Sistemas de Radios Troncalizados El Sistema de Radio Troncalizado tiene sus inicios a fines de los 70´s, este sistema aparece debido a la saturación de los sistemas móviles terrestres y Sistemas de Radio Convencionales; la Troncalización ofrece una mayor eficiencia en el uso de los canales radioeléctricos. Los canales radioeléctricos son utilizados para transmitir o recibir comunicaciones en tiempo real (de voz o datos) entre equipos de radios portátiles o móviles. La Tabla, muestra la distribución de bandas de frecuencia para el Sistema de Radio Troncalizado Analógico y Digital designado por el Estándar Americano APCO-25 ( Asociación Asociación de Representantes de las Comunicaciones de Seguridad Pública) y por el Estándar Europeo TETRA TErrestrial ( Trunked RAdio). RAdio).
APCO-25
TETRA
VHF
132 a 174 MHz
380 a 400 MHz para seguridad pública
UHF
380 a 512 MHz
410 a 430 MHz para uso civil/comercial
Banda UHF en 800/900 MHz
764 a 870 MHz.
450 a 470 MHz para uso civil/comercial 806-821/851-866 MHz para seguridad pública 870-888/915-937 MHz para uso civil/comercial
Definición de Sistema Troncalizado Antes de definir el Sistema Troncalizado, primeramente se analizará la Troncalización que nace de la similitud con las líneas “troncales” usadas en los sistemas telefónicos con redes de cobre. La palabra “troncal” significa un camino compartido de comunicaciones entre dos o más usuarios, donde los usuarios realizan y reciben llamadas entre ellos. La Figura, muestra para el caso Telefónico cómo cada usuario está conectado a una línea fija de una central de conmutación, la cual le asigna una línea troncal para que pueda hacer o recibir llamadas de otros usuarios de diferentes centrales de conmutación.
Sistema Troncalizado Telefónico
La “Troncalización” permite compartir un cierto número de canales de comunicación (troncales) entre un gran número de usuarios.
Tomando como base lo anterior se puede definir al Sistema Troncalizado como aquél que permite la compartición en forma automática de un número limitado de enlaces, rutas o vías de comunicación entre un gran número de usuarios. El Sistema Troncalizado es un Sistema de Radiocomunicación de los Servicios Fijo y Móvil terrestre, que utiliza múltiples pares de frecuencias, en base a las cuales las estaciones establecen comunicación mediante el acceso en forma automática a cualquiera de los canales que estén disponibles.
Ventajas que ofrece un sistema Troncalizado:
Llamada individual.
Llamada a un grupo dentro de otro grupo mayor.
Llamada de emergencia con prioridad absoluta.
Lista de llamadas recibidas en espera de ser atendidas.
Desvío de llamadas en ausencia del destinatario.
Almacenamiento de mensajes vocales.
Bloqueo de un canal, asignado temporalmente a un grupo.
Transmisión Transmisión de datos, facsímil, facsímil, etc.
Consultas a bases de datos.
Mensajes cortos sin ocupación de canal.
Sistema Troncalizado Telefónico
La “Troncalización” permite compartir un cierto número de canales de comunicación (troncales) entre un gran número de usuarios.
Tomando como base lo anterior se puede definir al Sistema Troncalizado como aquél que permite la compartición en forma automática de un número limitado de enlaces, rutas o vías de comunicación entre un gran número de usuarios. El Sistema Troncalizado es un Sistema de Radiocomunicación de los Servicios Fijo y Móvil terrestre, que utiliza múltiples pares de frecuencias, en base a las cuales las estaciones establecen comunicación mediante el acceso en forma automática a cualquiera de los canales que estén disponibles.
Ventajas que ofrece un sistema Troncalizado:
Llamada individual.
Llamada a un grupo dentro de otro grupo mayor.
Llamada de emergencia con prioridad absoluta.
Lista de llamadas recibidas en espera de ser atendidas.
Desvío de llamadas en ausencia del destinatario.
Almacenamiento de mensajes vocales.
Bloqueo de un canal, asignado temporalmente a un grupo.
Transmisión Transmisión de datos, facsímil, facsímil, etc.
Consultas a bases de datos.
Mensajes cortos sin ocupación de canal.
Características: Los Sistemas Radio
Trunking
son
sistemas
de
radiocomunicaciones móviles para aplicaciones privadas, formando grupos y subgrupos de usuarios, con las siguientes características principales:
Estructura de red celular (independientes de las redes públicas de telefonía móvil)
Los usuarios comparten los recursos del sistema de forma automática y organizada.
Cuando se requiere, por el tipo de servicio, es posible el establecimiento
de
canales
prioritarios
de
emergencia
que
predominarían predominarían sobre el resto de comunicaciones del grupo.
Son sistemas que han ido estandarizando las diferentes interfaces desde su introducción en el año 1997. En la actualidad se está produciendo un proceso de estandarización con los sistemas digitales.
Los conceptos del Trunking se basan en la presunción que los suscriptores individuales utilizan el sistema solamente un porcentaje pequeño del tiempo, y una gran cantidad de usuarios no utilizan el sistema en el mismo tiempo. El cuadro 1 representa representa tráfico típico en un five-channeltrunked del sistema. Los canales demostrados son los aproximadamente 50% cargados, que significa que en él son ocupados por un portador el 50% del tiempo. Las áreas oscuras en las 5 líneas superiores indican cuando el repetidor está en uso, y las áreas oscuras en el fondo indican cuando los cinco canales están ocupados.
Puede ser visto de esta forma, que si no son los canales trunked y solamente un canal está disponible para el usuario (como con un repetidor de la comunidad), hay una ocasión mucho más baja de obtener un canal en el instante. Sin embargo, cuando el usuario tiene acceso automático a los canales múltiples según lo indicado por el fondo, la probabilidad del bloqueo o del acceso negado se reduce grandemente. Puesto que se saben los patrones de tráfico típicos, el bloqueo de probabilidades puede ser predicho.
Un repetidor se sostiene para solamente la duración de la transmisión
con
llamadas
del
envío.
Esto
significa
que
una
conversación entera que consiste en varias transmisiones puede ocurrir en varios canales. Esto se llama trunking de la transmisión y proporciona una eficacia máxima del sistema, porque el tiempo entre las transmisiones se puede utilizar por otros. Algunas llamadas especiales, tales como llamadas telefónicas, sostienen el repetidor para la duración de la llamada. Esto se llama trunking del mensaje.
Los sistemas de Trunking también se caracterizan a menudo en términos de retraso al el acceso de canal. Este retrasa probabilidades puede ser calculadas si las asunciones se hacen para la longitud media de la transmisión y la distribución estadística de las longitudes de la transmisión. La estadística recopilada por el instituto de investigación de Stanford bajo contrato RC 10056 de la FCC apoya 5 segundos como longitud razonable de la transmisión y la distribución exponencial, Los sistemas del LTR pueden tener hasta 20 canales (repetidores).
COMPARACIÓN DEL MÉTODO DE TRUNKING DISTRIBUCIÓN VERSUS CONTROL DEL CANAL DEL CONTROL Hay dos diversos métodos que son utilizados actualmente para controlar sistemas de trunking. Uno es control distribuido usado por LTR, y el otro es canal dedicado del control usado por Motorola y algunos otros sistemas.
El método dedicado tiene muchas desventajas en comparación con el método distribuido. Una desventaja puede ser constreñimiento del rendimiento de procesamiento. Cuando se utiliza un canal dedicado del control, todo el acceso se debe hacer a través del canal del control. Por lo tanto, un cierto método se debe utilizar para evitar colisiones. La mayoría de los sistemas utilizan una versión modificada del control de acceso Ranurado. El rendimiento de procesamiento máximo del control de acceso Ranurado es el aproximadamente 37%. Esto da lugar a constreñimiento del rendimiento de procesamiento aunque los paquetes del canal del control son típicamente breves en la duración. Otra desventaja es, que un sistema del canal del control debe procesar todas las llamadas en orden secuencial, y como cargando aumentos, pocos canales están disponibles, los accesos se levantan exponencialmente y los móviles deben competir con un solo canal. Una ventaja del método distribuido usado en sistemas de LTR, es que el acceso se puede hacer en cualquier canal que sea ocioso. Cada repetidor determina qué canales son marcha lenta, y transmite esta información en una secuencia de datos que coexista con la información de la voz. Esto significa que cada repetidor mantiene su propia secuencia de datos y maneja todos los accesos en su canal. La evitación de la colisión es manejada por los móviles. Esto proporciona el proceso paralelo completo de llamadas.
Otra ventaja del método distribuido es que utiliza todos los canales para las comunicaciones de voz. Con un sistema del canal del control, el canal del control no se puede utilizar típicamente para las comunicaciones de voz. En el cuadro 4, los índices de bloqueo de los sistemas del five-channel se comparan a los de un sistema four-channel (un canal usado para el control). Puede ser visto que está bloqueando perceptiblemente menos para el sistema del five-channel. Por ejemplo, en el 57% que carga, el sistema del five-channel se retrasa el 20% (bloqueado) de la época comparada hasta el 25% para el sistema,fourchannel. Una llamada es bloqueada, el tiempo de espera se relaciona directamente con la tarifa de bloqueo y el cargamento de tráfico. Por lo tanto, un sistema del five-channel (distribuido) también tiene menos tiempo de espera. Según lo demostrado en el cuadro 5, el tiempo de espera para el sistema del five-channel con una carga del tráfico del 57% es 0,45 segundos comparados a 0,71 segundos para el sistema four-channel usando un canal del control
l.
TIEMPO DE CAÍDA Con los sistemas de radio de LTR, el tiempo de la caída no se utiliza para las llamadas (móvil a móvil) del envío. Un canal lleva a cabo la longitud de la transmisión para poder utilizar el tiempo entre las transmisiones por otros que hacen llamadas. La única vez que el tiempo de caída se utiliza con el Trunking de LTR es cuando se hace llamadas telefónicas. Algunos otros métodos de Trunking utilizan tiempos de la caída con llamadas de envío durante períodos pesados de cargado. Esto permite que un partido llamado responda casi siempre a una llamada sin el bloqueo. Sin embargo, las desventajas del uso del tiempo de la caída
en
el
nivel
de
sistema
son
significativas
porque
agrega
directamente al tiempo medio de la transmisión un aumento a los tiempos del bloqueo y de espera para otros. El tiempo de espera con una carga del tráfico del 57% para el trunking de LTR(línea de "5 CHNL") es 0,45 segundos comparados a 2,1 segundos para el método del canal del control usando 2 segundos de tiempo de la caída (línea de caída 4 CHNL, de 2 Sec"). Note que el tiempo de espera del sistema de 20 canales usando el canal dedicado del control es infinito de 2 del segundo de caída. Sin embargo, el cuadro 3 demuestra que un sistema de LTR (distribuido) tiene solo cerca de 0,1 tiempos de espera de los segundos bajo mismas condiciones.
DESCRIPCIÓN DEL MÓVIL Y DEL REPETIDOR INFORMACIÓN MÓVIL GENERAL Los transmisores-receptores móviles usados en un sistema de LTR deben ser programados para el LTR que señala, también debe estar en la gama de frecuencia correcta (800 o 900 megaciclos).
La operación de un transmisor-receptor de LTR es incluso más simple que con la operación convencional. La razón es que muchas funciones realizadas normalmente por el usuario son realizadas por la lógica de control, tal como selección y supervisión de canal antes de transmitir. Todo lo que el usuario tiene que hacer para hacer una llamada es seleccionar el sistema deseado (y grupo si es aplicable) y presionar el interruptor. Si una señal de comunicación o una condición out-of-range no son indicadas por tonos especiales o mensajes de alerta en algunas exhibiciones, la trayectoria es completa y el discurso puede comenzar. Los controles básicos del transmisor-receptor incluyen la energía de encendido y apagado, control de volumen y selección de sistema. La mayoría de los transmisores-receptores también tienen un interruptor de selección de grupo. Y No hay control del silenciador porque el silenciador es internamente preestablecido.
INFORMACIÓN GENERAL DEL REPETIDOR Los repetidores funcionan en una sola frecuencia, así que un repetidor se requiere para cada canal. Una tarjeta de regulación en cada repetidor realiza todo el control y las funciones de señalar en ese canal. La información se intercambia entre los repetidores vía un bus de datos alta velocidad. El regulador separado del sistema no se requiere. Los accesorios opcionales tales como teléfono interconectan la tarjeta y el Validador de ID puede ser utilizado.
REPETIDORES CASEROS El repetidor casero se utiliza siempre para hacer una llamada a menos que esté ocupado. Si el repetidor casero está ocupado, cualquier otro repetidor en el sitio puede ser utilizado. Hasta 250 códigos de identificación se asignan a cada repetidor. Un código de identificación y un número casero del repetidor son la "dirección" de móviles en el sistema. Por lo tanto, hasta 1250 direcciones separadas se pueden asignar en un sistema de cinco-repetidores y hasta 5000 se pueden asignar en un sistema de veinte-repetidores. Un código de identificación se puede asignar a un móvil o a un grupo individual de móviles según lo requerido.
SEÑALIZACIÓN DE DATOS DEL MOVIL REPETIDOR El control del Sistema general es logrado por el cambio de mensajes de datos entre el móvil y el repetidor. Esta señalización de datos ocurre continuamente con la voz en la frecuencia infrasonora de 150 Hz. Esto elimina la necesidad de un canal de control entregado y todos los canales pueden ser usados para comunicaciones de voz para la eficacia máxima del sistema. Si un repetidor falla, el resto de los repetidores permanece operacional. Los Móviles pueden transmitir y recibir sólo los códigos de ID programados por el operador del sistema. Por lo tanto, otros usuarios no pueden escuchar las conversaciones de otros. Aunque el tráfico pueda ser supervisado por un transductor no LTR, aún que puede ser difícil porque una conversación completa puede ocurrir sobre varios canales.
FORMATO DE MENSAJE DE DATOS Continuamente estos son transmitidos al repetidor por el móvil, mientras una conversación está en progreso. El repetidor también transmite continuamente mensajes al móvil, y A otros móviles. La información específica contenida en los mensajes de datos depende del repetidor o al móvil transmitido. La anchura de cada dato de bit es 3.33 milisegundos y la rango de datos es 300 bits por segundo. Un mensaje de
datos
completo
es
transmitido
en
aproximadamente
130
milisegundos.
EJEMPLO DE ADQUISICIÓN DE SISTEMA Cuando un móvil es conectado, pero no está en uso, el siempre supervisa los mensajes de datos de su repetidor de casa. El comprueba estos mensajes para determinar si lo llama otro móvil, y también el que el repetidor este libre si una llamada debe ser colocada. Si el interruptor de PTT es presionado, los interruptores del transductor al repetidor que aparecen en la ranura LIBRE transmiten un mensaje de datos. El repetidor LIBRE es siempre el repetidor de casa, a no ser que esté ocupado.
