СИСТЕМА MULTI-NET

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 (Radio Network Terminal), который выполняет не только все функции коммутатора каналов, но и обес­печивает интерфейс между ретрансляторами и другим оборудованием пункта связи. Кроме то­го, он устанавливает взаимодействие с другими радиосетевыми терминалами системы, позво­ляя создавать многозоновые сети.

Один терминал RNT может обслужить до 30 однока*альных ретрансляторов. Между тер­миналом и ретрансляторами организуется цифровая служебная линия, по которой 'происходит обмен данными на несущей частоте 150 Гц одновременно с передачей речевых сообщений.

Ретрансляторы могут быть как расположены в одной зоне, так и территориально разнесе­ны по обслуживаемой территории. В состав периферийных зон входят ретрансляторы, соеди­ненные по выделенным линиям связи с радиосетевым терминалом RNT, расположенным в цен­тральной зоне. Для соединения этих ретрансляторов с терминалом RNT могут быть использо­ваны кабельные, радиорелейные или другие линии связи. Если объединить между собой не­сколько терминалов RNT, то могут быть построены многозоновые сети различной конфигура­ции.

Радиосетевой терминал связан с диспетчерскими пультами и подсистемой управления, так называемым модулем управления системой SSM (System Management Module). Модуль управления системой SSM состоит из персонального компьютера с программным обеспечени­ем фирмы Transcrypt International. Все данные о продолжительности соединений, времени нахождения радиостанций в эфире и другая информация поступают в систему технического обслуживания и эксплуатации (службу эксплуатации).

Основными преимуществами системы Multi-Net по сравнению с системой LTR является большая адресная емкость системы - до 8000 абонентов с индивидуальными или групповыми адресами, а также обеспечение возможности связи между абонентскими радиостанциями раз­личных систем. Например, абонент системы Multi-Net, работающий в диапазоне частот 800 МГц, может связаться с абонентом, использующим обычный УКВ канал радиосвязи и т.д. В системе Multi-Net поддерживается совместимость с системой LTR на уровне абонентских ра­диостанций. Так как методы сигнализации в Multi-Net и LTR различные, то подвижный абонент должен быть запрограммирован на определенный тип сигнализации. Например, если радио­станция запрограммирована на работу с Multi-Net, то она не сможет послать вызов LTR систе­ме и наоборот. В то же время все Multi-Net радиостанции могут быть запрограммированы на работу не только с Multi-Net, но и LTR или обычными (нетранкинговыми) средствами связи. В этом случае все абоненты смогут посылать различные типы вызовов, которые будут выделяться другой системой.

 

Опорные и статусные ретрансляторы

Абонентские радиостанции системы Multi-Net запрограммированы для работы с двумя типами ретрансляторов: "опорным" и "статусным".

Опорный ретранслятор ррп подвижного абонента является первичным источником входя­щих вызовов и информации о свободном ретрансляторе. Если подвижный абонент не занят, то он находится в режиме дежурного приема и непрерывно контролирует сообщения, передавае­мые опорным или статусным ретрансляторами. Кроме того, опорный ретранслятор и код иден­тификации групп используются для идентификации подвижного объекта, когда передается стандартный групповой вызов.

При выходе из строя опорного ретранслятора может возникнуть ситуация, когда закреп­ленные за ним абоненты не смогут принять вызов. Чтобы предотвратить эту ситуацию на каж­дой базовой станции используется один резервный ретранслятор. Этот ретранслятор называ­ется статусным ретранслятором. Основная его функция это резервирование канала для дру­гих ретрансляторов зоны. Данный ретранслятор передает обновленную информацию по всем вызовам, имевшим место в данном пункте. Кроме того, такой ретранслятор пригоден и для ре­чевого обмена, но обычно он все же не используется в качестве опорного ретранслятора.

Статусный ретранслятор передает непрерывно обновляемые сообщения в течение всего времени работы.

Каждая "выбираемая" система радиостанции (в отличие от LTR) запрограммирована на прием сообщений двух типов ретрансляторов: базового и статусного.

В течение всего времени, пока радиоканал свободен, нестатусные ретрансляторы регу­лярно через каждые 10 с, аналогично системе LTR, передают обновленные сообщения. Поэто­му как только подвижный абонент включает питание радиостанции, то он сразу же получает эту информацию.

Если опорный ретранслятор свободен, то он может быть использован также для органи­зации вызова. С другой стороны, радиостанция может соединится с любым ретранслятором зоны, чтобы сделать вызов. Ретранслятор с которым соединяется подвижный абонент выбира­ется случайным образом.

 

Обнаружение неисправных ретрансляторов

Если ретранслятор вышел из строя, то важно как можно быстрее обнаружить, что он не­исправен. Для этой цели используется тестовая радиостанция, которая периодически передает вызывные сигналы. Тестовой радиостанцией может быть любой подвижный объект, располо­женный не на опорной станции и имеющий регулируемый уровень выходной мощности.

Неисправный ретранслятор может быть автоматически или вручную отключен с помощью подсистемы управления.

 

Сигнализация в линии "подвижный абонент-ретранслятор"

Обмен данными между подвижным абонентом и ретранслятором осуществляется непре­рывно. Для сигнализации не требуется, как уже говорилось, выделенного канала управления, т.к. данные передаются на несущей частоте 150 Гц. Когда абонент посылает вызов, процесс обмена служебными сигналами продолжается в течение 0,5 с. После этого происходит выделе­ние канала связи. Ретранслятор предоставляет канал только на время передачи (транкинг передачи). Однако при использовании некоторых специальных вызовов, таких как телефонный вызов, канал предоставляется на все время разговора (транкинг сообщений).

Когда подвижный абонент соединяется с другим ретранслятором, чтобы принять вызов, то дополнительные данные передаются непрерывно тремя ретрансляторами: опорным, статус­ным и ретранслятором, через который подвижный абонент установил соединение. Поэтому вы­зов с более высоким приоритетом не теряется в любом случае, даже если соединение установ­лено с другим ретранслятором.

 

Сигнализация по шине обмена данными

Обмен служебной информацией между ретрансляторами осуществляется по шине. Когда ретранслятор находится в рабочем состоянии, он помещает информацию на эту шину. В ней указывается номер опорного ретранслятора, группа и идентификационный код радиостанции, использующей данный канал. Это сообщение контролируется другими ретрансляторами, что позволяет определить, какие из них являются свободными.

Ретрансляторы используют метод логического контроля, называемый распределенной обработкой данных. Поэтому ни один из них не ответственен за синхронизацию шины данных. Если один из ретрансляторов становится неработоспособным, то другие продолжают функцио­нировать в нормальном режиме.

 

Организация связи в системе Multi-Net

В системе Multi-Net все вызовы разбиваются на две группы: стандартные (standard сан) и вызовы специального назначения (special сан). К стандартным относятся групповые (диспетчерские) вызовы (коды идентификации 1-225), а к вызовам специального назначения все остальные (коды 226-255). Рассмотрим основные виды вызовов специального назначения.

Каждая абонентская радиостанция может быть запрограммирована на работу с система­ми и группами. Основными параметрами выбираемой системы являются: номер опорного и статусного ретрансляторов, идентификационные коды, фиксированные приоритеты и блочные коды. В системе Multi-Net, аналогично как и в LTR, используются идентификационные коды трех типов: постоянные (2), выбираемые (до 11) и блочные (до 250).

Вызов абонента АТС или УАТС (interconnect сан). При вызове абонента телефонной сети на радиостанции набирается код 337. Поступая на ретранслятор, вызов проходит аутен- тификационную проверку. Если он является санкционированным, то система сразу же соединя­ет абонента с телефонной сетью. Одновременно производится регистрация вызова, что необ­ходимо для начисления абонентской платы.

Аналогичным образом абонентам АТС предоставляется возможность связаться с любым радиоабонентом сети. В случае если подвижному абоненту присвоен городской телефонной номер, то связь осуществляется обычным образом, как и с абонентом телефонной сети, т.е. путем прямого набора номера.

Вызов по радиосети. Данный тип вызова назван разработчиками системы "auxilary сан". Он исходит от подвижного абонента системы Multi-Net (код 236) и предназначен для ор­ганизации связи с любой радиостанцией или группой радиостанций, расположенных в той же или другой зоне связи. Следует отметить, что в отличие от вызовов стационарных абонентов все вызовы по радиосети передаются без аутентификационной проверки.

По радиосети передаются два типа вызовов: вызов индивидуального радиоабонента, на­зываемый уникальным иденгификационным вызовом (unique 10 call), и вызов группы абонентов, называемый прямым групповым вызовом (directed group call). Прямой групповой вызов позво­ляет связаться с группой абонентов, использующих коды 1-225. Такой тип вызова используется также при связи абонента телефонной сети с группой радиоабонентов.

Уникальный идентификационный код состоит из 3-значного кода зоны и 4-значного кода радиостанции/диспетчера.

Прямой групповой вызов состоит из 3-значного кода зоны, 2-значного кода опорного ретранслятора и 3-значного кода группы.

Вызов-запрос. Диспетчер может запросить любую радиостанцию, находящуюся в зоне обслуживания. В свою очередь, радиостанция сразу же после включения питания передает ко­роткое сообщение для диспетчера.

Вызов разъединения. Если какая-либо радиостанция потеряна или украдена, то пере­дается специальный вызов, называемый kill call. Этот вызов предназначен для временного или постоянного отключения радиостанции.

Экстренный вызов. Во всех радиостанциях Multi-Net имеется аварийный ключ. Этот ключ может быть использован в аварийной ситуации, чтобы передать экстренный вызов. Возможны два режим организации такого вызова: автоматический и ручной. Если такой вызов пе­редается, то для радиостанции он имеет наиболее высокий приоритет.

Общий вызов (all call). Данный тип вызова может передаваться всеми ретранслятора­ми зоны одновременно и имеет наивысший приоритет. При поступлении такого вызова на або­нентские радиостанции происходит прерывание всех ранее установленных соединений. Ини­циатором вызова может быть оператор системы или диспетчер.

 

Радиосетевой терминал (RNT)

Основным элементом системы Multi-Net является терминал RNT, который обеспечивает интерфейс между ретрансляторами и другим оборудованием, а также осуществляет взаимо­действие с другими радиосетевыми терминалами системы. Один терминал позволяет обслу­жить до 30 одноканальных ретрансляторов.

В состав стойки RNT входит набор сменных модулей, которые связаны между собой ши­нами трех типов: передачи данных, речевого обмена и управления. Фирма Transcrypt International выпускает два типа стоек RNT.

Стойка Multi-Net RNT. Тип стойки шестирядная, число ячеек (модулей) в ряду -16. Всего в стойке размещается до 96 модулей. Максимальное число подключаемых ретранслято­ров не превышает 30.

Максимальная потребляемая мощность - 770 Вт (средняя - 490Вт). Питание каждого ряда стойки RNT осуществляется от одного модуля электропитания РТМ. Размеры стойки в дюймах: 29х36х78.

Стойка Mini-Net RNT. Тип стойки - трехрядная, число модулей в ряду -16, всего в стой­ке 48 модулей. Стойка обеспечивает подключение до 8 ретрансляторов. Максимальная потреб­ляемая мощность 385 Вт (средняя 245 Вт). Размеры в дюймах 27,25х26,5х43 (ширина х глубина х высота).

 

Функции, выполняемые модулями, входящими в терминал RNT

 

Модуль сопряжения с обычными ретрансляторами (ССМ). Модуль ССМ предна­значен для обмена служебной информацией с аналогичным модулем, установленным в обыч­ном (нетранкинговом) ретрансляторе. Передача информации осуществляется по 4-проводной 600-омной симметричной телефонной линии с использованием частотной манипуляции в па­кетном режиме (в паузах речи).

В модуле осуществляется преобразование речевых сообщений в ИКМ-сигналы и обмен информацией по ИКМ-шине.

Обмен служебной информацией с другими модулями RNT или подсистемой управления осуществляется по межтерминальной шине передачи данных.

Модуль сопряжения с каналом (ОМ). Модуль предназначен для обеспечения сопря­жения с ретрансляторами Multi-Net и LTR. Один такой модуль обеспечивает обслуживание только одного ретранслятора. Обмен с ретранслятором осуществляется тремя способами:

1. по речевому тракту с использованием низкочастотной ЧМн (частотной манипуляции) с передачей в паузах речи;

2. по выделенному речевому тракту с использованием низкочастотной частотной манипу­ляции;

3. с использованием канала с интерфейсом RS-232.

Модуль обеспечивает 4-праведный 600-омный симметричный речевой выход в сторону ретранслятора.

Модуль диспетчерского канала (ОСМ). Модуль диспетчерского канала управляет ра­ботой нетранкингового ретранслятора аналогично модулю ОМ. Он контролирует шину, опреде­ляющую статус канала. Когда данный модуль принимает вызов с обычного ретранслятора, он выбирает свободный модуль сопряжения с каналом (С1М или ССМ).

Сетевой модуль системы (SNM). Сетевой модуль обеспечивает возможность обмена вызывными сигналами между подвижными абонентами. Для установления соединения между абонентами требуется два модуля SNM. Модуль также позволяет нескольким терминалам RNT соединиться друг с другом, образовав сеть связи. Соединение между терминалами RNT осу­ществляется по симметричной 4-проводной линии связи.

Модуль отслеживания пунктов связи (5ТМ). Модуль STM необходим в многозоновой конфигурации системы и выполняет функции маршрутизатора. Он анализирует уникальные идентификационные коды, которые передаются подвижными абонентами и определяет в какой зоне находится в данный момент подвижный абонент. Это позволяет выбирать маршрут именно к той зоне, где находится вызываемый подвижный абонент. Один модуль STM может отследить до 32 уникальных идентификационных кодов и обеспечить обслуживание до 8 пунктов одно­временно. Если требуется передать информацию более чем к 8 базовым станциям или устано­вить транзитное соединение через RNT, то необходимо использовать несколько модулей STM.

Модуль генерирования тональных и речевых сообщений (VTM). Модуль VTM гене­рирует тональные и речевые сообщения, которые необходимы для работы других модулей. В ЗУ запоминается до 8 сообщений, каждое из которых может иметь длительность не более 4 с. Для обеспечения работы сети в полной конфигурации требуется 4 модуля VTM.

Сопряжение с диспетчерским пультом. Для сопряжения с диспетчерским пунктом используются модули DIM.GPM, и IDM.

Интерфейсный диспетчерский модуль (DIM) обеспечивает взаимодействие между терми­налом и диспетчерским пультом. Он имеет доступ к ИКМ-шине, а также взаимодействует с дру­гими модулями по межтерминальной шине передачи данных. Определение активности модулей ОМ осуществляется путем контроля шины, определяющей статус канала.

Между диспетчерским пультом и модулем DIM связь может быть установлена нескольки­ми способами:

Прямая телефонная связь. Этот метод связи аналогичен радиотелефонной связи подвиж­ной станции с тангентой (РТТ), переключающей тракты приема и передачи. При этом использу­ется только один групповой код.

Дистанционная тональная сигнализация. Служебный тональный сигнал (guard tone) деко­дируется и может быть использован для сигнализации. Метод дистанционной тональной сигна­лизации требует, чтобы карта идентификации тональных сигналов была установлена в диспет­черском модуле DIM.

Модуль коммутации групп (GPM) обеспечивает возможность коммутации групп при со­пряжении с диспетчерским пультом, оснащенным компьютером.

Интеллектуальный диспетчерский модуль (IDM) обеспечивает взаимодействие с пультом управления Multi-Net по отдельной дуплексной линии со скоростью передачи 9600 Кбит/с (RS-232). Эта линия называется интеллектуальной шиной диспетчерского модуля. Связь с пуль­том управления осуществляется по 600-омной симметричной телефонной линии.

Модуль сопряжения с подсистемой управления (NIM). Обмен данными между мо­дулем и подсистемой управления организуется по дуплексному каналу со скоростью передачи 9600 Бод. Через каждые 2 секунды делается "мгновенная фотография" (выборочная диаграм­ма) активности каналов.

В модуле NIM генерируются тактовые импульсы и синхросигнал для ИКМ-шины. Преду­сматривается резервирование задающего генератора тактовых импульсов и формирователя синхросигналов. Для повышения надежности в стойке RNT используются два сетевых интер­фейсных модуля: ведущий и ведомый. Ведущий модуль управляет работой ведомого блока.

Телефонный интерфейсный модуль (TIM). Модуль TIM обеспечивает сопряжение с двухпроводной телефонной линией, включая обработку протокола телефонной линии. В состав RNT могут быть включены несколько модулей TIM. В каждом модуле TIM сигналы АТС преобра­зуются в ИКМ сигналы, что необходимо для обеспечения коммутации телефонных каналов. Че­рез ИКМ-шину и другие блоки RNT вызов от АТС поступает на соответствующий ретранслятор.

Модуль выполнен с микропроцессорным управлением и связан с подсистемой управле­ния через межтерминальную шину. По этой шине передается информация об активности кана­ла, а также служебные сообщения о разъединении канала и другая управляющую информацию.

Телефонный интерфейсный модуль обеспечивает автоматическое установление входяще­го или исходящего соединения путем прямого набора номера абонента. При наборе номера с абонентского телефонного аппарата питающее напряжение 48 В поступает на модуль TIM не­посредственно от центральной АТС. Номер передается от импульсного или тонального (DTMF) номеронабирателя. При наборе номера могут быть использованы дополнительно до 2,3 или 4 цифр, указывающих на адрес подвижного абонента.

При автоматическом установлении соединения с помощью модуля TIM могут быть ис­пользованы следующие типы телефонных линий.

2-х проводная линия с заземленным проводом (2WY-GS). Этот тип линии связи предполагает возможность организации как входящих, так и исходящих линий. При свободном

состоянии линии напряжение батареи - 48 В прикладывается к TIP* и провод RING разомкнут. Сквозная DTMF сигнализация (набор во время телефонного разговора) может быть организована после того, как соединение установлено.

При входящем вызове линия занята, когда на АТС "земля" соединяется с проводом TIP телефонной линии. Затем модуль TIM отвечает путем замыкания шлейфа. При исходящем вы­зове модуль TIM занимает линию путем подключения "земли" к проводу RING.

2-х проводная линия со шлейфом в начале (2WY-1-5). Этот тип линии сходен с (2WY-GS). При свободном состоянии линии TIP и RING не соединены между собой и шлейф разомкнут. Когда входящий вызов обнаруживается модулем TIM, то вызывное напряжение при­кладывается между проводами TIP и RING. После этого шлейф замыкается в модуле TIM и сквозная DTMF сигнализация может быть принята или передана.

 

Абонентские радиостанции

Большинство радиостанций Multi-Net, выпускаемых в настоящее время, являются трехре- жимными радиостанциями, которые могут быть запрограммированы для работы в обычных сис­темах, LTR и Multi-Net.

* Проводники в стандартном телефонном штекере обозначаются как TIP и RING: TIP соединяется с землей, RING - подключен к отрицательному полюсу батареи 48 В.

Поэтому такие радиостанции могут быть совместимы с разными типами сигнализации и работать в различных диапазонах частот.

Радиостанции одной модели, но используемые в разных системах l-TR и Multi-Net, отли­чаются лишь типом логической платы. Число групп во всех моделях радиостанций Multi-Net равно 11 (в аналогичных моделях LTR число групп равно 10). Кроме того, все радиостанции Multi-Net обеспечивают возможность непосредственной связи между собой в обход ретрансля­тора.

 

Ретрансляторы

 

Состав и структура ретрансляторов. В системе могут быть использованы ретрансля­торы разных систем: Multi-Net, LTR или обычных (нетранкинговых) систем подвижной связи.

Для связи с радиосетевым терминалом в разных типах ретрансляторов должны использо­ваться разные логические модули:

1. в системе Multi-Net логический модуль MLM, который обеспечивает сопряжение с модулем С1М в стойке RNT;

2. в системе LTR используется логический модуль RIM, который обеспечивает сопряже­ние с модулем С1М в стойке RNT;

3. в обычную (нетранкинговой ) систему вводится модуль CRM, выполненный в виде ло­гической платы (logical drawer), который обеспечивает соединение с ССМ и DCM в RNT.

Модули MLM, RIM и ССМ соединяются со стойкой RNT по 4-проводной 600-омной теле­фонной линии. Данные передаются со скоростью 1200 бод с использованием частотной мани­пуляции (ЧМн) в паузах телефонного разговора. Кроме того, для связи модулей со стойкой RNT могут дополнительно быть использованы: