Цены и наличие товара Вы можете уточнить здесь

Общие сведения >>
Функциональные возможности >>
Архитектура системы >>

Общие сведения


MPT-1327 - это стандартный протокол для транкинговых систем мобильной радиосвязи, опубликованный Департаментом торговли и промышленности Великобритании.
В процессе разработки протокол MPT-1327 был согласован между Великобританией, Францией, Италией и Германией , что предопределило его международный статус. В настоящее время широко используется для организации транкинговых систем мобильной связи в различных диапазонах радиочастот.
Этот протокол в настоящее время является, по сути, мировым стандартным протоколом. Большое количество производителей радиооборудования предлагает на мировом рынке совместимые между собой абонентские радиостанции и базовое оборудование. Это дает возможность владельцу транкинговой системы использовать в ней радиостанции различного производства. Кроме того, так как протокол является открытым, существует жесткая конкуренция между производителями упомянутого оборудования, что приводит к постоянному снижению цен на него. Среди известных фирм - производителей оборудования, работающего по протоколу MPT-1327, такие как FYLDE Microsystems, Zetron, Kenwood, Icom, Tait, Motorola, Rohde&Schwarz и другие.


Функциональные возможности


Системы транкинговой связи, работающие по протоколу MPT-1327, предоставляют пользователям весь спектр функциональных возможностей, свойственных современным транкинговым системам, а именно:

  • индивидуальный вызов мобильного абонента с городской телефонной сети общего пользования или с учрежденческой (ведомственной) АТС, индивидуальный вызов между мобильными абонентами;
  • выход мобильного абонента в городскую телефонную сеть общего пользования (городскую АТС) или учрежденческую АТС;
  • групповые вызовы, в том числе с городской телефонной сети;
  • широковещательные вызовы;
  • роуминг между сайтами и регионами;
  • постановка в очередь запроса на обслуживание, в лучаях, когда вызываемый абонент занят или заняты все рабочие каналы, что предотвращает отказ в обслуживании;
  • многоуровневая система приоритетов для всех типов вызовов;
  • динамическое перераспределение ресурсов системы;
  • передача цифровых данных произвольной длины;
  • передача 30 специальных статусных сообщений;
  • передачу коротких буквенно-цифровых сообщений по каналу управления, то есть без занятия рабочего канала;
  • система голосовой почты;
  • возможность построения на базе инфраструктуры MPT-1327 системы определения месторасположения подвижных объектов (система AVL);
  • возможность беспроводного доступа к базам данных;
  • возможность построения систем телеметрии.

    В каждом сайте системы осуществляется динамическое распределение радиоканалов между абонентами. Сайтовый контроллер назначает один из радиоканалов каналом управления. По этому каналу абонентские радиостанции и базовое оборудование связываются между собой, обмениваясь цифровыми пакетами. Кроме того, по этому каналу осуществляется передача абонентам статусных и коротких буквенно-цифровых сообщений. В случае внезапного роста нагрузки на систему, канал управления на время может стать рабочим каналом.
    Используя цифровой протокол управления, системы MPT-1327 позволяют в полной мере использовать доступные радиочастоты, что обеспечивает стабильность работы всей системы при любой степени загрузки.
    Система, при установлении соединения, осуществляет автоматический поиск вызываемого абонента во всей зоне действия, и устанавливает требуемое соединение вне зависимости от расположения вызывающего и вызываемого радиоабонентов.
    Одно из достоинств систем MPT-1327 - это их высокая "живучесть". Каждый ретранслятор в таких системах уже на первых уровнях управления снабжен специальным модулем управления каналом (так называемым канальным контроллером) и может продолжать свое функционирование и поддержание радиосвязи даже в случае выхода из строя всех остальных частей системы.
    Обзор транковой инфраструктуры

    Архитектура системы


    При построении многосайтовых систем MPT-1327 для осуществления роуминга между сайтами и соединения системы с городской телефонной сетью необходимо обеспечить достаточно сложную коммутацию внутри системы. Для решения этой проблемы используются два различных по идеологии подхода.

    Первым подходом является идеология распределенного управления.
    Все коммутационное оборудование распределено между сайтами системы. Управление системой осуществляется контроллерами всех сайтов одновременно , при этом отсутствуют региональные и межрегиональные звенья управления . Все сайты имеют практически одинаковое логическое оборудование. Системы с распределенной архитектурой управления более просты в установке, однако, имеют высокую стоимость. Наращивание мощности и емкости таких систем является достаточно сложным и связано с большими материальными затратами. Кроме того, они требуют наличия цифровых соединительных линий между сайтами очень высокого качества, что во многих случаях препятствует их распространению.
    Среди производителей таких систем можно назвать Rohde&Schwarz, ADI Communications и некоторых других.

    Вторым подходом является идеология построения системы с централизованным управлением.
    При этом подходе несколько сайтов объединяются между собой в один регион с помощью регионального контроллера , который отвечает за коммутацию внутри этого региона и обеспечивает связь системы с телефонной сетью и с ведомственными АТС, отслеживает перемещение абонентских радиостанций из сайта в сайт . Межрегиональную коммутацию и роуминг обеспечивает межрегиональный контроллер.
    Подобная архитектура обуславливает максимальную гибкость системы, легкость перегруппировки ее мощностей в зависимости от требований текущего момента. Кроме того, обеспечивается высокий уровень надежности системы, и даже при выходе из строя регионального контроллера отдельные сайты продолжают функционировать в автономном режиме.
    Системы с централизованным управлением производятся такими компаниями, как FYLDE Microsystems, Teltronic, Rohill, Aselsan, Tait и другими.
    Подобные системы прекрасно зарекомендовали себя в странах Западной Европы, где на их основе установлены сети транковой радиосвязи, системы высокой абонентской емкости, покрывающие большие территории.

    Широкое применение систем MPT-1327 во всем мире объясняется предельной гибкостью подобных систем. Возможно построение различных по сложности систем - от малых односайтовых, обслуживающих ограниченные территории (аэропорты, вокзалы, стадионы), до крупных национальных систем с обеспечением радиопокрытия территории всей страны. Все эти системы одинаково надежны и экономически оправданы.
    Многозоновая система
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТЕННЫХ СИСТЕМ
При проектировании и установке радиосредств, предусматривающих одновременную работу как на прием, так и на передачу, наиболее важной задачей является выбор правильной конфигурации антенно-фидерной системы, минимизирующей взаимное влияние передатчика и приемника. Один из способов ее решения и тем самым достижения требуемого качества приема – установка двух разнесенных в пространстве антенн.
В предлагаемой вниманию читателей статье рассматривается более надежный и перспективный способ – установка одной антенны с использованием дуплексного фильтра1.



Использование дуплексных фильтров в антенно-фидерных системах ретрансляторов

В большинстве систем радиосвязи в настоящее время используются расположенные на высоких точках местности (высотные здания, вышки, горные вершины) цифровые ретрансляторы (репитеры), приемник и передатчик которых работают на разнесенных частотах.

Применение дуплексных фильтров в составе
ретрансляторов позволяет:

• уменьшить количество используемых антенн, что немаловажно при установке ретранслятора на небольшом пространстве либо при требовании владельцев здания (вышки) отдельной платы за каждую установленную антенну;

• экономить коаксиальный кабель или установить один более дорогой и высококачественный вместо двух обычных (что, в свою очередь, положительно сказывается на работе системы, особенно при значительной длине фидера);

• снизить вероятность появления помех интермодуляционной природы, уровень внеполосных излучений передатчика;

• улучшить подавление помех приему со стороны близко расположенных передатчиков, которые работают на частотах, достаточно далеких от приемной частоты.


... в антенно-фидерных системах дуплексных радиостанций

Дуплексные радиостанции с использованием разнесенных частот приема и передачи также нуждаются в антенной системе, обеспечивающей одновременную работу приемника и передатчика без взаимных помех. Если для стационарных дуплексных радиостанций, как правило, сохраняется возможность установить раздельные антенны для приема и передачи, то для возимых (тем более носимых) применение дуплексного фильтра – единственный реальный способ работы в режиме полного дуплекса. Это связано с тем, что при допустимых для подвижного объекта габаритах и соответствующем разносе антенн невозможно обеспечить необходимую для нормальной работы изоляцию приемника и передатчика.


Преимущества использования дуплексных фильтров

Система из двух антенн и двух фидерных линий может использоваться и в работе ретранслятора при том условии, что антенны достаточно разнесены и обеспечивают изоляцию между передатчиком и приемником, достаточную для достижения приемлемого уровня качества приема (отсутствие «забития» приемника мощным сигналом собственного передатчика). Однако вследствие множества причин данная схема может быть применена далеко не всегда.
частот, разноса между приемной и передающей частотой, допустимого уровня «забития» приемника и др. Для широко распространенных систем УКВ-радиосвязи ее наиболее типичное значение в пределах 80–105 дБ.

Кроме того, на значение изоляции очень сильное влияние оказывают тип антенн, расстояние между ними (в вертикальной и горизонтальной плоскостях), их диаграмма направленности в обеих плоскостях и взаимная ориентация. Немаловажным фактором является качество кабеля фидерных линий. Совместная прокладка приемного и передающего фидеров с использованием дешевых кабелей с одинарной экранировкой нередко уже изначально приводит к неработоспособности системы, так как изоляция между фидерами оказывается неприемлемой для антенно-фидерной системы в целом.

Как правило, достижение параметров, обеспечивающих качественную работу системы связи с использованием двух раздельных антенн для ретранслятора, может быть проверено только практическим путем. В подобной ситуации целесообразно предварительно оценить стоимость работ и материалов, необходимых для постановки подобного «эксперимента», сопоставив ее с ценой дуплексного фильтра, гарантирующего достижение требуемых параметров. По опыту, использование именно дуплексного фильтра оказывается экономически оправданным.

При установке системы связи на здании или сооружении, где уже имеются какие-либо передающие системы, необходимо предусматривать меры по защите приемника от повреждения или «забития» мощными сигналами посторонних передатчиков. Грамотно подобранный дуплексный фильтр наряду с выполнением своей основной функции способен решить эту проблему.

Существует еще одна причина, которая может оказаться решающей при выборе между системой из двух антенн и системой с дуплексным фильтром, особенно если владелец системы связи не является собственником здания или сооружения, на котором устанавливаются антенны. Как известно, величина изоляции между двумя разнесенными антеннами может изменяться при появлении или исчезновении каких-либо предметов (например, антенны или проводной линии) в непосредственной близости от антенн и привести к ухудшению функционирования системы связи. Поэтому установка дуплексного фильтра, гарантирующего необходимые для нормального функционирования системы параметры, является дополнительной мерой по защите инвестиций в систему связи.

Существуют ситуации, когда для работы системы требуется совместное использование разнесенных антенн и достаточно сложной фильтровой системы. Обычно это связано с очень малым разносом между приемной и передающей частотой на низкочастотных
диапазонах. Подобные случаи требуют тщательного изучения опытными специалистами.


Основные типы дуплексных фильтров

В настоящее время существует множество типов дуплексных фильтров, отличающихся как по конструктивному исполнению и используемым материалам, так и по типам высокочастотных (ВЧ) фильтров, применяемых для достижения необходимых характтруктивным особенностям выглядит следующим образом.

Фильтры на объемных коаксиальных резонаторах (Cavity filters). Чаще всего используются для базового оборудования всех связных диапазонов частот и возимого оборудования UHF/SHF-диапазона. Обычно крупногабаритны, но обладают неплохим соотношением цена–качество.

Фильтры на спиральных резонаторах (Helical filters). Наиболее распространены в возимом оборудовании и как недорогая альтернатива для базового оборудования при большом разносе между частотами приема и передачи.

Фильтры на полосковых линиях и
керамических резонаторах.
Обычно
применяются в носимой или компактной возимой аппаратуре при небольших мощностях передатчиков, а также в особых случаях, когда другие типы фильтров не удовлетворяют разработчика по своим характеристикам (как правило, массогабаритным).

Комбинация ФНЧ и ФВЧ на катушках индуктивности и дискретных конденсаторах. Иногда используется при значительных величинах разноса частот приема и передачи, как правило, при небольших мощностях передатчиков. Рассмотрение этой схемы ввиду специфичности ее применения выходит за рамки данной статьи.


По характеристикам использованных ВЧ-фильтров дуплексные фильтры подразделяются на следующие категории.

Полосовые (BandPass)
, пропускающие сигналы определенного частотного участка с минимальными потерями и ослабляющие сигналы вне этой полосы частот. Ослабление возрастает по мере удаления от центральной частоты, на которую настроен фильтр. Дуплексные фильтры полосового типа лучше всего подходят для систем со средним и большим разносом между частотами приема и передачи. При использовании на малых разносах частот может потребоваться установка дополнительных режекторных фильтров.

Режекторные, или заградительные (Notch или Band Reject), подавляющие сигналы определенной частоты и пропускающие остальные с минимальными потерями. Ослабление быстро уменьшается по мере удаления от центральной частоты.

Режекторный дуплексный фильтр обеспечивает защиту только собственного приемника от мощного сигнала собственного передатчика и практически не влияет на защиту других близко расположенных приемников от внеполосных излучений передатчика. Кроме того, он не предотвращает попадания на выход передатчика сигналов, наведенных другими близко расположенными передатчиками и обусловливающих появление интермодуляционных помех. В связи с этим при установке ретранслятора с режекторным дуплексером в непосредственной близости от других приемопередающих средств может потребоваться установка
дополнительных полосовых фильтров и (или) ферритового изолятора с гармониковым фильтром на выходе передатчика.

Комбинированные (Band Pass/Band Reject), сочетающие в себе характеристики полосовых и режекторных фильтров. Фильтры данного класса имеют несколько фирменных названий, являющихся торговыми марками конкретных производитеьтров этого типа могут использоваться как комбинации отдельных полосовых и режекторных фильтрующих элементов, так и специальные типы резонаторов, имеющие характерную амплитудно-частотную характеристику с ярко выраженными полосами пропускания и режекции, которые в определенных пределах могут независимо перестраиваться. На рис. 3, 4 приведены типичная амплитудно-частотная характеристика и пример конструкции данного типа резонаторов. Настройка частоты режекции производится перемещением диэлектрического плунжера в конденсаторе, а настройка центральной частоты полосы пропускания – центрального плунжера коаксиального резонатора.

Использование дуплексных фильтров комбинированного типа позволяет улучшить качество изоляции между приемником и передатчиком при неизменном количестве типоразмеров резонаторов, а также повысить уровень подавления нежелательных сигналов. Кроме того, по сравнению с дуплексерами полосового типа данный тип обладает лучшими характеристиками при малых разносах частот приемника и передатчика.

К сожалению, попытки производства данной категории изделий в России пока не привели к впечатляющим результатам как по ассортименту, так и по соотношению цена–качество. Все предложения отечественных изделий имеют тенденцию скатываться до двух «крайностей» – либо очень качественные, но непомерно дорогие заказные, выпускаемые на базе оборонных предприятий, либо мелкосерийные, производимые в полукустарных условиях.