LLAMADA CON REPETIDOR DE CASA LEBRE
FABRICACIÓN DE UNA LLAMADA CUANDO EL REPETIDOR DE CASA ESTÁ OCUPADO Asume que la Estación de Control "M" quiere llamar la "C" Móvil mientras la llamada descrita en la sección precedente está en progreso. La figura 8 muestra el sistema antes de que tranqueé otra estación de control de repetición, y la figura 9 muestra el sistema después de que tranqueé otro repetidor. Esto es un sistema de cinco canales y los repetidores 3 y 4 están ocupados con otro tráfico. "La C" Móvil puede descifrar el ID 91 y todo los móviles tienen el repetidor 2 como su repetidor de casa. La estación de Control "M" recibe el mensaje siguiente siendo continuamente transmitido por el Repetidor 2:
SISTEMA ANTES DE TRUNKING
SISTEMA DESPUES DE TRUNKING
INTENTO DE LLAMADA CUANDO TODOS LOS REPETIDORES ESTÁN OCUPADOS
Cuando todos los repetidores están ocupados, la ranura deL REPETIDOR LIBRE del repetidor - el mensaje de datos del móvil contiene 0. Si una llamada es intentada entonces es hecha, el transmisor no conecta cuando el PTT es presionado. Esta condición ocupada es indicada al usuario por un tono ocupado. Este tono sigue sonando antes de que un repetidor esté disponible o el interruptor de PTT sea liberado. Todos los Transductores LTR tienen un rasgo Continuo de conversación que pueden permitir.
INTENTO DE LLAMADA CUANDO ESTA FUERA DE RANGO Se extienden Cuando un móvil esta fuera de alcance del sistema del repetidor, es por lo general que el repetidor no puede descodificar el mensaje de datos del móvil. Cuando esto ocurre, ninguna respuesta es hecha al mensaje móvil, entonces el móvil hace tentativas repetidas para conseguir una respuesta. Después de que varias tentativas son hechas y ninguna respuesta es recibida, el tono intercepta suena (tonos altos y bajos) y no más de tentativas son hechas. El interruptor de PTT entonces debe ser liberado y presionado otra vez para hacer más tentativas.
Tipos de modulación El sistema de comunicación troncalizado tiene cabida entre los sistemas de comunicación digital; aunque el termino comunicación digital abarca un área extensa de las técnicas comunicacionales, que incluye la transmisión digital y radio digital.
En esencia las comunicaciones electrónicas son: la transmisión, la recepción, y el procesamiento de la información con el uso de los circuitos electrónicos. La figura
Muestra un diagrama de bloque simplificado de un
sistema de comunicación electrónica:
Que abarca tres secciones principales: una fuente, un destino y un medio de transmisión. La información se propaga a través de un sistema de comunicación en la forma de símbolos, que puede ser analógico
(proporcional),
como
la
voz
humana,
información
de imagen de video, o música, o digital (discreta), como lo números binarios codificados, códigos alfa/numéricos, símbolos gráficos, códigos operacionales del microprocesador, o información de bases de datos. Sin embargo, con frecuencia la información fuente no es apropiada para ser transmitida, en su forma original, y se debe convertir a una forma más apropiada, antes de la transmisión, y con los sistemas de comunicación analógica se convierte a forma digital, antes de la transmisión, y con los sistemas de comunicación analógica, los datos
digitales
se
convierten
a
señales
analógicas
antes
de
la
transmisión. La transmisión digital es la transmisión de pulsos digitales, entre dos o más puntos, de un sistema de comunicación. El radio digital es la transmisión de portadoras analógicas moduladas, en forma digital, entre dos o más puntos de un sistema de comunicación. Los sistemas de transmisión digital requieren de un elemento físico, entre el transmisor y el receptor, como un par de cables metálicos, un cable coaxial, o un cable de fibra óptica.
En los sistemas de radio digital, es nuestro caso el sistema Troncalizado, El medio de transmisión es el espacio libre o la atmósfera de la tierra.
Las bandas de frecuencias empleadas son varias y diversas, dependiendo de la aplicación:
Transmisión (modulación) por Desplazamiento de Frecuencia (FSK):
La transmisión por desplazamiento de frecuencia (FSK), es una forma, en alguna medida simple, de modulación de bajo rendimiento. El FSK binario es una forma de modulación angular de amplitud constante, similar a la modulación en frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía, entre dos niveles de voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica que cambia de manera continua.
Transmisión (modulación) por Desplazamiento de Fase (PSK): Transmitir
por
desplazamiento
de
fase
es
otra
forma
de
modulación angular, modulación digital de amplitud constante. El PSK es similar a la modulación en fase convencional, excepto que con PSK la señal de entrada es una señal digital binaria y son posibles un número limitado de fases de salida.
Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
La modulación de amplitud en cuadratura (QAM), es una forma de modulación digital en donde la información digital está contenida, tanto en la amplitud como en la fase de la portadora transmitida.
El QAM de ocho (8-QAM) Es una forma de modulación digital de codificación M-ario, donde M=8. A diferencia del 8-PSK, la señal de salida del modulador de 8-QAM no es una señal de amplitud constante.
QAM de dieciséis
Así como el dieciséis PSK, el 16-QAM es un sistema M-ario, en donde M=16. Actúa sobre los datos de entrada en grupos de cuatro (24=16). Como en el 8-QAM, tanto la fase y la amplitud de la portadora de la transmisora son variados.
Estructura General de un Sistema de Radio Troncalizado El Sistema de Radio Troncalizado se encuentra estructurado por los siguientes componentes, como se muestra en el diagrama de la Figura:
Controlador del Sistema de Radio Troncalizado Combinadores. Multiplexores. Repetidores. Líneas de transmisión. Consolas de despacho. Enlaces de microondas. Equipos de radio, móvil y portátil. Centro de Conmutación. Duplexor.
Controlador del Sistema de Radio Troncalizado: Es el equipo central de control, el cual controla los transmisores y receptores, envía continuamente información del estado del sistema tanto a las estaciones base del sistema como a las estaciones móviles. Centro de Conmutación: Comprende una estación matriz de conmutación, controla la distribución automática del tráfico. En centro de conmutación integra diferentes equipos de comunicación como lo son: equipo de conmutación (switch), equipos de enrutamiento (router), modem, bases de datos, para el almacenamiento de usuarios y configuraciones del sistema y además servidores para el procesamiento de tráfico de datos y audio. Equipos de radio móvil y portátil: Son los equipos terminales del sistema de radio Troncalizado utilizados para la transmisión y recepción de voz y datos en dos sentidos o transmisión Half Dúplex. La Figura muestra dos diferentes tipos de radios de dos vías.
a
b
Tipos de radios de dos vías. (a) Radio Móvil, (b) Radio Portátil
Combinadores: Los Combinadores son dispositivos electrónicos de varias entradas y una salida, con los que varios transmisores se acoplan a una sola antena, como muestra la Figura:
Tipos de Combinadores: Combinador para las banda VHF, UHF en los 400/500/800 MHz
Repetidores: Un repetidor se encarga de recibir una señal, amplificarla y retransmitirla para extender sus comunicaciones. Por lo tanto, extiende sus comunicaciones más allá de lo que su radio portátil y móvil puede alcanzar. En la Figura se muestra un repetidor modelo Quantar de marca Motorola; que opera en las bandas VHF y UHF en los 400/500/800 MHz.
Duplexores: Son dispositivos selectores de frecuencia que se acoplan a la antena y funcionan como filtros pasabanda donde la frecuencia más baja es la de recepción y la más alta es la de transmisión dentro de un canal de radio, sirven para que una antena pueda transmitir y recibir señales de radio simultáneamente, trabajan en las bandas VHF, UHF en los 400/500/800 MHz.
Consolas de Despacho: El sistema de radio Troncalizado debe incluir equipos de monitoreo como computadoras tipo consolas de despacho que son controladas por un operador. Las consolas de despacho son de fácil manejo, simplificando el trabajo del operador en momentos de congestión en el sistema. Las consolas de despacho deben estar conectadas al centro de conmutación de audio y al controlador del sistema. Estas consolas al contrario de las estaciones de control no requieren un canal RF para acceder al sistema, éstas deben conectarse directamente mediante líneas de transmisión.
Características del Sistema de Radio Troncalizado
Método de Control de Acceso Troncalizado. El Control de Acceso Troncalizado utilizado para el acceso de los usuarios al Sistema de Radio Troncalizado, depende de dos métodos como son:
Método de canal de Control Dedicado: Consiste en que un único canal de comunicación provee el control, es decir un solo repetidor se encarga de las funciones de control de acceso, el cual utiliza un controlador del sistema. El método de control dedicado utiliza un método para evitar colisiones como el método Aloha Ranurado este método de acceso al sistema se basa en que el equipo de comunicación portátil o móvil que primero accede al repetidor es el que se apodera del canal.
