Методы расчета числа каналов и размера ячеек транкинговых систем на примере стандарта TETRA и APCO-25

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ3 
 

1. Методика  расчета необходимого количества радиочастотных каналов для заявляемой сети…………………………………………………………………………..4

 

1. Алгоритм  формирования исходных данных…………………………4
1. Перечень категорий обслуживания…………………………….5
2. Проект частотно-территориального плана сети……………….7
3. Величина дополнительной пропускной способности сети….10
4. Полоса  частот  для  организации  каналов  прямой  связи (режим DMO)………………………………………………..….11

 

2. Алгоритм  расчёта необходимой полосы частот………………....11

 

2. ОЦЕНКА  РАЗМЕРА ЗОН ОБСЛУЖИВАНИЯ………………………...…17

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

     Среднее значение размеров зон обслуживания зависит от мощности радиопередатчика, высоты подвеса антенн, типа застройки, района обслуживания, типа абонентской  станции и диапазона рабочих  частот. 

   Телекоммуникационный  трафик как в классических телефонных сетях (в том числе и публичных), так и в системах радиосвязи перед  созданием сети должен быть проанализирован. Правильное планирование сети позволит избежать таких неприятных ситуаций, как блокирование каналов или  простаивание ресурсов сети, что свидетельствует  о неэффективных инвестициях.

   Когда мы говорим об оценке систем радиосвязи, полезным является сравнение сетей  конвенциональной радиосвязи (без управляющего канала) с одним голосовым каналом  и систем транкинговой радиосвязи, т.е. в случае, когда существует независимый  управляющий канал, посредством  которого организуется очередь, контролируются приоритеты абонентов и длительность переговоров.

   Принципиальным  моментом при планировании транкинговых сетей радиосвязи является тот факт, что инфраструктура сети позволяет  создавать очередь из абонентов, а не отвергать запрос на соединение, как это делается в сетях GSM или  телефонных сетях. Канал может освободиться через несколько секунд, поэтому  целесообразнее будет удержать вызов, чем отвергнуть его и заставить  абонента повторно инициировать вызов.

   В сетях с возможностью организации  очереди появляется такой дополнительный параметр, как время ожидания в  очереди. Ведь для классических телефонных сетей такой параметр неприменим, так как абонент просто получает отказ в обслуживании, и мы вынуждены  закладывать большее число каналов  для уменьшения вероятности блокирования системы. 
 
 
 
 
 
 

1. Методика расчета необходимого количества радиочастотных каналов для заявляемой сети  

1.1. Алгоритм формирования исходных данных  

    Для  получения  заключения  экспертизы  о  возможности  принятия решения  о  присвоении (назначении)  радиочастот  для  радиоэлектронных средств  сети TETRA заявитель  должен  представить  исходные  данные  в соответствии  с  Приложением 7 к  Положению «О  порядке  проведения экспертизы, рассмотрения материалов и принятия решения о  присвоении (назначении)  радиочастот  или  радиочастотных  каналов  для радиоэлектронных средств в  пределах выделенных полос радиочастот».   

    Применительно к сетям профессиональной связи  стандарта TETRA необходимо дополнительно  привести следующую информацию:  

1. Определить  категории пользователей (как правило, не более двух-трёх)  в  зависимости  от  их  служебного  положения  и  выполняемых обязанностей;
2. Для каждой категории пользователей привести:
1. Профиль услуг;
2. Количество абонентов;
3. Среднее время занятия канала связи одним абонентом в ЧНН;
3. Указать и обосновать  величину  дополнительной  пропускной способности сети,  необходимую для решения задач управления  сетью, организации резервных каналов и других  задач,  обусловленных особенностями функционирования сети профессиональной связи.
4. При необходимости указать и обосновать величину полосы частот для организации каналов прямой связи (режим DMO).
5. Проект  частотно-территориального  плана (Таблица 1-РС) дополнить следующей информацией:

5.1. Размерность используемого частотного  кластера;

5.2. Наиболее загруженный частотный  кластер (для многокластерной  сети);

5.3.  Распределение  абонентов   всех  категорий  по  сайтам (для многокластерной  сети  по  сайтам  наиболее  загруженного  частотного кластера).  

Далее  приведена  инструкция  по  формированию  отдельных составляющих исходных данных.  
 
 

1.1.1. Перечень категорий обслуживания 

    Все  абоненты  сети  разделяются  на  ряд  категорий  обслуживания  в зависимости от их служебного положения  и рода деятельности. В рамках одной  службы  формируется  небольшое  число  категорий (максимум  до трёх-четырёх),  которые  существенно  различаются  по  набору  и  качеству предоставляемых услуг.

    Необходимый  для  развёртываемой  сети  частотный  ресурс определяется  нагрузкой,  создаваемой  всеми  её  пользователями.

    Применительно  к  телефонной  сети  общего  пользования  суммарная нагрузка  на  сеть  определяется  через  удельную  нагрузку,  создаваемую  каждым абонентом в час наибольшей нагрузки. Для сети подвижной связи  общего  пользования  удельная  нагрузка  определена  ведомственными нормами  технологического  проектирования  комплексов  оборудования систем подвижной связи и составляет 0,015 Эрл. 

    Эффективность  использования  систем  профессиональной  связи определяется не только особенностями  их технического построения, но и чётко  организованной  эксплуатацией.  Прежде  всего  это  относится  к разработке профилей услуг различных  пользователей.  

    Под профилем услуг конкретной  группы  пользователей  понимается  перечень  услуг  из стандартизованного  набора  с  необходимыми  уточнениями  и ограничениями,  которым  может  или  должен  пользоваться  абонент  в конкретных ситуациях.  

    Для  разработки  профилей  услуг  требуется  проведение  оператором сети подробного анализа сценариев деятельности и особых требований к организации  управления  людскими  и  производственными  ресурсами.

    Детальный  анализ  этих  сценариев  и  особых  требований  позволит определить  конкретные  профили  услуг  для  основных  традиционных пользователей  систем  связи  стандарта TETRA, таких  как  органы государственного  управления,  службы  общественной  безопасности, специальные  службы,  муниципальные  службы,  транспортные  и ресурсодобывающие  предприятия, крупные корпорации и  др.  

    Профиль услуг формируется следующим  образом:

• для данной категории абонентов производится отбор необходимых услуг из стандартизованного для сетей TETRA перечня;
• уточняются  параметры  выбранных  услуг (например,  статус абонента  для  определения  уровня  его  приоритета,  допустимая длительность  сеанса  связи,  возможность  выхода  во  внешнюю  сеть, качество услуги и т.п.);
• применительно  к  конкретной  производственной  деятельности составляются таблицы стандартных сообщений. 

 

    Рассмотрим  формирование  такого  профиля  на  примере  системы связи,  предназначенной  для  организации  работы  автотранспортного предприятия.  Для  большей  определённости  рассмотрим  транспортную систему  с заранее установленными маршрутами следования транспортных средств.  Это  может  быть  сеть  общественного  транспорта (автобусы, маршрутные  такси),  автомобили  инкассаторов  и  т.п.  В  таких  сетях основными параметрами  правильно функционирующей системы  являются моменты  прохождения  транспортными  средствами  контрольных  точек маршрута.  Любое  отклонение  от  маршрута  следования  и/или  от установленных пределов времени прохождения контрольной точки должно немедленно  сообщаться  диспетчеру  с  объяснением  причин  для  принятия соответствующих мер.

    В  идеальном  случае  прохождение  контрольных  точек регистрируется  автоматически  без  ведома  водителя.  Именно  в  таком режиме  функционируют  многие  автобусные  сети.  В  ручном  режиме водитель  нажимает  соответствующие  кнопки,  либо,  в  случае  только голосовой связи, говорит в микрофон фразу типа: «Прошел контрольный пункт № 5». В зависимости от конкретной транспортной службы вместо фразы «контрольный  пункт  № 5» может  прозвучать  название  остановки или улицы, номер квадрата на географической карте  и т.п. Наиболее ответственной частью таблицы стандартных фраз является формализованное  описание  нештатных  ситуаций.  Именно  благодаря такому  описанию  удается  резко  повысить  надежность  и  оперативность  принятия правильного решения в  ответ на полученное сообщение. В  нештатной ситуации важно как  можно скорее передать понятное сообщение, адекватное этой ситуации. Уточняющую информацию можно передать  позже,  по  мере  прояснения  обстоятельств  случившегося.

    Полный  профиль  услуг  составляется  на  основе  перечня услуг стандарта TETRA с их  кратким описанием.

    Время  занятия  канала  каждой  услугой представляется  в произвольной   форме, имея при этом ввиду, что оно будет использовано для  расчёта  совокупной  нагрузки  на  сеть,  создаваемой  всеми  услугами данной категории абонентов в час наибольшей нагрузки. Это, в частности, означает,  что  для  ресурсозатратных  услуг  следует  указывать распределение  нагрузки  по  времени  суток,  а  при  случайном  характере поступления  вызовов  давать  оценку  средней  суммарной  длительности вызовов  в  час  наибольшей  нагрузки.  Усреднение  следует  вести  по  всем абонентам  данной  категории.  Если,  например,  установлено,  что  в  ЧНН активная  часть  абонентов  составляет 10% от  общего  их  количества  со средним  временем  занятия  канала  связи  одним  активным  абонентом t_i мин.,  то  среднее время занятия канала  связи одним абонентом данной категории составит 0,1t_i.  

    1.1.2. Проект частотно-территориального плана сети  

    Проект  частотно-территориального  плана  сети  должен дополнительно  включать  в  себя  сведения  об  используемом  частотном кластере и о распределении  абонентов по сайтам этого кластера.

    Размерность  частотного  кластера  определяется  способностью приемника принимать  полезный сигнал в присутствии внутрисистемного мешающего  сигнала.  Стандарт TETRA рассматривает  подавление  как  соканальной интерференции, так  и интерференции от соседнего  канала для случая,  когда  мешающий  сигнал  представляет  собой  непрерывный  модулированный сигнал TETRA, действующий  в таких же условиях, что и полезный  сигнал.  Подавление интерференции может быть определено как требуемое отношение  полезного  и  мешающего  сигналов  на  входе  приемника,  при котором  вероятность  ошибочного  приёма  бит (BER) обеспечивается равной 4% без канального кодирования для всех условий распространения. 

    В нормативных документах определено  минимальное  требование  к  характеристикам интерференции  в  виде BER или MER (вероятность  ошибочного  приёма сообщений)  при  заданном  отношении,  называемом  эталонным коэффициентом интерференции. Для всех типов оборудования (базовые и абонентские  станции)  эталонные  коэффициенты  интерференции определены  для динамических условий в виде:

• эталонного коэффициента соканальной интерференции как отношение мощности несущей к мощности помехи от канала с той же самой несущей: C/Ic = 19 дБ;
• эталонного коэффициента интерференции от соседнего канала: C/Ia = -45 дБ.