Ратынский М.В. Основы сотовой связи (1998) (1151876), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Наша задача будет состоять в том, чтобы пояснить принцип действия других видов подвижной связи и сопоставить их с сотовой связью, по возможности четко выделив сравнительные характеристики, относительные достоинства и недостатки, с тем чтобы иметь возможность определить роль и место каждой из систем на рынке мобильной связи и в какой-то мере оценить возможные пути эволюции. 4.2.
Транковая связь Системы зрвнковой связи [42, 78, 40, 29 и др.1 до некоторой степени близки к сотовым: это также системы наземной подвижной связи, в первую очередь — радиотелефонной, обеспечивающие неограниченную мобильность абонентов в пределах достаточно большой зоны обслуживания. Основное отличие состоит в том, что транковые системы проще и предоставляют абонентам меньший набор услуг, но за счет этого они дешевле сотовых.
Транковые системы имеют значительно меньшую емкость, 172 Глава 4 чем сотовые, и принципиально не могут стать системами массовой мобильной связи, Название транковой связи происходит от английского (гиля (ствол) и отражает то обстоятельство, что ствол связи в такой системе содержит несколько физических (как правило, частотных) каналов, каждый из которых может быть предоставлен любому из абонентов системы; эта ситуация в точности совпадает с имеющейся в сотовой связи в пределах одной соты. Указанная особенность отличает системы транковой связи от предшествовавших ей систем двусторонней радиосвязи, в которых каждый абонент имел возможность доступа лишь к одному каналу, но последний должен был поочередно обслуживать ряд абонентов. Как нетрудно убедиться, с учетом изложенных в разделе 2.5 принципов расчета систем массового обслуживания системы транковой связи в сравнении с такими более примитивными системами обладают значительно более высокой емкостью (пропускной способностью) при тех же показателях качества обслуживания.
Транковую связь называют также транкинговой связью или просто транкингом. В отечественной литературе нередко используется наименование радиальные или радиально-волевые системы связи; последнее относится к случаю, когда система состоит из нескольких зон, что соответствует нескольким ячейкам (сотам) системы сотовой связи. Если использовать аналогию с сотовой связью, то в простейшем случае система транковой связи — это одна ячейка сотовой системы, но при несколько специфическом наборе услуг. Сотовая система всегда строится в виде множества ячеек, замыкающихся на общий центр коммутации, с передачей обслуживания из ячейки в ячейку по мере перемещения абонента.
При необходимости наращивания емкости сотовой системы производится дополнительное дробление ячеек с соответствующей модификацией частотного плана (распределения частот по ячейкам). В системе же транковой связи, заведомо идущей на функционирование с ограниченной емкостью, обычно стремятся предельно увеличить зону действия, Практически радиус ячейки транковой связи может достигать 40...50 км и более. Отсюда с неизбежностью вытекает большая по сравнению с сотовой связью мощность передатчика, больший расход энергии источника питания, большие габариты и масса абонентских терминалов.
Даже если система транковой связи строится в виде нескольких ячеек (многозоновая система), это делается в первую очередь ради расширения зоны действия, а не ради повышения емкости, и размеры ячеек (зон) остаются достаточно большими. Централизованное управление совокупностью зон остается при этом ограниченным, равно как и передача обслуживания из зоны в зону, которая, если она вообще реализуется, приводит к кратковременному прерыванию связи.
Если же в погоне за емкостью пойти на дробление ячеек с уменьшением их размеров, с применением принципа повторного использования частот и с передачей Сотовая связь в сопоссавяеннн 173 обслуживания между ячейками, то мы как раз и придем к тому, что существует сегодня под названием системы сотовой связи. Основное применение систем транковой связи — корпоративная (служебная, ведомственная) связь, например оперативная связь пожарной службы с числом выходов (каналов) «в город», значительно меньшим числа абонентов системы. Для упрощения и удешевления системы в транковой связи нередко используется полудуплексный режим работы, при котором один и тот же физический канал поочередно используется для связи в прямом и обратном направлениях. Наиболее распространенный метод множественного доступа — с разделением каналов по частоте (РОМА), хотя известны и примеры с использованием временного разделения (ТОМА).
Для повышения пропускной способности обычно накладываются ограничения на длительность разговора, а специфика корпоративной связи находит отражение в системе приоритетов пользователей, учитываемых при предоставлении канала связи в условиях очереди, и в объединении абонентов в группы с возможностью диспетчерского вызова одновременно всех абонентов группы. Та же специфика обусловливает более высокие в среднем по сравнению с сотовой связью требования к оперативности и надежности установления связи, Кроме информации речи в системах транковой связи возможна передача и некоторых других видов информации, в частности, цифровой — управления, телеметрии, 'охранной сигнализации и др.
Среди протоколов (стандартов) транковой связи наиболее известны открытые европейские протоколы — МРТ 1327, ТЕТРА и специализированные (лицензируемые) протоколы — (.ТН, Ягпаг(йе), ЕОАСЯ и др, Открытые протоколы не защищены патентами, и соответствующее им оборудование производится многими компаниями. Эти протоколы допускают внесение изменений, связанных, например, с национальными особенностями отдельных стран, Аналоговый протокол МРТ 1327 с уточнениями МРТ 1343, МРТ 1347, МРТ 1352, МРТ 1318, МАР 27 широко распространен в Европе.
