Во всех транкинговых системах используют дуплексный разнос частот на каждый канал, при этом абонент может связаться только с базовой станцией, а не друг с другом. За исключением системы TETRA в которой существует режим прямой связи, при которой частоты приема и передачи абонентов приводятся в соответствие. Базовая станция всегда полнодуплексная, т.е. одновременно может вести прием и передачу на выбранном канале. Это предполагает введение в состав базовой станции либо дуплексных фильтров, каждый из которых подключается к своему приемопередатчику и к своей антенне.

Рисунок 23

В ряде случаев удобно использовать одну антенну повышенного усиления при этом в состав оборудования базовой станции необходимо включить комбайн.

Рисунок 24

Комбайнер – устройство, предназначенное для развязки передатчиков между собой. Представляет собой набор высокодобротных резонаторов, обладающих узкой полосой пропускания, соединенных по выходу вместе и работающих на одну антенну. При этом выход передатчика на f₁ оказывается разведенным от выхода передатчика на частоте f₃. В ряде случаев вместо группы передатчиков можно использовать один с повышенной линейностью, при этом надобность в комбайнере отпадает и реально можно использовать только один дуплексный фильтр, разделяющий полосы приема и передачи. Использование полудуплексных абонентских станций обусловлено режимом экономии энергии аккумуляторов. Для стационарных и мобильных станций возможно использование полнодуплексного режима, однако, при этом необходимо в состав абонентской станции включить дуплексный фильтр.

Логический блок собственно и определяет ту или иную систему транкинговой связи, он обеспечивает связь между абонентами, производя необходимую авторизацию и формируя избирательный вызов. Транкинговые системы подразделяются на:

• централизованные – в которых логический блок определяет работу всей системы;
• децентрализованные – в которых в абонентских станциях ставятся свои логические блоки, определяющие алгоритм работы.

Транкинговые системы бывают также:

• однозоновыми – в которых имеется одна базовая станция с одной приемо-передающей антенной или группой антенн и фиксированной сетью подведенной к базовой станции. При этом различают радиус зоны обслуживания – радиус связи с подвижными объектами.
• многозоновыми – в которых используется несколько базовых станций либо совершенно не связанных между собой в случае децентрализованной системы либо связанных друг с другом по фиксированной сети (радио, телефонной, спутниковой, оптоволоконной) в случае централизованной системы.

Система SmarTrunk II

Предшественником системы SmarTrunk II была система SmarTrunk, в которой весь протокол вхождения в связь осуществлялся передачей DTMF сигнала, что сильно увеличивало время установления связи и делало данный протокол достаточно доступным. В системе ST II передача данных протокола осуществляется путем относительной фазовой манипуляции (ОФМ) синусоидального сигнала частотой 1400 Гц.

Рисунок 25

Передача одного бита длится два с половиной периода. Система ST II – система закрытая, контроль за производством оборудования (логических блоков, например контроллеров ST852, ST853) держит только фирма SmarTrunk Inc. Производство любого оборудования строго лицензированно.

Протокол вхождения в связь:

• Первый блок – передача тональной посылки частотой 3400 Гц без скачков фазы;
• ИС – индефикатор системы. Пятиразрядное двоичное число (0-31). Позволяет дополнительно защитить систему от взлома разрешив работу абонентам, которые знают этот номер, кроме этого на одном и том же частотном плане возможна работа нескольких систем без возможности прослушивания друг друга.
• ПУТЬ:
  1 – Абонент соединяется с абонентом городской сети;
  2 – Соединение абонентом учережденческой сети;
  3 – Соединение абонента с другим абонентом транкинговой сети.
• ПК – пейджинг-код – уникальный в пределах системы код, присваиваемый тому или иному абоненту, который всегда хранится в базе данных базовой станции. С помощью этого кода осуществляется идентификация абонента, анализ его прав и полномочий. С помощью ПК можно дистанционно выключить абонента из сети (RadioKill)
• № Абонента – многоразрядный телефонный номер городской, междугородней, международной телефонной сети, либо номер абонента (до 4-х цифр) транкинговой сети.
• CRC (КС) – контрольная сумма. При несовпадении КС с ожидаемой величиной вызов абонента базовой станцией игнорируется.

Поскольку абонентская станция работает в режиме сканирования всех частотных каналов и на сканирование требуется определенное время в среднем составляющее 150 мс на канал, то синхросигнал, передаваемый базовой станцией увеличивается по длительности на (N+1)150 раз, где N – число каналов транкинговой системы связи, т.о. за время передачи сигнала базовой станцией гарантированно приемник, осуществляющий сканирование, этот сигнал примет и приступит к анализу оставшейся последовательности данных. При обнаружении сигнала синхронизации сканирование прекращается вплоть до прекращения передачи последовательности данных, либо по окончанию времени (Time Out).

• ТИП ВЫЗОВА – определяет либо работу с конкретным абонентом, либо с группой абонентов, работающих в пределах данной системы.
• Для установления связи с конкретным абонентом базовой станцией передается пейджинг-код (ПК) данного абонента.
• CRC (КС) – определяет достоверность переданных данных.

Система ST II получила широкое распространение в первую очередь потому, что ориентирована на использовании уже имеющегося парка абонентского и стационарного оборудования. Большинство современных радиостанции имеют возможность включения логического блока системы ST II.

Система MPT 1327

Транкинговая система MPT 1327 является централизованной, приемники абонентских станций не работают в режиме сканирования а работают в режиме дежурного приема на одном выбранном канале – канале управления. По нему осуществляется вхождение в связь всех абонентов. Помимо канала управления в систему включены рабочие каналы на которых осуществляется непосредственная связь. Общее число рабочих каналов может достигать 1024 (максимум по протоколу). Количество абонентов в системе до 1 млн. В протоколе MPT 1327 каналы управления могут быть как жестко закреплены, так и динамически перераспределяться в зависимости от нагрузки системы и становиться рабочими каналами. Жесткое закрепление каналов управления обычно применяется при числе каналов > 10.

На канале управления передается цифровая последовательность с MSK модуляцией скоростью 1200 Бод и частотами 1,2 кГц и 1,8 кГц.

В рабочем канале может передаваться как аналоговая (речевая информация) так цифровые данные со скоростью 1200 Бод произвольной длины. Передача данных по каналу управления осуществляется слотами по 128 бит, состоящими из двух частей по 64 бита каждая. Первая половина передает кодовое слово управления, содержащее синхронизацию, индефикатор системы, служебные слова. Вторая половина формирует телеграмм (ALH) – короткое сообщение, символизирующее приглашение к вызову. Существует 5 телеграмм, формируемых БС и АС:

• ALH – приглашение к вызову;
• AHY – вызов определенного абонента;
• ACK – подтверждение;
• RQS – телеграмма запроса;
• GTC (go to channel) – переход на рабочий канал.

Один слот содержит 128 бит. Несколько слотов составляют фрейм (кадр) длина которого может варьироваться от 1 до 32 слотов. При этом при передаче каждого слота транкинговым контроллером указывается число слотов, составляющих очередной фрейм. Это необходимо для динамического перераспределения ресурсов контроллера при вхождении в связь, управлении и обмене информации. Рассмотрим пример функционирования системы при столкновении запросов от абонентских станций:

Базовая станция передает телеграмм ALH1 приглашая всех абонентов вступить в связь в течении одного слота, при приеме запросов одновременно от двух абонентских станций контроллер базовой станции увеличивает длину фрейма в два раза (например) [ALH2]. При этом следующие два слота контроллер будет анализировать запросы от двух предполагаемых абонентов.

В каждом контроллере абонентской станции имеется генератор случайных чисел, который распределяет уже синхронизировано подачу запросов по случайному закону. Вероятность повторного столкновения при большой длине фрейма сводиться к 0. Далее при получении запросов по очереди контроллер базовой станции дает по очереди подтверждение принятия запроса от абонента, обрабатывает обмен с каждой станцией по своему плану. Например, вызывая третьего абонента, посылая ему телеграмм AHY и направляет контроллеры абонентских станций на свободные каналы телеграммой GTC.

При получении запроса от одного абонента в цикле ALH, контроллер базовой станции посылает телеграмму поиска другого абонента AHY2, подтверждая факт приема запроса от первого абонента. В следующем слоте контроллер не передает ничего, но принимает подтверждения от второго абонента телеграммой ACK. После принятия подтверждения контроллер базовой станции направляет обоих абонентов на рабочие каналы. Телеграмма GTC передается дважды для повышения достоверности назначения рабочих каналов.

• LTR (Motorola) – Вызов и установление связи происходит в субтоновой области частот одновременно с передачей речевых сообщений.
• TETRA (Транс Европейское Транкинговое Радио) Принят как стандарт и рекомендован для корпоративных пользователей на уровне межгосударственного общения (Интерпол и т.д.). Протокол обмена системы TETRA напоминает смесь протокола сотовой связи и протокола MPT 1327, при этом система TETRA – многозоновая, при перемещении абонентов от одной зоны в другую поддерживается переключение абонента (без потери связи). В данной системе абонентская станция без ведома оператора может назначаться ретранслятором в критических ситуациях для расширения зоны обслуживания. Абоненты в системе TETRA могут связаться друг с другом минуя базовую станцию.