Método de Control Distribuido: Este método distribuye el control entre los diferentes canales del sistema, es decir que cualquier repetidor puede realizar funciones de control, ya que cada repetidor utiliza un controlador del sistema
Características funcionales del sistema de Radio Troncalizado
Entre las principales características funcionales del Sistema de Radio Troncalizado, se tiene las siguientes:
Afiliación de Usuarios: En un Sistema de Radio Troncalizado, cuando un usuario entra en diferentes áreas de cobertura del sistema, el usuario cambia de grupo de conversación o cuando enciende su radio tanto móvil o portátil, no está al tanto de la actividad que realiza el sistema, por su parte los equipos de radio están monitoreando el canal de control cada cierto tiempo, una vez que el controlador del sistema procesa estos datos y revisa el estado de los canales de voz, verifica entre los canales cuáles están disponibles para ser utilizados al momento que se requiera. Selección del Sitio de Repetición: El Sistema de Radio Troncalizado debe permitir que los usuarios de los equipos de radio tanto móviles como portátiles puedan seleccionar automáticamente el sitio de repetición Troncalizado para su operación. Esta selección utiliza criterios tales como: mejor intensidad de señal de los radios y los canales de frecuencias de los sitios que son programados en el radio. Cuando los usuarios conocen de la existencia de un canal libre, y algún usuario desea iniciar una llamada, en ese instante el radio envía una serie de datos hacia el controlador central del sistema a través del canal de control, todos estos datos constituyen la selección del Sitio de Repetición. Transferencia de Llamadas. El controlador del sistema realiza la transferencia de llamadas entre los usuarios de los diferentes sitios de repetición, estos pedidos de sitio de repetición llegan al controlador del sistema, éste procesa y revisa el estado de los canales de voz, asignando un canal de voz disponible; luego de realizar esta operación envía la asignación de canal a todos los usuarios a través del canal de control, pero sólo a radios de un grupo determinado, se verifica la privacidad del canal de voz asignado, pues los radios de otros grupos ignoran la asignación realizada.
Tipos de Llamadas del Sistema de Radio Troncalizado Entre los principales tipos de llamadas se detallan los siguientes: a) Llamadas en Grupo: En Troncalización existen grupos de usuarios que tienen una identificación única cuyo código es asignado a los terminales denominados grupo “ID”. Por lo tanto un usuario puede realizar una llamada de grupo o “ talk group”, en la cual todos los miembros de su grupo escuchan la llamada, es decir simultáneamente se está comunicando con todos los miembros del grupo incluyendo el operador de las consolas de despacho. Esta conversación debe ser posible entre todos los miembros del grupo sin importar su localización dentro del área de cobertura del sistema. b) Llamadas Individuales: Un usuario puede realizar una llamada privada o selectiva de su radio a otra radio en cualquier área de cobertura del Sistema de Radio Troncalizado. c) Llamadas de Sub grupo: El usuario o el operador de las consolas de despacho se comunica a cierto número de miembros de su grupo y no a todos. d) Llamadas de Emergencia: Si un miembro del grupo al cual pertenece tiene una emergencia, envía su mensaje de alerta al canal de control e inmediatamente éste le asigna la prioridad más alta dentro de la llamadas. e) Operación Simplex: El sistema permitirá que todas las unidades de radio tengan la facilidad de operar en modo simplex de "radio a radio". Esto es sin la necesidad de utilizar el Sistema Troncalizado (sin usar un repetidor). Esta capacidad es requerida cuando las unidades se encuentran fuera del área de cobertura, dentro de edificios, sótanos, túneles.
Confiabilidad del Sistema de Radio Troncalizado Una de las características principales para el sistema Troncalizado es su confiabilidad, para el efecto se deben cumplir los siguientes parámetros.
Múltiples Canales de Voz: El Sistema Troncalizado debe poseer varios canales de voz en cada sitio de repetición. Si uno de los canales de voz falla, el controlador del sistema debe colocar este canal fuera de servicio y no asignarlo a ningún grupo de conversación. El sistema debe continuar operando normalmente con el resto de canales.
Redundancia del Canal de Control: El Sistema Troncalizado debe tener un canal de control único, en caso de que el canal de control en uso falla, el controlador deberá asignar automáticamente otro canal de voz como el nuevo canal de control. Controlador del Sistema Tolerante a Fallas: El Controlador del Sistema, es el componente más importante, debe funcionar correctamente todo el tiempo. Debido a esto se requiere que el controlador opere en una configuración que le permita ser tolerante a fallas. El sistema debe detectar fallas y transparentemente cambiar la operacional modo de respaldo automático. Las llamadas en proceso no deben ser interrumpidas. Inhabilitación de un Receptor por Interferencia: Si uno de los receptores del sistema recibe una señal de radio frecuencia ajena al sistema (interferencia), el Controlador del Sistema deberá estar programado para inhabilitar dicho canal cuyo receptor está siendo interferido. Se requiere que esto se haga luego que la señal esté presente en el receptor por un tiempo mínimo. Luego que la interferencia desaparece, el canal debe ser rehabilitado y continuar operando normalmente. Troncalización Local: En caso de que algún enlace entre un sitio de repetición remoto y el sitio principal del controlador del sistema se interrumpa, el sitio de repetición debe ser capaz de continuar operando en forma troncalizada local, para no interrumpir las comunicaciones de ese lugar
Tipos de Sistemas de Radios Troncalizados.
Sistemas Troncalizados Analógicos: Entre los principales tipos de Sistemas Troncalizados analógicos se tiene los siguientes:
Sistemas FM Convencional: Un Sistema FM Convencional es una combinación de radios de dos vías que operan a través de un solo Repetidor con Modulación de Frecuencia (FM), para extender su alcance.
Un solo canal de comunicación se asigna a un repetidor en un sitio de repetición con la finalidad de atender el tráfico generado por un grupo de usuarios; y, si este canal está ocupado, el usuario debe esperar
un
tiempo
configuración
aleatorio
convencional
para más
empezar común
la
llamada.
permite
La
mantener
conversaciones de “un usuario hacia todos los usuarios, del canal de comunicación asignado al repetidor” que forma el sistema de radio convencional. Los Sistemas Convencionales pueden ser destinados para transmitir voz y datos, tanto para áreas pequeñas (locales), como para áreas extensas (países o regiones). Entre las principales características de los sistemas convencionales se presentan las siguientes:
Sistema FDMA6 (Acceso Múltiple por División de Frecuencia).
Modulación Analógica FM (Modulación en Frecuencia).
Opera en las bandas de 300/400/500/800 MHz
Ancho de banda de los canales de comunicación 12.5/25 KHz.
Desviación de frecuencia 2.5/5 KHz.
Potencia de estación base 100/125 Watts.
Cobertura
más
amplia
comparada
con
los
sistemas
Troncalizados digitales.
Utiliza un canal de comunicación por sitio.
Hasta 100 usuarios por sitio.
Tipos de comunicación entre usuarios: radio a radio; estación base a radio; radio a estación base y a radio.
Transmisión de voz con técnica Half dúplex.
Sistema
LTR
(Trunking):
Esta
tecnología
de
Troncalización
(Trunking ) procesa las comunicaciones en forma analógica. Utiliza el espectro muy eficientemente porque no se requiere un canal exclusivo para controlar el sistema. Con el sistema LTR ( Logic Trunked Radio ) se utilizan todos los canales para las comunicaciones, es decir el método de control distribuido.
Entre las principales características se tiene:
Sistema de hasta 20 canales de comunicación por sitio.
Hasta 2000 usuarios por sitio.
Sistema FDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia).
Modulación Analógica FM7 (Modulación en Frecuencia).
Opera en las bandas de 300/400/500 MHz.
Utiliza técnica de canal de control distribuido.
Ancho de banda de los canales de comunicación 25 KHz.
Desviación de frecuencia 4 KHz.
Sistemas Smartrunk: El Sistema Smartrunk permite ampliar su cobertura, al enlazar varios sitios, que comparten los mismos canales de comunicación como si fueran una misma red pero extendida. El beneficio es poder acomodar mayor número de usuarios portátiles y móviles, este sistema presenta las siguientes características:
Hasta 28 canales de comunicación por sitio.
Hasta 3000 usuarios.
Hasta 4000 grupos de conversación.
Tiempo de acceso al canal de comunicación de 300 milisegundos. Cumple
con
el
estándar
americano
para
comunicaciones
analógicas de seguridad pública APCO 16.
Opera en las bandas de 300/400/500 MHz.
Ancho de banda por canal 25 KHz.
Sistemas SmartNet II y SmartZone de Motorola: El Sistema SmartZone de Motorola, permite ampliar redes de comunicaciones troncalizadas con capacidad de integrar diferentes tipos de tráfico y sistemas de diferentes lugares en una misma red. Con SmartZone II, los usuarios pueden trasladarse de sitio durante una comunicación de manera totalmente transparente. Este sistema permite integrar dentro de la red, sistemas convencionales ya existentes.
Entre las principales características técnicas de este sistema se presentan las siguientes:
Sistema FDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia).
Modulación Analógica FM (Modulación en Frecuencia).
Opera en las bandas de 300/400/500/800 MHz
Ancho de banda de los canales de comunicación 12.5/25 KHz.
Desviación de frecuencia 2.5/5 KHz.
Potencia de estación base 100/125 Watts.
Hasta 28 canales de comunicación por sitio.
Hasta 48,000 usuarios.
Capacidad de integrar hasta 48 sitios.
Tiempo de acceso al canal de comunicación de 500 milisegundos
Sistema MPT 1327 (Trunking) : Es un sistema basado en un protocolo abierto que dedica uno de sus canales a desempeñar funciones de canal de control, utiliza tecnología que permite integrar los diferentes dispositivos de comunicaciones y cumple las siguientes características:
Hasta 24 canales por sitio.
Utiliza canal de control dedicado.
Ancho de banda de los canales de comunicación 20/25 KHz.
Transferencia automática del canal de control en caso de falla.
Sistema “ Slotted Aloha ” para acceso al canal de control.
Cola de tráfico en el canal de control
Validación de número de identificación único por radio (ESN, Electronic
Serial Number)
Radios disponibles para VHF y UHF.
Sistemas Troncalizados Digitales: Entre los principales sistemas Troncalizados digitales se tienen los siguientes:
Sistema Trunking TETRA
Sistema APCO Project 25/Astro.
Sistema Trunking EDACS
Sistema Trunking TETRA: Este Sistema Troncalizado es totalmente digital y utiliza tecnología TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo). Se trata de un sistema de última generación, orientado a sistemas de voz y datos móviles, se basa en un protocolo abierto ampliamente difundido en Europa, existen varios fabricantes aptos para trabajar con esta tecnología. Entre las principales características de TETRA, se presentan las siguientes:
Sistema TDMA8 (Acceso Múltiple por División de Tiempo).
Ancho de Banda de los canales de voz y datos de 25 KHz.
Cuatro ranuras de tiempo (Timeslots ) por cada canal de 25 KHz.
Separación entre TX y RX de 45 MHz.
Potencia de la estación base de 25 Watts.
Potencia de Radios Móviles de 3 watt y radios portátiles de 1watt.
Cobertura por sitio menor que en sistemas analógicos.
Opera solo en Sistemas Troncalizados Digitales.
Voz y datos integrados a 7,2 Kbps
Paquetes de datos a 28.8 Kbps
Interconexión Telefónica Full Dúplex
Sistema APCO Project 25/Astro: El Sistema Troncalizado ASTRO de Motorola es operable con el estándar digital APCO Project 25, utiliza la tecnología de banda angosta que hace un mejor uso de las radiofrecuencias asignadas al sistema, aumenta la disponibilidad de canales y disminuye la congestión de los mismos. ASTRO ofrece interoperabilidad
entre
los
canales
de
banda
angosta
y
los
tradicionales, y también permite estructurar los grupos de trabajo
según las necesidades. ASTRO tiene compatibilidad con los sistemas SmartZone y SmartZone OmniLine, este sistema permite integrar varios sistemas Troncalizados de tecnología analógica a digital en una sola red y conseguir una extensa área de cobertura. La identificación de la unidad da mayor seguridad, haciendo menos necesario confiar solo en la identificación de voz. Las características principales de este sistema se presentan a continuación:
Sistema FDMA (Acceso Múltiple por división de Frecuencia).
Ancho de banda de los canales de voz y datos de 12.5 KHz.
Sin restricciones en separación entre TX y RX.
Utiliza modulación analógica FM (Frecuencia Modulada, Frequency Modulation ) y modulación Digital (QPSK , Quaternary Phase Shift Keyed ).
Potencia de Estaciones Base de 125 Watts.
Potencia de radios Portátiles de 6 watts y móviles de hasta 110 watts.
Funciona en las bandas VHF, UHF en los 800 MHz.
Menos sitios de repetición.
La cobertura es comparada con la de los sistemas analógicos.
Soporta sistemas convencionales y Troncalizados.
Voz y datos integrados a 9600 bps.
Alto Rendimiento de datos a 96 Kbps
Interconexión telefónica Half dúplex.
Sistema Trunking EDACS: Es un sistema desarrollado por Ericsson denominado
EDACS
( Ehanced
Digital
Access
Communications
System). Es un Sistema de Radio Troncalizado de acceso digital que posee canal de control, el cual administra todas las comunicaciones que se cursan en el sistema. Esta tecnología permite implementar sistemas
con
comunicaciones
analógicas
y
digitales.
También
incorpora funciones avanzadas como son: transmisión de datos multisitio,
llamadas
de
emergencia,
prioridades
en
las
comunicaciones, desabilitacion y habilitación de radiosa robados. Entre las principales características de EDACS se presentan las siguientes:
Sistema FDMA/TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo).
Ancho de Banda de los canales de voz y datos de 12.5/ 25 KHz.
Dos ranuras de tiempo (Time slots ) por cada canal de 25 KHz.
Separación entre TX y RX de 30/45 MHz.
Potencia de la estación base de 25/60/110 Watts.
Potencia de Radios Móviles de 3/10 watt y radios portátiles de 1 / 5watt.
Funciona en las bandas VHF, UHF en los 800 MHz
Cobertura por sitio menor que en sistemas analógicos.
Interconexión Telefónica Full Dúplex.
CONCLUSIÓN
Los sistemas de radiotroncalizado se encargan de prestar un conjunto de servicios seguros y confiables de comunicación para las empresas públicas y privadas, facilitando la resolución de eventualidades que se puedan prestar al proveer un medio de envío de información a gran velocidad dentro del espacio geográfico que pueda ocupar la compañía contratante del servicio, por lo cual el conocimiento, estudio y desarrollo de dicha tecnología es importante para continuar con su constante mejora para brindar cada día mejores servicios satisfaciendo la demanda y las necesidades comunicacionales de los clientes.
BIBLIOGRAFÍA
http://francys08.blogspot.es/ http://www.grc.ssr.upm.es/publicaciones/Libros/Sist_Trunking /prologo_trunking.htm http://www.grc.ssr.upm.es/publicaciones/Libros/Sist_Trunking/ prologo_trunking.htm
INTRODUCCIÓN
En el siguiente trabajo se explica el funcionamiento del Sistema de Radio Troncalizado de Comunicaciones, así como también los diferentes equipos que lo constituyen, como son repetidores, Combinadores, sistema de antenas, equipos de control del sistema, multiplexores, sistemas de conmutación, entre otros. Adicionalmente se definen los conceptos de Sistemas de Radio Troncalizados tanto analógicos como digitales.
