MPT 1327

MPT 1327[1] — это отраслевой стандарт для сетей транкинговой радиосвязи.

Стандарт был впервые опубликован в январе 1988 года британским агентством радиосвязи (англ. Radiocommunications Agency) и преимущественно используется в Великобритании, Европе, Южной Африке, Австралии, Новой Зеландии и Китае. Во многих странах существовали собственные варианты нумерации или интерфейса пользователя, среди них: MPT1343 в Великобритании, Chekker (Regionet 43) в Германии, 3RP (CNET2424) во Франции, Multiax в Австралии и Gong An в Китае.

MPT-системы продолжают строиться во многих странах мира благодаря их экономической эффективности.

Цифровые альтернативы

Ближайшей цифровой альтернативой для MPT 1327 является NXDN, так как NXDN фактически воспроизводит MPT 1327 с использованием dPMR (цифровое индивидуальное подвижное радио).

Во многих системах MPT 1327 в Великобритании производится замена на NXDN компании Kenwood или решения MOTOTRBO Capacity Plus от Motorola Solutions.

Стандарт транкинговой радиосвязи TETRA (англ. Terrestrial Trunked Radio) был разработан Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) как цифровая альтернатива аналоговым транкинговым системам. Однако TETRA с усовершенствованными возможностями шифрования стал продуктом более высокого класса (например, для общественной безопасности) и в настоящее время в основном используется правительствами, крупными аэропортами и государственными коммунальными службами.

DMR (цифровая подвижная радиосвязь) и dPMR, также разработанные ETSI, являются новейшими стандартами цифровой радиосвязи, использующими двухслотовый TDMA и FDMA соответственно. Протокол Tier 3 для этих систем определяет транкинговый протокол, очень схожий с MPT 1327, и предназначен для возможной миграции существующих и будущих пользователей транкинговых систем. Аппаратура Tier 3 стала доступна к концу 2011 года, поэтому влияние на TETRA и MPT 1327 пока не определено, но может быть существенным. Тем не менее, в перспективе стоимость сложного оборудования DMR/dPMR вряд ли будет сопоставима с более простыми решениями на базе MPT 1327.

Следует отметить, что хотя часто проводится сравнение между цифровыми и аналоговыми радиотехнологиями, многие различия между ними сглаживаются при применении к MPT 1327, поскольку этот стандарт с цифровым управляющим каналом уже реализует большинство функций, предлагаемых DMR, dPMR и TETRA.

Более того, большинство систем MPT 1327 реализуются на более высоком инженерном уровне по сравнению с обычными FM-системами, в частности из-за отсутствия стандартной поддержки CTCSS. Поэтому аргументы о «шумном FM-звуке» могут быть неточными, поскольку пороги шумоподавителя в MPT1327 обычно установлены довольно высоко, и слабые или шумные сигналы не открывают «шумоподавитель».

Преимущества и особенности MPT 1327

Преимуществами MPT 1327 по сравнению с TETRA являются большая распространённость, более низкая стоимость оборудования, простота установки и знакомство пользователей с техникой. Многие считают, что MPT 1327 превосходит TETRA благодаря некомпрессированному FM-аудио и большей чувствительности приёма. Сигнализация управляющего канала у MPT 1327 более устойчива, поскольку протокол TETRA использует сложную модуляцию, требующую гораздо более высокого отношения сигнал/шум, чем сигнализация FFSK на 1200 бит/с.

Системы, построенные по стандарту MPT 1327, требуют только одного, но обычно используют два или более радиоканала на площадку (site). Каналы могут иметь ширину полосы 12,5 или 25 кГц, а также иные варианты ширины, наиболее типично используются 6,25 и 12,5 кГц. Как минимум один канал используется как управляющий (CCH), а все остальные — как трафиковые каналы (TC), предназначенные для передачи речи.

Обычная установка включает 6–10 каналов. Грамотно спроектированный транк с 7 каналами может обслуживать более 3000 мобильных устройств. Ёмкость системы резко увеличивается с ростом числа трафиковых каналов. Например, один трафиковый канал с возможностью очереди не может обслужить много абонентов — примерно две службы такси по 20 машин. Однако система с семью каналами уверенно поддерживает 40 таксопарков с 20 автомобилями каждая. Для расчёта ёмкости обычно используются формулы Эрланга.

Эффективность использования спектра

Системы MPT 1327, в отличие от DMR или dPMR, не используют цифровое сжатие речи для повышения спектральной эффективности (количества голосовых каналов на 6,25 кГц), однако реализовано несколько методов увеличения спектральной эффективности (эрлангов на квадратный километр на 6,25 кГц).

Преимущество по спектральной эффективности относительно 4-слотовых TDMA-систем (например, TETRA) проявляется в тех случаях, когда требуются каналы с малой полосой. Минимальная полоса для одной ячейки TETRA — 25 кГц (контрольный слот плюс три трафиковых слота). Минимальная конфигурация MPT 1327 — один недедицированный управляющий канал шириной 12,5 кГц.

Недедицированный управляющий канал (CCH) может использоваться в качестве трафикового, если все остальные заняты. Это удобно, если площадка является частью многосайтовой сети с низкой загрузкой — возможно организовать один канал на площадку вместо двух, освободив тем самым ресурсы для других точек. Недостаток такого подхода — невозможность организации очереди и невозможность передачи данных по управляющему каналу, пока он занят голосовым трафиком. Недедицированный CCH не рекомендуется использовать на перегруженных площадках, так как отсутствие сигнализации будет сильно влиять на работу узла.

Временное разделение управляющих каналов и пул каналов

В некоторых сетях MPT 1327 управляющие каналы могут разделяться по времени, что полезно при ограничении по частотному ресурсу, позволяя использовать часть каналов в качестве трафиковых и перераспределять их между площадками, следуя пиковым нагрузкам. Такое решение (как и в dPMR) выгодно отличается от TDMA-систем (TETRA, DMR), где неспециализированные трафиковые (пуловые) каналы реализовать труднее или невозможно. Недостаток временного разделения CCH — задержки при регистрации и установке соединения, а также необходимость настройки абонентских устройств, что допустимо только для терпеливых пользователей!

Передача речи и данных

Передача голоса осуществляется с помощью узкополосной частотной модуляции. Передача данных между абонентами и сетью происходит по управляющему каналу на скорости 1200 бит/с методом FFSK либо через специальный «модемный вызов» (non-prescribed data), при котором свободно структурированные данные на скорости 1200 бод могут передаваться по трафиковому каналу без блокировки управляющего. С помощью специальных модемов возможна скорость до 19200 бит/с. Кроме того, поддерживаются короткие сообщения и сообщения статуса по управляющему каналу, что позволяет использовать сеть MPT1327 для мониторинга автотранспорта (AVL), считывания показаний счетчиков и сетей диспетчеризации (SCADA), при этом остаётся возможность одновременной передачи голосового трафика.

Нумерация

Каждому абоненту транкинговой сети MPT-1327 присваивается уникальный вызовной номер (адрес), состоящий из префикса (три цифры), номера флота и номера абонента (или устройства) в составе флота. Различные производители реализуют различные схемы, например, Zetron использует первые две цифры идентификатора для обозначения флота, а последние две — номера устройства. Идентификаторы в диапазоне 6000–6999 обычно зарезервированы для организации групповых вызовов. После ввода комбинация преобразуется в 20-битный адрес абонента. Правила уточняются и дополняются сопутствующими стандартами, такими как MPT-1343.

На время вызова абоненту выделяется один из свободных трафиковых каналов. Если все каналы заняты, вызов помещается в очередь. При переводе управляющего канала в трафиковый (как в варианте с недедицированным CCH) размещение в очередь осуществляется самим радиотерминалом, и может быть нарушен принцип «первый пришёл — первый обслужен»: если в очереди 7 терминалов, последний из них может получить канал первым.

Виды абонентской связи в сети MPT-1327 и их определения

Типы связи

  • Мобильный — мобильный в одной ячейке
  • Мобильный — мобильный в разных ячейках
  • Мобильный — абонент стационарного пункта по проводной или радиосвязи
  • Мобильный — диспетчерский пункт по проводной или радиосвязи
  • Мобильный — мини-АТС (PABX), мобильный — сеть общего пользования (PSTN)

Передача данных

  • Сообщения статуса по управляющему каналу (длина 5 бит)
  • Короткие сообщения по управляющему каналу (длина 186 бит)
  • Прозрачная передача данных по трафиковому каналу

Вызовы

  • Точечные (индивидуальные) соединения
  • Групповые вызовы с правом ответа
  • Групповые вызовы без права ответа (широковещательные вызовы)

Широковещательные вызовы применяются для оповещения всех пользователей системы. Например, при техническом обслуживании владелец может инициировать такой вызов, чтобы информировать всех абонентов о кратковременном прекращении работы системы. В этом случае возможность ответа (PTT) может быть недоступна, но все получат сообщение о плановых работах.

Примечания

  1. Архивы регулятора (англ.). Ofcom (16 сентября 2016). Дата обращения: 14 июня 2024.