Архитектура сети связи APCO 25

Стандарт APCO 25 описывает систему подвижной радиосвязи как совокупность составных частей, взаимодействующих между собой с помощью различных открытых интерфейсов.

Концепция описания архитектуры систем APCO 25 строится на основе понятий функциональной группы и контрольный точек. Под функциональной группой подразумевается совокупность устройств, таких как ретрансляторы, базовые станции, контроллеры, диспетчерские пульты и др. Функциональные группы разделяются контрольными точками, которые соответствуют физическим интерфейсам, связывающим данные группы.

Архитектура сети APCO 25 может быть как транкинговой, так и конвенциональной. По существу, в радиосистемах стандарта APCO 25 нет различий в оборудовании для различных режимов: обычный (конвенциональный) или транкинговый, открытый или кодированный (шифрованный). Различие состоит только в наличии в транкинговых системах канала управления и количестве предоставляемых возможностей, но не в радиостанциях и радиоподсистемах.

Архитектура сети APCO 25 состоит из радиоподсистемы (RFSS), как функционально закрытого элемента, и десяти интерфейсов, которые являются открытыми и стандартизованными. Это следующие интерфейсы:

• общий радиоинтерфейс CAI (Um) и его разновидности - FDMA (Umf) и TDMA (Umt2)
• интерфейс с терминалом передачи данных (A)
• интерфейс с другими системами ISSI (G)
• интерфейс с телефонной сетью (Et)
• интерфейс с подсистемой управления сетью NMI (En)
• интерфейс с сетью передачи данных (Ed)
• интерфейс с консольной подсистемой CSSI (Ec)
• интерфейс с базовой станцией FSSI (Ef)
• интерфейс с устройством загрузки ключей шифрования в радиостанции (KFD-MR)
• интерфейс с интерфейс взаимодействия с подсистемами управления ключами шифрования (IKI)

Для каждого из открытых интерфейсов в спецификации указываются физические и электрические параметры, протоколы обмена информацией, пропускная способность, правила технического обслуживания, эксплуатационные характеристики и др. Соблюдение требований, указанных в спецификациях открытых интерфейсов, должно обеспечить совместимость оборудования различных производителей.

Для подтверждения соответствия выпускаемого оборудования спецификациям для каждого типа интерфейса разработана программа по оценке на соответствие (CAP - Compliance Assessment Program).

Радиоподсистема (RFSS)

Радиоподсистема (RFSS - Radio Frequency Sub-System) - основной функциональный блок системы связи APCO 25. Это закрытая инфраструктура, соединенная с остальной частью сети восемью открытыми интерфейсами APCO 25. Она может быть как с одной базовой станцией, так и со многими, как односайтовой, так и многосайтовой. Единственное требование, которое предъявляется к радиоподсистеме - поддержка общего радиоинтерфейса CAI, обработка вызовов и наличие необходимых интерфейсов для связи с другой частью сети. Следовательно, большие сети могут строиться из множества подсистем различной конфигурации и различных производителей.

Общий радиоинтерфейс (CAI)

Это первый основной компонент систем APCO 25, который позволяет носимым или мобильным станциям от различных производителей работать в любой системе стандарта APCO 25.

Радиоинтерфейс определяет такие параметры как метод доступа, модуляция, скорость передачи данных, формат данных, полоса канала и вокодер. Дополнительно он определяет базовый метод засекречивания каналов связи.

Радиоинтерфейс систем APCO 25 делится на две фазы для поэтапного и плавного перехода от устаревших аналоговых систем к цифровым.

Интересной особенностью стандарта APCO 25 является возможность одновременного использования двух видов модуляции - четырехуровневой частотной модуляции C4FM и квадратурной фазовой манипуляции QPSK. Оба вида модуляции формируют сигнал, содержащий частотно-модулированную компоненту, что позволяет принимать его на обычные частотные детекторы. Этим обеспечивается совместимость оборудования Фазы I и Фазы II, а также с аналоговыми радиостанциями с ЧМ модуляцией.

Кроме этого используемые параметры цифровой модуляции позволяют обеспечить зону покрытия радиосвязью, аналогичную старым аналоговым системам.

Интерфейс с терминалом передачи данных

И мобильные, и носимые терминалы должны быть снабжены портом, через который компьютеры, терминалы передачи данных или другое периферийное оборудование может быть подключено к фиксированным сетям передачи данных или другому абонентскому терминалу. При этом должна обеспечиваться "прозрачность" соединения для передачи любых данных и подключения различного периферийного оборудования.

Интерфейс с другими системами (ISSI)

Это ключевой интерфейс в Радиоподсистеме. Он позволит Радиоподсистеме включаться в обширную сеть. Имея гибкость, он позволяет строить сети, как из больших, так и из маленьких, как из многосайтовых, так и из односайтовых подсистем. Так же данный интерфейс должен обеспечить соединение с Радиоподсистемами других технологий (TDMA, FDMA, CDMA, микросоты и др.) и других частотных диапазонов. Естественно, мобильная или носимая станция сможет свободно перемещаться только между системами с Радиоинтерфейсом стандарта APCO 25, но межсистемный интерфейс позволит ей иметь связь с различными типами телекоммуникационных сетей.

Интерфейс с телефонной сетью

Радиоподсистема APCO 25 поддерживает открытый интерфейс с телефонной сетью (как с аналоговой, так и с ISDN), который, вместе с межсистемным интерфейсом, послужит путем для будущих расширений функциональных возможностей систем с открытым стандартом. Ожидается, что увеличение возможностей будет происходить через расширение стандарта так же, как это произошло с персональными компьютерами.

Интерфейс с подсистемой управления сетью (NMI)

В системах APCO 25 принят единый интерфейс с подсистемой управления сетью, независимо от производителя. Согласно нему, управление любой радиоподсистемой должно осуществляться по одной схеме. Ожидается, что построение центров управления возможно с использованием уже существующего оборудования. Так же возможно будет использовать находящиеся в эксплуатации главные центры управления сетями, включая компьютеры и телекоммуникационное оборудование.

Интерфейс с сетями передачи данных

В требованиях APCO 25 описаны 4 различных типа подсоединения к сетям передачи данных. Они включают в себя основной открытый интерфейс для подключения хост-компьютера, а также требования для поддержки трех разновидностей существующих компьютерных сетей X.25, SNA и TCP/IP.

Фактически, большее значение уделяется не физическому интерфейсу, а его логическим требованиям, которые позволят взаимодействовать по радио, как в обычных компьютерных сетях, с любым другим логически адресуемым устройством. По существу, каждая радиостанция сможет поддерживать любое компьютерное устройство, которое не будет отличаться в работе от существующих стационарных компьютерных устройств, т.е. возможно будет очень просто подключить в машине компьютер и регистрироваться в любом хост-приложении, которое существует в сети.

Интерфейс с консольной подсистемой (CSSI)

Данный интерфейс (CSSI - Console Sub-System Interface) определяет взаимодействие Радиоподсистемы с диспетчерскими пультами управления (консолями), с помощью которого обеспечивается перепрограммирование режимов работы контроллера базовой станции, управление работой Радиоподсистемы, передача специальных команд абонентам системы и т.д. Консольный интерфейс должен поддерживать два типа сервиса (режима работы) - конвенциональный и транкинговый. Кроме этого интерфейс должен поддерживать пакетную передачу данных между консолями и терминалами передачи данных, подключенными к абонентским радиостанциям.

Интерфейс с базовой станцией (FSSI)

Интерфейс с базовой станцией (FSSI - Fixed Station Subsystem Interface) определяет правила обмена информацией между Радиоподсистемой (или консольной подсистемой) и базовой станцией (или стационарной радиостанцией), который разделен на две составляющие - конвенциональную (CFSI - Conventional Fixed Station Interface) и транкинговую (TFSI - Trunking Fixed Station Interface).

Конвенциональный интерфейс в настоящее время завершен. Он имеет две разновидности - аналоговый интерфейс (CAFSI) и цифровой интерфейс (CDFSI). Аналоговый интерфейс позволяет управлять базовой станцией с помощью интерфейса E&M или тоновыми командами TRC, а цифровой интерфейс основан на VoIP технологии.

Стандарт постоянно развивается в соответствии с требованиями пользователей, поэтому в него добавляются все новые и новые интерфейсы. Тремя новыми из них являются интерфейс с устройством загрузки ключей шифрования в радиостанции, интерфейс взаимодействия с подсистемами управления ключами шифрования и интерфейс с беспроводной/мобильной консолью (B интерфейс), которые к настоящему времени еще не завершены.

Вернуться к разделу "Системы радиосвязи стандарта APCO P25"