트렁크 라디오 시스템

Trunked radio system
중앙 제어식 트렁크 시스템은 (표시된 바와 같이) 제어 채널을 사용한다. 다른 유형인 스캔 기반 트렁크 시스템(표시되지 않음)에는 제어 채널이 없다. 주파수는 토론 목적이며 특정 시스템에 해당되지 않는다.

트렁크 라디오 시스템은 제어 채널을 사용하여 사용자 라디오 그룹에 주파수 채널을 자동으로 할당하는 양방향 라디오 시스템이다. 기존의 반이중형 육상 이동 무선 시스템에서는 이동형 및 휴대용 양방향 라디오를 사용하는 사용자 그룹(토크 그룹)이 한 번에 한 명의 사용자와 함께 하나의 공유 라디오 채널을 통해 통신한다. 이러한 시스템은 일반적으로 최대 40~60개의 다중 채널에 접근할 수 있으므로 동일한 영역에 있는 여러 그룹이 동시에 통신할 수 있다. 기존의 (비트렁크) 시스템에서는 채널 선택이 수동으로 이루어지며, 사용하기 전에 그룹이 사용할 채널을 결정하고, 모든 라디오를 해당 채널로 수동으로 전환해야 한다. 이는 사용자 그룹이 송신하는 채널의 양이나 양에 관계없이 채널을 독점적으로 사용해야 하기 때문에 희소한 라디오 채널 자원의 비효율적인 사용이다. 같은 지역에 있는 여러 그룹이 같은 채널을 선택하는 것도 막을 게 없어 갈등과 '크로스토크'를 유발한다. 중계 무선 시스템은 채널 선택 프로세스가 중앙 제어기(컴퓨터)에 의해 자동으로 이루어지는 고급 대안이다.

트렁킹은 보다 자동화되고 복잡한 무선 시스템이지만, 무선 작동을 위한 사용자 개입을 줄이고 다수의 사용자로 스펙트럼 효율을 높일 수 있는 장점을 제공한다. 한 번에 한 특정 사용자 그룹에 라디오 채널을 할당하는 대신 사용자는 논리 그룹인 토크 그룹에 할당된다. 해당 그룹의 사용자가 대화 그룹의 다른 사용자와 통신하기를 원할 때, 시스템에 의해 자동으로 유휴 라디오 채널이 발견되고 대화가 해당 채널에서 이루어진다. 관련 없는 많은 대화가 채널에서 발생할 수 있으며, 대화 사이의 다른 유휴 시간을 활용할 수 있다. 각 무선 송수신기는 채널 선택 과정을 처리하는 마이크로프로세서를 포함하고 있다. 제어 채널은 시스템에 있는 라디오의 모든 활동을 조정한다. 컨트롤 채널 컴퓨터는 빈도와 상관없이 하나의 토크 그룹이 함께 대화할 수 있도록 데이터 패킷을 보낸다.

이러한 유형의 시스템의 주요 목적은 효율성이다; 많은 사람들은 단지 몇 개의 뚜렷한 주파수에 대해 많은 대화를 나눌 수 있다.[1] 트렁킹은 소방당국, 경찰 및 기타 시군에 할당된 주파수를 모두 공유하는 기타 시군에 대해 양방향 통신을 제공하기 위해 많은 정부 기관이 사용한다. 중계 무선 시스템의 두 번째 이점은 무선 상호운용성을 수용할 수 있고 적절한 계획을 통해 허가된 사용자 기관을 시스템 구현 후 시스템에 추가할 수 있다는 것이다.

작동 원리

참고 항목: Erlang(단위)

제어 채널

본질적으로 트렁킹된 무선 시스템은 패킷 교환 컴퓨터 네트워크다. 사용자들의 라디오는 제어 채널이라고 불리는 전용 주파수로 작동하는 데이터 패킷을 컴퓨터로 전송하여 특정 토크 그룹의 통신을 요청한다. 제어기는 모든 라디오 모니터링 그룹에게 신호를 전송하여, 라디오가 시스템에서 지정한 주파수로 자동 전환하여 전송을 모니터링하도록 지시한다. 사용자가 말을 마친 후, 사용자의 라디오는 제어 채널의 추가 전송을 감시하기 위해 되돌아간다.

이 배열은 복수의 사용자 그룹이 서로의 대화를 듣지 않고도 실제 무선 주파수의 작은 세트를 공유할 수 있도록 한다. 트렁크 시스템은 주로 제한된 무선 주파수를 보존하고 사용자에게 다른 고급 기능을 제공한다.

토크그룹

'토크 그룹'은 중계된 무선 시스템에 할당된 사용자들의 논리적 그룹이다. 사용자에게 일정한 주파수를 할당하는 기존의 라디오와는 달리, 트렁크 시스템은 전체 시스템에 할당된 다수의 주파수를 사용한다. 그런 다음 제어 채널은 토크 그룹이 이러한 주파수를 원활하게 공유할 수 있도록 시스템을 조정한다. 최적의 주파수 사용으로 시스템 용량을 획기적으로 늘리는 것이 목적이다. 오늘날 많은 라디오들은 토크 그룹이 그렇게 행동하기 때문에 마치 주파수처럼 취급한다. 예를 들어, 라디오 스캐너에서 토크 그룹을 은행에 할당하거나 기존 주파수의 그것과 정확히 같이 차단할 수 있는 것은 매우 일반적이다.

플릿 맵 및 ID

각 시스템은 계획된 사용자 기관에서 요구하는 것으로 식별된 다수의 시스템 토크 그룹으로 구축되며, 시스템이 성숙하고 새로운 기관 또는 새로운 요구사항이 확인됨에 따라 새로운 토크 그룹이 쉽게 추가될 수 있다. 각 사용자 에이전시에 대해, 토크 그룹은 에이전시 'fleetmap'에 할당된다. 플리트맵은 기관이 사업을 성공적으로 수행하기 위해 필요한 다양한 토크 그룹을 제시한다. 예를 들어, 구급차 서비스 플리트맵에는 구급차가 상호 작용하는 병원 응급실에 대해 생성된 토크 그룹, 파견과의 통신을 위한 토크 그룹, 특수 사건 또는 재난을 위한 토크 그룹, 항공 의료 수송을 위한 토크 그룹 및 (적절한 통제와 함께) 공유되는 다수의 토크 그룹이 있을 것이다.경찰이나 소방과 같은 다른 초동 대응 기관들 각 토크 그룹에는 컨트롤러가 수신할 라디오로 전송을 지시할 수 있도록 시스템에 고유한 디지털 ID가 할당된다. 동일한 공유 시스템 내에 구급차, 경찰 사용자, 소방대 등이 있을 수 있다. 대부분의 공유 공공 안전/공공 서비스 시스템에서는, 도시 전체 또는 주/도 전체에서, 동물 통제, 공공 사업, 고속도로 정비, 교정 서비스, 천연 자원 등과 같은 서비스를 위해 사전에 결정된 낮은 우선순위로 시스템을 공유하는 추가 사용자가 있다. 또한 시스템은 관할구역 내에서 운영되는 연방기관과 일반 공공 안전에 대한 지원을 제공하는 상업적 사용자를 위한 토크 그룹을 포함할 수 있다. 이러한 플리트맵은 실제 토크 그룹의 하위 집합으로 간주된다. 서브플릿은 사용자의 라디오에 직관적으로 프로그래밍되어 사용자가 특정 상황에서 전환해야 할 때 토크 그룹을 쉽게 찾을 수 있다. 또는 트렁킹 시스템 디스패치 콘솔 운영자는 실제로 두 개의 토크 그룹을 함께 '패치'하여 서로 다른 기관의 사용자들이 채널을 전환하지 않고도 의사소통을 할 수 있도록 새로운 '가상' 토크 그룹을 만들 수 있다.

일반적으로 다중 기관 중계 라디오 시스템을 계획할 때, 각 기관에는 요구될 것으로 예상되는 토크 그룹의 수와 향후 확장을 위한 일정 이상의 토크 그룹 ID의 '블록'이 할당된다. 따라서 토크 그룹 ID의 경찰 서비스 블록은 102100에서 102199까지, 같은 시스템의 소방 서비스 블록은 102200에서 102299까지 시작할 수 있다. 이것은 시스템을 102XXX로 식별하고 각 기관마다 100개의 토크 그룹 ID를 제공한다. 기관 공유 토크 그룹(상호 지원 또는 기관 간 대화라고도 함)은 10maccel에서 시작해 102520까지 블록을 할당할 수 있으며, 인가된 기관에서 사용할 수 있는 20개의 공유 토크 그룹을 허용할 수 있다. 많은 도 단위 시스템에서 사용자 기관이 모든 승인된 공유 토크 그룹 및/또는 공유 심플렉스 주파수를 포함하는 것은 시스템에 의무적으로 참여해야 한다.

스캔 중

중계 무선 시스템(트렁크 추적이라고 함)을 청취할 수 있는 대부분의 스캐너는 개별 토크 그룹을 주파수처럼 스캔하고 저장할 수 있다. 이 경우에 차이점은 그룹들이 트렁크 시스템이 프로그램된 특정 은행에 배정된다는 것이다. 즉, 토크 그룹은 트렁크 뱅크에 저장되어 있다.

전화 트렁킹과 비교

트렁킹(자원 공유)의 개념은 사실 꽤 오래된 것으로, 전화회사 기술과 관행에서 따온 것이다. 두 개의 통신사 중앙 사무소 교환을 고려하십시오. 하나는 마을 "A"에 있고 다른 하나는 인접 마을 "B"에 있다. 이 중앙 사무소들은 각각 1만 개의 개별 전화 번호를 처리할 수 있는 이론적 능력을 가지고 있다. (중앙 사무소 "A"는 접두사 "123"를 가지고 있으며, 중앙 사무소 "B"는 접두사 "124"와 같은 접두사 "B"를 가지고 있다.)

'A'의 가입자 1만 명 전원이 'B'의 가입자 1만 명에게 동시에 전화를 걸려면 두 마을을 연결하려면 1만 회선이 필요하다. 하지만, 동시 통화의 수는 대개 훨씬 적기 때문에, 그런 일이 일어날 가능성은 희박하다. 에를랑-B는 정상 조건에서 실제로 필요한 트렁크 선의 최적 개수를 예측하는 일반적인 공식이다.

이 개념은 단순히 라디오 사용자 그룹에 적용되어 정상적인 조건에서 주어진 수의 사용자를 수용하기 위해 필요한 채널의 최적 개수를 결정하게 되었다. 대지진과 같은 광범위한 비상사태가 발생할 경우, 평상시보다 훨씬 더 많은 사용자가 전화와 무선 시스템 모두에 접속하려고 시도할 것이다. 두 경우 모두 시스템의 트렁킹 용량이 완전히 사용되면 이후의 모든 사용자는 통화 중 신호를 수신할 것이다. 그러한 경우 통신 관리는 단순(시스템 이외의) 주파수를 공유하는 매우 국지적인 통신과 사전 계획된 중계 토크 그룹을 공유하고 필수 통신에 대한 자원의 사용을 통제하는 장거리 통신만으로 중요해진다.

우리의 경찰 파견의 예에서, 다른 토크 그룹들은 다른 시스템 우선 순위 레벨에 할당되며, 때로는 '선점' 기능을 가지고, 중요한 단위들 간의 통신이 유지되도록 시도한다.

기존 양방향 라디오와의 차이점

'트렁큰' 라디오 시스템은 기존의 라디오 시스템이 각각의 개별 사용자 그룹에 대해 전용 채널(주파수)을 사용하는 반면, '트렁킹' 라디오 시스템은 매우 다양한 사용자 그룹이 이용할 수 있는 채널 풀을 사용한다는 점에서 '종래의' 라디오 시스템과 다르다.[2]

예를 들어, 12개의 재래식 채널이 지리적인 순찰 구역에 근거하여 도시 전체의 파견을 허용하도록 경찰 통신이 구성된 경우, 느린 파견 활동 기간 동안 채널 용량의 상당 부분이 유휴 상태에 있다. 트렁크 시스템에서는 지정된 지리적 지역의 경찰 부대에 전용 채널이 할당되지 않고, 대신 소규모 채널 풀의 공통 자원을 활용할 수 있는 토크 그룹의 구성원이다.

트렁킹의 장점

중계 라디오는 주어진 수의 사용자로 인해 모든 사람이 동시에 채널 접속을 필요로 하는 것은 아니므로 이산형 라디오 채널이 더 적게 필요할 가능성을 이용한다. 또 다른 관점에서는, 주어진 수의 라디오 채널로, 훨씬 더 많은 수의 사용자 그룹을 수용할 수 있다. 경찰청의 예에서, 이 추가 능력은 개별 대화 그룹을 개별 개인 통신의 혜택을 받지 못할 수 있는 전문 수사, 교통 통제 또는 특수 사건 그룹에 할당하는 데 사용될 수 있다.

사용자에게 트렁킹 라디오는 마치 '일반적인' 라디오처럼 보인다: 사용자가 사용하고자 하는 '채널 선택 스위치'를 선택할 수 있는 '채널 선택 스위치'가 있다. 그러나 실제로는 '채널스위치'는 기존의 라디오처럼 주파수를 전환하지 않고 있지만, 변경되면 제어채널에서 새로운 토크그룹 계열을 전송하게 하는 내부 소프트웨어 프로그램을 말한다. 이것은 시스템 컨트롤러에 대한 특정 라디오를 특정 토크 그룹의 멤버로 식별하고, 그 다음 해당 토크 그룹을 포함하는 대화에 라디오가 포함될 것이다.

이것은 또한 라디오 사용에 있어 큰 유연성을 허용한다 – 동일한 라디오 모델이 라디오 자체의 소프트웨어 프로그래밍을 변경함으로써 많은 다른 유형의 시스템 사용자(예: 경찰, 소방, 공공 사업, 동물 통제 등)에게 사용될 수 있다.

토크 그룹은 계속해서 다른 주파수로 송신하기 때문에, 중계 무선 시스템은 프로그래밍된 트렁크 추적 스캐너가 없는 스캐너 수신기가 대화를 따라잡기가 더 어렵게 만든다.

1997년 트렁크 시스템과 호환되는 라디오 스캐너가 시장에 등장했다. 이러한 장치를 시장에 처음 선보인 회사 중 하나인 유니덴은 1997년 12월 5일 '트렁크 트래킹'이라는 용어에 상표권을 부여했다.[3]

트렁킹된 라디오 시스템의 유형

이는 제조업체의 장비 유형의 목록으로 설계된 것이 아니라, 발표된 표준을 위반하는 공급업체별 중대한 변경이 이루어지지 않는 한, 항공 프로토콜 유형의 목록으로 의도된 것이다.

오늘날의 중계 무선 기술은 일반적으로 세 가지 유형 또는 '타이어'로 구분된다. '공식'은 아니지만, 프로토콜 유형 내에서 명확하게 정의된다.-[citation needed]

엔트리 레벨

이러한 시스템은 작동에 있어 비교적 간단하며 '트렁크' 무선 시스템으로 정의되는 최소 요건만 충족한다. 그들은 일반적으로 데이터 통신이나 등록 인식과 같은 향상된 기능을 가지고 있지 않다. 음성통화 전용 트렁킹 시설을 단순 제공한다.

표준

이러한 시스템은 상위 계층 중계 무선 시스템의 일부 특성을 나타내지만 모든 특징은 아니다. 따라서, 이용자들이 이용 가능한 전체 네트워크(캠퍼스나 타운을 커버하는 사설 시스템 등)를 이용할 것으로 예상되는 소규모 구축에 적합하다. 고급 기능이 부족하기 때문에 일반적으로 미션 크리티컬 배치, PAMR(Public Access Mobile Radio) 유형 운영 또는 조정되지 않은 공유 사용자 유형에 적합하지 않다.

DMR/dPMR True Tier 3/Mode 3 프로토콜은 결국 아래의 "Advanced Emergency 하이엔드" 목록으로 마이그레이션될 예정이지만, 오늘날(2015년)은 주요 상호운용성 문제, 성숙 프로토콜 부족 및 명확하게 정의된 사용자 인터페이스 프로토콜 부족으로 인해 이와 같이 분류할 수 없다.[citation needed]

고급 시스템

일부 중계 무선 프로토콜은 추가적인 신뢰성과 보안을 제공한다.

NXDN CAI(Common Air Interface)는 2016년 11월 개최된 ITU-R(국제전기통신연합 무선통신 부문) 회의에서 받아들여져 2017년 2월 발간된 보고서 M.2014-3에 추가됐다. 그것은 일본, 미국 및 본토 유럽의 미션 크리티컬 애플리케이션에 광범위하게 채택된 개방형 멀티벤더 프로토콜이다.

기타 프로토콜은 다음과 같다.

메모들

  1. ^ 토크 그룹, 스캔 및 그룹 통화는 "섹션 2: 니즈 요약", 애리조나 2단계 최종 보고서: 주 전체 무선 상호운용성 니즈 평가, 매크로 주식회사 및 애리조나 주, 2004, 페이지 16에 정의되어 있다.
  2. ^ 국토안보부의 "기존 및 중계 무선 시스템 비교 보고서" 문서는 재래식, 중계식 및 하이브리드 LMR 시스템을 분석 및 비교하고 각 옵션과 관련된 아키텍처 대안의 높은 수준의 정의를 제공한다.
  3. ^ 미국 특허청 등록 번호 2407576, 일련 번호 75400608, Uniden America Corporation에 등록.