной системы): - номер может быть оперативно выбран переключателем (селектором) номера группы непосредственно в самой радиостанции; - номер может быть определен функцией сканирования групп - в этом случае сканируются все запрограммированные идентификационные номера. В каждом канале системы может быть назначено до 250 групповых
идентификационных номеров (от 1 до 250). Как правило, тем абонентам, для
которых могут поступить вызовы из ТФОП, назначаются два групповых номера:
первый для работы в радиогруппе (такой же номер присваивается остальным
членам группы), второй - на самом деле индивидуальный номер для приема
телефонных вызовов. Это также означает, что абонентская емкость системы - Диспетчер: вызовы между радиостанциями; вызовы между радиостанцией и диспетчерской станцией; - Интерконнект: для выхода в телефонную сеть общего пользования; вызовы могут быть как входящими, так и исходящими. Тип группового идентификационного номера "Диспетчер" может быть
использован для организации следующих видов вызовов: Пакеты служебной информации Протокол LTR предусматривает передачу в направлении от абонентской
радиостанции к ретранслятору пакетов следующих типов: запросы на
предоставление канала связи (REG), а также сообщения об окончании передачи Запрос REQ Структура запроса показана на рис. 5.1. Этот запрос посылается однократно перед предоставлением канала связи (в процессе установления соединения). При установленном соединении такие запросы посылаются по логическому каналу управления непрерывно. Пакет запроса REG содержит следующие поля: 1. Синхропоследовательность. Два первых бита синхропоследовательности предназначены для включения приемного устройства. Остальные биты используются для определения начала служебного сообщения и для тактовой синхронизации. Рис.5.1. Cтруктура запpocaREQ 2. Код зоны. Может быть "О" или "I". Используется в многозоновых системах для предотвращения конфликтных ситуаций, когда станция, не относящаяся к данной зоне, находится в ее радиусе покрытия. Если контроллер вызываемого ретранслятора обнаружит код зоны, не совпадающий с заданным, то такая попытка соединения отвергает- 3. Используемый ретранслятор. Номер ретранслятора, которому передается сообщение. 4. Опорный ретранслятор. Номер опорного ретранслятора. 5. Групповой идентификационный номер вызываемой радиостанции. 6. Контрольный символ. Здесь передается код выключения радиостанции после окончания передачи (31). 7. Биты проверки на четность. Служебное сообщение проверяется на предмет ошибок. Если ошибки обнаруживаются, то сообщение игнорируется. Конец передачи (ЕОТ) Рис. 5.2. Структура сообщения БОТ в канале "абонент - ретранслятор" Сообщение ЕОТ посылается однократно: когда абонентская станция прекращает передачу (отпущена клавиша РТТ). После этого ретранслятор посылает сообщение ЕОТ всем станциям, участвовавшим в переговорах. В направлении от ретранслятора к абонентам протокол LTR предусматривает
передачу следующих пакетов следующих типов: групповые вызовы (COL),
сообщения о прекращении передачи (ЕОТ), сообщения ожидания (IDLE). Рис. 5.3. Структура сообщения COL Сообщения типа COL передаются непрерывно, пока ретранслятор обслуживает
вызов. Назначение этих сообщений состоит в следующем:: Конец передачи (ЕОТ) Структура сообщения ЕОТ показана на рис. 5.4.
