Ргр Системи мобільного зв’язку

Проектування мережі транкінгового зв'язку стандарту TETRA

Мета роботи : вивчення технічних характеристик і отримання навичок проектування транкінгової мережі цифрового стандарту TETRA.

1. Основні характеристики стандарту tetra

Стандарт TETRA (TETRA - Terrestrial Trunked Radio) - перший і доки єдиний відкритий загальноєвропейський стандарт цифрового транкінгового радіотелефонного зв'язку. Основними елементами транкінгової мережі стандарту TETRA є:

^{− інфраструктура управління і комутації SwMI (Switching and}

^{Management Infrastruture)}

^{− абонентські термінали MS (Mobile Station).}

^{У інфраструктуру управління і комутації SwMI входять центри комутації / маршрутизації} (SW / Router), базові станції (BS), диспетчерські пульти (DWS), центр управління системою (NMWS), шлюзи в інші мережі (GW PABX, PSTN, ISDN, PDN), сервери додатків.

У мережі TETRA підтримуються індивідуальні і групові виклики(см рис.1.1) через SwMI і може забезпечуватися обмін з фіксованими абонентами(диспетчерами, абонентами ТФЗК і інших мереж).

Окрім транкинговой зв'язку (Trunk Mode Operation – TMO) підтримується режим прямого зв'язку (Direct Mode Operation – DMO), при якому інфраструктура SwMI не використовується: абонентські радіостанції здійснюють двосторонній радіозв'язок на спеціально виділених і запрограмованих для режиму DMO частотах.

Рис.1.1. Режими зв'язку в системі TETRA

Збільшення дальності зв'язку досягається за рахунок використання ретранcляторов сигналів як для транкингового режиму -- TM REP, так і для режиму прямого зв'язку – DM REP (див. рис.1.2).

Рис.1.2. Використання ретрансляції при DMO

Взаємодія абонентської станції в режимі DMO з мережею TMO може підтримуватися через спеціальні шлюзи (DMO GATE) чи ретранслятор/шлюз – DM REP/GATE (див. рис.1.3).

Рис.1.3. Використання шлюзу-ретранслятора

Абонентська радіостанція може працювати в режимі "подвійного спостереження " (DW-MS) : у режимі TMO і, одночасно, в режимі DMO.

Для систем TETRA виділені частоти в діапазонах 380-400(для служб громадської безпеки), 410-430, 450-470, 806-876 Мгц. Радіоінтерфейс

стандарту припускає роботу в сітці частот з кроком 25 кГц. Стандарт регламентує дуплексне рознесення 10 Мгц для частот нижче 700 Мгц і 45 Мгц для частот вище 700 Мгц.У стандарті застосовується метод множинного доступу з тимчасовим розділенням TDMA, завдяки якому на одній частоті, що несе, організовуються чотири логічні канали, - 1 службовий +3 розмовних.

Для перетворення мови застосовується кодек з алгоритмом типу ACELP.

Швидкість цифрового потоку на виході кодека складає 4,8 кбит/с.

Для виявлення і виправлення помилок в канальному кодуванні застосовуються технології Forward Error Correction (FEC) і Cyclic Redundancy Check (CRC) у вигляді чотирьох процедур: блокового кодування (block-encoding), згортального кодування (convolutional encoding), перемеження (interleaving) і шифрування (scrambling), після чого формуються інформаційні канали. Швидкість вихідного потоку рівна 36 кбит/с.

У стандарті використовується маніпуляція ^{π/4 DQPSK (Differential Quadrature}

^{Phase Shift Keying.} Модулюючий потік подається на модулятор через фільтр

з імпульсною характеристикою "припіднятий косинус" (raised cosine) для мінімізації міжсимвольних спотворень. Далі послідовність біт розбивається на пари(дибіти), комбінація яких визначає відносне зрушення фази (+ π/4, - π/4, + 3π/4, - 3π/4), т.ч. за один такт передається два біти. Це дозволяє в два рази понизити швидкість модуляції використовуючи смугу радіоканалу тільки 25 кГц.

Нижче наводяться таблиці класів потужності апаратури TETRA.

_{Таблиця 1.1} Класи потужності передавачів _БС

Клас потужності (Варіант)	Номінальне значення, дБм	Номінальне значення, Вт
1	46	40
2	44	25
3	42	15
4	40	10
5	38	6.3
6	36	4
7	34	2.5
8	32	1.6
9	30	1
10	28	0.6

_{Таблиця 1.2} Класи потужності передавачів _АС

Клас потужності	Номінальне значення, дБм	Номінальне значення, Вт
1	45	30
1L	42.5	17.5
2	40	10
2L	37.5	5.6
3	35	3
3L	32.5	1.8
4	30	1
4L	27.5	0.56

2. МАЛА СИСТЕМА DSS-500 СТАНДАРТУ TETRA

Проектування мережі пропонується виконувати на базі малої системи DSS-

500 стандарту TETRA відомої фірми Rohde&Schwarz BICK Mobilfunk і репітерів для розширення зони покриття.

Приклад побудови мережі на базі DSS-500 приведений на рис. 2.1. Мережа складається з 4 зон в яких може використовуватися максимум 8 несучих частот.

У мережі використовується наступна апаратура:

DSS-500 – цифровий комутатор, виконаний в єдиному блоці з базовою станцією(до 8 радіоканалів). До DSS - 500 може підключатися додатково до 3-х периферійних базових станцій типу DTX - 500 або ТОВ-500, диспетчерські термінали, термінал управління мережею. Через нього організовується стик із зовнішніми мережами;

DTX-500 – базова станція зовнішнього виконання на 1-8 частот, що несуть;

ТОВ-500 – мала базова станція(вага 13 кг) зовнішнього виконання на 1-2 частоти, що несуть. Призначена для установки на щоглі у безпосередній близькості від антени.

Рис.2.1Приклад побудови мережі на базі DSS-500

Для розширення зони обслуговування, коли встановлювати базову станцію економічно невигідно(наприклад, для невеликої кількості видалених абонентів), можна використати репітери (див. мал. 2.1). Репітери з вибором каналу для мереж TETRA можуть бути запрограмовані на 4 канали(несучі) по вибору в частотному діапазоні користувача. Тільки вибрані канали підсилюються репітером. Репітери можуть з'єднуватися з БС за допомогою ВОЛС.

У роботі пропонується використати репітер Avitec СSR-414 з наступними параметрами: робоча смуга частот в діапазоні 380-420, 390-430 МГц;

кількість несучих частот 1-4; коефіцієнт підсилення 50-80 дБм; коефіцієнт шуму

<5 дБм при максимальному вихідному рівні; розміри 600х300х125 мм.

Чутливість репітера слід вважати рівною чутливості приймачів БС.