Что такое комбайнер в радиосвязи

Что такое комбайнер и для чего он нужен?

Что такое комбайнер и как он работает совместно с репитерами

Под комбайнерами в сетях сотовой связи подразумеваются «мосты сложения», основная функция которых заключается в создании развязки для одного или нескольких каналов мобильной связи разной частоты. Тем самым, подобные устройства позволяют нескольким репитерам сотовой связи совместно использовать одну распределённую кабельную сеть или совместно работать с одной внешней антенной.

Комбайнеры работают бинаправленно, и таким образом могут применяться как для сложения, так и для разделения сигналов приёма и передачи. Подобные устройства применяются как на базовых станциях операторов сотовой связи, так и в системах усиления сигнала, при суммировании сигналов от репитеров, работающих на разных частотах.

В сетях сотовой связи различают два основных вида комбайнеров:

Для примера можно рассмотреть мультидиапазонный комбайнер, у которого четыре порта с фиксированной полосой частот (GSM 900 МГц / DCS 1800 МГц / UMTS (3G) 2000 МГц / LTE 2500 МГц) и один порт с полной полосой.

К каждому из четырёх портов с фиксированной полосой можно подключить кабель от репитера соответствующего диапазона, и путём сложения сигналов на выходе комбайнера мы получим сигналы сразу от всех подключённых к нему устройств.

Соответственно подключив кабель в порт с полной полосой, на выходе комбайнера мы получим разделение сигналов на фиксированные полосы частот.

Положительные и отрицательные моменты использования комбайнеров

Комбайнеры для сетей сотовой связи очень надежны и просты в обслуживании. Основное их преимущество заключается в том, что комбайнеры позволяют суммировать сигналы от различных источников с высоким коэффициентом развязки между портами (до 55 дБ). Отличные характеристики ИМ предотвращают взаимные помехи в связанных системах приемопередающего оборудования.

Источник

Что такое комбайнер в радиосвязи

Итак, что же скрывается за термином «транковая система»? Как ни парадоксально, но мы пользуемся ею каждый день, даже не задумываясь об этом. Именно на принципе транкинга основано действие современных АТС. Давайте проследим, что же происходит, когда вы пытаетесь позвонить с домашнего телефона, допустим, своему другу. Вы снимаете трубку, дожидаетесь сигнала «линия свободна», затем набираете номер и ждёте ответа. Все остальные действия выполняет АТС: она выбирает один из свободных каналов связи и коммутирует (связывает) ваш телефонный аппарат с телефонным аппаратом друга. По окончании разговора линия, которая была использована, освобождается и становится доступной для использования уже другими людьми. Как вы догадываетесь, число линий связи ограничено и заведомо меньше необходимого для соединения всех телефонных аппаратов в городе. Таким образом, АТС контролирует распределение ограниченного числа линий между большим количеством абонентов. Предполагается, что ситуация, когда все абоненты вдруг решат одновременно связаться друг с другом, не возникнет. Следовательно, необходимо правильно рассчитать минимально необходимое число каналов связи, чтобы в процессе работы не возникали проблемы, связанные с их нехваткой. Этот вопрос эффективно решается с использованием математической теории систем массового обслуживания.

Рис. 1. В транковой телефонии абонент просто набирает номер, и АТС выделяет свободную линию, по которой можно вести разговор.

Что такое транковая радиосистема?

Рис.2. В транковых радиосистемах абонент запрашивает разрешение на разговор, а центральный контроллер (состоящий из нескольких репитеров) выделяет канал, по которому можно вести разговор.

В обычных системах радиосвязи пользователю приходится вручную перенастраиваться на свободный радиоканал, в системах транковой связи эту работу берёт на себя центральный контроллер, который сам выделяет двум радиостанциям свободный канал. Таким образом, пользователю нужно просто набрать номер вызываемого абонента, остальное система сделает сама. Транковой системе можно дать следующее определение: Автоматическое и динамическое распределение небольшого числа каналов среди большого числа радиопользователей.

Рис.3. Диаграмма загрузки пятиканальной транковой системы. Нижний график показывает случаи блокировки вызова, когда все пять каналов системы заняты.

Области применения систем транковой радиосвязи

Виды транковой радиосвязи

В России наиболее известными протоколами являются SmarTrunk II, MPT1327, LTR.

Если классифицировать транковые системы по числу абонентов, то можно выделить три группы:

• малые, в которых число абонентов не превышает 300 человек. При построении таких систем используется протокол SmarTrunk II;
• средние, число абонентов которых не превышает 3000 человек. Чаще всего при создании таких систем применяется стандарт LTR;
• большие, с числом абонентов, превышающим 3000 человек. В этом случае чаще всего используется протокол MPT 1327.