Сообщение типа ЕОТ посылается ретранслятором однократно после того, как ретранслятор декодирует сообщение ЕОТ от радиостанции. Как результат, все приемные станции заканчивают прием и возвращаются к своим опорным ретрансляторам (если они работали с другим ретранслятором). Сообщение ожидания (IDLE) Рис. 5.5. Структура сообщения IDLE Сообщение IDLE посылается каждые 10 секунд (если ретранслятор не занят), чтобы сообщить абонентским станциям, только что прибывшим в зону действия ретранслятора, что их опорный ретранслятор свободен. 5.2. СИСТЕМА CLEARCHANNEL LTR Диапазоны частот Фирма E.F.Johnson явилась в свое время не только разработчиком
протокола, но и первым производителем системы, использующей протокол LTR. Федеральная Комиссия по связи США (FCC) выделила для подвижной связи
диапазон частот 806-890 МГц (телевизионные каналы США - 70-83), причем
диапазоны частот, отведенные для транкинговой связи, лежат в пределах: 806- Разнос между частотами передачи и приема составляет в этом случае 39 Аппаратура систем LTR и Multi-Net предназначена для работы в двух
диапазонах частот 800 и 900 МГц, однако не исключается возможность
использования ретрансляторов и радиостанций, разработанных фирмой В состав базовой станции LTR входят антенная система с устройством объединеяня радиосигналов и ретрансляторы. Логические блоки всех ретрансляторов в пределах одной базовой станции, а также устройство проверки групповых идентификационных кодов (ID-кодов) соединены шиной данных. Устройство проверки правильности групповых идентификационных кодов (10 validator) В базовой станции LTR, обеспечивающей работу с 20 каналами, ID validator настраивается на все 5000 (20х250) ID кодов, используемых в системе. Каждой кодовой комбинации приписываются два значения: правильная или неправильная. Когда устройство обнаруживает "ложный" идентификационный код радиостанции, то оно помещает в поле 21 шины обмена данными номер ретранслятора и ее 10 код. Если ретранслятор обнаруживает свой номер в поле 21, то он передает сообщение об окончании передачи (ЕОТ) на радиостанцию, принимающую вызов. На радиостанции выключается приемник речевого канала, и связь обрывается. После этого ретранслятор размещает в своем поле код 21. Такой прием позволяет эффективно препятствовать вхождению в систему незарегистрированных радиостанций. Функциональные возможности системы LTR Одним из основных параметров абонентских радиостанций является так называемая "выбранная" система (selected system) и группа. Каждая абонентская радиостанция может быть запрограммирована на работу с 10, 14 или 16 системами в зависимости от ее модели. Основными параметрами выбранной системы являются: номер опорного ретранслятора, набор сканируемых групповых идентификационных кодов, а также параметры индикации вызова и громкой сигнализации. Групповые идентификационные коды могут быть трех типов: постоянные (до 2), выбираемые (до 10) и блочные (до 250). Идентификационный код является адресным признаком вызываемой радиостанции или группы радиостанций. Очевидно, что передаваться должен только один идентификационный код, однако приемник радиостанции может быть запрограммирован на одновременный прием нескольких 10 кодов. Первоначально все 10 коды декодируются в режиме группового сканирования и только затем происходит индивидуальное декодирование выбранного кода. Возможности по сканированию 10 кодов у всех радиостанций системы LTR одинаковы. Так, если режим группового сканирования предусмотрен, то все запрограммированные в радиостанции системы сканируются последовательно. При обнаружении вызова с 10-кодом данной радиостанции процесс сканирования прекращается и осуществляется прием этого вызова. После окончания приема вызова процесс сканирования возобновляется. Абонентские радиостанции Радиостанции фирмы Transcrypt International имеют логические платы с микропроцессорным управлением, а также цифровые синтезаторы частоты. Для осуществления вызова от абонента требуется лишь выбрать нужную систему и группу, а затем войти в связь, нажав тангенту. Модели NPSPAC (National Public Safety Panel Advisory Committee) 8562 Семейство автомобильных радиостанций Viking отличается весьма высоким качеством и разнообразием выполняемых функций. Модели типа Viking GT позволяет запрограммировать до 20 систем и 10 групп. В них обеспечивается возможность сканирования групп и систем, работа с меню, обеспечение индикации вызова и занятости, громкая сигнализация. Модель Viking НТ обладают не только всеми теми же возможностями, что и модели GT, но и обеспечивают программирование до 66 систем LTR или 100 обычных систем. Автомобильные радиостанции выпускаются двух типов: монтируемые на приборной панели автомобиля и допускающие возможность выносного размещения, например, устанавливаемые в багажнике автомобиля. В комплект выносных радиостанций входит блок дистанционного управления . Дуплексные модели радиостанций, такие как 8605-8621 и Viking HT/GT В состав радиостанции модели 8602 входит микротелефонная трубка 500XT. Модели диапазона 800 МГц позволяют абоненту изменять выходную мощность
передатчика. Могут быть установлены высокая (2,5 Вт) и низкая (1Вт)
