الهندسةهندسة الاتصالات

نظام الراديو المتنقل الخاص – Private Mobile Radio

اقرأ في هذا المقال
  • أساسيات راديو الأعمال
  • أسباب استخدام راديو الأعمال
  • تقنيات راديو الأعمال الخاصة
  • راديو MPT1327 Trunked

يُستخدم راديو الأعمال أو راديو الهاتف المحمول الخاص (Business Radio / Private Mobile Radio) على نطاق واسع داخل مجتمع الأعمال؛ لتوفير الاتصالات خارج شبكات الهاتف الخلوية العادية أو شبكات الهاتف العامة، كما تقوم أنظمة الراديو المحمول الخاصة (PMR) على توفير اتصالات أساسية للأعمال، حيث توجد حاجة للاتصالات المتنقلة مع مجموعة متنوعة من المستخدمين أي المتطلبات مختلفة تماماً عن تلك التي توفرها الشبكة الخلوية.

 

أساسيات راديو الأعمال:

 

تم إنتاج أول أنظمة راديو متنقلة (PMR) حتى تستطيع مجموعة من مستخدمي الأعمال المتنقلة من الحفاظ على الاتصال مع قاعدة باستخدام تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية، حيث استخدمت المنظمات مثل شركات سيارات الأجرة وعمال المرافق وما شابههم جميعاً هذه الأنظمة لأنّها مكنتّهم من الحفاظ على الاتصال بمكاتبهم، وبالإضافة إلى ذلك استخدمت خدمات الطوارئ أنظمتها الخاصة.

 

في البداية، كانت أنظمة الاتصالات اللاسلكية تتكون من محطة قاعدة بها عدد من محطات الراديو المحمولة، كما يستخدم الاتصال تردداً واحداً مع عمليات إرسال “الضغط والتحدث البسيط” باستخدام قناة واحدة للإرسال والاستقبال، أمّا مع ازدياد الضغط على تخصيصات الترددات الراديوية كان لا بد من مشاركة الترددات، ونظراً لأنّ الأنظمة تستخدم بشكل ثابت تقريباً تعديل التردد فقد تم استخدام طمس الإشارة بحيث يتم تشغيل الصوت من المستقبل فقط عند وجود إشارة.

 

تم استخدام التطورات المعروفة باسم تردد متعدد النغمات مزدوج (DTMF) ونغمة مستمرة نظام إسكات مشفر (CTCSS) لتمكين المستخدمين المطلوبين فقط من سماع المكالمة، وفقط عندما يتم نقل شفرة (DTF) المناسبة لترددات (CTCSS) يتم تفعيل المُستقبل ذي الصلة، كما كان العنصر الرئيسي في ذلك يُعرف باسم الكابلات، حيث كانت أنظمة الاتصالات الراديوية هذه قادرة فقط على الاتصال عبر مسافات قصيرة نسبياً.

 

استخدموا محطة قاعدة مركزية واحدة للتواصل مع جميع محطات الراديو المتنقلة، وهذا قلل بشكل كبير من منطقة تغطيتها، وللتغلب على هذا تم وضع نظام يعرف باسم الكابلات، حيث يمكن استخدام العديد من أجهزة الإرسال وربط الإشارة إلى المحطة الصحيحة.

 

أسباب استخدام راديو الأعمال:

 

مع انتقال العديد من أشكال الاتصالات اللاسلكية إلى التكنولوجيا الرقمية، كانت هناك حاجة مماثلة لإجراء نفس الترحيل لراديو الأعمال (PMR)، حيث كانت هناك أسباب عديدة للانتقال إلى التكنولوجيا الرقمية:

 

  • تحسين الكفاءة الطيفية: وذلك عند تزايد عدد مستخدمي راديو الأعمال أو الراديو المتنقل الخاص وزيادة استخدام (PMR)، كان من الضروري زيادة استخدام الطيف المتاح.

 

  • تحسين أداء نقل البيانات: مع تزايد الحاجة إلى تحسين المرونة داخل أنظمة الاتصالات كانت هناك حاجة إلى مجموعة متزايدة من قدرات نقل البيانات، كما أنّ التكنولوجيا الرقمية توفر نقل البيانات.

 

  • زيادة المرونة والميزات المحسّنة: توفر التكنولوجيا الرقمية مرونة أكبر في ما يمكن تحقيقه داخل نظام الإرسال، وبناءً على ذلك فإنّ الانتقال إلى التكنولوجيا الرقمية يتيح استخداماً أكثر فعالية للأنظمة المتاحة.

 

  • تحسين جودة الصوت: يمكن أن توفر أنظمة (PMR) الرقمية أو الأنظمة المتنقلة الأرضية جودة صوت أفضل في ظل العديد من الظروف، على الرغم من أنّها غالباً ما تحتوي على ما يمكن وصفه بأنّه صوت “رقمي”.

 

  • النطاق المحسن: تستطيع الأنظمة التي تحتاج التعديل الرقمي أن توفر نطاقاً محسناً لأنّه غالباً ما يكون من الممكن نسخ إشارة رقمية بقوة إشارة أقل من الإشارة التماثلية، ومع ذلك هناك قطع حاد للغاية عندما تنخفض قوة الإشارة يتوقف النظام فجأة عن العمل ممّا يعطي انتقالاً حاداً، حيث لا يوجد تلاشي تدريجي بين النسخ الجيد والنسخ السيئ وغير القابل للنسخ.

 

في ضوء مزايا الأشكال الرقمية، هناك حاجه مطردة إلى تقنيات الراديو المحمول الرقمي الخاص أو تقنيات راديو الأعمال، ومع ذلك فإنّ التغيير ليس بالسرعة المطلوبة في العديد من المجالات الأخرى بسبب الاستثمار المطلوب من قبل العديد من الشركات الصغيرة التي تعمل بها الأنظمة التناظرية بشكل جيد.

 

تقنيات راديو الأعمال الخاصة:

 

  • الراديو التناظري الخاص المتنقل (Analogue Private Mobile Radio): لا تُحدد الأنظمة الراديوية التماثلية عادةً بنفس الطريقة التي تتطلبها الأنظمة الرقمية، وعادة ما تستخدم (FM) ولها متطلبات عرض النطاق الترددي (25 كيلو هرتز).

 

  • ربط الراديو المحمول الخاص (Trunked Private Mobile Radio): هو نظام يمكن من خلاله لأنظمة (PMR) العمل على مساحة واسعة، حيث يتم التقاط الإشارات من المحطة البعيدة وتوصيلها بالمحطة المحلية.

 

  • راديو MPT 1327: هو المعيار الأكثر استخداماً للراديو التماثلي، حيث تم تطويره في الأصل في المملكة المتحدة من قبل وزارة البريد والاتصالات السلكية واللاسلكية آنذاك (MPT)، وقد تم اعتماده على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم.

 

  • تترا (TETRA): كان هذا أحد المعايير الرقمية الأولى التي تم إطلاقها، في الأصل كانت الأحرف ترمز إلى “Trans European Trunked Radio”، ولكن نظراً لاستخدام النظام الآن خارج أوروبا فإنّ الاختصار الآن يشير إلى “Terrestrial Trunked Radio”، حيث تنتشر تترا على نطاق واسع وخاصةً لخدمات الطوارئ.

 

راديو MPT1327 Trunked:

 

تُستخدم نسخة مجزأة من مفهوم الراديو المتنقل الخاص (PMR) الذي تم تعريفه بموجب معيار (MPT1327) على نطاق واسع، ويوفر مزايا كبيرة على أنظمة المحطة المفردة الأبسط المستخدمة، حيث يتيح (MPT1327) للمحطات التواصل عبر مناطق أوسع بالإضافة إلى وجود مرافق إضافية.

 

بسبب التكلفة العالية جداً لإنتاج الشبكات المترابطة، يتم تفعيلها عادةً من قبل شركات تأجير كبيرة أو اتحادات تقدم خدمة لعدد كبير من المستخدمين، وفي ضوء المجالات الأوسع التي تغطيها هذه الشبكات والتعقيد الأكبر، يجب توحيد المعدات بحيث يمكن للموردين التصنيع بكميات أكبر، وبالتالي تقليل التكاليف إلى مستويات مقبولة، حيث تتبع معظم أنظمة الراديو ذات قنوات الاتصال تنسيق (MPT1327).

 

أساسيات الراديو MPT1327 Trunked:

 

لتحقيق (PMR Trunked) تم إنتاج شبكة من المحطات، حيث ترتبط هذه المحطات بشكل عام باستخدام الخطوط الأرضية، على الرغم من استخدام الألياف الضوئية ووصلات الاتصالات الراديوية من نقطة إلى نقطة، وبهذه الطريقة تستطيع المحطات القاعدية المختلفة التواصل مع بعضها البعض، ولكي تكون قادراً على نقل المعلومات الصوتية، وتشغيل مجموعة متنوعة من المهام التنظيمية المطلوبة، يحتاج النظام توفر أنواع مختلفة من القنوات، وهذه هي قنوات التحكم التي يوجد بها قناة واحدة في كل اتجاه لكل محطة أساسية أو وحدة تحكم نظام التوصيل (TSC).

 

يتم العمل على تحديد عدد من قنوات التحكم، بحيث لا تقوم المحطات القاعدية المجاورة مع بعضها البعض بالتداخل، وتعمل المحطات المتنقلة بمسح القنوات المختلفة لتحديد موقع أقوى إشارة قناة تحكم وبالإضافة إلى ذلك توجد قنوات المرور، كما تعمل المواصفات على دعم ما يصل إلى (1024 قناة مرور) مختلفة لاستخدامها، وبهذه الطريقة يمكن للمحطة الأساسية أن تدعم عدداً كبيراً من المحطات المتنقلة المختلفة التي تتواصل في نفس الوقت، ومع ذلك بالنسبة للأنظمة الصغيرة ذات القنوات القليلة فقط قد تعمل قناة التحكم أيضاً كقناة حركة غير مخصصة.

 

يتم استخدام قنوات التحكم لإرسال الإشارات بمعدل (1200 بت في الثانية) مع تعديل الموجة الحاملة الفرعية (FFSK)، وهي منتجة للاستخدام من قبل وحدات راديو متنقلة ثنائية الاتجاه نصف ثنائية التردد و(TSC) مزدوج الاتجاه بالكامل، وللتشغيل الناجح من الضروري أن يعرف النظام مكان وجود الهواتف المحمولة بحيث يمكن توجيه المكالمات إليها، حيث يتم تحقيق ذلك عن طريق استقصاء المحطات القاعدية للمحطات المتنقلة باستخدام قناة التحكم.

 

لإجراء مكالمة صادرة، يرسل الهاتف المحمول طلباً إلى المحطة الأساسية كما هو مطلوب في تدفق بيانات قناة التحكم من المحطة الأساسية، كما يُرسل الهاتف المحمول رمزه الخاص إلى جانب رمز وجهة المكالمة إمّا هاتف محمول آخر أو مكتب تحكم، حيث يعمل برنامج ودائرة التحكم داخل المحطة الأساسية ومنطقة معالجة التحكم المركزية للشبكة بتهيئة الشبكة، بحيث يتم تخصيص قناة للصوت أي قناة المرور كما يقوم أيضاً بإعداد التبديل في الشبكة لتوجيه المكالمة إلى الوجهة المطلوبة.

 

لإعطاء المحطة المتنقلة القدرة على تلقي مكالمة، يتم ترحيلها عبر تدفق بيانات قناة التحكم الواردة للإشارة إلى وجود مكالمة واردة، حيث يتم تخصيص القنوات وإعداد التحويل لتوفير التوجيه الصحيح للمكالمة، كما لا تتوفر وسيلة لتسليم الهاتف المحمول من محطة قاعدة إلى أخرى إذا انتقل خارج نطاق المحطة الأساسية التي يتم من خلالها إجراء المكالمة، وبهذه الطريقة يكون النظام ليس شكلاً من أشكال الهاتف الخلوي، لذلك من الضروري أن تظل المحطة المتنقلة داخل منطقة خدمة المحطة الأساسية التي يتم من خلالها إجراء أي نداءات.

 

أنواع رسائل قناة التحكم MPT1327:

 

  • رسائل الوها (Aloha messages): ترسل بواسطة المحطة الأساسية للدعوة ومحطات متنقلة للوصول إلى النظام.

 

  • الطلبات (Requests): يتم إرسالها عن طريق وحدات الراديو لطلب إعداد مكالمة.

 

  • رسائل (Ahoy): يتم إرسالها بواسطة المحطة الأساسية للمطالبة برد من وحدة راديو معينة، كما قد يتم إرسال هذا لمطالبة وحدة الراديو بإرسال المعرف الفريد الخاص به؛ للتأكد من أنّه ينبغي نقل حركة المرور عبر المحطة الأساسية.

 

  • شكر وتقدير (Acknowledgements): يتم إرسالها من قبل كل من المحطات الأساسية ووحدات الراديو المتنقلة؛ لتأكيد البيانات المرسلة.

 

  • الذهاب إلى رسائل القناة (Go to channel messages): توجه هذه الرسائل وحدة راديو متنقلة معينة للانتقال إلى قناة المرور المخصصة.

 

  • رسائل العنوان الفردي (Single address messages): يتم إرسالها فقط من خلال وحدات الراديو المحمولة.

 

  • رسائل البيانات القصيرة (Short data messages): يمكن إرسالها إمّا عن طريق المحطة الأساسية أو وحدة الراديو المتنقلة.

 

  • رسائل متنوعة (Miscellaneous messages): مرسلة من المحطة الأساسية لتطبيقات التحكم.

 

المصدر
Business Radio / Private Mobile Radio BasicsMPT1327 Trunked Radio StandardPrivate Mobile RadioMPT 1327 Trunking

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى