Цифровые транкинговые системы

Цифровые транкинговые системы предоставляют своим пользователям ряд преимуществ перед аналоговыми системами.

- Конфиденциальность переговоров. Применение криптостойких алгоритмов скремблирования позволяет обеспечить гарантированную защиту от прослушивания информации, что очень важно для большинства пользователей транкинговой связи. При этом, в отличие от аналоговых методов шифрования, качество восстановленного сигнала не ухудшается.

- Эффективное использование радиочастотного спектра. Применение низкоскоростных кодеров речи (вокодеров) в сочетании с методами цифровой модуляции и цифровыми технологиями множественного доступа позволяет по сравнению с аналоговыми системами более эффективно использовать полосу частот. В частности, стандарт TETRA определяет значение для частотной полосы канала равным 6, 25 кГц на один канал против 12, 5 кГц, принятых в аналоговых системах. Предполагается, что в будущих цифровых стандартах этот показатель будет еще меньше.

- Помехоустойчивая ретрансляция сигналов. В аналоговых системах промежуточные ретрансляторы усиливают радиосигнал, но не «очищают» его от помех канала. В результате при многократной ретрансляции шумы накапливаются и качество сигнала значительно ухудшается. Наоборот, в цифровых ретрансляторах происходит восстановление сигнала, в результате чего качество связи практически не зависит от размеров зоны обслуживания.

- Эффективная передача данных. При передаче данных по цифровым каналам нет необходимости в применении специальных модемов.

В настоящее время выпускается целый ряд цифровых транкинговых систем. Однако наибольшие перспективы связываются с применением стандарта TETRA.

Особенности стандарта TETRA

TETRA (TErrestrial Trunked Radio - наземная транкинговая связь) -наиболее полно разработанный открытый международный стандарт цифровой транкинговой связи. Разработан Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) и стал результатом международного сотрудничества правительственных органов, производителей оборудования, компаний, предоставляющих услуги мобильной радиосвязи, и организаций-пользователей. Основные составляющие стандарта TETRA были утверждены представителями 22 государств Европы. В настоящее время стандарт TETRA вышел за рамки европейского региона и получает широкое распространение во всем мире.

Отличительной особенностью стандарта TETRA стало активное участие в его разработке потенциальных заказчиков, особенно силовых структур и аварийно-спасательных служб. Достоинством данного подхода к разработке стандарта стало его соответствие самым высоким требованиям с точки зрения как эффективности, так и функциональной насыщенности систем связи, построенных на его основе.

В основу стандарта TETRA положены следующие принципы:

- Открытость стандарта. Это позволяет выпускать совместимое оборудование различными производителями, что в конечном итоге приводит к снижению его стоимости.

- Ориентация на обслуживание сетей с высоким трафиком. Именно такими являются типичные европейские сети.

-Сочетание методов частотного (FDMA) и временного (ТDМА) доступа.

- Наличие режима непосредственной связи между абонентскими станциями, а также возможность абонентской радиостанции выступать в качестве ретранслятора.

- Наличие всех видов вызовов и многообразие сервисных возможностей.

- Мягкий режим перехода из зоны в зону (Handover).

- Полноценный роуминг.

- Аутентификация и шифрование.

Архитектура TCP на основе стандарта TETRA аналогична архитектуре сетей, поддерживающих другие, в том числе и аналоговые, стандарты. Она состоит из центра коммутации, базовых станций, диспетчерских пультов, центра управления системой и абонентских радиостанций.

Стандарт определяет несколько важнейших интерфейсов: -Air Interface (AI) - радиоинтерфейс между базовой станцией и абонентской радиостанцией;

- Direct Mode Operation (DMO) - интерфейс прямого соединения между двумя абонентскими радиостанциями;

-Terminal Equipment Interface (TEI) - интерфейс между абонентской радиостанцией и терминалом передачи данных (ТПД);

- Inter System Interface (ISI) - межсистемный интерфейс для объединения нескольких систем (возможно, от разных фирм-изготовителей) в единую сеть;

- Line-connected Station Interface (LSI) - интерфейс для подключения диспетчерских пультов к базовому оборудованию;

- Network Management Centre Interface (NMCI) - интерфейс центра управления системой;

- Gateways to PABX, PSTN, ISDN, PDN - интерфейс для подключения к внешним сетям (УПАТС, ТФОП, ЦСИО, СКП).

Радиоинтерфейс стандарта предполагает работу в сетке частот с шагом 25 кГц при размещении четырех речевых каналов в данной полосе. Стандарт регламентирует и дуплексный разнос для этих систем, который должен составлять 10 МГц. Системы TETRA могут использовать диапазоны частот 150...900 МГц. В странах Европы для систем TETRA выделены частоты в диапазонах 410...430, 870...876, 915...921 МГц (в первую очередь) или в диапазонах 450...470, 385...390, 395...399, 9 МГц.

В стандарте TETRA, в котором применяется уплотнение каналов по технологии ТDМА, на одной несущей частоте организуются четыре разговорных канала (рис. 14.8).

Каждый кадр имеет продолжительность 56, 67 мс и содержит четыре временных интервала (time slots). Последовательность из 18 кадров образует мультикадр длительностью 1, 02 с; один кадр является контрольным. Каждый временной интервал в составе кадра содержит 504 бита, 432 из которых - информационные.

В начале временного интервала передается пакет из 36 бит РА (Power Amplifier - управление излучаемой мощностью). За ним следует первый информационный блок (216 бит), далее - синхропоследо-вательность SYNC (36 бит) и второй информационный блок. Соседние временные интервалы разделяются защитными периодами длительностью 0, 167 мс, что соответствует 6 битам.

Радиоканал стандарта TETRA использует относительную фазовую модуляцию типа -DQPSK. 'При этом каждому символу модуляции соответствует передача двух бит информации. Это позволяет достигнуть эффективности использования радиоспектра 6, 25 кГц на канал.

В заключение следует, однако, заметить, что стандарт TETRA ориентирован на создание зон с высокой плотностью и малого диаметра (4...8 км). Следовательно, такие TCP могут оказаться неэффективными на территории с низкой плотностью абонентов, т.е. в большинстве районов России. Кроме того, стоимость оборудования в несколько раз выше, чем у аналоговых TCP с близкими функциональными возможностями.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78