Концепцией транкинговой связи России он рекомендован для создания соответствующих отечественных национальных систем. Новый цифровой протокол ТЕТВА (Тгапз Еигореап Тгоп)сес( Нас)(о) должен вводиться с 1997 г.; он предназначен, в частности, для корпоративных сетей полиции и таможенных служб и должен сменить протокол МРТ с обеспечением сопряжения и преемственности соответствующих систем транковой связи. К категории транковых систем по сути относится и известная отечественная система «Алтай», в свое время первая автоматическая система дуплексной радиотелефонной связи, созданная в 60-х годах и прослужившая около 30 лет. Современные транковые системы работают в диапазонах частот 136...174, 330...380, 403...480, 806...825, 851...8?О, 896...901, 935...940 МГц; характерные полосы частотных каналов составляют 12,5 или 25 кГц.
Глава 4 174 4.3. Персональный радиовызов (пейджинг) Системы персонального радиовызова (56, 82, 37, 71, 3, 89 и др.), или пейджинговые системы (от английского рад~пд — вызов), — это системы односторонней мобильной связи, обеспечивающие передачу коротких сообщений из центра системы (с пейджингового терминала) на миниатюрные абонентские приемники (пейджеры).
В отечественной литературе для них иногда используются также наименования «системы поискового вызова» или «системы радиопоискового вызова». В простейшем случае система персонального радиовызова состоит из пейджингового терминала, базовой станции и пейджеров. Терминал, включающий пульт оператора вызова и контроллер системы, выполняет все функции управления системой. Базовая станция состоит из радиопередатчика и антенно-фидерного устройства и обеспечивает передачу пейджинговых сигналов на всю зону действия системы, радиус которой может составлять до 100 км. Пейджеры осуществляют прием тех сообщений, которые им адресованы.
В более сложных случаях система персонального радиовызова может иметь несколько радиопередатчиков, по возможности равномерно распределенных в пределах зоны действия, что позволяет более надежно обеспечить связью всю зону. В системах персонального радиовызова могут передаваться сообщения четырех ~илов: тональные, цифровые, буквенноцифровые, речевые. Тональные сообщения были единственным типом сообщений в ранних моделях пейджеров, и смысл их мог быть, например, таким: «Позвоните в офис и узнайте новостиы Цифровое сообщение може~ содержать номер телефона, по которому следует позвонить.
Наиболее распространенным типом сообщений является буквенно-цифровое, оно может содержать практически любой текст длиной до 100...200 и более символов. Цифровое или буквенно-цифровое сообщение отображается на дисплее пейджера, который может иметь от одной до восьми строк, до 12...20 символов в строке. Длинные сообщения отображаются по частям. Передача речевых сообщений широкого распространения пока не получила.
Вызов абонента, т.е. адресация сообщения, может осуществляться одним из трех способов: индивидуально, нескольким абонентам (общий вызов) ипи группе абонентов (групповой вызов). В первом случае вызов адресуется конкретному абоненту по его индивидуальному номеру, во втором— нескольким абонентам с последовательной передачей их индивидуальных номеров, в третьем — вызов адресуется одновременно группе абонентов по общему групповому номеру. Сообщения, подлежащие передаче, также вводятся в систему одним из трех способов: голосом через телефонную сеть и оператора пейджинговой связи; через телефонную сеть с тональным набором — сообщение набирается на клавиатуре телефонного аппарата и про- Сотовая связь в соиостввясиии 175 ходит сразу на пейджинговый терминал, минуя оператора; через телефонную сеть с персонального компьютера с набором сообщения на пульте компьютера и выходом также непосредственно на пейджинговый терминал.
Основная отличительная особенность пейджинговой связи, имеющая качественный характер, — асинхронная передача информации, т.е. работа вне реального времени, когда сообщение передается не в момент его выдачи отправителем, а в порядке очереди с аналогичными сообщениями других отправителей, хотя практически задержка от момента получения сообщения до его передачи в эфир невелика, обычно она не превышает нескольких минут. В сочетании с краткостью сообщений, передаваемых к тому же только в одну сторону, обеспечивается весьма эффективное использование канала связи, по меньшей мере на два порядка более эффективное (по числу обслуживаемых абонентов), чем в сотовой связи, даже с учетом повторного использования частот в последней. В результате пейджинг оказывается технически проще и экономичнее сотовой связи, т.е, в конечном итоге значительно дешевле для абонента, Это позволяет иногда, не без оттенка юмора, называть пейджинг «мобильной связью для бедных».
Помимо сообщений, предназначенных конкретным абонентам или группам абонентов, в пейджинговых системах обычно организуется своеобразный общий информационный канал, содержащий оперативную информацию о биржевых новостях, погоде, обстановке на дорогах и т.п. В пейджерах, как правило, предусматривается ряд дополнительных услуг: часы, календарь, возможность регулировки типа и громкости звукового сигнала, сохранение в памяти полученных ранее сообщений с возможностью их повторного чтения и др.