Принцип предоставления доступа в транкинговой системе Capacity Plus.

Построение цифровых транкинговых систем основано на использовании в радиосети цифровых устройств, имеющих свой уникальный идентификационный номер, подобно обычной IP сети. Это абонентские станции, ретрансляторы и рабочие места операторов на базе ПК. Все сигналы в радиосети маршрутизируются по адресному плану IP сети.

Организующим логическим звеном системы радиосвязи выступают ретрансляторы. Их вычислительных возможностей достаточно для реализации работы системы. Они дуплексные, работают на двух частотах, приемной и передающей, со стандартным разносом 3 - 10МГц, с шагом частотной сетки 12,5кГц. На этой паре частот ретранслятор путем рассылки в эфир сигналов синхронизации по времени формирует два логических канала, разделенных по времени (TDMA). Это может быть два разговорных канала, два канала передачи данных, или один разговорный канал, другой канал передачи данных. Таким образом, реализуется высокая спектральная эффективность, предусмотренная нормативными документами. Для абонента связь является полудуплексной (попеременная передача-прием на разных частотах). Весь радиообмен между абонентами сети идет через ретранслятор. Место установки и характеристики базовой антенны ретранслятора определяют зону уверенной радиосвязи абонентских радиостанций. Два ретранслятора, соединенных через локальную сеть, при работе на общую антенну дадут увеличение пропускной способности. Такая технология в терминах Моторолы называется Capacity Plus - односайтовая транкинговоя радиосистема без контрольного канала (канала управления). Для выбора свободного канала используется метод распределенного управления. Обеспечение пропускной способности для заданной нагрузки (числа абонентов) с автоматическим распределением каналов связи между абонентами, когда свободный канал выделяется абоненту на время сеанса связи называется транкинг.

Таким образом, для выбора свободного канала в системе радиосвязи Capacity Plus завода Метанол ПАО «НКНХ» используется технология распределенного управления. Базовая станция включает три ретранслятора на трёх парах дуплексных радиочастот. Ретрансляторы соединены по локальной (опорной) сети и работают на общую антенну.

 

Для простоты разберем принцип работы Capacity Plus на примере четырехканальной системы, из двух ретрансляторов, использующих две пары дуплексных частот.

Рис. 1 Исходное состояние. Соединений нет. Все абоненты на канале ожидания.

Все радиостанции находятся на канале ожидания на первом слоте первого ретранслятора, все остальные каналы свободны (Рис.3).

Предположим, группа 1 инициирует вызов.

Рис. 2. Занят первый канал, канал ожидания переключился.

Группа 1 занимает канал 1, а все остальные радиостанции, не входящие в группу 1, переключаются на следующий по списку канал – канал 2 (Рис.4).

Инициирует вызов группа 2:

Рис. 3. Переговорами заняты первый и второй канал, канал ожидания переключился.

Ожидающие вызова группы радиостанций 3, 4, 5 переходят на третий канал, который становится каналом ожидания. Канал 4 свободен (Рис.5).

Группа 3 инициирует вызов:

Рис. 4. Переговорами заняты 1-3 каналы, канал ожидания переключился на 4.

Канал 3 занят, ожидающие вызова группы радиостанций 4, 5 переходят на четвертый канал, который становится каналом ожидания (Рис.6).

Группа 4 инициирует вызов:

Рис. 5. Все 4 канала заняты переговорами.

Все 4 канала заняты группами 1-4. Группа 5 при попытке инициировать вызов получит отказ и абонент услышит звук низкого тона.

До момента освобождения одного из каналов, группе 5 будет доступен только аварийный вызов. Когда одна из групп 1-4 закончит сеанс связи и канал освободится, радиостанции группы 5 перейдут на него и смогут выйти на связь. Сигнализации об освобождении какого-либо канала (то есть очереди вызовов) в такой системе нет, и необходимо повторить вызов спустя некоторое время. При частом возникновении коллизий пропускную способность инфраструктуры (число каналов) придется увеличить. Для расчета потребного количества каналов, используются формулы интенсивности нагрузки на канал (формулы Эрланга), являющиеся вероятностными. При этом, исходными данными являются количество абонентов (групп), частота их выхода в эфир (в час), длительность сеанса связи и допустимая вероятность отказа в предоставлении связи. Проанализировав эти данные, можно рассчитать число каналов для Заказчика. По практике, 6 каналов вполне достаточно для 150-200 абонентов.

Функциональные возможности, обеспечиваемые БС:

  • Передача голоса: индивидуальный вызов; групповой вызов; общесистемный вызов; экстренный вызов; вызов абонентов телефонной сети; прерывание вызова;
  • Передача данных: текстовые сообщения; передача навигационных данных
  • Общий сервис: автоматический выбор рабочего канала базовой станции; поздний вход в групповой вызов; идентификация номера вызывающего абонента; удаленный мониторинг и контроль ретрансляторов; блокировка утерянной радиостанции, дистанционное прослушивание аудио возле абонентской радиостанции


Функциональные возможности, обеспечиваемые диспетчерским ПО Smart PTT:

  • Двусторонние индивидуальные, групповые и общие вызовы с диспетчерской консоли;
  • Запись всех вызовов в сети, включая индивидуальные;
  • Идентификация вызывающего абонента на экране АРМ;
  • Прослушивание абонента;
  • Поддержка экстренных вызовов;
  • Проверка присутствия радиостанции в сети;
  • Блокировка абонента;
  • Голосовые оповещения;
  • Система управления задачами абонентов (Job Ticketing);
  • Мониторинг местоположения абонентов вне помещений и в помещениях с отображением на карте и выдачей различных отчетов.
  • Доступ в телефонную сеть для абонентов по линиям SIP телефонии.

Motorola Capacity Plus на заводе "Аммоний" в Менделеевске

Мы участвовали в строительстве системы радиосвязи АО "Аммоний" г. Менделеевск, территория покрытия 40 га (2х2 км):

  • Базовая станция Capacity Plus Моторола, 3 дуплексных частотных,6 разговорных каналов, - 16 групп;
  • 11 стационарных радиостанций диспетчеров;
  • 5 автомобильных радиостанций;
  • 140 портативных радиостанций;
  • Рабочее место диспетчера, включая радиосервер и автоматизированное рабочее место использующее  программный комплекс Smart PTT производства компании Элком+;
  • 5 ретрансляторов для укрепленных помещений операторных.

Панорама основной территории завода

Вид со спутника

Антенна базовой станции

Стойка с оборудованием базовой станции

Излучающий кабель

 Антенна ретранслятора