Сравнение методов транкинга

Метод выделенного канала имеет несколько недостатков по сравнению с методом распределённого управления. Один из них заключается в том, что при использовании выделенного канала все запросы осуществляются с его участием, следовательно, надо каким-то образом избегать коллизий при передаче данных. Другой недостаток заключается в том, что система с выделенным каналом должна обрабатывать запросы последовательно, и по мере увеличения загрузки и уменьшения числа доступных каналов число запросов растёт экспоненциально, так что мобильные устройства вынуждены бороться друг с другом за один канал.

Одним из преимуществ метода распределённого управления является то, что доступ можно получить по любому, свободному в данный момент каналу. Репитеры определяют свободный канал и передают эту информацию в потоке данных, который существует совместно с голосовой информацией. Это означает, что каждый репитер поддерживает свой поток данных и обрабатывает все запросы на своём канале. Обработка коллизий производится мобильными устройствами, что обеспечивает параллельную обработку вызовов.

Другое преимущество метода распределённого управления заключается в том, что голосовые данные передаются по всем каналам, тогда как в методе выделенного канала управляющий канал, как правило, не может быть использован подобным образом. На рисунке показана скорость блокировки пятиканальной системы в сравнении со скоростью блокировки четырёхканальной системы (один канал используется для управления). Видно, что время блокировки пятиканальной системы значительно меньше.

Рис.4. Сравнение времени блокировки.

Как правило, в транковых системах время простоя (время между двумя соседними передачами) не используется при переговорах. Канал удерживается только на время передачи, а время между передачами может быть использовано другими людьми, совершающими вызовы. И только при ведении телефонных переговоров канал удерживается постоянно.

Мобильные устройства, применяемые в системах транковой связи, должны быть запрограммированы для работы на определённой частоте (как правило, 800 или 900 МГц); многие функции (например, выбор канала, проверка канала перед передачей) выполняются автоматически.

С каждым репитером может быть связано до 250 ID кодов. ID код и номер домашнего репитера образуют адрес мобильного устройства в сети. Таким образом, в системе, содержащей 20 репитеров, максимальное число абонентов составляет 5000. ID код может быть назначен либо одному мобильному устройству, либо сразу нескольким.

Структурная схема базовой станции для системы транковой радиосвязи

На рисунке 5 приведена структурная схема базовой станции в случае использования одного канала.

Репитер состоит из ретранслятора, предназначенного для приёма сигналов абонентских радиостанций, его усиления и передачи, и контроллера транкового канала, который выполняет управляющие функции.

Источник питания предназначен для репитера. Как правило, он допускает возможность перехода на аккумуляторную батарею при отключении питания.

Рассмотренная схема является достаточно простой и эффективной, однако в реальных условиях одного транкового канала оказывается недостаточно. Поэтому применяют системы, содержащие два и более каналов. На рисунке показана схема системы, содержащей четыре независимых канала. Как видно, основное отличие от предыдущего варианта заключается в антенно-фидерном тракте, где появляются ещё два устройства: приёмная распредпанель и комбайнер.

Приёмная распредпанель обеспечивает одинаковый входной сигнал для каждого репитера в системе, как если бы репитер был подключен напрямую к антенне.

Также отдельно вынесен источник бесперебойного питания, который просто обязан присутствовать в системе, ибо отсутствие связи в чрезвычайных обстоятельствах может привести к непредсказуемым последствиям.

Рассмотренную систему легко расширить, то есть в случае правильного проектирования число каналов можно увеличить достаточно безболезненно.

Обзор моделей радиотелефонов.
В настоящее время оборудование для базовых станций и абонентские устройства для систем транковой радиосвязи производит большое число компаний. Из них наибольшей известностью пользуются Motorola, Nokia, Ericsson, SmarTrunk Systems и другие. Для примера рассмотрим несколько моделей радиотелефонов, производимых компанией Nokia.

Определив основное назначение транковой радиосвязи, рассмотрев и сравнив ее стандарты, изучив принципы построения центрального контроллера и, наконец, ознакомившись с некоторыми моделями радиостанций, мы получили общее представление о том, что такое системы транковой радиосвязи. Необходимо отметить, что в настоящее время они продолжают активно развиваться, разрабатываются новые стандарты и оборудование. Число спроектированных и запущенных в эксплуатацию систем транковой связи растёт с каждым годом. Безусловно, у них есть будущее.

Источник

Системы сложения мощности передатчиков

Гибридные комбайнерные системы

Наиболее простыми являются гибридные комбайнерные системы (с использованием обычных сумматоров). Их преимущество заключается в том, что они позволяют использовать любой частотный разнос между каналами. Однако, при использовании гибридных систем, приходиться терять как минимум 50% мощности на каждом двухканальном мосте сложения. Получается, что если мы складываем два канала, к антенне мы можем подвести только 50% мощности от каждого канала, если складываем 4 канала, то к антенне мы можем подвести только 25% мощности от каждого канала, если складываем 8 каналов, то к антенне мы можем подвести только 12.5% мощности от каждого канала.

