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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Modalités d'organisation de la communication radio. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radiocommunications civiles Cet article s'adresse principalement non pas aux professionnels 8 du domaine des communications radio, mais aux dirigeants et aux salariés des entreprises, entreprises et structures qui organisent leur propre système de communication radio officiel ou commercial et sont confrontés au problème du choix des équipements et du type. de système. La série d'articles prévue examinera des systèmes allant des réseaux radio simplex les plus simples aux systèmes multizones à ressources partagées. (Les problèmes de communications radio civiles dans la bande 27 MHz ne seront pas abordés ici). Nous espérons que les informations fournies dans ces articles aideront les acheteurs et utilisateurs potentiels à approfondir leurs connaissances des communications radio et à choisir la conception et l'équipement du système de communication qui conviennent le mieux aux spécificités de leurs activités. 1. Bandes de fréquences Pour l'organisation des réseaux de radiocommunication professionnels en Russie, les gammes de fréquences suivantes ont été attribuées :
Pour organiser les systèmes de communication radio, des fréquences doivent être attribuées. En règle générale, l'autorisation d'utiliser les fréquences radio est délivrée par le Gossvyaznadzor. Les exceptions sont un certain nombre de systèmes de communication départementaux, par exemple les organismes chargés de l'application de la loi, qui se voient attribuer des sous-bandes de fréquences dédiées. Mais dans tous les cas, pour créer un système de communication dans les gammes indiquées, il est nécessaire d'attribuer des classes de fréquence. 2. Types d'équipement radio Les équipements radio présentés sur le marché russe peuvent être divisés en groupes selon les catégories suivantes : En règle générale, les stations professionnelles, commerciales et amateurs ne diffèrent pas par les paramètres techniques radio de base (gammes de fréquences, puissance de sortie, sensibilité). Le choix de l'un ou l'autre type d'équipement est déterminé par les conditions de fonctionnement, l'ensemble des fonctions requis, etc. naturellement, avec les fonds disponibles (les radios professionnelles, par exemple, peuvent coûter deux fois plus cher que les radios commerciales). 3. Portée radio La portée de communication dépend d'un grand nombre de paramètres (zone ouverte ou ville, terrain, hauteur d'installation de l'antenne, niveau d'interférence, etc.) et ne peut être déterminée avec précision qu'expérimentalement. Les valeurs approximatives de la portée des communications radio sont indiquées sur la Fig. 1.
4. Canaux de fréquence et modes de fonctionnement des stations de radio La grande majorité des stations de radio modernes fonctionnent en mode simplex ou semi-duplex. Dans ce cas, la réception et la transmission en même temps sont impossibles. La station est allumée pour émettre en appuyant sur le bouton PTT. Lorsque vous relâchez le commutateur PTT, la station passe en mode réception. Les fréquences d'émission et de réception forment un canal de fréquence et peuvent en général être différentes. Si les fréquences d'émission et de réception coïncident, alors le canal est appelé simplex. Si les fréquences d'émission et de réception sont différentes, alors le canal est duplex et le mode de fonctionnement des stations radio est semi-duplex. En mode full duplex (c'est-à-dire lorsque l'émission et la réception sont effectuées simultanément et qu'il n'est pas nécessaire d'appuyer sur le PTT), seules les stations de radio full duplex peuvent fonctionner sur un canal duplex. A noter que presque toutes les stations de radio, quel que soit le type de canal de fréquence, fonctionnent en mode simplex (ou semi-duplex) (les stations de radio duplex ne sont pas très courantes en raison de leur coût élevé). La radio peut être programmée avec des paramètres pour différents canaux. Selon le modèle de radio, le nombre de canaux peut varier de 1 à 100 ou plus. 5. Réseaux radio simplex Le choix du type de réseau radio est déterminé par la ressource fréquentielle disponible, le nombre d'utilisateurs et les spécificités de leur travail. Considérons l'option la plus simple, lorsqu'une seule fréquence est utilisée (une fréquence simplex). En règle générale, le nombre de stations de radio fonctionnant dans ce mode est faible (5 à 25). Le réseau radio peut utiliser des radios portables, de voiture et fixes. Ils sont tous égaux. Bien entendu, la portée de communication entre les stations automobiles (stationnaires) est plus élevée. Dans le cas le plus simple, tous les utilisateurs de stations de radio fonctionnant sur la même fréquence s'entendent et appellent vocalement l'abonné souhaité (Fig. 2).
Une option assez courante est lorsque l'une des stations est une salle de contrôle (Fig. 3). Il s’agit généralement d’une station stationnaire dotée d’une antenne à gain élevé et située assez en hauteur. Dans le même temps, grâce au choix correct du type d'antenne et à son emplacement, la portée de communication avec la station de répartition augmente et les abonnés qui ne sont pas en mesure de communiquer directement entre eux peuvent transmettre un message via le répartiteur. S'il existe une paire de fréquences duplex, il est plus rationnel d'utiliser un répéteur). Les réseaux radio répartiteurs sont le plus souvent utilisés pour organiser des communications radio technologiques ou de service.
6. Groupes d'abonnés dans un réseau radio simplex Très souvent, dans un système de communication radio, il est nécessaire de diviser les abonnés en groupes. La solution la plus simple à ce problème consiste à attribuer à chaque groupe sa propre fréquence, ce qui est toutefois impossible dans la plupart des cas en raison de la ressource en fréquence limitée. La solution la plus acceptable dans ce cas est de séparer les groupes par des signaux pilotes tonal ou numérique (Fig. 4).
Chaque station de radio dispose d'un silencieux qui empêche les bruits aériens de pénétrer dans le haut-parleur (ou les écouteurs) lorsqu'il n'y a pas de signal. Dans le cas le plus simple, le squelch d'une station de radio est désactivé lorsqu'un squelch de porteuse apparaît à l'antenne. De plus, presque toutes les stations de radio modernes disposent de tonalités (TONESQUELCH, CTCS5, PL) et/ou numériques (DIGITAL SQUELCH, DCS, DPL) fonctions de contrôle du silencieux. Qu'est-ce que TONE SQUELCH, CTCSS, PL ? La bande de fréquences audio (voix) d'une station de radio est séparée par un filtre spécial et a une largeur de 300 à 3000 67 Hz, ce qui est largement suffisant pour une transmission vocale intelligible. Il existe également une bande de fréquences subtonales de 250 Hz à 49 Hz. Les signaux dans cette bande ne sont pas transmis par le filtre audiofréquence et ne sont pas entendus dans le haut-parleur. Le signal pilote est un signal de tonalité de fréquence sous-tonale qui est transmis simultanément avec le signal vocal. La bande subtonale contient XNUMX tonalités standard pour la plupart des types d'équipement radio. Dans la station de radio, en plus de la fréquence de réception et d'émission, la fréquence ou le numéro de table du signal sonore est défini [programmable], qui sera transmis avec le signal sonore en mode émission, et la fréquence ou le numéro de la tonalité signal, après reconnaissance duquel, en mode réception, le squelch doit être ouvert et le signal sonore transmis au haut-parleur. Les pilotes de réception et d'émission sont choisis pour être les mêmes dans la plupart des cas. Qu'est-ce que DIGITAL NOISE CANCELING (synonymes DIGITAL SQUELCH, DCS, DPL, signal pilote numérique). Le principe de fonctionnement des systèmes de contrôle numérique du silencieux est similaire à celui des systèmes de contrôle de tonalité. La bande de sous-tonalité transmet un signal numérique (une séquence répétitive de 8 bits avec une fréquence porteuse de 133 Hz). Les pilotes numériques sont également standardisés. Leur nombre est supérieur à 100. Il convient de noter que les systèmes de réduction du bruit tonal sont plus courants et sont disponibles dans presque tous les types de stations de radio modernes. De nombreux types de radios disposent à la fois d’une réduction de bruit sonore et numérique (en option). Les tables pilotes des différents types de radios peuvent ne pas être exactement les mêmes. Néanmoins, même en utilisant différents types d'équipements, il est possible d'identifier un groupe de signaux pilotes identique pour toutes les stations. Ainsi, à l'aide d'un système de réduction de bruit sonore ou numérique, vous pouvez diviser les utilisateurs en groupes travaillant sur la même fréquence. Chaque groupe se voit attribuer son propre signal pilote et les utilisateurs de radio n'entendront que les membres de leur groupe. Cela ne signifie toutefois pas que tous les groupes d’utilisateurs pourront négocier en même temps. En règle générale, avec une telle division en groupes, les stations de radio sont programmées pour interdire la diffusion lorsqu'il y a un signal pilote « étranger » à l'antenne. Une même station de radio peut être membre de différents groupes. Dans ce cas, des signaux pilotes correspondants sont établis sur différents canaux. La classification des fréquences sur toutes les chaînes peut être la même. Note. Malheureusement, il n’existe pas de terminologie unique et établie pour définir les systèmes de contrôle du silencieux. Le terme "PILOT SIGNAL" a été introduit comme le plus simple et le plus compréhensible. Terminologie MOTOROLA : PL (Ligne privée) < DPL (Ligne privée numérique). PL et DPL sont des marques déposées de MOTOROLA. Terminologie internationale : CTCSS (Continuous Tone Coded Squelch), DCS (Dultftal Coded Squelch). 7. Télécommande de poste fixe Dans certains cas, pour la meilleure couverture radio de la zone de service du réseau radio, une installation à distance d'une station de répartition est requise. La solution la plus courante consiste à utiliser les kits de télécommande de la série C100 (MOTOROLA). Il existe deux options pour organiser le contrôle à distance des radios fixes MOTOROLA GM300/GM350 : Option 1. Télécommande locale (Figure 5).
Elle est utilisée lorsque le poste contrôlé est situé à une distance allant jusqu'à 100 m de la console de répartition C1000 LOCAL (EN 300). La télécommande de la série C100 est de conception similaire à un poste téléphonique standard, sur le combiné duquel se trouve un bouton push-to-talk. De plus, il existe une option mains libres : la télécommande dispose d'un haut-parleur intégré, d'un microphone et d'un bouton « TRANSFERT ». La télécommande C100 LOCAL se connecte directement au connecteur accessoire de la radio GM300/GM350. Le contrôle s'effectue via un câble à six fils. La télécommande est alimentée en 12 V. Plusieurs télécommandes peuvent être connectées à une même station radio, mais la longueur totale des câbles de connexion ne doit pas dépasser 300 m. L'avantage de cette option est le faible coût. Inconvénients - nécessité de poser un câble à six fils : portée de télécommande limitée. 2 Option. Télécommande à tonalité (Fig. 6). Il est utilisé dans les cas où la station contrôlée est située à une distance de plus de 100 m (jusqu'à plusieurs kilomètres) de la console de répartition C1001 TONE (EN 300). La station radio est contrôlée par tonalités via une ligne pré-câblée dédiée. Un adaptateur de tonalité de télécommande est utilisé pour décoder les tonalités de contrôle et les convertir en signaux de commande radio. Cet appareil se branche directement sur la prise accessoire de la radio fixe GM300/GM350. L'adaptateur est alimenté depuis la station. La ligne par laquelle le contrôle s'effectue est connectée à l'adaptateur d'un côté et à la télécommande C100TONE de l'autre. Depuis le panneau de commande de tonalité, il est possible de commuter jusqu'à deux canaux sur une station (la télécommande possède des boutons F1/F2). Sinon, la conception du contrôle de tonalité est similaire à celle du contrôle local.
Avantages - longue portée de la télécommande ; possibilité de changer de chaîne. Inconvénients - la nécessité d'utiliser un adaptateur ; coût élevé par rapport à l’option locale. Note. La commutation de canal n'est possible qu'avec les modèles GM16 à 300 canaux et GM128 à 350 canaux.
8. Accès au réseau téléphonique (Fig. 7)
Même en utilisant une fréquence simplex dans un réseau radio, l'accès à un réseau téléphonique (généralement départemental) peut être fourni. Pour ce faire, il est nécessaire d'installer une station radio fixe avec une interface téléphonique, et les stations portables et automobiles doivent disposer d'un clavier téléphonique (OTMP). Qu’est-ce que le DTMF ? DTMF (Dual Tone Multi Frequency) est un système d'appel sélectif utilisé en téléphonie. En Russie, comme vous le savez, la numérotation par impulsions des numéros de téléphone est la plus courante, c'est-à-dire que chaque chiffre est transmis avec le nombre d'impulsions correspondant. Dans la plupart des pays dotés d'une infrastructure de réseau téléphonique développée, la numérotation par tonalité est utilisée, c'est-à-dire que chaque chiffre est transmis par une paire de signaux sonores. Il s'agit du système de signalisation DTMF. L'ensemble standard de signaux DTMF comprend des chiffres de 0 à 9, ainsi que les symboles "#" et - "*". Les stations de radio dotées d'un clavier DTMF (similaire à celui d'un téléphone) peuvent transmettre des signaux DTMF à l'antenne et accéder le réseau téléphonique via l'interface téléphonique. Un poste fixe équipé d'une interface téléphonique reçoit un numéro de téléphone DTMF composé depuis le poste d'abonné et le transmet au réseau téléphonique. Si le réseau téléphonique utilise la numérotation par impulsions, l'interface téléphonique convertit le DTMF en numéro de signal correspondant sous forme d'impulsions. En règle générale, lors de l'utilisation des interfaces téléphoniques les plus simples sans appel sélectif, les abonnés de toutes les stations du réseau radio entendront les conversations téléphoniques (à moins qu'ils ne soient divisés en groupes par des signaux pilotes). Un signal pilote spécifique peut être réglé sur le canal où le l'interface téléphonique est utilisée. Un abonné au réseau téléphonique qui compose le numéro de l'interface téléphonique appellera également simultanément tous les abonnés radio ou stations radio du groupe avec le signal pilote correspondant. 9. Systèmes de signalisation d'un appel sélectif (sélectif). Comme indiqué dans un article précédent, les abonnés à un réseau radio peuvent être divisés en groupes à l'aide de tonalités ou de pilotes numériques. De plus, il existe des systèmes d'appel sélectif, grâce auxquels vous pouvez appeler un abonné spécifique, ainsi que mettre en œuvre un certain nombre de fonctions supplémentaires. Il est à noter que l'utilisation de systèmes de signalisation permet de mettre en œuvre des fonctions au niveau des stations radio abonnés sans recourir à des équipements de base complexes. Le principe général de fonctionnement des systèmes d'appel sélectif : 1. Chaque station de radio se voit attribuer un numéro individuel. 2. Un groupe de stations de radio se voit attribuer un numéro de groupe (chaque station de radio peut avoir un numéro individuel et peut être membre d'un ou plusieurs groupes). 3. Selon le type de système de signalisation et d'équipement utilisé, les numéros de station individuels et de groupe sont stockés en mémoire ou peuvent être composés à partir du clavier de la station appelante. 4. Lors de la sélection du numéro de la station appelée dans une cellule mémoire ou de sa composition à l'aide du clavier de la station appelante, un signal correspondant est envoyé par voie hertzienne, qui est décodé par la station appelée. Une fois le signal décodé, le silencieux de la station appelée s'ouvre et les négociations peuvent commencer. Les suppresseurs de bruit des autres stations d'abonné restent fermés. (La procédure pour appeler un groupe est la même que pour passer un appel individuel.) 5. Selon le type de station de radio, les signaux individuels du système d'appel peuvent être à la fois codés et décodés, uniquement codés ou uniquement décodés. Il est possible d'utiliser différents systèmes de signalisation en modes de réception et de transmission. 6. Les systèmes de signalisation peuvent être utilisés conjointement avec les pilotes. 7. L'utilisation de systèmes d'alarme vise avant tout à résoudre des problèmes professionnels. Dans la plupart des cas, seules les stations de radio professionnelles ont la possibilité d'utiliser des systèmes d'appel personnels. (L'exception concerne les systèmes tels que le DTMF et les appels à tonalité unique, qui sont souvent utilisés dans les stations de radio commerciales et amateurs.) Types de systèmes de signalisation. 1. DTMF (voir ci-dessus). Dans la plupart des cas, les radios sont équipées uniquement d'un encodeur DTMF. En présence d'un décodeur DTMF, il est possible d'organiser un appel sélectif. 2. Appel à tonalité unique (Single Tole). Un signal sonore dans la bande de fréquence audio de fréquence et de durée programmables, une fois décodé, le silencieux de la station appelée est ouvert et un signal d'appel est émis. 3. Appel bicolore (2-TONE, Motorola QuickCall II). Physiquement, il s'agit d'un signal série à deux tons dans la bande de fréquence audio. Il existe des tableaux standard de fréquences ou de numéros de tonalité. Certains types de stations offrent la possibilité de programmer les paramètres du signal. Dans la plupart des cas, les radios n'ont la capacité de décoder que les signaux d'appel à deux tonalités. Dans la station de radio, une séquence à deux tonalités est programmée sur chaque canal, une fois décodée, le squelch s'ouvrira et un signal d'appel sera émis. Les numéros de stations d'abonnés du réseau ou des groupes radio et les signaux bicolores correspondants sont enregistrés dans la mémoire d'une station radio qui a la capacité de coder des signaux d'appel bicolores (il s'agit, en règle générale, d'une station de répartition) . Pour appeler une station de radio spécifique ou un groupe de stations, vous devez sélectionner son numéro (le numéro est sélectionné dans la mémoire à l'aide des flèches haut et bas tout en affichant simultanément la station sur l'écran) et appuyer sur le bouton PTT. 4. Système de signalisation MDC-1200 de MOTOROLA Physiquement, il s'agit d'un signal numérique à déplacement de fréquence. "1" est codé par une période de fréquence de 1200 0 Hz, "1800" - une période et demie de fréquence de 1200 1200 Hz. Le taux de transfert des informations numériques est de 1200 1200 bps (d'où le nom MDC-XNUMX). En termes d'application, le système MDC-XNUMX est similaire à QuickCall II. Un numéro individuel ou de groupe dans le système MDC-XNUMX correspond à un signal numérique. 5. Ensemble de systèmes de signalisation RapidCall. Le package du système de signalisation RapidCall a été développé par MOTOROLA et vous permet de mettre en œuvre un certain nombre de fonctions spéciales basées sur l'utilisation des systèmes de signalisation MDC-1200, QuickCall II et DTMF. A noter que les fonctions du package RapidCall ne sont prises en charge que par les radios MOTOROLA (GP300, P110, P200, VISAR, HT1000, GM300, M208, M216). FONCTIONS DU SYSTÈME RAPIDCALL : - Appel sélectif vocal (Sel Ca11) - appel sélectif ; - Alerte d'appel - notification d'un appel arrivé en l'absence de l'abonné (indication sur l'écran, signal sonore) ; - Transmission PTT-ID d'un numéro de station radio individuel à chaque pression sur le bouton PTT et ce numéro est affiché sur l'écran de la station de répartition ; - Alarme Externe (pour autoradios) - notification d'un appel en l'absence de l'abonné par allumage des phares ou du signal sonore de la voiture ; - Radio Check - vérification de la présence de communication radio sans la participation de l'opérateur. Le signal est envoyé depuis la station de contrôle et décodé par la station d'abonné. Après quoi, la station d'abonné émet automatiquement un signal de confirmation ; - Alarme d'urgence - signal d'alarme. Envoyé après appui sur le bouton « alarme » du poste d'abonné (pour les postes portables) ou lors de la fermeture des contacts d'un relais spécial ou d'une pédale (pour les postes automobiles). Le signal d'alarme est envoyé automatiquement et de manière répétée au poste de commande jusqu'à ce qu'un accusé de réception automatique soit reçu. L'écran de la station de contrôle affiche le symbole correspondant à l'alarme et le numéro de la station radio qui a envoyé l'alarme. La structure typique d'un système de répartition utilisant le package RapidCall est illustrée à la Fig. 1. Un modèle à 16 canaux de la station de radio MOTOROLA GM300 peut être utilisé comme station de répartition, et les modèles à 8 et 16 canaux GP300 et GM300 peuvent être utilisés comme stations d'abonné.
6. Appel à cinq tonalités (5-TONE, Select-5). Physiquement, il s'agit d'une séquence de tonalités dans la bande de fréquence audio. Le nombre de tonalités du signal peut aller de 1 à 7. Le nom « appel à cinq tonalités » reflète la structure des versions précédentes, où le nombre de tonalités était strictement fixé. Chaque chiffre du numéro de station radio est programmé avec une tonalité spécifique. Ce système de signalisation est le plus répandu en Europe. Il existe plusieurs tables de tonalités différentes adoptées dans divers pays européens (CCIR, ZVEI, EEE). Selon le type d'équipement, l'un ou l'autre ensemble de tonalités est pris en charge. Les radios MOTOROLA sont dotées du système d'appel sélectif Select-5, qui prend non seulement en charge tous les jeux de tonalités les plus courants, mais vous permet également de créer des tableaux personnalisés.
En règle générale, les stations ont la capacité à la fois de coder et de décoder les signaux Select-5. La composition d'un numéro peut se faire soit à partir du clavier, soit à partir d'une cellule mémoire. Lors de l'utilisation du système Select-5, des fonctions similaires à celles du package RapidCall sont implémentées, ainsi qu'un certain nombre d'autres. Il convient de noter que bon nombre des fonctions répertoriées sont implémentées dans les systèmes de communication à ressources partagées modernes. De plus, dans les systèmes à ressources partagées, la gestion du poste d'abonné est la plus simplifiée possible, ce qui ne peut pas être dit par exemple des systèmes utilisant RapidCall. Néanmoins, l'avantage incontestable de tels systèmes peut être considéré comme la mise en œuvre d'un grand nombre de fonctions au niveau de l'équipement de l'abonné sans recourir à des stations de base coûteuses. RapidCall, Call Alert, Se/Call, MDC-1200, Select-5 sont des marques déposées de MOTOROLA Inc. 10 Utilisation de répéteurs dans les réseaux radio Jusqu'à présent, les réseaux radio simplex ont été envisagés. S'il existe deux classes de fréquences (paire duplex), il est possible d'organiser un réseau radio à l'aide d'un répéteur, ce qui peut augmenter considérablement la portée de la communication radio. (Les répéteurs d'écho monofréquence avec enregistrement du signal ne sont pas pris en compte). Caractéristiques du répéteur Le répéteur reçoit un signal à la fréquence F1, le démodule, l'amplifie et le transmet à la fréquence F2. Le temps consacré au traitement du signal est considéré comme négligeable. Le répéteur est un appareil duplex, c'est-à-dire que la réception et la transmission s'effectuent simultanément. La fréquence d'émission de toutes les stations d'abonnés fonctionnant via le répéteur est F1 et la fréquence de réception est F2. Les stations de radio d'abonnés fonctionnent en mode simplex-half-duplex bi-fréquence (Fig. 2).
Intervalle duplex et filtre duplex Pour faire fonctionner un répéteur, deux antennes distinctes peuvent être utilisées pour la réception et la transmission, ou une antenne et un filtre duplex. L'intervalle duplex est la différence entre les fréquences de réception et d'émission. Pour éviter toute influence mutuelle, les antennes de réception et d'émission doivent être installées à une certaine distance les unes des autres. Le degré de séparation spatiale a une relation inverse avec la taille de l'intervalle duplex. Il n'est pas toujours possible d'installer les antennes de manière à éviter toute influence mutuelle. Dans la plupart des cas, une antenne d'émission-réception et un filtre duplex sont utilisés - un dispositif qui sépare les bandes de réception et d'émission. L'intervalle duplex normal pour un fonctionnement en mode semi-duplex est l'intervalle de 4 à 5 MHz. Dans le même temps, il est possible de réaliser un filtre duplex assez peu coûteux et compact. Dans le cas d'un intervalle duplex plus petit ou plus grand, la conception du filtre duplex devient plus compliquée et le prix augmente considérablement. Cycle de service du répéteur Le cycle de service d'un répéteur est le pourcentage de temps de fonctionnement continu transmettant à un certain niveau constant de puissance de sortie, sans panne du répéteur. Le cycle de service est largement déterminé par les paramètres du système de refroidissement du transmetteur et de l'alimentation électrique. Composition du répéteur Le répéteur comprend généralement un émetteur-récepteur, une alimentation, un contrôleur et un boîtier avec un système de refroidissement. L'alimentation, le contrôleur et le filtre duplex peuvent être intégrés ou externes. Le système de refroidissement peut être forcé (radiateur + ventilateur) ou passif (radiateur uniquement). Les répéteurs MOTOROLA GR300/GR500 utilisent les autoradios GM300/350 comme récepteurs et émetteurs. Note. Les principes de construction des répéteurs les plus populaires tels que VERTEX VXR-5000, MOTOROLA GR300/500, KENWOOD TKR-720/820 sont décrits ci-dessus. Modes de fonctionnement du répéteur 1. "Ouvrir le répéteur" Dans ce mode, l'accès au répéteur est illimité. Lorsqu'une porteuse avec une fréquence correspondant à la fréquence de réception du répéteur apparaît à l'antenne, le signal est rediffusé. 2. Répéteur avec code d'accès. L'accès au répéteur peut être limité. La retransmission n'aura lieu qu'après décodage du signal d'accès programmé. Dans le cas le plus simple, le répéteur peut être ouvert par le signal pilote correspondant. Lors de l'utilisation de contrôleurs plus complexes, le code d'accès peut être transmis dans divers systèmes de signalisation (SingleTone, DTMF, MDC-1200). 3. Répéteur multigroupe. Comme dans un réseau radio simplex, les abonnés peuvent être divisés en groupes en fonction de signaux pilotes. Un appareil le plus souvent appelé TONE PANEL est utilisé comme contrôleur répéteur. Les signaux pilotes qui doivent être décodés et les signaux pilotes correspondants qui doivent être transmis lors de la retransmission sont enregistrés dans le contrôleur pour différents groupes d'utilisateurs. Chaque groupe possède sa propre paire de signaux pilotes pour la réception et la transmission, qui dans un cas particulier peuvent coïncider. Si le répéteur est occupé par un groupe d'abonnés, la transmission vers d'autres groupes est interdite. Le nombre de groupes est déterminé par le type de contrôleur. Un type assez populaire de répéteur multigroupe est le MOTOROLA GR300/500 avec un contrôleur ZETRON ZR310. 4. Répéteur avec accès au réseau téléphonique. Comme dans un réseau radio simplex, lors de l'utilisation d'une station fixe avec une interface téléphonique, il est possible d'utiliser un répéteur avec un contrôleur qui donne accès au réseau téléphonique. (Pour l'option la plus simple sans appel sélectif, un répéteur MOTOROLA GR300/500 avec un contrôleur i50R peut être utilisé.) Dans ce cas, les abonnés au réseau radio peuvent utiliser les types d'appel suivants : 1) abonné radio - groupe (communication radio ouverte, tout le monde s'entend); 2) abonné radio - abonné au réseau téléphonique (tous les autres abonnés entendent les conversations et peuvent intervenir) ; 3) abonné au réseau téléphonique - un groupe d'abonnés radio. 5. Répéteur avec appel sélectif. En utilisant un répéteur avec un contrôleur approprié, il est possible d'organiser un appel individuel ou de groupe. La combinaison d'un contrôleur avec appel sélectif et d'une interface téléphonique est très populaire (Fig. 3).
Dans ce cas, les abonnés au réseau radio peuvent utiliser les types d'appel suivants : 1) abonné radio - abonné radio (appel individuel); 2) abonné radio - groupe ; 3) abonné radio - un abonné du réseau téléphonique; 4) abonné au réseau téléphonique - abonné radio ; 5) abonné au réseau téléphonique - un groupe d'abonnés radio. L'un des contrôleurs les plus populaires avec appel sélectif et interface téléphonique est le ZETRON ZR320. Lorsqu'ils sont utilisés pour organiser un appel sélectif, différents systèmes de signalisation peuvent être utilisés. L'option la plus standard consiste à utiliser DTMF comme système entrant (du côté du répéteur/station de base). Le signal pilote correspondant est utilisé comme signal sortant. Chaque station d'abonné est programmée avec un signal pilote individuel pour la réception. Le contrôleur établit une table de correspondance entre les numéros DTMF individuels et les signaux pilotes. Les modes de retransmission et d'accès au réseau téléphonique sont sélectionnés par différents codes d'accès DTMF, qui doivent être composés à partir du clavier ou appelés à partir d'une cellule mémoire et, après avoir reçu le signal de disponibilité du système, commencer à composer le numéro d'abonné radio ou de téléphone. Le numéro du poste appelé est composé à partir du clavier DTMF du poste appelant. Après avoir décodé le numéro dans le contrôleur, le signal pilote correspondant est transmis à l'antenne avec le signal audio de sonnerie généré par le contrôleur. Systèmes de goulotte Bien que les systèmes modernes sans ressources partagées puissent offrir à l'utilisateur de nombreuses possibilités d'organisation des communications radio, ils présentent tous un inconvénient commun : l'utilisation inefficace des fréquences radio. Expliquons la situation avec un exemple simple. Supposons que nous disposions de trois canaux RF, chacun étant étroitement attribué à plusieurs groupes d'utilisateurs. De plus, pour un tel système (plus précisément trois systèmes distincts), la situation illustrée à la Fig. a : le canal 1 est surchargé, tandis que le canal 2 n'est pas utilisé. Imaginons que nos trois chaînes soient regroupées en un seul système et soient également accessibles à n'importe quel groupe d'abonnés. Dans ce cas, la situation ressemblera à celle illustrée sur la Fig. b. De toute évidence, la qualité du service a augmenté grâce à une meilleure utilisation des canaux et nous disposons d’un système de ressources partagées simple. Ainsi, un système de radiocommunication à ressources partagées (ci-après dénommé TCP) est un système qui utilise le principe d'égalité de disponibilité des canaux pour tous les abonnés ou groupes d'abonnés. Ce principe a longtemps été largement utilisé dans les réseaux téléphoniques, où le mot « tronc » (un faisceau, c'est-à-dire un ensemble de canaux également accessibles) est entré dans les communications radio. La fonction principale, déterminante du nom, de l'équipement TCP est la mise à disposition automatique d'un canal radio gratuit à la demande d'un abonné radio et le basculement de l'abonné ou du groupe d'abonnés appelé sur ce canal. D'ailleurs, de ce point de vue, les téléphones sans fil (comme le PANASONIC KX-T9080), fonctionnant sur un ensemble commun de canaux radio, forment également collectivement TCP. Cependant, les systèmes de radiocommunication professionnels modernes, décrits ci-dessous, disposent également d'un certain nombre d'autres capacités. Caractéristiques générales des systèmes à ressources partagées Tout d'abord, il s'agit d'une augmentation de la portée du système, puisque, même dans le TCP le plus simple, les stations radio communiquent entre elles via des répéteurs de stations de base (BS). De plus, les TCP multizones comprennent plusieurs (de quelques à plusieurs centaines) BS, dont chacune dessert sa propre zone. Dans ce cas, le système établira une connexion entre les radios quel que soit leur emplacement et, en règle générale, de manière totalement transparente pour les utilisateurs des radios appelées et appelantes. En plus d'appeler un groupe de radios (disponible dans tous les TCP), presque tous les systèmes proposent des appels individuels vers une station de radio spécifique. Dans le même temps, de nombreux TCP modernes assurent la division de l'ensemble du parc de stations de radio en escouades distinctes. Une escouade est un ensemble de stations de radio appartenant à une organisation spécifique, au sein desquelles nous pouvons passer des appels individuels et de groupe. On suppose que les appels entre escouades sont interdits dans la plupart des cas (bien qu'ils puissent être autorisés vers des radios spécifiques). Ainsi, chacune des organisations utilisant TCP peut disposer de son propre système de communication isolé. En règle générale, TCP assure la communication entre une station de radio et les abonnés des réseaux téléphoniques urbains et de plusieurs réseaux téléphoniques d'entreprise, et leur connexion à ces réseaux peut être effectuée de la manière la plus simple via des lignes d'abonné (similaires aux PBX de bureau) et via des lignes principales. Dans ce dernier cas, du point de vue de la numérotation des abonnés, TCP devient partie intégrante du réseau téléphonique de la ville ou de l'institution. Le TCP moderne fournit également une large gamme de services pour le transfert de données entre les stations de radio. L'accès à chaque type de service fourni par le système est généralement programmé individuellement pour chaque abonné. De plus, la limite de durée d'appel et la priorité de l'abonné sont programmées. TCP dispose également d'une protection contre tout accès non autorisé au système.
Et lorsqu'une station radio fonctionne en TCP, des situations peuvent survenir dans lesquelles il faut se passer de ses services (communication avec une station radio classique, panne BS, sortie de la zone de couverture de tous les systèmes BS). Dans ce cas, toutes les radios conçues pour fonctionner en TCP ont la possibilité de passer en mode radio normal. Bien entendu, cette fonctionnalité peut être désactivée lors de la programmation. L'équipement de tout TCP est conçu pour un usage commercial, il doit donc garantir que le temps d'utilisation du système par chaque abonné est enregistré (tarification). Revue comparative des systèmes trunkkin Il existe actuellement de nombreux types de TCP différents qui sont incompatibles les uns avec les autres. Certains d'entre eux sont fermés, c'est-à-dire L'entreprise de fabrication ne publie pas de protocoles de fonctionnement et produit elle-même tous les équipements d'abonné et de base pour de tels systèmes. Dans ce cas, le consommateur devient totalement dépendant du fabricant. D'autres TCP sont ouverts, c'est-à-dire des normes les concernant sont publiées et, dans le cadre de tels systèmes, les équipements de tous les fabricants adhérant à ces normes peuvent fonctionner ensemble. Sur la base de la méthode de transmission des informations vocales, TCP peut être divisé en analogique, qui inclut jusqu'à présent tous les TCP commercialement efficaces, et numérique. De tels systèmes sont actuellement proposés par certaines entreprises pour des services spéciaux ; la nouvelle norme européenne TETRA est également numérique. Selon le principe de fonctionnement, trois types de TCP peuvent être distingués 1. Numérisation TCP Souvent, ces systèmes sont injustement appelés pseudo-trunking. Dans de tels systèmes, lorsqu'un appel est effectué, la station de radio recherche elle-même un canal inoccupé et l'occupe. En mode veille, la radio parcourt (analyse) en permanence tous les canaux du système, vérifiant si elle est appelée sur l'un d'entre eux. Ces TCP incluent le système Altaï, autrefois répandu en URSS, ainsi que le système SmarTrunk II. La numérisation des TCP est simple et bon marché. Dans ces systèmes, une indépendance totale des canaux BS les uns par rapport aux autres est possible, puisqu'ils sont regroupés en un TCP commun au niveau de la station radio de l'abonné. Cela détermine la haute fiabilité et la capacité de survie de l'analyse TCP. Cependant, ces TCP présentent un certain nombre d’inconvénients fondamentaux. À mesure que le nombre de canaux augmente, la durée d'établissement de la connexion dans un tel système augmente rapidement, puisqu'elle ne peut être inférieure à la durée d'un cycle de scrutation complet. En réalité, à cela s'ajoute également la durée de recherche d'un canal libre de la station de radio appelante. De plus, lors du scanning TCP, il est difficile de mettre en œuvre de nombreuses exigences modernes, notamment le multizonage, un système de priorité flexible et fiable. , mise en file d'attente lorsque le système ou l'abonné appelé est occupé, etc. Ainsi, la numérisation TCP est idéale en tant que petit système de communication à zone unique (1 à 8 canaux, jusqu'à 200 abonnés), qui présente des exigences minimales. Cela a conduit à l'utilisation généralisée des systèmes SmarTrunk II en Russie et dans les pays de la CEI ces dernières années. 2. TCP avec canal de contrôle distribué Il s'agit du système LTR, répandu aux États-Unis, développé à la fin des années 300 par EF Johnson, et de sa modification moderne ESAS, proposée par UNIDEN. Dans ces TCP, les informations de contrôle sont transmises en continu sur tous les canaux, y compris ceux occupés. Ceci est réalisé en utilisant des fréquences inférieures à XNUMX Hz pour sa transmission. Chaque canal est un contrôle pour les stations de radio qui lui sont attribuées. En mode veille, la station radio écoute son canal de contrôle. Dans ce canal, la BS transmet en permanence le numéro d'un canal libre que la station radio peut utiliser pour la transmission. Si une transmission adressée à l'une des stations de radio commence sur n'importe quel canal, alors les informations à ce sujet sont transmises sur son canal de contrôle, à la suite de quoi cette station de radio passe au canal où l'appel a lieu. Un tel TCP présente un certain nombre d'avantages inhérents au TCP avec canal de contrôle, sans pour autant nécessiter l'attribution de fréquences pour celui-ci. Dans le système LTR, l'établissement de la connexion est si rapide qu'il se produit à chaque fois que l'émetteur de la station est allumé, c'est-à-dire pendant les pauses de conversation, le canal n'est pas occupé. Cependant, si une chaîne du système LTR tombe en panne, toutes les stations de radio dont elle est le gestionnaire échouent. De plus, dans un tel TCP, la vitesse de transmission des informations de contrôle est extrêmement limitée. Cela rend difficile la mise en œuvre de nombreuses exigences du TCP moderne, y compris le multizonage. La transmission d'informations à des fréquences inférieures à 300 Hz simultanément avec la parole rend ces systèmes très critiques pour la précision du réglage. Tout cela a conduit au fait que TCP avec un canal de contrôle distribué n'est pas actuellement développé. La seule exception est ESAS, qui utilise ce principe dans un souci de compatibilité avec LTR. 3. TCP avec canal de contrôle dédié Pour les systèmes analogiques, nous parlons d'un canal de fréquence, pour les systèmes numériques avec répartition temporelle des canaux, nous parlons d'une tranche horaire. Dans un tel TCP, la station radio écoute en permanence le canal de contrôle de la BS la plus proche d'elle. Lorsqu'un appel arrive, la BS transmet des informations à ce sujet via le canal de contrôle, la station radio appelée confirme la réception de l'appel, après quoi la BS sélectionne l'un des canaux de conversation pour la connexion et en informe toutes les stations radio participant à la connexion. via le canal de commande. Après cela, ils passent au canal spécifié et y restent jusqu'à la fin de la connexion. Pendant que le canal de contrôle est inactif, les stations de radio peuvent y transmettre leurs demandes de connexion. Certains types d'appels (par exemple, la transmission de courts paquets de données entre stations radio) peuvent être effectués sans occuper du tout le canal de conversation. TCP avec un canal de contrôle dédié répond le mieux aux exigences modernes. Ils mettent facilement en œuvre le multizone (la station de radio sélectionne la BS avec le canal de contrôle le mieux reçu) et d'autres fonctions.
Parmi eux, il y a la mise en file d'attente des appels lorsque le système ou l'abonné appelé est occupé. Ceci, à son tour, fait passer ces TCP de la classe des systèmes occupés en panne à la classe des systèmes à temps d'attente. Cela améliore non seulement le confort de l’utilisateur, mais surtout, augmente le débit du système. Dans les systèmes en panne d'occupation, pour garantir une qualité de service acceptable, au moins un canal doit être inactif à tout moment pour que l'abonné puisse passer un appel. Dans un système de veille, tous les canaux peuvent être chargés. Dans ce cas, cependant, l'appelant devra faire la queue un peu. Cependant, consacrer un canal de contrôle séparé présente des inconvénients. Premièrement, il s’agit de la pire utilisation des ressources en fréquence. Dans la plupart des systèmes, cet inconvénient est atténué par la possibilité de faire passer le canal de contrôle en mode conversation lorsque le système est surchargé. Deuxièmement, un canal de contrôle dédié est une vulnérabilité TCP - en l'absence de mesures spéciales, la défaillance de l'équipement BS pour ce canal signifie la défaillance de l'ensemble de la BS. L'apparition d'interférences au niveau de la fréquence de réception du canal de commande BS conduit également au même résultat. Pour cette raison, lors du développement de TCP avec un canal de contrôle dédié, une attention particulière est accordée à la surveillance automatique du fonctionnement des équipements BS. Si une panne ou une interférence à long terme est détectée sur la fréquence de réception, la BS effectue un autre contrôle de canal réparable. Un canal de contrôle dédié est prévu par la plupart des normes TCP modernes - fermées et ouvertes (MRT1327), ainsi que par la norme prometteuse TETRA. A titre de comparaison, le tableau présente les caractéristiques de certains TCP. Il est nécessaire de préciser que le tableau présente les caractéristiques incluses dans les normes. L'équipement pour TCP simple permet souvent d'étendre ces capacités (plusieurs banques de canaux dans SmarTrunkll, fonctionnement multizone dans LTR, etc.). Comme le montre le tableau, la norme TETRA possède les capacités les plus impressionnantes. Ce n'est pas surprenant - il a été développé en tenant compte de l'expérience de l'exploitation des TCP existants. Malheureusement, pour le système TETRA, il n'existe actuellement que des échantillons expérimentaux d'équipements et il est trop tôt pour parler de leur fonctionnement commercial et, surtout, de leur efficacité commerciale - les prix de ces équipements resteront élevés pendant longtemps. Actuellement, les systèmes les plus efficaces en Russie sont les systèmes SmarTrunkll et MRT1327. La société "Electronics-Design" est activement engagée dans l'installation de ces TCP particuliers, ainsi que dans le développement d'équipements supplémentaires pour ceux-ci. Auteur: B. Prokhovnik, "Electronic-Design" Moscou. Téléphones : (095) 165-1892,165-0874 E-mail : eldiz@dol.ru
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