РАДИОСЕТИ ТРАНКИНГОВОЙ СВЯЗИ: МИГРАЦИЯ «АНАЛОГ-ЦИФРА»

Представленная статья посвящена работе в транкинговых радиосетях. В ней рассмотрены вопросы миграции от аналоговых к цифровым режимам, а также представлены информационные материалы о частных технических решениях.

Своим видением вопроса на страницах нашего журнала делится Михаил Владимирович ЯКОВЛЕВ – генеральный директор ЗАО «МПТ-Сервис проект», которое уже более 10-ти лет успешно занимается проектированием и строительством профессиональных систем радиосвязи, мониторинга и диспетчеризации технологического транспорта.

Современное состояние техники и технологий связи, в том числе в отрасли профессиональной моби-льной радиосвязи (ПМР), имеет устойчивую тенденцию к повсеместному внедрению цифровых технологий. Производители оборудования предлагают те или иные пути миграции от аналоговых образцов оборудования к цифровым.

Cистемы транкинговой связи в части выполнения функций сигнализации – цифровые. Миграция «аналог – цифра» касается только способов передачи речи.

В среде пользователей существует устойчивое представление, что в цифровых системах качество передачи речи лучше, чем в аналоговых. Для радиосетей ПМР данное утверждение не соответствует действительности. Скорость цифрового потока, соответствующего одному тракту передачи речи, в современных системах ПМР составляет 2,4 – 3,6 Кбит/с. Для кодирования речевого сигнала в цифровую форму используются вокодеры. Миграция сетей ПМР «аналог – цифра» не позволяет «повысить качество передачи речи».

Каковы же цели миграции «аналог – цифра»? Они различны для пользователей систем транкинговой связи и производителей оборудования. Нам эти цели представляются следующими:

Несмотря на значительные различия в целях поставщиков и производителей, следует констатировать, что миграция от аналоговых транкинговых систем ПМР к цифровым неизбежна.

Технические решения для миграции «аналог – цифра»

Рассматриваемые мероприятия миграции применимы для модернизации сетей радиосвязи, построенных с использованием инфраструктуры Fylde Micro и/или «АМГА-1327».

В основе структуры сети радиосвязи «АМГА-1327» производства ООО «МПТ-Сервис проект» – радиально-зоновая топология. Предусмотрены меры по повышению устойчивости оборудования к отказам: выход из строя отдельного элемента не приводит к остановке работы, а только снижает функциональность системы. Функциональная схема системы представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Функциональная схема системы
транкинговой связи «АМГА-1327».

Мероприятия миграции
«аналог – цифра»

В качестве первого этапа миграции предлагается замена оборудования ретрансляторов. Существующие ретрансляторы поддерживают только аналоговый режим. Ретрансляторы, предлагаемые для замены, поддерживают как аналоговый режим, так и режим цифровой – DMR. Эта замена не влияет на функциональность действующей аналоговой сети, но создаёт техническую основу для миграции.

Второй этап работ по миграции может быть проведён одним из 2-х методов: «революционным» и «эволюционным». При использовании «революционного» метода после замены всех ретрансляторов системы радиосвязи они конфигурируются для работы в режиме DMR. Ретрансляторы «АМГА-DMR-БС-160/450» полностью укомплектованы для работы в режиме DMR. Поддерживается режим работы транкинговой сети в соответствии со спецификациями DMR Tier III. Функциональная схема системы радиосвязи для варианта «революционный» представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Функциональная схема. «Революционный» метод.

При использовании «эволюционного» метода в режим DMR переводят отдельные ретрансляторы сети. Таким образом, одновременно в составе одной радиосети функционирует две подсистемы: подсистема MPT-1327 и подсистема DMR Tier III.

Достоинство «эволюционного» метода – возможность распределить по времени мероприятия миграции и связанные с этим затраты. Кроме того, обеспечивается работа аналогового парка терминального оборудования. Функциональ-ная схема системы радиосвязи для варианта «эволюционный» представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Функциональная схема. «Эволюционный» метод.

Важным мероприятием миграции является замена абонентских терминалов. В настоящий момент на рынке терминального оборудования уже представлены образцы, которые позволяют работать в составе радиосети комбинированной структуры DMR + MPT-1327.

Рассмотренный вариант миграции технически возможен благодаря уникальным техническим характеристикам ретрансляторов «АМГА-DMR-БС-160/450» (см. рис. 4).

Рис. 4. Внешний вид оборудования
«АМГА-DMR-БС-160/450»

Технические характеристики оборудования
«АМГА-DMR-БС-160/450»

Ретрансляторы «АМГА-DMR-БС-160/450» производятся ООО «МПТ-Сервис проект» с использованием комплектующих и программного обеспечения компании «Radio Activity» (Италия) и обеспечивают работу в следующих режимах:
• аналоговый;
• аналоговый Simulcast;
• DMR Tier II;
• DMR Tier II Simulcast;
• DMR Tier III транкинговый;
• DMR Tier III транкинговый Simulcast.

Не все пользователи сетей ПМР знакомы с особенностями технологии Simulcast.

Рассмотрим основные принципы функционирования таких радиосетей на примере работы одноканальной системы радиосвязи Simulcast.

На местности размещаются ретрансляторы, связанные наземными линиями связи. Один из ретрансляторов конфигурируется как «маcтер-станция» (master), остальные являются «периферийными» (slave). Все ретрансляторы используют одну пару радиочастот. Сигнал абонентского терминала может быть принят сразу несколькими приёмниками. Все приёмники сети, которые получили сигнал, направляют его в адрес «мастер-станции». Контроллер «мастер-станции» выполняет функцию «вотирования» (выбора наилучшего) из принятых сигналов. Отобранный сигнал направляется ко всем передатчикам сети. Приняты специальные меры по синхронизации рабочих частот передатчиков, синхронизации времени излучения, обеспечения идентичности характеристик трактов передачи сигнала по стационарной сети связи. Благодаря таким мерам, терминал может принимать сигнал одновременно от нескольких передатчиков без деградации качества сигнала.

Основные достоинства сетей Simulcast – это экономия частотного ресурса и простота масштабирования сети. Функция роуминга в сетях Simulcast присутствует «по умолчанию» в отличие от других технологий создания территориально распределённых сетей радиосвязи. Схема построения сети Simulcast представлена на рисунке 5.

Рис. 5. Схема построения сети Simulcast.

Замечания о технологии MPT-1327

Аналоговые системы MPT-1327 зарекомендовали себя как надёжное решение для построения транкинговых сетей ПМР. Функции передачи данных в «аналоговой» сети MPT-1327 не менее развиты, чем в сетях DMR. Так, скорость информационного обмена при передаче данных произвольного формата и использовании канала трафика в сетях MPT-1327 может быть вдвое выше, чем в DMR. Однако использование всего богатства возможностей предоставляемого протоколом MPT-1327 требует привлечения специального технического персонала: инженеров – специалистов радиосвязи с навыками программирования. Таких специалистов не готовит ни один ВУЗ. Напротив, разработчики систем DMR предоставляют инструментарий работы, доступный большинству программистов. Неслучайно сегодня мы наблюдаем подлинный бум в области разработки различных приложений для сетей DMR Tier II.

Сведения о приложениях, разработанных ООО «МПТ-Сервис проект» для сетей радиосвязи MPT-1327

Аппаратно-программный комплекс «Трек» предназначен для выполнения функций мониторинга транспорта. В качестве источника данных позиционирования используются приёмники ГЛОНАСС. Бортовой комплект мониторинга имеет открытую архитектуру и позволяет подключать внешние сигналы по интерфейсам CAN, RS-485. Передача данных организована с использованием процедур SDM. Использована клиент-серверная архитектура системы сбора и обработки данных. Процедуры подготовки отчётов выполнены как отдельные приложения.

Система регистрации переговоров производит запись речевых вызовов. Каждый вызов идентифицируется по времени и по номеру терминала, инициировавшего вызов. Доступ к данным – через WEB – интерфейс.

Контроллер передачи данных разработан и производится в соответствии со спецификациями протокола MAP-27. Предусмотрено как использование процедур SDM, так и передача данных произвольного формата.

Заключение

Основаниями для миграции «аналог – цифра» являются:
• дефицит частотного ресурса;
• необходимость обеспечения скрытности переговоров;
• невозможность использования стационарных каналов связи TDM.

Новые сети транкинговой связи целесообразно строить с поддержкой 2-х режимов работы MPT-1327 и DMR. Таким образом будет обеспечена надёжность работы сети, присущая системам MPT-1327, и подготовлена технологическая основа для перехода к цифровой технологии. Не следует забывать, что технология DMR является «молодой» и внедрение оборудования DMR подразумевает наличие рисков. Риски внедрения сетей DMR связаны с незавершённостью процесса стандартизации протоколов, возможной несовместимостью (на уровне протоколов) оборудования различных производителей, наличием ошибок в программном обеспечении как базового, так и терминального оборудования.

В ближайшей перспективе миграция сетей ПМР «аналог-цифра» является актуальной задачей только для отдельных сетей радиосвязи. Данное мероприятие требует значительных затрат и должно планироваться при наличии достаточных оснований.

ООО «МПТ-Сервис проект»
127282 г. Москва,
ул. Полярная, 41
тел.: +7 (495) 660 9620
+7 (495) 660 9621
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.mptsrv.ru