Транкинговая радиосистема — это система двусторонней радиосвязи , которая использует канал управления для автоматического назначения частотных каналов группам пользовательских радиостанций. В традиционной полудуплексной системе наземной мобильной радиосвязи группа пользователей ( разговорная группа ) с мобильными и портативными радиостанциями двусторонней связи общаются по одному общему радиоканалу, причем одновременно разговаривает один пользователь. Эти системы обычно имеют доступ к нескольким каналам, до 40-60, поэтому несколько групп в одной зоне могут общаться одновременно. В обычной (немагистральной) системе выбор канала осуществляется вручную; перед использованием группа должна решить, какой канал использовать, и вручную переключить все радиостанции на этот канал. Это неэффективное использование ограниченных ресурсов радиоканала, поскольку группа пользователей должна иметь исключительное право использовать свой канал независимо от того, сколько или мало они передают. Также ничто не мешает нескольким группам в одном и том же районе выбирать один и тот же канал, что приводит к конфликтам и «перекрестным разговорам». Транкинговая радиосистема — это усовершенствованная альтернатива, в которой процесс выбора канала выполняется автоматически, чтобы избежать конфликтов каналов и поддерживать эффективность использования частот в нескольких разговорных группах. Этим процессом управляет центральный диспетчер радиотрафика , функция, автоматически выполняемая компьютерной системой.
Транкинг — это более автоматизированная и сложная радиосистема, но она обеспечивает меньшее вмешательство пользователя в работу радиосвязи и большую спектральную эффективность при большом количестве пользователей. Вместо того, чтобы назначать радиоканал одной конкретной группе пользователей за раз, пользователи назначаются логической группе, разговорной группе . Когда какой-либо пользователь в этой группе желает связаться с другим пользователем в разговорной группе, система автоматически находит свободный радиоканал, и разговор происходит по этому каналу. На канале может происходить множество несвязанных разговоров, что позволяет использовать время простоя между разговорами. Каждый радиоприемопередатчик содержит микропроцессор, который управляет процессом выбора канала. Канал управления координирует всю деятельность радиостанций в системе. Компьютер канала управления отправляет пакеты данных, чтобы одна разговорная группа могла разговаривать вместе, независимо от частоты.
Основная цель системы этого типа — эффективность; многие люди могут вести множество разговоров только на нескольких различных частотах. [1] Транкинг используется многими государственными организациями для обеспечения двусторонней связи пожарных служб , полиции и других муниципальных служб, которые используют общий спектр, выделенный городу , округу или другому учреждению. Второстепенным преимуществом системы транкинговой радиосвязи является легкость, с которой она обеспечивает совместимость радиосвязи и, при правильном планировании, добавление авторизованных пользовательских организаций к системе после ее внедрения.
По сути, транкинговая радиосистема представляет собой компьютерную сеть с коммутацией пакетов . Радиостанции пользователей отправляют пакеты данных на компьютер, работающий на выделенной частоте, называемой каналом управления , для запроса связи в определенной разговорной группе. Контроллер отправляет сигнал всем радиостанциям, контролирующим эту разговорную группу, инструктируя радиостанции автоматически переключаться на частоту, указанную системой, для контроля передачи. После того, как пользователь закончил говорить, радиостанции пользователей возвращаются к мониторингу канала управления для дополнительных передач.
Такое расположение позволяет нескольким группам пользователей совместно использовать небольшой набор реальных радиочастот, не слыша разговоров друг друга. Транкинговые системы в первую очередь сохраняют ограниченные радиочастоты, а также предоставляют пользователям другие расширенные функции.
«Разговорная группа» — это назначенная логическая группа пользователей в системе транкинговой радиосвязи. В отличие от обычной радиостанции , которая назначает пользователям определенную частоту , магистральная система использует ряд частот, выделенных для всей системы. Затем канал управления координирует работу системы, чтобы разговорные группы могли беспрепятственно использовать эти частоты. Целью является резкое увеличение пропускной способности системы при оптимальном использовании частот. Сегодня многие радиостанции относятся к разговорным группам как к частотам, поскольку они ведут себя соответствующим образом. Например, на радиосканере очень часто можно распределять разговорные группы по банкам или блокировать их, точно так же, как и на обычных частотах.
