ПТСМС / Tema_19

Тема 19. Транкинговая система TETRA

Стандарт TETRA создавался Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (European Telecommunications Standards Institute, ETSI) как единый общеевропейский стандарт цифровой транкинговой радиосвязи. До апреля 1997 г. аббревиатура TETRA означала Трансевропейское транкинговое радио (Trans-Eupopean Trunked RAdio). Впоследствии, когда интерес к стандарту TETRA вышел за пределы Европы, смысл аббревиатуры TETRA изменился и стал расшифровываться как Наземное Транкинговое Радио (TErresstrial Trunked RAdio).

Стандарт TETRA разработан на основе технических решений и рекомендаций стандарта GSM. Системы стандарта TETRA ориентированы на совместное использование различными группами пользователей – правоохранительными органами, промышленными, транспортными предприятиями и предприятиями сферы коммунальных услуг.

TETRA – открытый стандарт, т.е. предполагается, что оборудование различных производителей совместимо. Доступ к спецификациям TETRA свободен для всех заинтересованных сторон, вступивших в ассоциацию «Меморандум о взаимопонимании и содействии стандарту TETRA» (MoU TETRA). Ассоциация объединяет разработчиков, производителей, испытательные лаборатории и пользователей оборудования из различных стран. Наиболее известные системы TETRA разработаны фирмами Nokia (Nokia TETRA), Motorola (Dimetra), OTE (ELETTRA).

Стандарт TETRA состоит из трех стандартов, описывающих:

−интегрированную систему передачи речи и данных TETRA V+D (TETRA Voice+Data);

−вариант транкинговой системы, ориентированной только на передачу данных TETRA PRO (TETRA Packet Data Optimized);

−конвенциальную связь – прямой режим передачи DMO (Direct Mode Operation).

TETRA – стандарт цифровой транкинговой системы.

Системы TETRA могут работать в диапазоне 150–900 МГц. Радиоинтерфейс стандарта TETRA предполагает работу в стандартной сетке частот с шагом 25 кГц. Дуплексный канал организуется с помощью технологии частотного дуплекса (FDD) с минимальным разносом 10 МГц. Тип модуляции радиоканала – дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом π/4 (π/4–DQPSK). Общая пропускная способность радиоканала составляет 36 Кбит/с. Однако передача синхросигналов и сигналов коррекции ошибок снизила информационную скорость до 28,8 Кбит/с. С помощью технологии TDMA на одной несущей организуется 4 логических канала со скоростью 7,2 Кбит/с. Для передачи речи используется 4,8 Кбит/с, а оставшиеся 2,4 Кбит/с отводятся для передачи кода коррекции ошибок. Для кодирования речи используется речевой

кодек ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги).

При передаче данных для одного сеанса связи (одному абоненту) может выделяться от 1 до 4 каналов с различным уровнем защиты (шифрования) данных (табл. 19.1).

Таблица 19.1. Возможности стандарта по передаче защищенных данных

Структура кадра (рис. 19.1) представляет собой четыре временных интервала на кадр TDMA. Временной интервал равен 14,67 мс. В течение временного интервала передается 510 бит. Восемнадцать кадров TDMA образуют мультикадр, один из кадров которого используется для передачи управляющей информации. 60 мультикадров образуют гиперкадр.

Рис. 19.1. Структура кадра в системах TETRA

Стандарт TETRA позволяет строить системы как с выделенным, так и с распределенным частотным каналом управления. В первом случае для передачи управляющей информации выделяется один из частотных

каналов, во втором – управляющая информация передается в одном из четырех временных интервалов кадра или в 18 кадре мультикадра.

Система стандарта TETRA может функционировать в следующих режимах:

−транкинговой связи (ТМО – Trunked Mode Operation);

−с открытым каналом;

−непосредственной связи.

Втранковом режиме реализованы:

−транкинг сообщений – канал предоставляется абонентам на время сеанса связи;

−транкинг передачи – канал предоставляется абонентам на время одной передачи;

−квазитранкинг передачи – канал предоставляется абонентам на время одной передачи, но с задержкой освобождения. Это позволяет уменьшить количество управляющих сигналов.

Врежиме с открытым каналом группа пользователей имеет возможность использования канала связи без процедуры установления соединения.

Врежиме непосредственной связи соединение устанавливается непосредственно между абонентскими станциями без участия базовых станций.

Мобильные станции TETRA могут функционировать в режиме «двойного наблюдения» (Dual Watch). В этом режиме они могут принять вызов как по каналу ТМО, так и по каналу DMO.

Спецификация стандарта TETRA не накладывает ограничений на архитектуру сети связи. Благодаря модульному принципу построения могут быть реализованы различные конфигурации сетей с различной географической протяженностью.

Функциональные схемы построения транкинговых сетей стандарта TETRA представляются как совокупность элементов сети, соединенных специфицированными интерфейсами. Сети стандарта TETRA содержат следующие основные элементы (рис. 19.2):

−базовая приемопередающая станция (BTS) – обеспечивает связь

вопределенной зоне (ячейке). БС выполняет основные функции, связанные с передачей радиосигналов: сопряжение с МС, шифрование линий связи, пространственно-разнесенный прием, управление выходной мощностью мобильных РС, управление радио каналами;

−устройство управления БС (BCF) – элемент сети с возможностями коммутации, который управляет несколькими БС и обеспечивает доступ к внешним сетям ISDN, PSTN, PDN, PABX, а также используется для подключения ДП и терминалов ТОЭ;

−контроллер БС (BSC) – элемент сети с большими по сравнению с устройством BCF коммутационными возможностями, позволяющий обмениваться данными между нескольким BCF. Так же, как и BCF обеспечивает доступ к внешним сетям.

−ДП – устройство, подключаемое к контроллеру БС по проводной линии и обеспечивающее обмен информацией между оператором (диспетчером сети) и другими пользователям сети;

−мобильная станция (MS). Для расширения зоны обслуживания МС может использоваться в качестве ретранслятора;

−стационарная радиостанция (FRS – Fixed Radio Station).

−терминал ТОЭ – терминал, подключаемый к BCF и предназначенный для контроля состояния системы, проведения диагностики неисправностей, учета тарификационной информации и т.п. С помощью терминалов реализуются функции управления локальной сетью

(LNM – Local Network Management).

Рис. 19.2. Конфигурация подсети стандарта TETRA

Стандарт TETRA предусматривает следующие виды услуг:

−передача речи;

−передача данных;

−дополнительные услуги.

Голосовая связь возможна в режиме индивидуального и группового вызова. Групповой вызов возможен в режиме общего радиообмена (двухсторонняя связь) или в режиме вещания (односторонняя связь);

Встандарте предусмотрены следующие виды передачи данных (ПД):

−ПД с коммутацией каналов. Скорость обмена зависит от количества выделенных временных интервалов и степени защиты информации.

−ПД с коммутацией пакетов

−короткие сообщения (до 2048 бит).