Sistema de radio troncalizado

Clase de sistema de radio

Un sistema troncalizado controlado centralmente utiliza un canal de control (como se muestra). Otro tipo, los sistemas troncales basados ​​en exploración (no mostrados) no tienen un canal de control. Las frecuencias son para fines de discusión y no corresponden a ningún sistema específico.

Un sistema de radio troncalizado es un sistema de radio bidireccional que utiliza un canal de control para asignar automáticamente canales de frecuencia a grupos de radios de usuario. En un sistema de radio móvil terrestre semidúplex tradicional, un grupo de usuarios (un grupo de conversación) con radios bidireccionales móviles y portátiles se comunican a través de un solo canal de radio compartido, con un usuario a la vez hablando. Estos sistemas suelen tener acceso a varios canales, hasta 40-60, por lo que varios grupos en la misma área pueden comunicarse simultáneamente. En un sistema convencional (no troncalizado), la selección de canales se realiza manualmente; antes de usarlo, el grupo debe decidir qué canal usar y cambiar manualmente todas las radios a ese canal. Este es un uso ineficiente de los escasos recursos del canal de radio porque el grupo de usuarios debe tener un uso exclusivo de su canal sin importar cuánto o qué tan poco estén transmitiendo. Tampoco hay nada que impida que varios grupos de la misma zona elijan el mismo canal, provocando conflictos y "conversaciones cruzadas".Un sistema de radio troncalizado es una alternativa avanzada en la que el proceso de selección de canal se realiza automáticamente mediante un controlador central (computadora).

Trunking es un sistema de radio más automatizado y complejo, pero ofrece los beneficios de una menor intervención del usuario para operar la radio y una mayor eficiencia espectral con un gran número de usuarios. En lugar de asignar un canal de radio a un grupo de usuarios en particular a la vez, los usuarios se asignan a una agrupación lógica, un grupo de conversación.. Cuando cualquier usuario de ese grupo desea comunicarse con otro usuario del grupo de conversación, el sistema encuentra automáticamente un canal de radio inactivo y la conversación tiene lugar en ese canal. Muchas conversaciones no relacionadas pueden ocurrir en un canal, haciendo uso del tiempo inactivo entre conversaciones. Cada transceptor de radio contiene un microprocesador que maneja el proceso de selección de canal. Un canal de control coordina toda la actividad de las radios en el sistema. La computadora del canal de control envía paquetes de datos para permitir que un grupo de conversación hable juntos, independientemente de la frecuencia.

El propósito principal de este tipo de sistema es la eficiencia; muchas personas pueden llevar muchas conversaciones a través de unas pocas frecuencias distintas. ^[1] Muchas entidades gubernamentales utilizan el enlace troncal para proporcionar comunicación bidireccional para los departamentos de bomberos , la policía y otros servicios municipales, que comparten el espectro asignado a una ciudad , condado u otra entidad. Un beneficio secundario de un sistema de radio troncalizado es la facilidad con la que puede adaptarse a la interoperabilidad de radio y, con la planificación adecuada, agregar agencias de usuarios autorizadas al sistema después de la implementación.

Principios de Operación

Ver también: Erlang (unidad)

Canales de control

En esencia, un sistema de radio troncalizado es una red informática de conmutación de paquetes . Las radios de los usuarios envían paquetes de datos a una computadora, que opera en una frecuencia dedicada, llamada canal de control , para solicitar comunicación en un grupo de conversación específico. El controlador envía una señal a todas las radios que monitorean ese grupo de conversación, indicando a las radios que cambien automáticamente a la frecuencia indicada por el sistema para monitorear la transmisión. Una vez que el usuario termina de hablar, las radios de los usuarios vuelven a monitorear el canal de control para transmisiones adicionales.

Esta disposición permite que varios grupos de usuarios compartan un pequeño conjunto de frecuencias de radio reales sin escuchar las conversaciones de los demás. Los sistemas troncalizados conservan principalmente frecuencias de radio limitadas y también brindan otras características avanzadas a los usuarios.

Grupos de conversación

Un 'grupo de conversación' es un grupo lógico asignado de usuarios en un sistema de radio troncalizado. A diferencia de una radio convencional que asigna a los usuarios una determinada frecuencia , un sistema troncal utiliza una serie de frecuencias asignadas a todo el sistema. Luego, el canal de control coordina el sistema para que los grupos de conversación puedan compartir estas frecuencias sin problemas. El propósito es aumentar drásticamente la capacidad del sistema con un uso óptimo de las frecuencias. Hoy en día, muchas radios tratan a los grupos de conversación como si fueran frecuencias, ya que se comportan como tales. Por ejemplo, en un escáner de radio es muy común poder asignar grupos de conversación a los bancos o bloquearlos, exactamente como en las frecuencias convencionales.

Mapas e identificaciones de flotas

Cada sistema está construido con una serie de grupos de conversación del sistema identificados como requeridos por las agencias de usuarios planificadas, a los cuales se pueden agregar fácilmente nuevos grupos de conversación a medida que el sistema madura y se identifican nuevas agencias o nuevos requisitos. Para cada agencia de usuarios, los grupos de conversación se asignan en un "mapa de flota" de la agencia. El fleetmap establece los distintos grupos de conversación que la agencia necesita para llevar a cabo su negocio con éxito. Por ejemplo, en un mapa de la flota del servicio de ambulancias, se creará un grupo de conversación para cada una de las salas de emergencia del hospital con las que interactúan las ambulancias; grupos de conversación para comunicaciones con despacho (s), grupos de conversación para eventos especiales o desastres, un grupo de conversación para transporte médico aéreo y una serie de grupos de conversación que se comparten (con los controles adecuados) con otras agencias de primera respuesta como la policía y los servicios de bomberos.A cada grupo de conversación se le asigna una identificación digital única en el sistema para que el controlador pueda dirigir las transmisiones a las radios que están destinadas a recibirlas. Dentro de un mismo sistema compartido puede haber una flota de ambulancias, una flota de usuarios policiales y una flota de bomberos. En la mayoría de los sistemas compartidos de seguridad pública / servicio público, ya sea en toda la ciudad o en todo el estado / provincia, a menudo hay usuarios adicionales que comparten el sistema con una prioridad inferior predeterminada para servicios como control de animales, obras públicas, mantenimiento de carreteras, servicios correccionales, recursos naturales, etc. El sistema también puede incluir grupos de conversación para agencias federales que operan dentro de la jurisdicción y, en algunos casos, usuarios comerciales que brindan asistencia a la seguridad pública en general. Estos mapas de flotas se consideran subflotas de los grupos de conversación reales.Las subflotas se programan intuitivamente en las radios de los usuarios para que los usuarios puedan encontrar fácilmente un grupo de conversación cuando sea necesario cambiar para una situación particular. Alternativamente, un operador de consola de despacho de un sistema troncal puede realmente 'parchear' dos grupos de conversación juntos creando un nuevo grupo de conversación 'virtual' para permitir que los usuarios de diferentes agencias se comuniquen sin tener que cambiar de canal.

Generalmente, al planificar un sistema de radio troncalizado de múltiples agencias, a cada agencia se le asigna un 'bloque' de números de identificación de grupos de conversación en función del número de grupos de conversación que prevén requerir, más algún exceso para una expansión futura. Por lo tanto, un bloque de servicio policial de ID de grupo de conversación puede comenzar con 102100 hasta 102199, y un bloque de servicio de bomberos en el mismo sistema puede comenzar con 102200 hasta 102299. Esto identifica el sistema como 102XXX y proporciona cien ID de grupo de conversación para cada agencia. A los grupos de conversación compartidos por agencias (a veces denominados Ayuda mutua o Interinstitucional) se les puede asignar un bloque desde 102500 hasta 102520, lo que permite veinte grupos de conversación compartidos que pueden ser ofrecidos para su uso por cualquier agencia autorizada. En muchos sistemas provinciales,Es obligatorio que las agencias de usuarios participen en el sistema para incluir todos los grupos de conversación compartidos autorizados y / o frecuencias símplex compartidas.

Exploración

La mayoría de los escáneres que pueden escuchar sistemas de radio troncalizados (llamados seguimiento troncal) pueden escanear y almacenar grupos de conversación individuales como si fueran frecuencias. La diferencia en este caso es que los grupos se asignan a un determinado banco en el que está programado el sistema troncalizado. En otras palabras, los grupos de conversación se almacenan en el banco troncalizado.

Comparación con troncales telefónicas

El concepto de trunking (uso compartido de recursos) es bastante antiguo y está tomado de la tecnología y la práctica de las compañías telefónicas. Considere dos intercambios de oficinas centrales de telecomunicaciones, uno en la ciudad "A" y el otro en la ciudad adyacente "B". Cada una de estas oficinas centrales tiene la capacidad teórica para manejar diez mil números de teléfono individuales. (La oficina central "A", con el prefijo "123", tiene disponibles 10,000 números del 123-0000 al 123-9999; la oficina central "B", con el prefijo "124", lo mismo).

Si los 10,000 abonados en "A" llamaran simultáneamente a 10,000 abonados en "B", entonces sería necesario tener 10,000 líneas para conectar las dos ciudades. Sin embargo, las probabilidades de que eso suceda son remotas, ya que la cantidad de llamadas telefónicas simultáneas suele ser mucho menor. Erlang-B es una fórmula común que predice el número óptimo de líneas troncales realmente necesarias en condiciones normales.

Este concepto se ha aplicado simplemente a grupos de usuarios de radio, para determinar el número óptimo de canales necesarios, en condiciones normales, para dar cabida a un número determinado de usuarios. En caso de una emergencia generalizada, como un gran terremoto, muchos más usuarios de lo normal intentarán acceder a los sistemas telefónicos y de radio. En ambos casos, una vez que la capacidad de enlace troncal de los sistemas se haya utilizado por completo, todos los usuarios posteriores recibirán una señal de ocupado. En tal caso, la gestión de las comunicaciones se vuelve fundamental, ya que solo las comunicaciones muy locales comparten frecuencias símplex (que no son del sistema) y las comunicaciones de mayor distancia comparten grupos de conversación troncalizados previamente planificados y gobiernan el uso de los recursos para las comunicaciones esenciales.

En nuestro ejemplo de despacho policial, a los diferentes grupos de conversación se les asignan diferentes niveles de prioridad del sistema, a veces con capacidad de "preferencia", intentando garantizar que se mantenga la comunicación entre las unidades críticas.

Diferencias con la radio bidireccional convencional

Los sistemas de radio 'troncalizados' difieren de los sistemas de radio 'convencionales' en que un sistema de radio convencional usa un canal dedicado (frecuencia) para cada grupo individual de usuarios, mientras que los sistemas de radio 'troncalizados' usan un conjunto de canales que están disponibles para una gran cantidad de usuarios. diferentes grupos de usuarios. ^[2]

Por ejemplo, si las comunicaciones de la policía se configuran de tal manera que se requieren doce canales convencionales para permitir el envío a toda la ciudad en función de las áreas geográficas de patrulla, durante los períodos de actividad de despacho lento, gran parte de la capacidad del canal está inactiva. En un sistema troncalizado, a las unidades de policía en un área geográfica determinada no se les asigna un canal dedicado, sino que son miembros de un grupo de conversación con derecho a aprovechar los recursos comunes de un grupo más pequeño de canales.

Ventajas de Trunking

La radio troncalizada aprovecha la probabilidad de que, con un número determinado de usuarios, no todos necesiten acceso al canal al mismo tiempo, por lo que se requieren menos canales de radio discretos. Desde otra perspectiva, con un número determinado de canales de radio, se puede acomodar un número mucho mayor de grupos de usuarios. En el ejemplo del departamento de policía, esta capacidad adicional podría usarse para asignar grupos de conversación individuales a grupos especializados de investigación, control de tráfico o eventos especiales que, de otro modo, no tendrían el beneficio de las comunicaciones privadas individuales.

Para el usuario, una radio troncal se parece a una radio "normal": hay un "interruptor de selección de canal" para que el usuario seleccione el "canal" que desea utilizar. Sin embargo, en realidad, el "cambio de canal" no cambia de frecuencia como en una radio convencional, pero cuando se cambia, se refiere a un programa de software interno que hace que se transmita una nueva afiliación a un grupo de conversación en el canal de control. Esto identifica la radio específica para el controlador del sistema como miembro de un grupo de conversación específico, y esa radio se incluirá en cualquier conversación que involucre a ese grupo de conversación.

Esto también permite una gran flexibilidad en el uso de la radio: el mismo modelo de radio se puede usar para muchos tipos diferentes de usuarios del sistema (es decir, policía, bomberos, obras públicas, control de animales, etc.) simplemente cambiando la programación del software en la radio.

Dado que los grupos de conversación están transmitiendo constantemente en diferentes frecuencias, los sistemas de radio troncalizados hacen que sea más difícil para un oyente de escáner sin un escáner de seguimiento de troncal programado mantenerse al día con la conversación.

En 1997, aparecieron en el mercado escáneres de radio compatibles con sistemas troncalizados. Una de las primeras empresas en llevar estos dispositivos al mercado, Uniden , registró el término "seguimiento de troncales" el 5 de diciembre de 1997. ^[3]

Tipos de sistemas de radio troncalizados

Esto no está diseñado para ser una lista de los tipos de equipos de los fabricantes, sino como una lista de los tipos de protocolos de aire, a menos que se hayan realizado modificaciones significativas específicas del proveedor que violen el estándar publicado.

Las tecnologías de radio troncalizadas de hoy en día generalmente se han dividido en tres tipos o "niveles" distintos. Estos no son "oficiales", pero están claramente definidos dentro de los tipos de protocolo: - ^{[ cita requerida ]}

Nivel Básico

Estos sistemas son relativamente simples en su funcionamiento y solo cumplen los requisitos mínimos para ser definidos como un sistema de radio "troncalizado". Por lo general, no tienen características mejoradas, como comunicaciones de datos o reconocimiento de registros. Proporcionarán facilidades de enlace troncal simples solo para llamadas de voz.

• SmarTrunk
• Ericsson GE
• Provoice EDACS
• EDACS
• GE Mark V
• Radio troncalizada lógica
• Estándar LTR
• Pasaporte LTR
• Estándar LTR y pasaporte
• LTR MultiNet
• LTR-Net
• Motorola
• Tipo i
• Tipo II
• Híbrido Tipo III
• SmartZone Tipo II
• Tipo II SmartZone OmniLink

Estándar

Estos sistemas exhiben algunas de las características de un sistema de radio troncalizado de alto nivel, pero no todas. Por lo tanto, son adecuados para implementaciones pequeñas en las que se espera que los usuarios utilicen toda la red disponible (como un sistema privado que cubra un campus o una ciudad). Debido a su falta de funciones avanzadas, generalmente no son adecuados para implementaciones de misión crítica, operaciones de tipo PAMR ^{[ aclaración necesaria ]} o tipos de usuarios compartidos no coordinados.

Los protocolos DMR / dPMR True Tier 3 / Mode 3 están destinados a migrar eventualmente a la lista de "gama alta avanzada avanzada" a continuación, pero hoy (2015) no se pueden clasificar como tales debido a problemas importantes de interoperabilidad, falta de protocolo maduro y falta de definición clara. Protocolo de interfaz de usuario. ^{[ cita requerida ]}

• Sistema OpenSky
• Proyecto APCO 16
• Modo dPMR 3
• DMR Nivel III
• Radio digital troncalizada Kenwood NEXEDGE
• Radio móvil terrestre digital troncalizada Icom IDAS
• Hytera
• Motorola , Motorola Capacity Plus, Motorola Connect Plus
• iDEN (red digital mejorada integrada)

Sistemas avanzados

Algunos protocolos de radio troncalizados brindan confiabilidad y seguridad adicionales.

La Interfaz Aérea Común (CAI) de NXDN fue aceptada en la reunión de la UIT-R (Sector de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones) celebrada en noviembre de 2016 y se ha incorporado al Informe M.2014-3 , publicado en febrero de 2017. , protocolo de múltiples proveedores ampliamente adoptado en aplicaciones de misión crítica en Japón, EE. UU. y Europa continental.

Otros protocolos incluyen:

• MPT-1327
• TETRA
• Proyecto APCO 25
• TETRAPOL

Notas

1. grupos de conversación, el escaneo y las llamadas de grupo se definen en, "Sección 2: Resumen de necesidades", Informe final de la fase II de Arizona: Evaluación de necesidades de interoperabilidad de radio en todo el estado, Macro Corporation y el estado de Arizona, 2004, págs. 16.
2. El documento "Informe de comparación de sistemas de radio convencionales y troncalizados" del Departamento de Seguridad Nacional analiza y compara los sistemas LMR convencionales, troncalizados e híbridos y proporciona definiciones de alto nivel de las alternativas de arquitectura asociadas con cada opción.
3. Número de registro de la oficina de marcas y patentes de EE. UU. 2407576, número de serie 75400608, registrado a nombre de Uniden America Corporation.