выходная мощность. Высокая мощность позволяет увеличить дальность связи, но
при этом быстрее разряжается аккумуляторная батарея. Обычное время работы
батареи составляет 14 ч при выходной мощности 1 Вт и 9-10,5 ч при мощности Ретрансляторы LTR В системе LTR могут быть использованы три типа
ретрансляторов: модель 1010 Все ретрансляторы сходны по своему построению. В их состав входят усилитель мощности с блоком питания, синтезатор частоты, приемный блок и возбудитель. Дополнительно в состав отдельных ретрансляторов 8900 включается частотозадающий генератор с разветвителем, обслуживающий до 10 ретрансляторов на одном пункте связи. Приемный блок может быть соединен с одной или двумя антеннами (для разнесенного приема). Режим работы устанавливается специальным переключателем. В диапазоне частот 800 МГц используются также ретрансляторы Viking VX. В комплект этого ретранслятора может входить дополнительная плата TIC Внешний интерфейс ретранслятора (Repeater Interconnect, RIC) Блок RIG обеспечивает интерфейс между телефонной сетью общего пользования и ретранслятором. Для этого в каждом ретрансляторе устанавливается один блок RIG с подключенной к нему телефонной линией. При установке на ретрансляторе блока RIG сохраняется возможность
ведения местных переговоров между радиоабонентами (транкинг передачи). Блок Если радиостанция работает в полудуплексном режиме, то подвижный абонент не может слышать абонента телефонной сети во время своей передачи или ответить ему во время приема. Блок RIG обеспечивает возможность передавать короткие тональные сигналы в момент от- жатия тангенты, чтобы стационарный абонент знал, когда ему можно начать говорить. Вызов может быть завершен в любой момент каждым из абонентов путем
нажатия клавиши "#" или автоматически, когда абонент ТФСП вешает трубку. Модуль телефонного интерфейса (TIM) Модуль TIM предназначен для подключения обычного домашнего или
учрежденческого телефонного аппарата к дуплексной радиостанции LTR. Следует отметить, что данное устройство не рассчитано на передачу вызовов между подвижными абонентами, поскольку обычный телефон не может включать и выключать передатчик. 5.3. ПРОИЗВОДИТЕЛИ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ПРОТОКОЛА LTR Протокол LTR получил широкую популярность благодаря своей ориентации на небольшие и недорогие системы, а также благодаря тому, что фирма Так, фирма Kenwood выпускает ретрансляторы TKR-93003 (диапазон 800 МГц) и TKR- 9301S (диапазон 900 МГц). Ретрансляторы имеют встроенный интерфейс Портативные радиостанции фирмы Kenwood имеют меньшее количество программируемых систем 16. Выходная мощность передатчиков портативных радиостанций диапазонов 800МГц и 900 МГц (ТК-430 и ТК-431 соответственно) составляет 2,5 Вт или 1 Вт. В диапазоне 400 МГц (модель ТК-353) максимальная выходная мощность портативных станций несколько выше - 4 Вт. На сегодняшний день в мире уже установлено значительное число
однозоновых систем стандарта LTR, операторы которых не хотели бы потерять
капиталовложения при переходе к многозоновой архитектуре. Наиболее
очевидным способом перехода от разрозненных систем LTR к единой
многозоновой сети является установка радиосетевого терминала RNT - автоматическая маршрутизация вызовов; Коммутатор 2540 разработан по принципу блочно-модульной архитектуры. Модуль Сан Router управляет маршрутизацией всех видов вызовов по соединительным линиям, декодирует сигналы импульсного набора ТФОП, а также сигналы DTMF и MF. Коммутатор может одновременно маршрутизировать до 40 каналов. При использовании прямой входящей нумерации (DID) имеется возможность отображения DID-номеров в любую группу любой зоны системы. Все вызовы обрабатываются и маршрутизируются по самому короткому маршруту. В процессе маршрутизации вызова возможно применение голосовых подсказок. Модуль Call Saver обеспечивает хранение голосовых сообщений. Эти сообщения могут адресоваться более чем 3000 пользователей, причем одновременно могут обслуживаться до 16 абонентов. Обеспечивается передача уведомления о наличии голосового сообщения. Модуль Сан Networker управляет сетевыми функциями многозоновой системы. Подключение коммутатора FASTNet к УАТС или ТФОП может быть произведено по выделенным 2-х проводным и 4-х проводным линиям. Может быть использован принцип DID. Пример построения сложной многозоновой сети с распределенной межзональной коммутацией показан на рис. 5.6 [17]. Таким образом, применение коммутатора фирмы Zetron не только превращает несколько LTR-систем в единую сеть, но и позволяет предоставить абонентам более широкий набор телекоммуникационных услуг, включая дуплексную связь. Рис. 5.6. Многозоновая сеть LTR на базе коммутаторов FASTNet, использующая коммутируемые линии ТФОП 5.4. СИСТЕМА MULTI-NET Состав и структура системы Система Multi-Net предназначена для создания многозоновых сетей связи большой протяженности с использованием ретрансляторов различных типов, в том числе и обычных (нетранкинговых) ретрансляторов. Сопряжение с абонентскими радиостанциями других систем осуществляется за счет установки в ретрансляторы LTR и обычных систем специальных логических модулей. Основным элементом системы Multi-Net является радиосетевой терминал RNT |