И это лишь с учетом потерь на сумматорах. Добавив к этому потери на ферритовых изоляторах, фильтрах и ВЧ соединениях ситуация усугубиться. Практически, используя 8-канальный гибридный комбайнер и передатчики мощностью по 100 Вт, на антенном выходе будет не более 6-7 Вт от каждого канала. Добавим затухание в фидере между комбайнерной системой и антенной и получим мощность около 4 Вт. Именно поэтому, при использовании гибридных комбайнеров максимальное число каналов не превышает 8-ми.

Резонаторные комбайнерные системы

Резонаторные комбайнерные системы (по-другому их также называют фильтровыми или cavity комбайнерами) имеют меньшее затухание сигнала. При этом, чем больше расстояние по частоте будет между соседними каналами, тем меньше будет вносимое комбайнерной системой затухание. Однако резонаторные комбайнеры не могут быть использованы при частотном разносе между каналами менее 50-300 кГц (в зависимости от диапазона и конструктивного исполнения).

С помощью резонаторных комбайнерных систем можно строить системы связи с числом каналов от 3-х и более (вплоть до 15-20). Но и для них есть пределы по максимальному числу каналов. В реальной жизни, при падении мощности, подводимой к антенне до уровня 4-6 Вт от каждого канала, принимается решение о необходимости установки второй комбайнерной системы и соответственно второго фидера и второй антенной системы. Это связано с необходимостью поддержки баланса между мощностью портативных радиостанций (4-5 Вт) и излучаемой мощности передатчиков центрального оборудования. Если в вашей системе связи работают абоненты, использующие автомобильные радиостанции, то желательно чтобы уровень мощности на выходе комбайнерной системы от каждого канала был не ниже 15-20 Вт.

Традиционно, практически все они строятся по принципу «звезда», однако это налагает некоторые неудобства при их расширении.

Совершенно другой запатентованный способ соединения резонаторов (T-Pass®) использует компания TX RX Systems, который максимально облегчает расширение комбайнерной системы. При добавлении очередного канала, какая либо модификация существующей части комбайнерной системы совершенно не требуется.

Составные части систем сложения мощности

В состав всех современных систем сложения мощности входят ферритовые изоляторы, приемный усилитель-распределитель и полосовые фильтры на прием и передачу.

Неотъемлемой составной частью каждой комбайнерной системы являются ферритовые изоляторы (или по-другому вентили). Их использование сводит к минимуму интермодуляционные помехи, которые возникают в эфире при одновременной работе нескольких передатчиков. Они ставятся в разрыв между передатчиком и системой сложения мощности и пропускают сигнал от передатчика к системе сложения мощности, блокируя сигналы от других передатчиков в обратную сторону.

В большинстве случаев для упрощения монтажа и уменьшения стоимости радиосистемы используется одна антенная система для приема и передачи. Для этого в состав комбайнерной системы включается полосовой антенно-разделительный фильтр. Такое решение при небольшом количестве каналов (до 6-ти) не ухудшает характеристик радиосистемы. При большем количестве каналов или при недостаточном разносе частот приема и передачи желательно использовать раздельные приемную и передающую антенны, для чего в состав комбайнерной системы включаются два раздельных полосовых фильтра на прием и передачу.

В зависимости от числа каналов, разноса частот между ними и других факторов в проектируемых многоканальных радиосистемах мы используем комбайнерные системы различного типа и различных производителей. Как правило, это резонаторные системы T-Pass® компании TX RX Systems, а иногда это резонаторные и гибридные системы компаний EMR и Telewave.

Источник

Комбайнеры гибридные

Передающий комбайнер используется для обеспечения одновременной работы нескольких передатчиков в многоканальной транкинговой системе на одну общую антенну. При этом выходные цепи этих передатчиков будут надежно защищены от мощных сигналов соседних передающих устройств, а также наведенных из эфира. Это позволит предотвратить возникновение интермодуляционных помех.

Различают два типа комбайнеров: гибридные и на объемных резонаторах.

Основными элементами конструкции гибридного комбайнера являются ферритовые изоляторы (вентили) и гибридные ответвители. Изоляторы, представляющие собой ферритовые циркуляторы, на один из портов которых присоединена согласованная нагрузка, обеспечивают однонаправленную проводимость сигнала.

Использование в гибридных комбайнерах одиночных или двойных изоляторов позволяет обеспечить уровень изоляции в 60 или 80 dB соответственно.

Гибридный ответвитель работает на принципе фазового сложения двух сигналов. Его уникальность заключается в том, что между входными портами «А» (см. рисунок) существует развязка около 30 dB, а на участке «А-Выход» потери в 3 dB, т.е. половина мощности от каждого передатчика. Именно эта мощность и рассеивается на балластной нагрузке R.

Встроенные в изоляторы нагрузки снижают стоимость комбайнера, применяемого на средних мощностях (50 Вт).

Стандартная панель рассчитана на крепление комбайнеров серии «СН» в 19″ стойку.

Отсутствие температурозависимых резонансных цепей разрешает эксплуатацию при любых условиях.

При построении многоканального ретранслятора обязательно позаботьтесь о выходном полосовом фильтре, пропускающем все каналы, заведенные на комбайнер. Как указывалось выше, гибридный комбайнер не имеет узко-резонансных селективных цепей и сам по себе не устраняет излучение шумов передатчиков в эфир.

Фирмой «Радиал» выпускаются комбайнеры на диапазоны 136-174, 300-360, 400-490 МГц для объединения 2-х и 4-х передатчиков.

Схема двухканального гибридного комбайнера на двойных вентилях

Информация, представленная на этой странице не является официальной офертой.
Для уточнения актуальных параметров свяжитесь с отделом продаж перед оформлением заказа.

Источник

Что такое комбайнер в радиосвязи

Помимо аксессуаров нами представлено сопутствующее оборудование – антенные сплиттеры и комбайнеры. Данный вид устройств позволяет создавать мультиканальные радиосистемы с невероятной легкостью. Позвольте мне показать Вам, насколько просто собираются такие схемы.

Антенные сплитеры представляют собой оборудование, позволяющее подключить нескольких радиоприемников к общим антеннам. Существуют как пассивные сплиттеры, которые разделяют полученный сигнал без усиления, так и активные, в которых сигнал подвергается усилению с целью недопущения ухудшения качества сигнала. В нашем магазине имеются как пассивные, так и активные сплиттеры.

Рассмотрим вариант построения радиосистемы на примере активного сплиттера Sennheiser ASA 1.

Антенный сплиттер Sennheiser ASA 1

Данный сплиттер был спроектирован с целью предоставить возможность распределения высокочастотного сигнала, поступающего с антенн, на несколько ресиверов в мультиканальных системах. До четырех ресиверов могут получать сигнал с двух общих антенн. Так как сплиттер является активным, то встроенный усилитель обеспечивает хороший уровень сигнала на каждом из ресиверов.

Схема подключения антенного сплиттера

Антенные комбайнеры используются по другую сторону радиосистем, на передающей стороне. С их помощью можно использовать одну антенну на несколько передатчиков. Рассмотрим построение многоканальной передающей системы с использованием одной антенны на примере устройства Sennheiser AC 3.

Антенный комбайнер Sennheiser AC 3

Sennheiser AC 3 представляет собой активный комбайнер, к помощью которого можно комбинировать сигналы с четырех передатчиков Sennheiser SR 300 IEM G3 для использования с одной антенной. В данном примере используется антенна Sennheiser A 2003-UHF. Как и в случае с активным сплиттером, который мы рассмотрели ранее, данный комбайнер обладает встроенным усилителем. Данное устройство, как и рассмотренный выше сплиттер, обладает возможностью подачи питания на все четыре передатчика через BNC.
Схема подключения крайне проста, антенна подключается к разъему для антенны ANT REF OUT, а передатчики в разъемы RF IN 1-4. Все, система готова.

Схема подключения антенного комбайнера

Важно понимать, что только оригинальное оборудование гарантирует правильную работоспособность всей системы. У нас Вы найдете только оригинальную продукцию компании Sennheiser, и мы гарантируем надежность всего оборудования.

В нашем магазине можно найти аксессуар на любой вкус, мы поможем подобрать Вам именно то, что Вам нужно, будь то простой чехол или сложная радиосистема. Мы всегда ждем Вас и будем рады Вам помочь!

Если Вас заинтересовало оборудование Sennheiser, обращайтесь к нам по телефону 8-800-500-94-52 (бесплатный звонок по всей России) или напишите на почту info@globalsystems.ru

8-800-500-94-52 | +7 (495) 988-34-19
info@globalsystems.ru

QR-КОНТАКТЫ

ПРИСОЕДИНЯЙСЯ К НАМ В СОЦСЕТЯХ!

Компания Global Systems занимается комплексными поставками и розничной продажей профессионального видео, аудио оборудования, проектно-монтажными работами и техническим консультированием в данной области. Аккредитована для участия в электронных торгах. На данный момент наша компания является ведущим дистрибьютером ряда известных брендов профессионального аудио/видео оборудования и аксессуаров.

Нашли ошибку? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Источник