Каждая система состоит из ряда системных разговорных групп, определенных в соответствии с требованиями запланированных пользовательских агентств, к которым можно легко добавлять новые разговорные группы по мере развития системы и выявления новых агентств или новых требований. Для каждого пользовательского агентства в «карте парка» агентства назначаются разговорные группы. На карте флота указаны различные разговорные группы, необходимые агентству для успешного ведения своей деятельности. Например, на карте парка машин скорой помощи будет создана разговорная группа для каждого отделения скорой помощи больницы, с которым взаимодействуют машины скорой помощи; разговорные группы для связи с диспетчерами, разговорные группы для особых событий или катастроф, разговорная группа для воздушного медицинского транспорта, а также ряд разговорных групп, которые используются совместно (с соответствующими средствами контроля) с другими службами быстрого реагирования, такими как полиция и пожарные службы. Каждой разговорной группе присваивается уникальный цифровой идентификатор в системе, чтобы контроллер мог направлять передачи на радиостанции, которые предназначены для их приема. В одной общей системе может существовать парк машин скорой помощи, парк полицейских и пожарных. В большинстве общих систем общественной безопасности/общественных услуг, будь то в масштабе города или штата/провинции, часто есть дополнительные пользователи, совместно использующие систему с заранее определенным более низким приоритетом для таких услуг, как контроль за животными, общественные работы, обслуживание автомагистралей, исправительные службы, природные ресурсы и т. д. Система может также включать в себя разговорные группы для федеральных агентств, действующих в пределах юрисдикции, а в некоторых случаях коммерческих пользователей, которые оказывают помощь в обеспечении общественной безопасности. Эти карты флота считаются подфлотами реальных разговорных групп. Подпарки интуитивно программируются в радиостанциях пользователей, так что пользователи могут легко найти разговорную группу, когда им/ей необходимо переключиться в конкретной ситуации. Альтернативно, оператор диспетчерской консоли транкинговой системы может фактически «соединить» две разговорные группы, создав новую «виртуальную» разговорную группу, чтобы позволить пользователям из разных агентств общаться без необходимости переключения каналов.
Обычно при планировании межведомственной системы транкинговой радиосвязи каждому агентству назначается «блок» идентификационных номеров разговорных групп в зависимости от количества разговорных групп, которые им потребуются, плюс некоторый избыток для будущего расширения. Таким образом, блок идентификаторов разговорной группы полицейской службы может начинаться с номеров 102100–102199, а блок пожарной службы в той же системе может начинаться с номеров 102200–102299. Это идентифицирует систему как 102XXX и предоставляет сто идентификаторов разговорной группы для каждого агентства. Разговорным группам, совместно используемым агентством (иногда называемым «Взаимная помощь» или «Межагентство»), может быть назначен блок, начиная с 102500 до 102520, что позволяет создать двадцать общих разговорных групп, которые могут быть предложены для использования любым уполномоченным агентством. Во многих общепровинциальных системах для участия в системе агентств-пользователей необходимо включать все авторизованные общие разговорные группы и/или общие симплексные частоты.
Большинство сканеров, которые могут прослушивать транкинговые радиосистемы (так называемые транковые системы отслеживания), способны сканировать и сохранять отдельные разговорные группы так же, как если бы они были частотами. Отличие в данном случае в том, что группы закреплены за определенным банком, в котором запрограммирована транкинговая система. Другими словами, разговорные группы хранятся в транкинговом банке.
Концепция транкинга (совместного использования ресурсов) на самом деле довольно старая и взята из технологий и практики телефонных компаний. Рассмотрим две центральные телефонные станции телекоммуникационной компании: одну в городе «А», а другую в соседнем городе «Б». Каждый из этих центральных офисов теоретически способен обслуживать десять тысяч отдельных телефонных номеров. (Центральный офис «А» с префиксом «123» имеет в наличии 10 000 номеров от 123-0000 до 123-9999; центральный офис «Б» с префиксом «124» - то же.)
Если бы все 10 000 абонентов в «А» одновременно звонили 10 000 абонентам в «Б», то для соединения двух городов потребовалось бы 10 000 линий. Однако вероятность того, что это произойдет, невелика, поскольку количество одновременных телефонных звонков обычно намного меньше. Erlang-B — это общая формула, которая предсказывает оптимальное количество магистральных линий, действительно необходимое в нормальных условиях.
Эта концепция была просто применена к группам пользователей радиосвязи, чтобы определить оптимальное количество каналов, необходимых в нормальных условиях для размещения заданного количества пользователей. В случае широкомасштабной чрезвычайной ситуации, такой как сильное землетрясение, гораздо больше пользователей, чем обычно, попытаются получить доступ как к телефонной, так и к радиосистеме. В обоих случаях, как только транкинговая емкость систем будет полностью использована, все последующие пользователи получат сигнал «занято». В таком случае управление связью становится критически важным, поскольку только очень локальная связь использует симплексные (несистемные) частоты, а связь на большие расстояния использует заранее запланированные транкинговые разговорные группы и регулирует использование ресурсов для основных коммуникаций.
В нашем примере с отправкой полиции разным разговорным группам назначаются разные уровни системного приоритета, иногда с возможностью «упреждения», чтобы обеспечить поддержание связи между критически важными подразделениями.
«Транкинговые» радиосистемы отличаются от «обычных» радиосистем тем, что традиционная радиосистема использует выделенный канал (частоту) для каждой отдельной группы пользователей, тогда как «транкинговые» радиосистемы используют пул каналов, доступных для очень многих пользователей. разные группы пользователей. [2]
Например, если полицейская связь настроена таким образом, что для обеспечения общегородской диспетчерской службы на основе географических зон патрулирования требуются двенадцать обычных каналов, в периоды медленной диспетчерской деятельности большая часть пропускной способности этого канала простаивает. В транкинговой системе подразделениям полиции в данном географическом районе не выделяется выделенный канал, а вместо этого они являются членами разговорной группы, имеющей право использовать общие ресурсы меньшего пула каналов.
Транкинговая радиосвязь использует вероятность того, что при любом заданном количестве пользователей не всем потребуется доступ к каналу одновременно, поэтому требуется меньше дискретных радиоканалов. С другой стороны, при заданном количестве радиоканалов можно охватить гораздо большее количество групп пользователей. В примере с полицейским управлением эта дополнительная возможность может затем использоваться для назначения отдельных разговорных групп специализированным группам по расследованию, регулированию дорожного движения или группам по организации особых мероприятий, которые в противном случае не могли бы иметь преимущества индивидуального частного общения.
Для пользователя транкинговая радиостанция выглядит как «обычная» радиостанция: имеется «переключатель выбора канала», позволяющий пользователю выбрать «канал», который он хочет использовать. В действительности, однако, «переключатель каналов» не переключает частоты, как в обычном радио, а при изменении он обращается к внутренней программе, которая вызывает передачу новой принадлежности к разговорной группе по каналу управления. Это идентифицирует конкретное радио для системного контроллера как члена определенной разговорной группы, и это радио будет затем включено во все разговоры с участием этой разговорной группы.
Это также обеспечивает большую гибкость в использовании радио – одну и ту же модель радио можно использовать для разных типов пользователей системы (например, полиции, пожарной охраны, общественных работ, контроля за животными и т. д.), просто изменив программное обеспечение самой радиостанции.
Поскольку разговорные группы постоянно ведут передачу на разных частотах, транкинговые радиосистемы затрудняют отслеживание разговора слушателем сканера без запрограммированного сканера отслеживания транка.
В 1997 году на рынке появились радиосканеры , совместимые с транкинговыми системами. Uniden , одна из первых компаний, выпустивших эти устройства на рынок, зарегистрировала торговую марку термина «отслеживание багажника» 5 декабря 1997 года. [3]
Это не список типов оборудования производителей, а список типов радиопротоколов, если только не были внесены существенные изменения, специфичные для конкретного поставщика, которые нарушают опубликованный стандарт.
Сегодня технологии транкинговой радиосвязи обычно разделяются на три отдельных типа или «уровня». Они не являются «официальными», но четко определены в типах протоколов: - [ нужна ссылка ]
Эти системы относительно просты в эксплуатации и отвечают лишь минимальным требованиям, которые можно определить как «транкинговую» радиосистему. Обычно они не имеют расширенных функций, таких как передача данных или осведомленность о регистрации. Они предоставят простые транкинговые услуги только для голосовых вызовов.
Эти системы обладают некоторыми характеристиками транкинговой радиосистемы высокого уровня, но не всеми функциями. Поэтому они подходят для небольших развертываний, где ожидается, что пользователи будут использовать всю доступную сеть (например, частная система, охватывающая кампус или город). Из-за отсутствия расширенных функций они, как правило, не подходят для критически важных развертываний, работы типа мобильной радиосвязи общего доступа (PAMR) или нескоординированных типов общих пользователей.
Настоящие протоколы DMR/dPMR Tier 3/Mode 3 в конечном итоге должны перейти в приведенный ниже список «Advanced Mature High End», но сегодня (2015 г.) их нельзя классифицировать как таковые из-за серьезных проблем совместимости, отсутствия зрелого протокола и отсутствия четко определенных протокол пользовательского интерфейса. [ нужна цитата ]
Некоторые протоколы транкинговой радиосвязи обеспечивают дополнительную надежность и безопасность.
Общий радиоинтерфейс NXDN (CAI) был принят на заседании ITU-R (Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи), состоявшемся в ноябре 2016 года, и был добавлен в Отчет M.2014-3, опубликованный в феврале 2017 года. Это открытый , протокол, разработанный различными поставщиками, широко распространенный в критически важных приложениях в Японии, США и континентальной Европе.
Другие протоколы включают в себя: