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Comunicaciones móviles: trunking: asignación dinámica de canales
COMUNICACIONES MÓVILES fundamentalmente exp nuevos troncal seguramente más conocidos por la denominación anglosajona trunk Básicamente se trata de sistemas para las radiocomunicaciones móvilesf tanto de carácter privado cgmo de carácter públicot Mdos7on el objetivo dedáí n o la probjemática que calidad del servic Trunking Asignación dinámica de canalesMatías Anegan El aumento espectacular de la demanda de equipos y sistemas de radiotelefonía privada TP la cual ha supuesto una utilización cada vez mayor del espectro radoeléctrico dispon ble5 llegándose a la situación actual5 de una gran sobresaturación que está provocando una degradación en la calidad del servicio debido al aumento de las interferencias a causa de los fenómenos de intermodulación y5 lo que es más importante está ralentizando las concesiones de nuevos canales por la dificultad de encontrar frecuencias disponiblcs1 Este problema de co gestión del espectro no es el único que está produciendo insatisfacción en los usuarios Estos están demandando más calidad del serv cio y más y mejores facilidades5 más allá de la mera comunicación por Se está solicitando que el sistema incluya la posibilidad de servicios de valor añadidc Y todo ello opmitizando las inversiones y con ca gas administrativas y burocráticas mínimas para conseguir este tipo de servicio MONOGRÁFICO COMUNICACIONESMÓVILES BANCO OE DATOS ID CENTRALITA PRIVADA oflctusce DESMOM TEIÍFWOS ESTACIÓN BASE 1 i CONTROL CESTSAL SUPERVISIÓN ESQUEMA SIMPLIFICADO DE UN SISTEMA TRONCAL GRUPO DE USUARIOS A ESTACIÓN BASE 2 J GRUPO OE USUARIOS B ESTACIÓN 3ASEN GRUPO DE USUARIOS C OFICINAS DE DESPACHO C PRIVADAS TELEFONOS ESQUEMA TÍPICO DE SISTEMA LOCAL MONOEMPLAZAMIENTO En consecuencia1 podemos identificar claramente cuáles son las necesidades prioritarias que un sistema RTP moderno debe de satisfacen utilización eficiente del espectro radioeléctrico1 mejora de la calidad de servicio y flexibilidad y variedad en el tipo de servicios y fácilidadesI Para las dos primeras necesidades que se han enunciado anteriormente1 las administraciones responsables de la regulación del espectro radioeléctrico han planteado varias solucionesi optimización de la canalización apertura de nuevas bandas de utilización y 7o compartición de radiocanalesI Aporfación trunking Se requiere un sistema en donde los canales disponibles puedan ser compartidos por rodos los usuarios del sistema1 pero de una manera automáticaJ sin necesidad de intervención alguna del operador y con colas de espera de llamada también automática de forma que el operador de un terminal del sistema1 sólo tenga que realizar el protocolo de llamada de una sola vez5 y sea el sistema el que ponga la llamada en espera de que un canal quede desocupado para asignárselo inmediatamente al que está esperande Ha de permitid asimismoj la transmisión de mcnsajes1 e incluso la transmisión de datos5 mediante la conexión de terminales exterioresc A estos sistemas se les denomina sistemas de asignación dinámica de canales57 o también ttsistcmas troncales El concepto de asignación dinámica de los canales disponibles es ya muy antiguo en el ámbito de la telefonía 1 De todos es conocido que el número de enlaces entre centrales telefónicas es siempre inferior al de abonados de esas centrales9 y que esos enlaces se van asignando dinámicamente a los distintos usuarios telefónicos que lo rcquiereiL Este mismo concepto es el que se aplica a un sistema troncal de radiotelefonía privada modcrnot de forma que cuando un usuario teclea el código de llamada del usuario con el que desea comunican el controlador del sistema le asigna un canal libre del conjunto de canales con que está dotado el sistcma5 y en el caso de que no haya canal libre en ese instante1 lo pone en cola a la espera de que se desocupe algún canal para asignárselo inmediatamente Para ello5 el sistema ha de disponer de al menos un canal de control a través del cual se realiza todo el protocolo de señalización Todos los terminales de radio del sistema acceden a ese canal de control mientras que no están en comunicación con otro usuario1 para solicitar o recibir llamadas e instrucciones de qué canal se le ha asignado para comunican bien por que ha solicitado una llamada1 bien por que le están llamando a cL El canal de control proporciona al usuario toda una serie de facilidades y serviciosr comunicación por voz y comunicación prioritaria por voz1 llamadas de emergencia y de grupo5 conferencia entre varios usuariost transferencia y reencaminamiento de llamada1 acceso a centralitas privadas y a RAN fen casos permitidosí1 y transmisión de datos y de mensajes de estadoI Modelo básico Un esquema simplificado de sistema troncal i figura dispone de varias estaciones base1 tantas como sean necesarias para dar cobertura radioeléctrica al área de servicien controladas cada una de ellas por un control central del sis icitul Cada estación base se dimensiona con el número de canales adecuado para el conjunto de usuarios a los que tiene que servir y para un grado de servicio determinade Las oficinas de despacho de cada flota o grupo de usuarios se pueden integrar en el sistema bien vía línea telefónica dedicada5 conectándose al control centraU o vía radio medianteun transceptor fijo propioa La supervisión del funcionamiento del sistema1 tanto bajo el punto de vista técnico como opc rativo5 constituye una función fundamental para garantizar que la calidad del servicio sea la conv promctidiL Hs por ello que un sistema troncal moderno ha de disponer de un subsistema embebido tic gestión que permite realizan de forma lo más automática posible1 funciones de mantenimiento preventivo y correctivo remotas1 registro del tráfico y afiliacioiies5 tarificación5 etcétera1 Configuraciones Comenzando con la célula básica5 un sistema de cobertura local monoemplazamicnto I figura 2 puede ser representativo para una población de tamaño medio a pequeño y de orografía seiv cíILl Contamos con un subsistema de antenas que se encarga de combinar el máximo número de transceptores de radiofrecuencia en el menor número de antenas5 buscando el compromiso óptimo de aprovechamiento de torre de antenas y de desacoplo entre transceptores A este sulv sistema de antenas se conectan los N transccv tores5 en función del dimensionamiento de usuarios y por tanto de radiocanales necesariosI Uno o varios de estos transceptores serán usa dos como canal de señalización y controL La célula básica dispone también de una matriz de conmutación de audio5 que permite realizar la conexión a las líneas exteriores foficinas de despacho1 centralitas privadaSj etcl a través de una unidad de entrada7salidas1 y la interconc xión entre distintos transceptores en aquellos sistemas que puedan utilizar distintas bandas de frecuencias IVHF y UHF5 por ejemp y requieran que los usuarios de las distintas baiv das puedan comunicar entre sk ESQUEMA TÍPICO DE SISTEMA LOCAL MULTIEMPLAZAMIENTO ESQUEMA TÍPICO DE SISTEMA REGIONAL Ll control de todos los elementos antcriores5 y el diálogo con los terminales móviles y porrát les por el canal de control lo realiza un contro lador de estación1 el cual realiza las funciones de supervisión gestión y tráfico del sistema5 para lo que cuenta con los periféricos de entrada y sal da de datos y de almacenamiento magnético necesaru A partir de esta célula básica se pueden ir confi gurando sistemas más complejosI Así5 tenemos tflgura 3 el esquema de un sistema de cobert ra local multiemplazamiento1 que puede ser representativo de una ciudad media a grande con necesidades de cobertura de más de un emplazamiento Aquí5 cada estación de cobertura local está configurada en base a una célula básica sin equipamiento de periféricos en el control de estación ni algunos módulos de gestión que residirán en el control de la estación centraL lista estación está basada en una matriz de conmutación de audio de mayor capacidad que la de las células básicas5 y un controlador ceiv tral que se encarga del control de esta matriz y de sus unidades de entradasalida así como PROTECCIÓNCIVIL WBECCION GENERAL del de las estaciones de cobertura local y de la gestión y mantenimiento de todo el sisteir Por último1 en la figura 4 se representa el esquema típico de un sistema regional o nacio nal5 el cual está constituido en base a un número de áreas determinadas por la configi ración de las zonas a servir7 las cuales con una imagen prácticamente idéntica del esquema típico del sistema local miiltiemplazamiento que vimos anteriormente La única diferencia estriba en la necesidad de implantar una malla de comunicaciones redundante entre estacio nes de control central de área y crear un centro de supervisión y gestión del sistema que se conectará a los diferentes controles centrales de área1 dedicados prácticamente en exclusividad para la transmisión de datosI También vamos encontrando cada vez más usuarios que requieren servicios avanzados del tipo mixto1 tanto de transmisión de voz como de transm sión de datos5 que lo que hacen es proporek narle facilidades para aumentar el rendimiento en su trabajoI En este sentido5 no debemos olvidar que las comunicaciones móviles no dejan de ser una herramienta al servicio de aquellas personas que para realizar un trabajo necesitan estar en movimiento o que se mi ven con cierta frecuendaI Si estas nuevas necesidades del tipo servicios avanzados las situamos o las planteamos en el entorno de un sistema de radiotelefonía troiv cal públicOj es dccir1 de un sistema que va a encontrar un mundo de competencia directa con el teléfono móvil automático celular es evidente que1 si el sistema quiere alcanzar el éxito y captar abonados5 tiene que ofrecer algo que sea más atractivo que lo que tiene su conv petencia5 y esc algo entendemos que son estos servicios de tipo avanzadoP Como ejemplos1 podemos listar a continuación algunos de ellosi telemandos telemedia y telecontrolj meiv savoZj mensatextoi formación de grupos víp tualesi código personal teleagendaj radiolocw lización directa de vehículos y acceso a bancos de datosI Estos constituyen solamente una muestra de servicios avanzados que el operador puedepro porcionar a sus clientes y que estarán implcmciv tados en el sistema en la medida que el marlw ting lo aconseje Pero el sistema nunca deberá suponer una traba para su implementacióiL Es dccir5 el operador ha de elegir cuidadosamente desde el principien qué tipo de sistema compo nc pensando en la futura implementación de nuevos servicios según se lo vaya demandando el mercade Variedad de servicios TradicionalmentCj se ha considerado que un sistema de radiocomunicaciones móviles debe proporcionar un buen servicio de comunK ción punto a punto5 fundamentalmente de foníaI Actualmente5 este concepto está comeiv zando a ser obsoleto5 y ya existen sistemas Matías Anegan es Ingeniero de Telecomunicación y Director Gerente de ENSA
30 oct 2015