Разработка радиосетей для дальних расстояний

Разработка радиосетей для дальних расстояний

Общие принципы радиосвязи

Радиосвязь на расстояние в многие километры или же на целые регионы можно реализовать разными способами. Это обусловлено необходимостью связи между диспетчерской и транспортными средствами, или между диспетчерской и панелями на остановках, и т. д. Речь идет о следующих системах связи:

  •  частная радиосеть PMR (private mobile radio – частная мобильная радиосвязь), например, поставляемая нами EPIS_FDNET
  •  GSM/GPRS/3G сеть от разных мобильных операторов
  •  системы радиосвязи TETRA
  •  с недавнего времени также с помощью новой системы LTE (технологическая разработка поступила в продажу)

Выбор надлежащей радиосети зависит от размера обслуживаемой территории и от требований к безопасности и надежности системы связи в случае нестандартных ситуаций в этой области.

Частные радиосети транспортных компаний

Частную радиосеть (PMR – частную мобильную радиосвязь) можно использовать как для передачи голоса, так и для передачи данных. Обычно для передачи голоса используется акустическая сеть в форме транкинговых сетей, т. е. сетей, содержащих один канал управления и несколько каналов для передачи голоса. С помощью канала управления осуществляется голосовая связь на других каналах. Протоколом для управления работы, как правило, является стандарт MPT 1327.

Современные диспетчерские системы отслеживания местонахождения транспортных средств должны получать такие данные, как информация о местонахождении и т. д … Поэтому мы специально для транспортных компаний разработали новую комбинированную радиосеть EPIS_FDNET (EPIS Fonique Data NETwork), которая основана на технологиях интеграции голоса и данных единым радиоканалом, включая решение о приоритетном  проезде на перекрестках.

Таким способом можно значительно снизить затраты, связанные с созданием двух радиосетей – акустической и передачи данных, поскольку они образуются как единая радиосеть с помощью одной радиостанции транспортных средств. Такая возможность обеспечивается с помощью адаптера радиосвязи и радиомодема. Мы можем поставлять модемы отдельно или же, как составляющую  часть блоков EPIS (как многоцелевые цифровые извещатели EPIS 2.45  или новые бортовые компьютеры EPIS 4.0x).

Основные преимущества наших радиосетей EPIS_FDNET:

  •  новая радиосеть может быть построена постепенно на основе уже существующей сети.
  •  для голосовой связи и передачи данных используется только одна радиостанция.
  •  эксплуатационные расходы состоят только из расходов на приобретение радиочастот (экономная система).
  • возможность связи посредством коротких сообщений с данными до 160 символов (SMS) или кодированных сообщений
  •  быстрое и регулярное установление местонахождения транспортного средства и другая телеметрическая информация
  •  возможность управления приоритетным проездом на перекрестках на выделенной  частоте (посредством переключения частоты передаваемой мощности).
  •  управление радиосетью с нескольких базовых радиостанций
  •  разработки проводятся под полным контролем – поставщик является создателем аппаратного и программного обеспечения, поэтому можно модифицировать радиосеть в соответствии с потребностями пользователей.
  •  IP технологии для голосовой связи и передачи данных между диспетчерской и базой (базами).
  •  радиомодем и адаптер радиосвязи встроены в систему EPIS, могут быть поставлены отдельно, или же могут быть встроены в радиостанцию (для служебных транспортных средств).
  •  разные скорости передачи данных в зависимости от желаемой функции (отправка запросов, считывание коротких циклов записи тахографов, автоматическое создание сообщений, и т. д.)
  •  скорость отправки запросов с целью отслеживания местонахождения до 150 транспортных средств / 10 секунд, в зависимости от размещения радиоканалов.
  •  более высокий уровень безопасности движения – при сбое работы сервера радиосеть работает автономно для голосовых извещений в безопасном режиме (водитель всегда имеет возможность дозвониться).
  •  автоматический роуминг (переключение баз) – на основе измерения качества принимаемого сигнала автоматически осуществляется выбор приемника радиосигналов как для голосовой связи, так и для обмена данными.

Условием реализации вышеуказанных возможностей является использование радиостанций, которые способны за несколько десятков миллисекунд инициировать передачу данных. Описание радиосети EPIS FD NET найдете здесь.

Pic. no.1: The structure of a realized FDNET network using three radio bases.

Pic. no.1: The structure of a realized FDNET network using three radio bases.

В настоящее время мы начали исследование цифровых радиосетей для использования в транспортных информационных системах в городских агломерациях по стандарту ETSI (Европейский институт по стандартизации в области телекоммуникаций) т. н. система DMR (Digital mobile radio – цифровая мобильная связь). Мы будем информировать Вас о преимуществах использования данной системы в нашей радиосети FD NET. Более подробную информацию о преимуществах DMR найдете здесь.

GSM/GPRS сети

Использование сетей GSM/GPRS/3G уместно там, где размер территории настолько большой, что ее нельзя охватить с помощью нескольких радиостанций, а постройка таких станций могла бы быть очень дорогостоящей. Другой причиной может быть объем передаваемых данных, поскольку такой тип сети имеет гораздо более высокую емкость, чем классические радиосети.

 Касательно передачи данных мы можем предложить три варианте:

  • использование общедоступного IP адреса, что может оказаться достаточно дорогим и практически не используется для отслеживания транспортных средств.
  • использование сетей типа «мини интернет», в которых IP адрес оборудования, используемого в этих сетях, создает т. н. виртуальную сеть данных. Эти адреса предоставляются (обслуживаются) оператором и связаны с SIM картой. Как правило, за такое обслуживание оператор требует «определенную» оплату.
  • система APN (Access Point Name – Имя точки доступа), в которой внешние объекты (транспортные средства, панели и т. д. являются частью внутренней сети оператора. Точка APN является портом между виртуальной сетью внутри GPRS (UMTS/3G) и сетью оператора (иной сетью для передачи данных).

На практике для малых сетей используется принцип «мини интернета», где нет необходимости создавать   канал доступа и вся передача данных происходит с помощью отдельных GSM модемов (при одном центральном для него необходимо выделить намного больший объем данных). Подходит для небольшого количества станций, включенных в сеть данного типа.

Для больших систем (например, 10 станций и более) удобно создать точку доступа APN и обслуживать блоки связи в пределах одной сети и организовывать IP адреса с помощью т. н. «радиуса сервера» (предоставляет IP адреса согласно идентификатора IMEI – номер модема в блоке связи).

Мы осуществляем оба вышеуказанных способа и можем спроектировать устройства в соответствии с требованиями заказчика.

Система радиосвязи TETRA

Сеть TETRA (TErestrial Trunked RAdio) – это профессиональная сеть связи, которая используется в некоторых районах на территории Чешской Республики. Технология TETRA  основана на принципах современных цифровых TDMA  сетей типа GSM с той лишь разницей, что позволяет комбинировать главные преимущества классических аналоговых радиостанций с преимуществами станций, поддерживающих связь с помощью цифровых сетей. Одно из главных преимуществ радиостанций TETRA, позаимствованное от классических радиостанций, является их независимость от сети при мобильной эксплуатации.

К такому типу сети можно подключить наши устройства через соответствующий интерфейс (обычно через интерфейс RS 232 – т. н.  COM).

LTE сети

LTE (сокращенно от англ. 3GPP Long Term Evolution) – это технология, предназначенная для высокоскоростных беспроводных сетей связи. Формально речь идет о технологии, которая относится к стандарту 3G. Теоретическая скорость передачи данных (downlink) 172,8 Мбит/с и загрузки (uplink) 57,6 Мбит/с.

Использование LTE сети пригодно для случаев, когда необходимо передавать большой объем данных. На сегодняшний день использование LTE сетей на территории Чешской Республики ограничено по причине недостаточного охвата сигналом мобильных операторов.