![]() |
Статьи : Телефония / Транкинг / TETRA /TETRAДобавлено пользователем RN6LMR 28.11.2013 в 07:40.
Изменено пользователем RN6LMR 20.02.2025 в 09:00. |
Содержание:
О стандарте TETRA Преимущества стандарта TETRA Технические параметры TETRA Функции и услуги TETRA TETRA как транкинговая система Основные сетевые процедуры Режимы работы системы Режимы работы терминала Услуги передачи данных Кодирование / декодирование речи Идентификаторы TETRA Защита информации, шифрование Режим прямой передачи Стандартные интерфейсы TETRA Семейства систем радиосвязи стандарта TETRA Репитеры для расширения зоны покрытия в системах стандарта TETRA Оборудование TETRA Абонентские терминалы Перечень предоставляемых услуг в сети ПМР «Тетра» Сравнение TETRA с системами сотовой связи Развитие сетей TETRA в России Технические спецификации TETRA Сокращения Литература О стандарте TETRATETRA (TErrestrial Trunked RAdio) — открытый стандарт цифровой транкинговой радиосвязи, разработанный европейским институтом телекоммуникационных стандартов ETSI (European Telecommunications Standards Institute) для замены морально устаревшего стандарта MPT 1327.Работа ETSI поддерживается правительствами многих стран, операторами сетей связи, разработчиками и изготовителями оборудования, группами пользователей. Характерным в статусе Института является то, что издаваемые им стандарты, являющиеся обязательными для исполнения в Европе, признаются и широко применяются во всем мире (примером можно назвать повсеместное распространение GSM). Основные разделы стандарта TETRA были одобрены разными странами в конце 1995 года (22 страны проголосовали «за» и ни одна «против»). В последующие годы в стандарт продолжали (и продолжают) вносится отдельные изменения и дополнения (как это имело место в МРТ 1327 и GSM). Для создания органа, который мог бы действовать от имени всех заинтересованных сторон, в декабре 1994 года операторы сетей, производители и разработчики оборудования, контролирующие и тестирующие организации, крупнейшие группы пользователей подписали Меморандум о Взаимопонимании — TETRA MoU (TETRA Memorandum of Understanding). Таким образом, были объединены усилия по поддержке и быстрейшему внедрению TETRA в государствах — членах Меморандума. Членами Меморандума стали такие гиганты коммуникационного бизнеса, как Philips, Alcatel, Ericsson, Motorola, Nokia, Marconi и другие. Из крупных европейских компаний к TETRA MoU не присоединилась лишь Matra Nortel Communication, которая к тому времени разработала для французской полиции свою систему цифровой транковой связи Tetrapol. Кроме пропаганды стандарта, члены TETRA МoU заботятся о координации действий различных поставщиков и потребителей оборудования, следят за обеспечением «открытости» для широкого рынка, заботятся о совместимости аппаратуры различных производителей. На март 1999 года TETRA MoU насчитывала 63 организаций из разных стран. На конец 2002 г. к MoU TETRA присоединились уже 67 организаций из 19 стран, причем не только европейских. Целью разработки нового стандарта было, прежде всего, обеспечение служб общественной безопасности Европы современными цифровыми средствами связи с интегрированными возможностями по передаче данных и высокой степенью защиты. Появление стандарта TETRA можно считать главной вехой в истории развития мобильной связи. При работе над стандартом были учтены опыт и достижения аналоговых транковых технологий МРТ 1327, а также некоторые принципы и решения, заложенные в GSM (Global Standard for Mobile telecommunication — стандарт для сотовой телефонии). Стандарт TETRA способен предоставить огромное количество сервисов и обеспечить создание столь же значительного ассортимента оборудования, из которого можно сконфигурировать почти бесконечное число архитектурных решений и топологических структур, отвечающих самым разнообразным и часто меняющимся требованиям профессиональных пользователей. Своим происхождением технология TETRA обязана ведомственным системам подвижной связи (Private Mobile Radio, PMR) — прародителям мобильных радиотелекоммуникаций. Тот, кто лишь недавно соприкоснулся с этой быстро развивающейся отраслью промышленности, будет удивлен, узнав, что такие системы зародились еще до второй мировой войны, а начало их коммерческой эксплуатации датируется концом 40-х гг. С того времени их базовые характеристики не претерпели существенных изменений. Системы PMR основаны на так называемом конвенциональном принципе: радиоканалы выделяются для определенных групп пользователей и настраиваются вручную самим потребителем. Постепенное завоевание технологией транкинга (пик ее популярности пришелся на 80-е гг.) твердых позиций в сотовой мобильной телефонии, а затем и на рынке PMR и корпоративных систем подвижной связи (Public Access Mobile Radio, PAMR) привело к значительным изменениям технологической основы мобильной связи. Такие возможности транкинга, как автоматический выбор канала и разделение (совместное использование) спектра частот между потребителями, позволили не только упростить оборудование, но и повысить эффективность эксплуатации частотного диапазона. В результате мобильная связь получила более широкое распространение среди пользователей из коммерческих, деловых и промышленных кругов. Рост спроса, в свою очередь, привел к увеличению объемов производства оборудования и снижению цен. Конечно, на пути развития транкинговой связи возникали препятствия. Основным недостатком этой технологии была потеря «автономности» терминала, т.е. невозможность поддерживать связь вне зоны покрытия сети и при отказах системы. Еще один «побочный эффект», проявлявшийся в пору становления таких систем, — медленное установление связи из-за необходимости передавать управляющие сигналы вызова (так называемую сигнализацию) в выделенном канале. Кроме того, существовал потенциальный риск потери связи именно в тот момент, когда она особенно необходима. А поскольку для некоторых групп профессиональных пользователей, например служб общественной безопасности, указанные недостатки особенно нежелательны, они не очень охотно использовали данные средства связи. Появление TETRA изменило если не все, то очень многое. Цифровая технология позволила совместить преимущества автоматических операций и присущую транкингу эффективность использования частотного спектра с автономностью терминалов, которая характерна для обычных систем PMR. Более того, технология TETRA «предложила» новые возможности, обеспечив работу в двух режимах связи (за счет объединения функций транкинговой и конвенциональной радиосвязи в едином аппаратном комплексе) и предоставив стандартный способ взаимодействия пользователей конвенциональной и транкинговой «подсетей». Для разных служб безопасности это означает, что в сложных эксплуатационных условиях и при постоянном росте требований к современным средствам связи всегда можно выбрать наиболее подходящий режим работы. Помимо общих целей, стремление к которым заставляет совершенствовать технологии радиосвязи (это, например, повышение эффективности использования диапазона частот, улучшение эксплуатационных показателей сети в целом, миниатюризация аппаратуры потребителя, защита каналов связи и обеспечение передачи данных по радиоканалам), мощным стимулом для развития TETRA стали нужды основных групп пользователей, прибегавших к услугам сетей PMR. Профессионалам из служб безопасности были необходимы такие характеристики радиосвязи, которые не обеспечивала ни одна из существующих цифровых сотовых систем. Важнейшие из них — сверхмалое время установления соединения (менее 1 с), параллельное предоставление нескольких услуг связи, а также оптимизация дальности связи и мощности радиостанций. Сегодня этим требованиям больше всего соответствуют системы многостанционного доступа с временным разделением (TDMA), которые наилучшим образом способны оптимизировать мощность оборудования, возможности подвижной связи и дальность ее действия как в городской, так и в сельской местности. Метод TDMA позволяет «балансировать» (что не всегда удается системам CDMA) между высокой мощностью со значительным техническим риском, и малой мощностью, но с меньшим техническим риском (что свойственно FDMA-системам). Преимущества стандарта TETRAТранкинговый стандарт TETRA предлагает пользователям больше возможностей по сравнению с системами предыдущих поколений (MPT 1327, GSM, APCO-25 и др.), прежде всего более рациональное использование радиочастотных ресурсов, высокоскоростную передачу данных, конфиденциальность служебной информации, расширенную зону обслуживания и множество других функциональных преимуществ.TETRA — открытый стандарт, что привлекает большое количество производителей оборудования и обеспечивает адекватный уровень цен на рынке. Фактически, это единственный международный стандарт, реально имеющий статус открытого и поддержанный многими государственными, коммерческими структурами, операторами связи и производителями. Способность интегрироваться практически со всеми современными сетями передачи голоса и данных, а также с оборудованием TETRA различных производителей, делает этот стандарт идеальной платформой для разработки новых систем передачи данных. Технические параметры TETRAОсновные технические параметры TETRAФункционирование систем TETRA, построенных на базе технологии TDMA (Time Division Multiple Access), основано на организации четырех логических каналов (разнесенных на 25 кГц и имеющих такую же ширину) на одной физической радиочастоте. Это позволяет более эффективно использовать частотный спектр, а также упростить радиочастотную часть оборудования базовой станции (требуется только один ретранслятор, антенны, фидер и т.д. на четыре рабочих канала). Общая пропускная способность одного радиоканала составляет 36 кбит/с, однако необходимость в передаче определенных сигналов для коррекции ошибок и синхронизации снижает реальную скорость до 28,8 кбит/с, т.е. пропускная способность каждого логического канала составляет 7,2 кбит/с. Структура кадра TETRA представляет собой четыре временных интервала на кадр TDMA. Восемнадцать TDMA-кадров образуют мультикадр, один из кадров которого постоянно используется для передачи управляющего (контрольного) сигнала. Каждый временной интервал (слот) равен 14,167 мс, и в этом интервале размещаются 510 информационных (входных) бит, из которых 432 являются информационными (2 блока по 216 бит). Применение схем сжатия позволяет транспортировать общий трафик голоса и данных в 17 TDMA-кадрах, оставляя 18-й для сигналов управления. Каждый кадр имеет длительность 56,67 мс, а мультикадр — 1,02 с. Управляющий кадр обеспечивает одну из уникальных особенностей протокола TETRA: поток данных не прерывается для передачи сигнализации; последняя постоянно передается в фоновом режиме — даже в так называемом минимальном режиме MM (Minimum Mode), когда все каналы заняты трафиком. Мультикадр TDMA является структурным элементом гиперкадра, который формируется для редко повторяющихся кадров, например кадра синхронизации шифра. Гиперкадр состоит из 60 мультикадров. Для того чтобы обеспечить высокую пропускную способность канала, для модуляции сигнала было решено использовать метод дифференциальной квадратурной фазовой модуляции (Differential Quadrature Phase Shift Keying) со сдвигом сигналов на π/4 (π/4 DQPSK). Скорость модуляции — 36 кбит/с. Заметим, что реальная скорость в сети TETRA — 28,8 кбит/с, что в три раза больше значения (9,6 кбит/с) пропускной способности в GSM-системах, где при такой же ширине канала применяется Гауссова модуляция с минимальным сдвигом (GMSK). Кроме того, выбор метода π/4 DQPSK объясняется исходным требованием сосуществования TETRA с аналоговыми системами и, соответственно, необходимостью работать с соседним каналом при уровне помех относительно несущей, составляющем -60 дБ. (Для сравнения: модуляция GMSK, выбранная для стандарта GSM, позволяет достичь только уровня внеполосного излучения -36 дБ, поэтому необходимо очень точно планировать ячейки во избежание интерференции каналов.) Метод дифференциальной квадратурной модуляции, несомненно, является более современным и сложным, а значит, его применение сопряжено с большим риском нарушения связи, чем при модуляции по GMSK, однако именно π/4 DQPSK успешно реализован в цифровых системах, построенных в США (D-AMPS) и Японии (JDC/ PDC). Еще одно преимущество систем TETRA — эффективное использование частотного ресурса. Для организации однозоновой системы с четырьмя каналами связи требуется частотный диапазон шириной всего 25 кГц. Спецификации TETRA предусматривают работу как симплексных, так и дуплексных радиостанций, обеспечивают широковещательную и групповую связь, а также режим индивидуального вызова (как в сотовой связи). При этом время установления связи не превышает 300 мс. Стандарт GSM, ориентированный в первую очередь на предоставление услуг беспроводной телефонии, базируется на протоколах ISDN, в которых не заложены многие основополагающие функции транкинга (групповая широковещательная связь, одновременное предоставление нескольких услуг, вытеснение абонента в соответствии с его приоритетом, мониторинг радиостанций и пр.). Кроме того, хотя в стандарте GSM время установления связи обычно не превышает нескольких секунд, порой оно исчисляется минутами. Еще некоторые особенности системы TETRA:
«Вложенные» стандартыДабы удовлетворить как можно более широкому набору требований, относящихся к предоставлению услуг передачи голоса и данных при конвенциональной и транкинговой радиосвязи (как в открытом, так и в защищенном режимах), понадобилось использовать несколько решений. В результате стандарт TETRA разросся до шести частей.Три из них посвящены вопросам аттестационного тестирования (спецификации Conformance Testing), методам кодирования (Codec) и защите информации (Security). Три других в общем-то являются самостоятельными стандартами — на интегрированную систему передачи речи и данных (Voice + Data, V+D), на пакетную передачу данных (Packet Data Optimised, PDO) и на конвенциальную связь, или прямой режим передачи (Direct Mode Operation, DMO). Последний стандарт , в сущности, описывает режим обычной радиосвязи, т.е. работу по выделенным каналам с ручным переключением. Хотя при связи по стандартам V+D и DMO используется одна и та же радиоплатформа, каждый из них поддерживает собственный уникальный набор услуг и специальных функций. В зависимости от потребностей пользователя один комплект аппаратуры может обеспечивать работу в соответствии с одним или несколькими «вложенными» в TETRA стандартами. Функции и услуги TETRAТо, что стандарт TETRA имеет столь впечатляющие возможности, вполне объяснимо. Его создатели хотели (и почти достигли желаемого) охватить как сервис мобильной радиосвязи и мобильной передачи данных, необходимый для традиционных пользователей ведомственных систем подвижной связи (PMR), так и услуги мобильной (читай — сотовой) телефонии, требующиеся для бизнес-пользователей. В соответствии со сложившейся терминологией, транкинговые услуги системы TETRA подразделяются на телесервисы (удаленную связь), услуги передачи данных (на несущей) и дополнительные.Под телесервисами понимают системные услуги, предоставляемые через пользовательский интерфейс, которые обеспечивают любые виды связи. Один из примеров телесервиса — индивидуальный или групповой вызов, инициализируемый путем нажатия абонентом определенной кнопки на радиостанции. Список телесервисов стандарта TETRA приведен в таблице ниже. Таблица. Телесервисы (службы речевой связи)
В отличие от телесервисов, услуги передачи данных не включают в свой «цикл реализации» пользовательский интерфейс. Функции встроены в аппаратуру; а для их выполнения задействуются только интерфейсы конечного оборудования с сетью и требуется наличие в системе специальных приложений. В набор таких услуг входят передача данных с коммутацией цепей, передача коротких сообщений (SDS) и коммутируемых пакетов данных. Соответствующие системные службы обеспечивают формирование «цифровой трубы» с различными характеристиками, оптимизированными на определенный тип передачи. Таблица. Услуги передачи данных
Дополнительные услуги, как явствует из их названия, являются дополнением к телесервисам или услугам передачи данных либо их модернизацией. Например, услуга вызова с преимущественным приоритетом. Таблица. Дополнительные услуги ведомственных радиосетей
(Pre-emptive Priority Call, PPC) позволяет установить голосовую связь (телесервис) даже в том случае, когда заняты все сетевые ресурсы. Для большей ясности дополнительные сервисы подразделены на две группы — услуги для систем PMR и для систем телефонной связи. К основным сетевым процедурам относятся регистрация мобильных абонентов и роуминг (процедура закрепления абонента за одной или несколькими базовыми станциями и обеспечение возможности перемещаться из зоны в зону без потери связи), повторное установление связи (обеспечение возможности замены сетью базовой станции, используемой абонентом, в случае ухудшения условий связи), аутентификация абонентов (установление подлинности абонентов), отключение/подключение абонента (процедура отключения (подключения) абонента от сети по его инициативе), отключение абонента оператором сети (процедура блокирования работы абонентского терминала оператором сети), управление потоком данных (обеспечение возможности сети переключать на себя поток данных, направленный к определенному абоненту). TETRA как транкинговая системаСтандарт TETRA поддерживает все виды транкинговой связи, используемые в аналоговых системах, в том числе транкинг сообщений, транкинг передач и квазитранкинг передач.Транкинг сообщений — выделение на весь период вызова (он может включать в себя несколько отдельных вызовов, инициализированных различными терминалами) одного и того же канала для передачи трафика. Канал освобождается лишь тогда, когда вызывающая сторона завершает связь (при групповом вызове), отключается (при индивидуальном вызове) или когда исчерпывается время активной связи. Транкинг передач — выделение канала только на время выполнения каждой транзакции (т.е. при каждой инициализации передачи). После освобождения канала передача управляющего сигнала для следующей транзакции выполняется по служебному каналу. Квазитранкинг передач — канал выделяется для каждой транзакции вызова, но освобождается не сразу по завершении цикла передачи, а после короткого периода, называемого временем «зависания» канала. В течение этого периода канал может быть еще раз выделен под новую транзакцию, являющуюся частью того же вызова. Основные сетевые процедурыК основным сетевым процедурам относятся:
Режимы работы системыСтандарт TETRA обеспечивает широкий выбор режимов работы системы — нормальный, расширенный, минимальный и с разделением времени. Каждый из них соответствует определенному сценарию: например, система функционирует с малой нагрузкой, с большой нагрузкой, трафик преимущественно состоит из пакетов данных и т. д.Нормальный режим чаще всего используется при начальной инсталляции базовых станций (БС), которые работают с обычной нагрузкой, т.е. задействуют 4—5 пар радиочастот на систему (16—20 речевых каналов). В этом режиме общий канал управления на основной несущей частоте является главным каналом управления, отображается в тайм-слоте всех кадров (от 1 до 18) и служит для передачи всех общих служебных сигналов. Абонентские радиостанции, не участвующие в конкретном вызове, «прослушивают» такой канал. Расширенный режим применяется в системах, использующих одновременно два или более каналов управления в целях обеспечения требуемого уровня сервиса — по времени установления соединения либо по степени надежности (при пакетной передаче данных). Дополнительные каналы управления способны работать в качестве общих вторичных каналов управления (в отличие от основного канала управления, ими может пользоваться только определенная часть радиоабонентов) или назначенных вторичных каналов управления (обычно служат для передачи сигнализации после прерывания транспортировки данных сообщением от абонента к БС или обратного). Минимальный режим (MM) ориентирован на зоны покрытия с «низким» трафиком. Чаще всего он реализуется на БС, работающих с одной парой частот, хотя теоретически большее число каналов БС не является ограничением для его применения. В этом режиме система выделяет все временные интервалы в главном канале управления для передачи трафика либо набора специализированных сигналов управления, поэтому для транспортировки общих служебных сигналов можно использовать только 18-й кадр. В разрывном режиме, который чаще называют режимом разделения времени (Time Sharing Mode, TSM), радиочастотный канал используется совместно несколькими БС, т.е. распределен между ними. Такой режим применим только для зон покрытия с очень низким уровнем трафика и очень ограниченным спектром выделенных частот. Хотелось бы подчеркнуть разницу между режимом TSM, используемым системой или БС, и режимом передачи сигнала мобильной радиостанцией: обычно для последнего выделяется только один временной интервал на кадр, поэтому передача сигнала от абонента, по сути своей, разрывна. Особо отметим, что в разрывном режиме TSM основные сигналы управления передаются по главному каналу управления, который совместно задействуется несколькими БС; каналы трафика используются базовыми станциями также совместно. Система стандарта TETRA может функционировать в следующих режимах:
В режиме транкинговой связи обслуживаемая территория перекрывается зонами действия базовых приемопередающих станций. Стандарт TETRA позволяет строить как системы с выделенным частотным каналом управления, так и с распределенным. При работе сети связи с выделенным каналом управления приемопередающие станции предоставляют абонентам несколько частотных каналов, один из которых — канал управления — специально предназначается для обмена служебной информацией. При работе сети с распределенным каналом управления служебная информация передается либо в специально выделенном временном канале (одном из 4-х каналов, организуемых на одной частоте), либо в контрольном кадре мультикадра (одном из 18). В режиме с открытым каналом группа пользователей имеет возможность устанавливать соединение “один пункт — несколько пунктов” без какой-либо установочной процедуры. Любой абонент, присоединившись к группе, может в любой момент использовать этот канал. В режиме с открытым каналом радиостанции работают в двухчастотном симплексе. В режиме непосредственной (прямой) связи между терминалами устанавливаются двух- и многоточечные соединения по радиоканалам, не связанным с каналом управления сетью, без передачи сигналов через базовые приемопередающие станции. В системах стандарта TETRA мобильные станции могут работать в так называемом режиме “двойного наблюдения” (“Dual Watch”), при котором обеспечивается прием сообщений от абонентов, работающих как в режиме транкинговой, так и прямой связи. Основные функции сетевого обслуживания или сетевые процедуры обеспечиваются стандартизированными службами TETRA. Набор используемых сетевых процедур для конкретной сети определяется оператором. Режимы работы терминалаВ режиме ожидания («спящем») абонентская радиостанция (или, используя более широкое понятие, терминал) не связана с системой активно. Она лишь непрерывно прослушивает основной управляющий или любой другой служебный канал (вспомним, что возможно наличие одного или более вторичных служебных каналов). Терминал должен «знать» обо всех управляющих сигналах, передаваемых по главному каналу управления.Режим ожидания может использоваться для энергосбережения (Energy Economy Mode), поскольку позволяет абонентской радиостанции «проспать» определенное число TDMA-кадров, прежде чем «проснуться» и отследить очередной управляющий кадр. Но терминал должен информировать систему о периодах своего «сна», чтобы не пропустить переданных в это время системных сообщений. Предполагается, что в режиме энергосбережения он работает синхронно с передающей системой. Поддерживаются семь модификаций этого режима с коэффициентами «засыпания» от 1:1 до 1:359 в пределах шести мультикадров. Хотя система не имеет связи с терминалом в период «сна», его может «разбудить» системное приложение, инициализирующее вызов или передачу данных. Режим энергосбережения может быть прерван и после переназначения его времени. В режиме трафика терминалу выделяется канал трафика для передачи речи или данных, и абонент получает возможность осуществления связи. Услуги передачи данныхВ зависимости от того, какой тип передачи данных воплощен в TETRA-системе, поддерживающей «вложенный» стандарт V+D (реализаций стандарта PDO пока не существует), можно выбрать услугу передачи данных с коммутацией цепей (CD), передачи коммутируемых пакетов данных (PD) или передачи коротких сообщений (SDS).Спецификация службы SDS в стандарте TETRA охватывает все виды услуг передачи сообщений, необходимых мобильным системам, и позволяет организовывать как двухточечные, так и многоточечные соединения с возможностью выбора зоны действия. В ней также предусмотрены более 65 тыс. статусных сообщений, половина из которых может быть инициализирована пользователем. Эта служба настраивается самим пользователем; возможна ее оптимизация для одновременной передачи речевого трафика с сообщениями длиной 16, 32 или 64 бит либо для автономной передачи сообщений большей длины — вплоть до 2048 бит (256 символов). Услуги CD используются при транспортировке больших объемов данных поверх основного трафика канала, причем в каждом канале шириной 25 кГц задействуется один из четырех тайм-слотов. Именно в этом случае стандарт TETRA обеспечивает полосу пропускания по требованию. Если пользователю необходимо повысить пропускную способность, можно объединить 2—4 временных слота и установить канал связи сквозным из конца в конец. Скорость передачи данных будет определяться, в первую очередь, степенью защищенности такого канала. Таблица. Зависимость скорости передачи данных (кбит/с) от степени защищенности канала
Первоначально в стандарте TETRA (а точнее, в V+D) содержались спецификации, определяющие два типа услуг PD (упорядоченные и с нарушением упорядоченности), которые базировались на протоколе X.25. Однако в связи с быстрым развитием Internet недавно стандарт пополнился еще одной службой передачи коммутируемых пакетов данных, основой которой стал IP-протокол. Кодирование / декодирование речиОбщение абонентов PMR-систем часто проходит в условиях высокого уровня окружающего шума. В отличие от пользователей сотовой связи, которые обычно могут выбирать подходящее место для ведения переговоров, абоненты PMR-систем из различных служб безопасности не располагают такой возможностью: им нередко приходится работать на фоне завывания сирен, выстрелов, переговоров по громкой связи и т.п. При создании оборудования TETRA эта особенность была учтена. Оно обеспечивает необходимые в подобной обстановке большую мощность выходного аудиосигнала, его малое искажение и четкость речи. Хорошее качество передаваемой речи обусловлено использованием кодека TETRA.Применяемый в стандарте TETRA алгоритм кодирования/декодирования базируется на методе линейного предсказания с многоимпульсным кодовым возбуждением (Code-Excited Linear Predictive, CELP), который дополнен специальными кодовыми книгами алгебраической структуры. Этот механизм кодирования получил название Algebraic CELP (ACELP). Скорость цифрового потока на выходе кодека составляет 4,8 кбит/с. Цифровые данные с выхода речевого кодека подвергаются блочному и сверточному кодированию, перемежению и шифрованию, после чего формируются информационные каналы. Пропускная способность одного информационного канала составляет 7,2 кбит/с, а скорость цифрового информационного потока данных — 28,8 кбит/с. (При этом общая скорость передачи символов в радиоканале за счет дополнительной служебной информации и контрольного кадра в мультикадре соответствует скорости модуляции и равна 36 к бит/с.) Кодек, работающий по алгоритму ACELP, сжимает сегмент речевого сигнала длительностью 30 мс (16 выборок х 8 кГц = 128 кбит/с) в соответствии с набором правил кодовой книги и формирует набор закодированных речевых сигналов, передаваемых со скоростью речевого кодека — 4,567 кбит/с. Для достижения необходимой чистоты речи при передаче сигнала по радиоканалу со скоростью 7,2 кбит/с используются также методы прямой коррекции ошибок (Forward Error Correction, FEC) и циклического избыточного кодирования (Cyclic Redundancy Code, CRC). На стороне приема декодер производит аналогичные действия, но в обратном порядке. Перечисленные свойства кодека обеспечиваются такими его функциями:
Сценарий их «работы» достаточно прост. SIF анализирует каждый речевой кадр, чтобы определить, насколько ухудшится качество передаваемой речи в результате его потери. В соответствии с результатами анализа этому кадру присваивается необходимый уровень защиты (нулевой, т.е. низкий, средний или высокий). Функция CNF генерирует специальный кадр, используемый для замены некачественных кадров речи либо кадров, служащих для передачи управляющих сигналов. Несмотря на кажущуюся простоту механизма кодека, реализовать его было непросто, поскольку для обеспечения требуемой скорости канала TETRA (7,2 кбит/с) и предусмотренных стандартом TETRA показателей качества речи производительность кодека должна составлять не менее 15 MIPS. Соответственно, и аппаратные решения TETRA достаточно сложны. Идентификаторы TETRAВ системе связи стандарта TETRA для адрессации к абонентским (MS) и линейным (LS) станциям используют два основных вида идентификаторов — идентификатор абонента TSI (TETRA Subscriber Identities) и идентификатор оборудования TEI (TETRA Equipment Identities).Идентификатор TSIИдентификатор абонента TSI имеет длину 48 бит и состоит из кода страны MCC (Mobile Country Code) длиной 10 бит, кода сети MNC (Mobile Network Code) длиной 14 бит и укороченного сетевого идентификатора абонента SSI (Short Subscriber Identities) длиной 24 бита.
Некоторые коды стран MCC
Каждая абонентская и линейная станции имеют следующий комплект идентификаторов:
При использовании внутри одной сети адрессация может осуществяться через укороченные идентификаторы, формируемые исключением кода страны MCC и кода сети MNC :
Идентификатор TEIИдентификатор оборудования TEI имеет длину 15 десятичных цифр и состоит из кода типа TAC (Type Approval Code) длиной 6 цифр, заводского кода FAC (Final Assembly Code) длиной 2 цифры, электронного порядкового номера ESN (Electronic Serial Number) длиной 6 цифр и резервного номера SPR (Spare) длиной 1 цифра.
Идентификатор оборудования TEI позволяет реализовать такую функцию обеспечения безопасности как дистанционное включение или выключение оборудования вне зависимости от желания абонента. Защита информации, шифрованиеСтандарт TETRA предлагает разнообразные функции защиты информации, которые можно настраивать на конкретные потребности пользователей PMR-систем. Среди этих функций — такие, как:
Алиасные имена используются для защиты в эфире индивидуальных (Individual TETRA Subscriber Identity, ITSI) или коротких идентификаторов (Short Subscriber Identity, SSI) абонентов системы TETRA. ITSI и SSI заменяются псевдонимами (псевдоименами) ATSI и ASSI, т.е. просто другими идентификаторами, которые известны только сетевому оператору и которые нельзя получить из списков ITSI. Сетевой оператор может изменять их через определенные временные интервалы, уведомляя об этом лишь владельцев конкретных радиостанций. Кроме того, для защиты идентификаторов, передаваемых по радиоинтерфейсу, задействуется краткий шифрованный идентификатор (Encrypted Short Identity, ESI). В отличие от ASSI, применяемого только для индивидуальных абонентов, ESI служит и для идентификации групп пользователей (GTSI), причем число групповых идентификаторов может быть любым. Еще одна мера защиты, предусматриваемая стандартом TETRA, — аутентификация пользователя, выполняемая с помощью процедуры «запрос—ответ». Она позволяет системным средствам, входящим в инфраструктуру TETRA, удостовериться в подлинности прав доступа терминала к запрашиваемому сетевому сервису. Этот же механизм обеспечивает аутентификацию самой системы в тех случаях, когда она пытается отключить удаленный терминал или «убить» его. Наконец, в случае использования приложений, требующих максимальной защиты, возможна взаимная аутентификация абонента и системы. В стандарте TETRA применяется относительно новая концепция аутентификации, использующая шифрование. Общий принцип ее реализации состоит в том, что в текст передаваемого сообщения включается пароль, представляющий собой фиксированный или зависящий от передаваемых данных код. Этот код знают отправитель и получатель, или который они могут выделить в процессе передачи. Получатель расшифровывает сообщение и путем сравнения выделенного кода с оригиналом, получает удостоверение, что принятые им данные являются данными санкционированного отправителя. Каждый абонент для выполнения процедуры аутентификации на время пользования системой связи получает стандартный электронный модуль его подлинности (SIM-карту). SIM-карта содержит запоминающее устройство с записанным в нем индивидуальным ключом аутентификации и контроллер, который обеспечивает выполнение алгоритма аутентификации. С помощью заложенной в SIM-карту информации в результате взаимного обмена данными между мобильной и базовой станциями производится полный цикл аутентификации, в результате которого принимается решение на доступ абонента к сети. Алгоритм проверки подлинности абонента в сети стандарта TETRA осуществляется следующим образом: Базовая станция посылает случайное число RAND на мобильную станцию. Мобильная станция проводит над этим числом некоторую операцию, определяемую стандартным криптографическим преобразованием ТА12 с использованием индивидуального ключа идентификации абонента К, и формирует значение отклика RES, которое отправляет на базовую станцию. Базовая станция сравнивает полученное значение отклика RES с ожидаемым результатом XRES, вычисленным ею с помощью аналогичного преобразования ТА12. Если эти значения совпадают, процедура аутентификации завершается, и мобильная станция получает возможность передавать сообщения. В противном случае связь прерывается, и индикатор мобильной станции показывает сбой процедуры аутентификации. Важно отметить, что в процессе аутентификации, наряду со значением RES, на основе случайного числа и индивидуального ключа идентификации абонента формируется выделенный ключ шифра DCK (Derived Cipher Key), который может использоваться в дальнейшем при ведении связи в зашифрованном режиме. Описанная процедура может применяться также и для аутентификации сети абонентом. Обычно процедура аутентификации сети абонентом используется при его регистрации в определенной зоне сети связи, хотя может вызываться в любое другое время после его регистрации. Обеспечение описанных процедур определяет взаимную аутентификацию абонента и сети стандарта TETRA. Обобщенная процедура аутентификации, описанная выше, обладает недостатком, связанным с необходимостью хранения в базовой станции индивидуальных ключей аутентификации всех абонентов. При компрометации одной из базовых станций несанкционированный пользователь может получить доступ к системе связи. Для устранения этого недостатка в стандарте TETRA используется иерархическая система ключей, в которой одни ключи защищаются другими. При этом процесс аутентификации аналогичен описанному выше, однако вместо ключа аутентификации К используется сеансовый ключ аутентификации KS, который вычисляется по криптографическому алгоритму из К и некоторого случайного кода RS. Распределение сеансовых ключей аутентификации по базовым станциям обеспечивается центром аутентификации, надежно защищенным от вероятных попыток его компрометации. Алгоритм аутентификации пользователей с применением сеансовых ключей состоит в следующем. Генератор случайной последовательности, входящий в состав центра аутентификации, вырабатывает некоторый случайный код RS затем, значение RS и индивидуальный ключ аутентификации пользователя К, с помощью криптографического алгоритма ТА 11 аутентификации формирует и передает в базовую станцию сеансовый ключ KS вместе с кодом RS. На базовой станции формируется случайное число RAND1, которое и передается на мобильную станцию совместно с кодом RS. В мобильной станции, первоначально по алгоритму ТА11 вычисляется значение сеансового ключа KS, а затем по алгоритму ТА12 формируются значение отклика RES1 и выделенный ключ шифра DCK1. Отклик RES1 передается на базовую станцию, где сравнивается с ожидаемым значением отклика XRES1, полученным на базовой станции. При совпадении откликов процедура аутентификации завершается, а мобильная станция получает возможность передачи сообщений. В противном случае мобильный абонент получает отказ в обслуживании. Аналогично производится аутентификация сети абонентом. При этом формирование сеансового ключа KS производится по сертифицированному алгоритму ТА21, а вычисление отклика RES2 (XRES2) и выделенного ключа шифра DCK2 осуществляется на основе алгоритма ТА22. Операции шифрования радиоканала при передаче речевых, управляющих сигналов и данных в стандарте TETRA иногда называют шифрованием радиоинтерфейса. Сейчас в TETRA стандартизованы четыре алгоритма шифрования TEA1—TEA4 (TETRA Encription Algorithm) и/или сквозным шифрованием (end-to-end encryption) с использованием собственного алгоритма криптозащиты, сертифицированного на требуемую заказчику стойкость. Они обеспечивают разные степени защиты группам пользователей в соответствии с различными требованиями к необходимому уровню безопасности. Если пользователям нужно полностью скрыть от посторонних глаз всю информацию (голос и данные), проходящую по каналам сети TETRA, то можно прибегнуть к помощи механизмов сквозного шифрования. К таковым относятся синхронизация с использованием техники замены бит в кадрах, соответствующих речевым, подключение к соединению после начала сеанса связи (Late Entry), смена ключей по эфиру (Over The Air Re-keying, OTAR) и защита от спуфинга. Шифрование речи реализуется в виде цифровой обработки низкоскоростного потока данных, что позволяет применять сложные алгоритмы с высокой криптостойкостью, не ухудшающие качество восстановленной речи. Такие алгоритмы реализуют почти полную защиту радиопереговоров от прослушивания. Цифровые потоки информации нельзя расшифровывать с помощью простых аналоговых сканеров, что ограждает их от вмешательства несанкционированных пользователей. Аналогичная схема используется и для кодирования данных. При необходимости можно выбирать требуемый уровень защиты, правда, при этом скорость передачи может значительно измениться. Необходимо отметить, что скорость передачи данных в сетях TETRA выше, чем в существующих сетях GSM. В стандарте TETRA используется поточный метод шифрования, при котором формируемая ключевая псевдослучайная последовательность побитно складывается с потоком данных. Зная ключ и начальное значение псевдослучайной последовательности, получатель информации имеет возможность сформировать такую же последовательность и расшифровать закодированное сообщение при сохранении синхронизации между передающей и приемной сторонами. Поточное шифрование имеет определенное преимущество перед другими методами шифрования, которое заключается в отсутствии размножения ошибок в канале с помехами. Другими словами, ошибка приема одного бита зашифрованного текста дает также только один ошибочный бит расшифрованного текста и не приводит к нескольким ошибкам . Для шифрования радиоинтерфейса могут использоваться следующие ключи шифрования:
Эффективная синхронизация потока ключей шифрования в стандарте TETRA обеспечивается привязкой нумерации кадров и дополнительного 16-разрядного внутреннего счетчика. Разрядность счетчика обеспечивает период повторения до 15 дней. Для начальной синхронизации и ее восстановления текущее состояние счетчика передается абонентам с определенными интервалами базовыми станциями. Для перехвата подозрительных (криминальных) разговоров в телекоммуникационных сетях согласно национальным законодательствам (или другим регламентирующим актам) существуют специальные службы. Спецификации, именуемые законным перехватом (Lawful Interception, LI), определяют рамки соответствия применяемых для данных целей технологий тем, которые приняты в «Международных требованиях пользователя». На нынешнем этапе разработки стандарта TETRA в спецификациях LI достигнут наиболее полный учет разных национальных нормативов. Так же обеспечение секретности параметров абонентов обеспечивается применением не идентификаторов ITSI и GTSI, а идентификаторов-псевдонимов (Alias Identities), которые могут изменяться при каждой транзакции. Скрытность абонента сохраняется также при выполнении процедуры корректировки местоположения подвижного абонента. При переходе из зоны в зону мобильная станция и базовая обмениваются служебными сообщениями, содержащими временные идентификационные номера абонентов. При этом обеспечивается защита переименования номеров и их принадлежность к конкретным абонентам. Наконец, в TETRA используется такая функция защиты, как маркировка по времени (Time Stamping). Она позволяет предотвратить замену информации в радиоканале, имитацию соединения злоумышленником, а также подключение к нему в течение сеанса связи с выборочным прослушиванием. Но не смотря на это в 2013 году студент из Словении Деян Орниг (Dejan Ornig), научился расшифровывать TETRA-коммуникации местных госслужб. Тогда инцидент списали на неправильную конфигурацию протокола, а на хакера подали в суд. В 2022 году в результате первого публичного аудита безопасности, проведённого впервые более чем за 25 лет существования стандарта связи TETRA, группа из трёх голландских исследователей: Йоса Ветцельса (Jos Wetzels), Воутера Бокслага (Wouter Bokslag) и Карло Мейера (Carlo Meijer), обнаружила ряд критических уязвимостей и бэкдор в этом стандарте. Режим прямой передачиБазовый вариант режима прямой передачиБазовый вариант режима прямой передачи (Direct Mode, DMO) предоставляет возможность прямой связи «точка—точка» или «точка—много точек» между двумя или более TETRA DMО-терминалами без использования средств управления транкинговой сетевой инфраструктурой (TETRA Switching and Management Infrastructure, SwMI). При этом существуют разные типы реализации данного режима связи.Абонентские радиостанции, используя протокол cогласно ETS 300 396-3, осуществляют двухстороннюю радиосвязь на специально выделенных и запрограммированных для режима DMO частотах. Прибегнув к помощи DMО-ретрансляторов, зону связи DMO-терминалов можно значительно расширить. В стандарте TETRA DMО-ретранслятор определяется как регенеративный, т.е. способный самостоятельно декодировать и кодировать принимаемые речевые и управляющие сигналы. Таким образом, он способен улучшить общие эксплуатационные показатели канала связи. Стандарт указывает три типа DMO-ретрансляторов, различающихся числом используемых для вызова частот: одно- и двухчастотный (один вызов), а также работающий на двух частотах с двумя вызовами. TETRA предусматривает использование DMO-шлюза для двустороннего взаимодействия оборудования и абонентов, работающих в режимах DMO и TMO (транкинговом). Вызов, полученный из транкинговой системы (режим TMO), ретранслируется на мобильные терминалы, которые функционируют в режиме DMO, и наоборот. Управляемый прямой режимОдна из особенностей режима DMO состоит в том, что если канал свободен, терминал может приступить к передаче без дополнительных разрешений от системы. Этим DMO отличается от режима транкинга, в котором терминал начинает передачу сигнала только после получения от системы санкций на ее проведение. Правда, при некоторых обстоятельствах (например, в условиях помех) бывает необходимо ограничить географическую область функционирования DMO-терминала (причем не накладывая ограничений на свободу его перемещения). В таком случае используется управляемый прямой режим (Managed Direct Mode, MDMO), который обеспечивает дополнительный способ установления связи: DMO-терминалу запрещается осуществлять передачу в точно оговоренном географическом районе, пока он не получит системный сигнал на авторизацию данной операции.Механизм режима MDMO основан на базовом принципе функционирования аппаратуры в составе системы TETRA: ей необходимо регулярно принимать сигналы авторизации (разрешения на передачу). Логика управления DMO-терминалами программируется в соответствии с требованиями к системе. Сигнал авторизации генерируется как оборудованием транкинговой инфраструктуры (в этом случае он передается через шлюзы и терминалы двойного наблюдения), так и специальным главным терминалом, который, согласно лицензионным условиям, должен работать, например, только в определенной зоне. Службы DMOСлужбы передачи речи могут использовать речевой кодек TETRA с шифрованием речи для двухточечной (индивидуальный вызов) и многоточечной (групповой вызов) связи. Режим передачи речи всегда является симплексным.Передача данных как при индивидуальном, так и при групповом вызове может выполняться в незащищенном и закрытых (с разным уровнем защиты) режимах. В режиме транкинга пропускная способность абонентского канала определяется одним временным интервалом, т.е. составляет 7,2 кбит/с. В стандарте TETRA DMO указаны шесть типов услуг передачи защищенных данных, при реализации которых поддерживаются (с помощью метода FEP) два уровня защиты от ошибок передачи. Скорость транспортировки данных составляет 4,8 и 2,4 кбит/с (при степенях защиты 2/3 и 1/3 соответственно). Как речь, так и данные могут быть зашифрованы. Услуга передачи коротких сообщений TETRA DMO (Short Data Service, SDS) подобна сервису SDS, предлагаемому транкинговым стандартом TETRA. При этом в режиме DMO поддерживается и двухточечная, и многоточечная связь, но в первом случае допускается (опция) передача уведомлений, а во втором уведомление не предусмотрено. Служба SDS может быть оптимизирована для обмена сообщениями, размер которых определяется пользователем, а также имеющими заранее заданный размер либо текст (например, если нужно проинформировать о возникновении аварийной ситуации). Такие сообщения не возбраняется отправлять или получать параллельно с ведущимся разговором или передачей данных. Услуги SDS можно использовать при автоматическом определении местонахождения подвижного средства (автомобиля), передаче статуса, выполнении процедур смены ключей по эфиру и т.д. Специфические службы DMOЭти службы дополняют описанные ранее услуги, добавляя к ним как бы новое качество, которое распознается системой при анализе управляющих сигналов. К таким службам относятся подключение к соединению в процессе сеанса связи, идентификация номера передающей стороны, оповещение об аварийной ситуации и передача ключей по эфиру.Подключение к соединению в течение сеанса связи позволяет DMO-терминалу при «получении» активного канала подключиться к текущему сеансу связи (если пользователь является членом данной группы). Доступ к активному каналу может осуществляться в разных ситуациях, например при выборе частотного канала, включении терминала или переключении с одного DMO-канала на другой, при возвращении абонента в зону DMO-покрытия и переходе с режима транкинговой связи на DMO. Услуга идентификации номера передающей стороны позволяет терминалам, принимающим вызов, определять номер мобильной станции, осуществляющей передачу в данный момент. Для этого терминал, инициирующий вызов, записывает в начало каждой транзакции вызова индивидуальный номер абонента (ITSI), благодаря чему принимающие терминалы могут отобразить на экране идентификатор данной станции. Однако пользователь способен скрыть точное значение своего исходящего идентификатора ITSI, т.е. не заносить его в каждую транзакцию (для определенных групп авторизованных пользователей такая функция очень важна). Кроме того, в режиме DMO обеспечивается передача аварийного вызова. DMO-терминал, инициирующий аварийный вызов по каналу DMO, получает преимущество перед любым другим вызовом по этому каналу. Служба смены ключей по эфиру (OTAR) поддерживается в режиме DMO с помощью специально назначенного терминала. Он может генерировать и распределять статические ключи шифрования (Static Cipher Key, SCK) по DMO-терминалам, используя собственный шифрованный ключ, который передается с соблюдением всех мер защиты из центра аутентификации. Средства безопасности DMOРежим TETRA DMO предусматривает использование целого ряда механизмов, которые служат для защиты передаваемых по эфиру управляющих сигналов, речи и данных. В их число входят средства аутентификации, обеспечения конфиденциальности, управления ключами (включая передачу последних по эфиру) и блокировки / разблокировки терминалов. Кроме того, обеспечивается сквозное шифрование, при котором задействуется технология синхронного шифрования потока информации, что позволяет достичь высокого уровня защиты трафика пользователя.Стандартные интерфейсы TETRAНесколько внутренних системных интерфейсов определены в TETRA как стандартные. В спецификациях на эти интерфейсы имеются тесты на интероперабельность, которые должны проводиться независимыми тестовыми лабораториями. Они призваны установить возможность использования в системе элементов от различных производителей.Для корректного взаимодействия всех элементов транкинговой сети стандарта TETRA определены девять интерфейсов:
Радиоинтерфейс стандарта TETRAОбщий радиоинтерфейс — интерфейс между радиостанциями и базовым оборудованием. Обеспечивает совместимость оконечных устройств (радиостанций) различных изготовителей. Системы связи стандарта TETRA могут использовать диапазоны частот от 150 до 900 МГц. Радиоинтерфейс стандарта TETRA предполагает работу в стандартной сетке частот с шагом 25 кГц. Радиоинтерфейс стандарта предполагает работу в сетке частот с шагом 25 кГц. Стандарт регламентирует дуплексный разнос, который должен составлять 10 МГц для частот ниже 700 МГц и 45 МГц для частот выше 700 МГц.Таблица. Диапазоны частот для систем TETRA
Используется метод временного разделения каналов TDMA (Time Division Multiple Access) — на одной физической частоте образуется 4 логических канала (слота). Для кодирования речи используется речевой кодек ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги) скоростью 4,8 кбит/с. После добавления избыточности один голосовой поток приобретает скорость 7,2 кбит/с. Скорость суммарного выходного потока в радиоканале равна 36 кбит/с. Если сравнивать качество голоса в сетях стандарта TETRA с качеством голоса в сетях GSM, то TETRA незначительно уступает по этому показателю. Но при этом стандарт TETRA в четыре раза эффективнее GSM с точки зрения использования частотного спектра. Для обнаружения ошибок при передаче в канале радиосвязи, их исправления в канальном кодировании применяются технологии Forward Error Correction (FEC) и Cyclic Redundancy Check (CRC) в виде четырех процедур: блочного кодирования (block-encoding), сверточного кодирования (convolutional encoding), перемежения (interleaving) и шифрования (scrambling), после чего формируются информационные каналы. Скорость выходного потока равна 36 кбит/с. Модулирующая последовательность бит разбивается на пары (дибиты), комбинация которой определяет относительный сдвиг (+π/4, —π/4, +3π/4, —3π/4), то есть за один такт передается два бита. Это позволяет в два раза снизить скорость модуляции (18 кбод), используя полосу радиоканала только 25 кГц. Модуляционный поток подается на модулятор через специальный фильтр с импульсной характеристикой «приподнятый косинус» (raised cosine) для минимизации межсимвольных искажений. В стандарте TETRA используется относительная (дифференциальная) фазовая манипуляцию со сдвигом кратным π/4 (π/4 DQPSK — Differential Quadrature Phase Shift Keying). При этом огибающая несущей имеет переменное значение, что накладывает повышенные требования к обеспечению линейности передающего тракта для достижения требуемых уровней подавления в соседнем канале. Этот факт определяет невысокую (по сравнению с радиотерминалами FDMA) выходную мощность и кпд выходного каскада абонентских терминалов стандарта TETRA. Параметры радиотракта Передатчики базовой станции подразделяются на классы в зависимости от выходной мощности.
Передатчики абонентской станции подразделяются на классы в зависимости от выходной мощности.
Уровни адаптивной регулировки выходной мощности передатчика абонентских терминалов.
Уровень внеполосных излучений в соседних каналах для базовой станции и абонентских терминалов.
Приемники базовых станций и абонентских терминалов имеют следующие значения чувствительности.
Классы приёмников В зависимости от условий применения радиооборудование подразделяется на классы с точки зрения параметров приёмников:
Межсистемный интерфейсISI позволяет объединить отдельные сети TETRA. При построении большой сети, например региональной, можно связать между собой множество локальных сетей через их коммутирующие узлы. Такая сеть будет администрироваться с помощью общих системы контроля вызовов и подсистемы управления сетью. Аналогичным образом несколько региональных систем связи объединяются в национальную сеть.Перечень услуг, предоставляемых через ISI, включает в себя индивидуальный и групповой вызовы, управление мобильными радиостанциями, службу коротких сообщений, все виды дополнительных услуг, а также защиту передаваемой информации. Этот интерфейс обеспечивает пользователю возможность перемещения из одной системы TETRA в другую; при этом все услуги, предоставляемые в «смежных» системах, оказываются доступными для него. Если переход в другую систему осуществляется во время сеанса связи, ISI реализует функцию восстановления вызова. Конечно, «путешественник» должен регистрироваться в каждой посещаемой им системе TETRA. Однако интерфейс ISI имеет свойство дерегистрации «мигрирующего» пользователя. «Родная» сеть абонента получает уведомление о его переходе в другую систему, но благодаря функции группового прикрепления (Group Attachment) он может остаться членом своей рабочей группы и принимать относящиеся к ней вызовы. Служба аутентификации дает возможность каждой «новой» сети аутентифицировать этого абонента, а служба OTAR — назначать для него статические ключи шифрования (SCK). Интерфейс ISI — очень полезный инструмент при развертывании средних и больших многоуровневых сетей TETRA. С его помощью можно строить сети, используя оборудование разных производителей. Он обеспечивает, как минимум, совместную работу различных сетей TETRA, позволяя предоставлять услуги и передавать вызовы их абонентам. Но что еще важнее, ISI гарантирует полное взаимодействие «обособленных» сетей TETRA, функционирующих в одном и том же диапазоне частот. Интерфейс периферийного оборудованияПри создании стандартов TETRA одной из главных целей была разработка интерфейса, который вполне соответствовал бы принципам и техническим решениям, используемым в области информационных технологий, однако требовал бы минимального (и по объему, и по функциям) ПО, встраиваемого в терминальное оборудование передачи данных. Интерфейс периферийного оборудования (PEI) позволяет подключать разные типы устройств, применяемых для передачи данных (например, переносные ПК), к мобильным станциям через стандартный порт и дает таким станциям (как носимым, так и установленным на подвижных средствах) доступ к широкому кругу компьютерных приложений. Все функции передачи данных в режиме TETRA V+D может выполнять оборудование, подсоединенное к мобильному терминалу через PEI. Этот интерфейс служит также для настройки и управления речевыми вызовами при совместной передаче речи и данных, но не он обеспечивает саму речевую связь.Спецификации PEI определяют набор параметров и информации, которая доступна абоненту, работающему на подключенном к мобильной станции ПК. В них определены следующие категории услуг. 1. Применение команд AT, которые позволяют получить доступ к услугам передачи данных по коммутируемым каналам, к службам коротких сообщений и информации, хранящейся в памяти мобильной радиостанции. 2. Пакетная передача данных по протоколу двухточечной связи PPP. 3. Дистанционное управление по радиоканалу на основе сетевого протокола TETRA тип 1 (TNP1) — управление вызовами, доступом к функциям мобильного управления вызовами, доступом к функциям такого управления с терминального оборудования, например с ПК, и использованием службы коротких сообщений. Интерфейс терминальных устройствИнтерфейс терминальных устройств — интерфейс между радиостанциями и устройствами (терминалами) передачи данных.Интерфейс проводной связиОсновой работы интерфейса LSI является «отображение» функций общего радиоинтерфейса (CAI) на функции, используемые при передаче информации по проводным каналам связи. При этом каждый канал TETRA представляется в нем как отдельный поток данных со скоростью 8 кбит/с. Основное отличие LSI от интерфейса мобильной станции состоит в том, что пользователь, подключенный через LSI, всегда имеет доступ к инфраструктуре коммутации и управления системы (SwMI), в то время как обычному абоненту приходиться устанавливать доступ каждый раз.Поскольку LSI способен одновременно поддерживать несколько речевых каналов, каждый из которых требует наличия своего кодека, то на работающей через него станции необходимо иметь целый банк кодеков TETRA. Благодаря этому интерфейсу можно получить почти все услуги, предоставляемые в режиме TETRA V+D, в том числе сервис ограниченного доступа к функциям управления системой TETRA. Физический уровень LSI базируется на каналах с пропускной способностью 64 кбит/с (выделенные каналы связи или B-каналы сети ISDN с базовой или максимальной скоростью передачи); соединение осуществляется напрямую либо через промежуточную (например, ISDN) сеть. Главный интерфейс управленияДля управления внешней сетью двух или более самостоятельных сетей TETRA, связанных интерфейсом ISI, и координации работы ее пользователей был создан интерфейс CNMI (или CNM). Он предназначен лишь для инициализации функций высокого уровня, исполняемых на уровне ядра TETRA-системы. CNM снабжен собственными службами авторизации и аутентификации; дополнительно он может использовать функции шифрования. Его главные задачи — обеспечение централизованного мониторинга более чем одной системы TETRA и поддержка основного набора (ограниченного по сравнению с общим для TETRA) функций управления глобальным роумингом абонентов.CNM выполняет немало функций управления и координации работы оборудования (хотя и несколько меньше, чем обеспечивают обычные средства управления локальной сетью TETRA). Например, данные, предназначенные для управления производительностью, передаются из локальной сети в CNM в специальном стандартном формате, который необходим для их последующего анализа. Система реагирует на возникшую неисправность только после генерации сигнала предупреждения, что происходит лишь в случае серьезных отказов оборудования или системы безопасности. Однако следует отметить: управление работой абонента сводится к выдаче разрешения на регистрацию в сети и к ведению истории его деятельности, а к функциям управления расчетами относятся управление центральной биллинговой системой и вычисление платы за глобальный роуминг. Управление безопасностью в CNM включает в себя процедуры, регулирующие как доступ, так и защиту информации. Совместное использование сети TETRAВ системах TETRA поддерживается возможность использования сети несколькими независимыми организациями, с обеспечением общей секретности и взаимной безопасности. Это достигается созданием так называемых «виртуальных» сетей. Виртуальные сети позволяют разделять общую физическую сеть разным организациям и ведомствам, имитируя при этом «персональную» систему и сохраняя полный контроль над своими собственными коммуникационными функциями. Для каждой виртуальной сети может применяться не только свой собственный набор параметров системы, но и собственный центр управления.Интеграция TETRA с другими сетямиВозможностям интеграции системы TETRA с сетями различного типа было уделено повышенное внимание разработчиков с самых первых дней проектирования.Подключение к сетям общего пользованияВ TETRA определены стандарты трех шлюзов, обеспечивающих подключение к телефонным сетям общего пользования (ТфОП), сетям ISDN и передачи данных (СПД).Шлюз к ТфОП позволяет абоненту TETRA устанавливать соединение с любым номером ТфОП, и наоборот, но это возможно только при речевой связи (как полудуплексной, так и дуплексной). Передача данных по модему в коммутируемую сеть (аналоговую ТфОП) не входит в стандарт TETRA. Шлюз и сеть TETRA «воспринимаются» сетью ТфОП как ее абоненты. Для реализации входящего звонка из ТФОП необходимо активизировать двухступенчатую процедуру набора номера, которая обеспечивает тональный набор с разделением частот (в телефонном аппарате это функция DTMF). Шлюз выполняет кодирование/декодирование речи в соответствии со стандартом TETRA, подавление эха, преобразование номеров, а также обеспечивает хорошее качество звука. Шлюз к сети ISDN позволяет ее абонентам устанавливать связь с пользователями системы TETRA, и наоборот. При входящих звонках шлюз преобразует управляющую информацию (сигнализацию) ISDN в формат, совместимый с процедурами управления вызовом системы TETRA. При исходящих звонках сигнализация TETRA конвертируется в формат, необходимый для процедур управления вызовом ISDN (DSS1). В случае входящих звонков адресация вызываемого абонента TETRA может реализовываться с помощью дополнительной функции прямого набора номера (Direct Dial In, DDI), субадресации в рамках ISDN-сети или за счет двухступенчатого набора. Функция DDI позволяет внешнему абоненту ISDN звонить непосредственно по номеру пользователя в системе TETRA. Спецификация шлюза ISDN определяет предоставление речевых услуг: в режиме открытого канала — для двухточечных соединений, а в режиме коммутации цепей — для многоточечных. При этом поддерживаются как максимальная, так и базовая скорость передачи ISDN. Для каждого вызова шлюз выполняет перекодировку речевого сигнала со скоростью передачи 7,2 кбит/с (стандарт TETRA) в речевой сигнал, обработанный методом импульсно-кодовой модуляции (Pulse Code Modulation, PCM), со скоростью передачи 64 кбит/с. В случае полудуплексного вызова возможны два варианта работы: использование запроса сети ISDN на передачу или ее прекращение, а также применение процедур обнаружения речевого сигнала. Шлюз к СПД — это обычный шлюз, реализующий протокол X.25. Он обеспечивает услуги пакетной передачи для абонентов TETRA, в том числе доступ к службам и базам данных. Внешней СПД сеть TETRA «представляется» узлом СПД либо устройством ввода данных (терминалом). В первом случае связь осуществляется по протоколу X.75. Одна из важных функций шлюза к СПД — преобразование внутренних адресов TETRA в стандартные адреса, применяемые в сетях X.25. Семейства систем радиосвязи стандарта TETRAELETTRA. Цифровая система подвижной радиосвязи стандарта TETRA.ELETTRA — семейство цифровых транкинговых устройств мобильной радиосвязи, разработанное фирмой ОТЕ с целью предоставления пользовательских услуг и средств для профессиональных пользователей и операторов систем мобильной радиосвязи.Следуя требованиям открытого стандарта ETSI TETRA, ELETTRA предоставляет основные и дополнительные услуги для речевых вызовов и для передачи данных, которые операторы системы могут привести в соответствие с конкретными требованиями Заказчиков различных областей рынка. Пользовательские услуги Передача речи:
Передача данных:
Кроме основных имеются дополнительные услуги для расширения возможностей по передаче речи и данных:
Основные характеристики системы ELETTRA
ELETTRA Light — цифровая система подвижной радиосвязи стандарта TETRA быстрого развертыванияНазначение оборудования ELETTRA LightСуществует много областей применения, в которых требуется обеспечить быстрое развертывание системы мобильной связи. Для решения таких задач компания OTE S.p.A. разработала новую линейку оборудования стандарта TETRA получившую название ELETTRA Light. При разработке системы максимально использовались аппаратные и программные решения, проверенные в системе ELETTRA, что позволило обеспечить все основные функции предусмотренные стандартом. ELETTRA Light представляет собой уникальное решение для быстрого легкого и недорогого развертывания сетей стандарта TETRA Особенности оборудования ELETTRA Light Масштабируемость — сеть от отдельного сайта до 8 базовых станций Расширяемость — может быть интегрирована в любой момент со стандартной системой ELETTRA Компактность — для размещения требуется очень небольшое место Устойчивость — все оборудование предназначено для использования вне помещений и имеет высокую устойчивость к воздействию окружающей среды Транспортабельность — оборудование может транспортироваться различным транспортом Быстрота — подготовка к работе занимает до 20 минут Система ELETTRA Light обладает всеми возможностями стандартной системы ELETTRA и обеспечивает:
Потенциальными потребителями системы ELETTRA Light являются:
EADS (ранее NOKIA TETRA)Компания EADS Secure Networks производящая оборудование транкинговой связи стандарта TETRA входит в Европейский авиационно-космический и оборонный концерн (EADS). Концерн EADS является мировым лидером в производстве продукции для аэрокосмической и оборонной промышленности. EADS обладает уникальной продуктовой линейкой: от электронных систем безопасности и радиоэлектронного оборудования до вертолетов, военных и гражданских самолетов и ракетных систем.EADS Secure Networks — мировой лидер в производстве и построении систем профессиональной мобильной связи. По всему миру на базе оборудования EADS TETRA (ранее: NOKIA TETRA) построены и эксплуатируются более 100 систем локального, регионального и национального масштаба общей емкостью более 200 коммутаторов и 6500 базовых станций. Подробнее с мировым опытом строительства систем EADS TETRA (ранее: NOKIA TETRA) можно ознакомиться в разделе «Дополнительная информация». Цифровая связь ТЕТRА сыграла жизненно важную роль при организации самого крупного спортивного события этого лета в Пекине. В ходе Игр более 90 тысяч пользователей опирались в своей работе на услуги связи сети Beijing JustTop Network, и только в день официального открытия в сети было сделано около 1,6 миллиона звонков. Игры Пекин 2008 стали крупнейшим в истории спортивным событием, а сеть Beijing JustTop Network стала самой большой сетью ТЕТRА в Азии. В ходе мероприятия пользователями сети являлись государственные и муниципальные органы, службы безопасности, медицинские работники, организации городского управления и службы водоснабжения, а также весь персонал организаторов Игр Пекин 2008. Сеть обеспечивала бесперебойное предоставление полного спектра услуг закрытой радиосвязи по всем спортивным площадкам, а также обеспечивала плавное передвижение по городу, охватывая все транспортные пути в самом Пекине и вокруг него. «Подобные великие спортивные мероприятия нуждаются в самой лучшей системе связи», — сказал Директор Сетевого административного центра Правительства Пекина Пан Фенг. «Сама сеть и техническая поддержка со стороны EADS Defence & Security — вещи просто выдающиеся, что в свою очередь сыграла чрезвычайно важную роль в обеспечении связи и управлении Олимпийскими Играми в Пекине». Оператором сети является компания Beijing JustTop Network Communications Ltd, для которой EADS Defence & Security является ключевым партнером и поставщиком решений связи по стандарту ТЕТRА. Архитектура системы Система цифровой транкинговой радиосвязи EADS TETRA строится по централизованному принципу. Система состоит из нескольких структурных компонентов:
Оборудование системы состоит из следующих узлов:
Основные сервисные возможности системы EADS TETRA:
ACCESSNET-Т — система компании Rohde&Schwarz; BICK MobilfunkACCESSNET-Т — это профессиональная цифровая система мобильной транкинговой радиосвязи стандарта TETRA производства фирмы Rohde&Schwarz; BICK Mobilfunk, широко известной в России благодаря своей транкинговой системе ACCESSNET протокола МРТ 1327.ACCESSNET-Т имеет иерархическую структуру, характеризуется отсутствием топологических ограничений и позволяет на ее основе строить сети различной конфигурации — от однозоновых сетей до общенациональной сети радиосвязи. Узлы сети соединяются между собой посредством цифровых каналов связи. Nebula — система компании Teltronic S.A. UnipersonalСтационарная инфраструктура "Nebula" (одна из последних разработок оборудования в стандарте ТЕТRА) впервые была продемонстрирована на международной выставке "CeBIT-2004" в Ганновере. Обеспечивает все стандартные и ряд дополнительных функций. Состав стационарной инфраструктуры: центр управления сетью (NMS), центральный коммутатор (SCN, необязательный элемент сети), базовые станции (SBS). Отличительные особенности оборудования:
Основные системные характеристики:
Основные технические характеристики оборудования:
Радиочастотные характеристики:
Репитеры для расширения зоны покрытия в системах стандарта TETRAВ зоне обслуживания любых сетей зачастую существуют места, в которые и из которых прохождение радиосигнала затруднено (тоннели, подвалы, экранированные помещения в зданиях и т. п.). Наряду с этим часто требуется обеспечить связь для удаленных абонентов, а линии связи до предполагаемого места размещения базовой станции отсутствуют и (или) устанавливать базовую станцию для небольшого количества абонентов экономически невыгодно. В этих случаях можно использовать ретрансляторы (усилители), например производства компании Aerial Facilities и фирмы AVITEC, которые обеспечат расширение зоны обслуживания сети на ее рабочих частотах без существенных финансовых затрат.Репитеры с распределенным усилением идеально подходят для обеспечения радиосвязи в зданиях и состоят из двух блоков: главного и подчиненного, которые соединяются коаксиальным кабелем наружной и внутренней антенн. Несколько подчиненных блоков могут подсоединяться к одному главному блоку, образуя распределенную систему покрытия для больших зданий. Репитеры с распределенным усилением для волоконно-оптических линий идеально подходят для использования в тоннелях или для обеспечения покрытия в больших зданиях. Они состоят из двух блоков: основного и вспомогательного, которые обычно соединяются с базовой станцией по волоконно-оптической линии (с помощью блока сопряжения) или по эфиру (с помощью ретранслятора). Основной блок обеспечивает радиосвязь с абонентами в тоннеле, вспомогательный — прохождение сигнала по волоконно-оптической линии. Благодаря низким потерям в волоконно-оптической линии может находиться на расстоянии до 20 км от базовой станции. Эти репитеры с выбором канала для сетей TETRA могут быть запрограммированы на 4 канала (несущих) по выбору в частотном диапазоне пользователя. Только выбранные каналы усиливаются репитером. Данные репитеры идеально подходит для расширения зоны покрытия в сельской местности, вдоль дорог и в тоннелях, где не может быть проложен волоконно-оптический кабель. Состояние и работу репитеров можно отслеживать посредством беспроводного интерфейса или модема, используя программы управления репитерами, разработанные фирмами Aerial Facilities и AVITEC. Репитеры также можно использовать в аналоговых сетях транкинговой радиосвязи протокола МРТ 1327. Таблица. Основные параметры репитеров для расширения зоны покрытия в цифровых сетях стандарта TETRA
Оборудование TETRAПроизводители оборудования TETRAСогласно данным организации MoU TETRA, стандарт TETRA поддержан многими ведущими производителями оборудования подвижной радиосвязи. На конец 2002 г. к MoU TETRA присоединились 67 организаций из 19 стран, причем не только европейских. Наиболее известны системы фирм Nokia (система Nokia TETRA), Motorola (система Dimetra), OTE (система ELETTRA).Таблица. Производители оборудования стандарта TETRA
Оборудование TETRA на российском рынкеЗа последние 15 лет число основных производителей оборудования TETRA в мире перевалило за 20, но не все из этих компаний присутствуют на российском рынке и предлагают сертифицированные продукты. Здесь представлена краткая информация об инфраструктурном и терминальном оборудовании TETRA зарубежных и отечественных производителей, имеющем российские сертификаты соответствия или находящемся на стадии сертификации. Она получена от фирм-производителей или их дистрибуторов.Инфраструктурные решения зарубежных компанийMotorolaКомпания Motorola поставляет на российский рынок соответствующие стандарту TETRA системы Dimetra IP и Compact TETRA. Первая из них предназначена для развертывания средних и крупномасштабных инфраструктур, а вторая — для создания небольших сетей. Система Compact TETRA первоначально была сертифицирована 18 июля 2002 г. для работы в однозоновом режиме без возможности непосредственного присоединения к ТфОП. Позднее (в июле 2003 г.) на эту систему был получен второй сертификат, не содержащий ограничений по числу зон и предусматривающий подключение системы к ТфОП по интерфейсу ISDN BRI на правах УПАТС. Осенью 2004 г. планируется провести сертификационные испытания системы с интерфейсом PRI (2 Мбит/с). Согласно имеющемуся сертификату, система может использоваться в диапазонах частот 410—430 и 450—470 МГц с приемопередатчиками мощностью до 25 Вт. Она включает в себя решение СОРМ, которое было протестировано и одобрено в ходе сертификационных испытаний. Compact TETRA является транкинговой системой с распределенным управлением вызовами. Такой элемент, как центральный коммутатор, которым снабжены многие большие системы TETRA, в ней отсутствует. Управление вызовами осуществляется контроллером, входящим в состав каждой базовой станции (БС). В случае выхода его из строя работа других БС и компонентов системы не нарушается. Отказ от использования центрального коммутатора позволил уменьшить стоимость системы и повысить надежность ее работы. В состав оборудования системы Compact TETRA входят БС моделей CTS100, CTS200 и CTS300, поддерживающие до двух, четырех и восьми несущих TETRA соответственно. Кроме того, в ней имеются диспетчерские рабочие станции и шлюз, обеспечивающий связь системы с ТфОП и IP-сетью. Диспетчерские станции подключаются к шлюзу по сети Ethernet. Система Motorola Compact TETRA может иметь до 8 БС (до 32 несущих) и способна обслуживать до 10 тыс. абонентов. БС соединяются друг с другом потоками E1. В системе предусмотрена передача данных в режиме с коммутацией пакетов. Система Compact TETRA поставляется под ключ через уполномоченных партнеров компании Motorola, которые осуществляют установку и обслуживание системы. В нашей стране Motorola имеет девять компаний — партнеров по поставкам систем Compact TETRA, семь из них расположены в Москве и по одной — в Санкт-Петербурге и Хабаровске. При необходимости техническая поддержка оказывается специалистами представительства компании и ее сервисным центром. Системы Compact TETRA развернуты или находятся в процессе развертывания на ряде объектов в России, в том числе на Черепетской ГРЭС (г. Суворов Тульской области) и на Ленинградской атомной электростанции. Для Черепетской ГРЭС сеть стандарта TETRA (на базе оборудования Compact TETRA) построила компания “Информационная индустрия”. Зона действия этой сети охватывает производственную территорию ГРЭС (6 кв. км), г. Суворов и его ближайшие окрестности на удалении до 25 км и более для автомобильных радиостанций и до 15 км для портативных радиостанций мощностью 1 Вт. В данном решении предусмотрено оперативное доведение (средствами транкинговой системы) до руководителей технологических и аварийных бригад данных о параметрах работы установок и агрегатов в случае критичного изменения их значений. Планируется использование средств радиосвязи как дублирующих средств телеметрии и телемеханики в случае выхода основных стационарных систем из строя. Система Motorola Dimetra IP сертифицирована для работы в частотном диапазоне 412—427 МГц без выхода в ТфОП. В сентябре этого года планируется провести испытания системы с целью сертификации ее средств связи с ТфОП. Dimetra IP относится к классу систем TETRA over IP. В ней БС, телефонный шлюз, средства управления сетью подключены к единой IP-магистрали, а обмен информацией между ними осуществляется по протоколу IP (более подробную информацию о системах TETRA over IP можно найти в статье “Новое в технологии TETRA” в этом же номере журнала). Как и система, о которой речь шла выше, Motorola Dimetra IP поддерживает передачу данных с коммутацией пакетов. Для этого могут быть задействованы либо выделенные, либо совмещенные каналы. Использование выделенных каналов гарантирует доступность сети для передачи данных и позволяет обеспечить приоритетный доступ к соответствующей службе для отдельных пользователей и их групп. Применение же совмещенных каналов способствует более эффективному использованию сетевых ресурсов, поскольку один и тот же канал можно задействовать для передачи и речи, и данных (в зависимости от потребностей абонентов). Компания Motorola планирует начать выпуск систем Dimetra IP с поддержкой многослотовой передачи данных. Для разных организаций в системе Dimetra IP предусмотрено определение подсетей, а трафик этих организаций передается по разделяемой инфраструктуре с применением технологии VPN. Одним из примеров крупномасштабной сети на базе оборудования Dimetra IP является развертываемая в Великобритании сеть Airwave, в составе которой по завершении строительства будет работать около 3 тыс. БС. Системы Dimetra и Dimetra IP компании Motorola используются на разных континентах на железнодорожном транспорте (в Малайзии, Сингапуре и т.д.), в метро (в Лондоне, Мадриде, Копенгагене), в муниципальных структурах (в Праге и других крупных городах), в нефтяном и газовом секторах. Оборудование Dimetra IP обеспечит работу служб общественной безопасности во время приближающейся летней Олимпиады в Афинах. Всего к настоящему моменту Motorola заключила более 100 контрактов на реализацию инфраструктур TETRA в 40 странах мира, а в ноябре 2003 г. выпустила свой двухсоттысячный абонентский терминал. Сотый контракт был заключен в том же месяце того же года — на поставку системы Compact TETRA финскому целлюлозно-бумажному комбинату Botnia. Кроме того, системы Compact TETRA используются в зальцбургском и любекском аэропортах, гамбургском порту и на многих других предприятиях. Nokia На момент подготовки данного обзора система Nokia TETRA еще не имела сертификата соответствия Минсвязи РФ, но успешно прошла сертификационные испытания в частотном диапазоне 410—430 МГц (с функциями СОРМ), и вполне возможно, что ко времени выхода в свет журнала сертификат уже будет получен. В этом году планируются сертификационные испытания еще в двух диапазонах частот: 300—308/336—344 и 380—400 МГц. Система Nokia TETRA имеет архитектуру с центральным коммутатором серии DXT, который устанавливает связь абонентов сети TETRA друг с другом и с абонентами внешних сетей. Коммутатор выполняет множество функций по обеспечению работы сети, в нем хранится база данных о ее абонентах и параметрах работы. К коммутаторам DXT подключаются БС TETRA серии TBS, диспетчерские пульты и другое оборудование. В системе Nokia TETRA предусмотрено “горячее” резервирование критически важных модулей, имеются средства диагностики сбоев. Кроме того, к достоинствам системы относятся широкие возможности по организации транспортной сети передачи данных, которые позволяют соединять БС по различным топологиям; высокая мощность радиопередатчиков (до 65 Вт); наличие функции разнесенного приема на несколько (до шести) антенных портов; обеспечение безопасности радиосвязи посредством аутентификации и шифрования с использованием динамических ключей и алгоритма криптозащиты TEA3. Специалисты компании “Т-Хелпер”, являющейся VAR-дистрибутором продукции компании Nokia, считают эту систему оптимальным решением для построения сетей среднего и большого масштаба. БС TBS поддерживает до восьми несущих TETRA, а максимальная излучаемая мощность на выходе ее комбайнера составляет 25 Вт. Эти БС работают в следующих диапазонах частот: 300—308 / 336—344 МГц (дуплексный разнос — 36 МГц), 380—400, 410—430 (дуплексный разнос — 10 МГц), 806—824 / 851—869 МГц (дуплексный разнос — 45 МГц). К имеющему расширенную конфигурацию (размещение оборудования в трех стойках) коммутатору системы можно подключить до 128 БС с максимальным числом несущих, равным 256. Такой коммутатор поддерживает до 10 тыс. групп абонентов. В одной системе могут одновременно работать до 127 коммутаторов. Емкость регистров HLR и VLR одного коммутатора составляет 70 тыс. и 40 тыс. абонентов соответственно. Для связи системы Nokia TETRA с ТфОП и УПАТС предусмотрены интерфейсы ISDN PRI, ISUP-R, R2 (аналоговый и цифровой) и G4WIF (аналоговый четырехпроводной). Техническое обслуживание оборудования Nokia TETRA на территории России осуществляет компания “Т-Хелпер”, имеющая сервисный центр в Москве. По мере развертывания новых систем Nokia TETRA планируется открытие дополнительных сервисных центров в регионах. В настоящее время компания осуществляет первый этап строительства системы Nokia TETRA для ОАО “Томскнефть” (в составе нефтяной компании “Юкос”). Система будет включать в себя 13 БС и один коммутатор. В Санкт-Петербурге специалистами компаний “Т-Хелпер” и “Радиотел” построена опытная система Nokia TETRA, состоящая из трех БС и одного коммутатора. В мире реализован целый ряд крупномасштабных проектов на базе рассмотренного оборудования. Так, в сети оператора Dolphin Telecom в Великобритании насчитывается 2100 БС, 20 коммутаторов и более 100 тыс. абонентов. Французская сеть этого же оператора состоит из 770 БС и 10 коммутаторов. В Финляндии функционирует сеть Virve с 1260 БС и 15 коммутаторами. Ее услугами пользуются 60 тыс. абонентов примерно из 300 организаций. Стоит упомянуть и развернутую в Австрии сеть компании Astrid, имеющую 505 БС и 40 тыс. абонентов. Эти проекты примечательны своими масштабами, сочетанием работы многих виртуальных сетей в пределах одной инфраструктуры, реализацией большого числа приложений по передаче данных. Со времени начала выпуска оборудования Nokia TETRA (в 1997 г.) компанией Nokia на мировой рынок было поставлено около 5500 БС и 150 коммутаторов. OTE Итальянская фирма OTE поставляет на рынок TETRA-систему Elettra. В 2003 г. она была сертифицирована в России для работы в частотных диапазонах 380—400 и 410—430 МГц, но без права непосредственного подключения к ТфОП. В середине текущего года предполагается получение сертификата соответствия для диапазона частот 450—470 МГц, а также сертификация телефонных интерфейсов системы с ведомственными сетями и ТфОП (ISDN PRI, 4BT E&M;, SS7 и СОРМ). С точки зрения архитектуры эта система интересна тем, что является решением смешанного типа, т. е. чем-то средним между традиционными сетями TETRA (на базе коммутаторов) и решениями TETRA-over-IP. Дело в том, что, как и в традиционных сетях, в системе Elettra используются коммутаторы трафика, соединенные с БС по синхронным каналам E1, но связь между этими коммутаторами (в рамках большой сети) осуществляется по протоколам TCP/IP. Таким образом, в данной системе, как и в решениях TETRA-over-IP, могут использоваться имеющиеся на рынке стандартные IP-маршрутизаторы. Впрочем, если построить сеть на базе одного коммутатора, она будет традиционной системой TETRA. В состав оборудования системы Elettra входят: узел коммутации и управления расширенной конфигурации SCN-TX, предназначенный для построения сетей TETRA регионального и общенационального масштаба и поддерживающий до 48 БС; малый узел коммутации и управления SCN-T, разработанный для реализации небольших систем TETRA, имеющих до 12 БС; БС BS-430T и BS-470T (с интерфейсами для подключения к ТфОП); диспетчерские станции LDS и WDS. Мониторинг работы сети Elettra и управление ею осуществляются с помощью системы NMS. Каждая БС может иметь до восьми приемопередатчиков TETRA мощностью 50 Вт. Вышеназванные БС еще не сертифицированы в России. В настоящее время у нас используются станции BS-430 без стыка с ТфОП. Система Elettra работает с радиостанциями TETRA фирмы OTE и имеет сертификаты совместимости с терминальным оборудованием компаний Nokia, Sepura и Motorola. Фирма OTE имеет в нашей стране представительство и технический центр по обслуживанию транкингового оборудования. Ее партнерами здесь являются компании “Бермос” и “Компас+Радио”. Фирма OTE считает российский рынок стратегически важным для своего бизнеса и выражает готовность расширить число диапазонов рабочих частот своего оборудования, если это понадобится заказчикам. В 2002 г. специалисты фирмы OTE и компании “Бермос” развернули транкинговую сеть на базе оборудования Elettra, обеспечивающую радиопокрытие (в диапазоне 410—430 МГц) нефтепровода Ярославль—Приморск (длиной около 800 км) компании “Транснефть”. Сеть состоит из 21 БС BS-430 (на две несущие каждая), узла коммутации и управления SCN-TX, системы сетевого управления NMS-100, двух удаленных диспетчерских станций WDS и тысячи абонентских терминалов компании Sepura. Что касается крупных зарубежных проектов компании OTE, то можно отметить сети TETRA, реализованные для тегеранской полиции, сингапурской транспортной компании, хорватской энергетической фирмы и словенской пограничной службы. Rohde & Schwarz Bick Mobilfunk Среди производителей оборудования TETRA компания Rohde & Schwarz Bick Mobilfunk (далее просто R&S; BMF) первой (8 августа 2002 г.) получила российский сертификат соответствия на свою TETRA-систему Accessnet-T с СОРМ и телефонными интерфейсами. Система сертифицирована для работы в диапазонах частот 380—400, 410—430 и 450—470 МГц. В настоящее время оформляются дополнения к этому сертификату на ее новые компоненты. В состав Accessnet-T входят коммутаторы, базовые и диспетчерские станции, система управления сетью и шлюзы, соединяющие систему с разными внешними сетями. Система не имеет ограничений по топологии (цепочка, кольцо, звезда или их комбинация) и масштабируемости (однозоновая система наращивается до глобальной). Для связи между ее коммутаторами и подключения к этим коммутаторам БС используются цифровые синхронные каналы E1. Важно, что в системе Accessnet-T имеется интерфейс прикладных программ A-CAPI, с помощью которого можно создавать необходимые заказчикам приложения, взаимодействующие с системой. Это могут быть, например, средства контроля за движением транспортных средств или другие управляющие приложения. Компания R&S; BMF предоставляет комплект документации по данному интерфейсу и эмулятор действующей системы TETRA. И еще. Для того чтобы облегчить переход заказчиков на технологию TETRA, специалисты R&S; BMF реализовали в системе Accessnet-T интерфейс к своим аналоговым транкинговым системам Accessnet стандарта MPT1327. Этот интерфейс поддерживает групповые вызовы (из цифровой системы в аналоговую и наоборот) и другие коммуникационные функции, а также обеспечивает управление работой абонентов в сети с помощью единой системы NMS-512. Для развертывания небольших сетей TETRA компания R&S; BMF предлагает мини-систему DSS-500, состоящую из коммутатора и оборудования БС, размещенных в одной аппаратной стойке. Имеются в ней и средства подключения к ТфОП. DSS-500 поддерживает до двух несущих TETRA. В случае необходимости ее можно расширить, подключив к ней до трех БС общей емкостью до шести несущих. Коммутаторы семейства DMX предназначены для создания крупномасштабных сетей TETRA. Модель самой большой емкости из этого семейства поддерживает до 80 БС. Связь системы Accessnet-T с ТфОП осуществляется посредством интерфейсов S0, PRI, BRI, а диспетчерские пульты подключаются к системе по интерфейсам S0 и Ethernet. С целью повышения надежности работы в системе предусмотрено резервирование оборудования БС и коммутаторов. БС DTX компании R&S; BMF работают в диапазонах частот 380—400, 410—430, 450—470, 806—870 МГц и поддерживают до восьми несущих TETRA каждая. Недавно компания выпустила БС DIB и DOB, их сертификация в России планируется. Первая предназначена для установки в помещении, а вторая — для наружной установки. Максимальная мощность передатчиков БС составляет 25 Вт. В этом году в России компания планирует провести испытания опытного образца системы Accessnet-T в диапазоне 300 МГц. На сегодняшний день в нашей стране на базе оборудования TETRA компании R&S; BMF построено восемь сетей: две для Министерства обороны, по одной для ОАО “Российские железные дороги” и транспортного хозяйства Нижегородской области, а остальные обеспечивают связью предприятия топливно-энергетического комплекса России. В общей сложности в этих проектах задействовано 33 БС, 7 коммутаторов и 6 мини-систем. В качестве примера рассмотрим проекты сетей TETRA, реализованные компанией “Информационная индустрия”. Первый проект — это выделенная сеть угольной компании “Южный Кузбасс”. В ответ на запрос представителей последней специалистами “Информационной индустрии” (исходя из требуемой зоны радиопокрытия, планируемого количества абонентов сети, необходимых услуг радиосвязи и объема финансирования проекта) было предложено для создания инфраструктуры сети использовать экономичную мини-систему DSS-500 фирмы R&S; BMF. Она и была установлена в административном здании угольной компании в Междуреченске. Сейчас ее сеть состоит из упомянутой мини-системы и еще двух БС DTX, установленных на разрезах “Томусинский” и “Сибиргинский”. Запланирована установка четвертой БС. Дальность радиосвязи в системе при использовании портативной радиостанции SRP1000 (мощностью 3 Вт) фирмы Sepura и автомобильной радиостанции SRM1000 той же фирмы составляет 16 и 20 км соответственно. Второй проект — сеть подвижной радиосвязи стандарта TETRA “Главного управления дорожного и транспортного хозяйства Нижегородской области”, которая создается поэтапно на базе оборудования системы Accessnet-T. На первом этапе в Нижнем Новгороде реализована инфраструктура, состоящая из одной БС на 4 несущие, коммутатора и терминала управления. Испытания на дальность радиосвязи показали, что устойчивая связь с БС для пользователей 3-Вт терминалов обеспечивается на расстоянии до 26—27 км. В текущем году планируется расширение сети до пяти БС. Оборудование TETRA компании R&S; BMF обслуживают операторы сетей, имеющие собственные склады запчастей, а также сервисный партнер компании — российская фирма “Гранит — Радиотелефонные системы”, гранит — значит качество и надежность. Кроме того, техническую поддержку предоставляет и сама компания R&S; BMF. Помимо России, оборудование Accessnet-T эксплуатируется в Австрии, Алжире, Германии, Италии, Китае, Латвии, Ливии, Мексике, Омане и Саудовской Аравии. В рамках одного из недавних проектов для фирмы Petroleum Development Oman (в Омане) была развернута система Accessnet-T, состоящая из 21 БС наружного размещения и двух коммутаторов. Российские системы TETRAНа прошедшем в июле 2003 г. заседании Государственной комиссии по электросвязи, посвященном состоянию дел в области использования систем TETRA в России и перспективам их развития, подчеркивались важность и актуальность создания отечественной аппаратуры стандарта TETRA как для удовлетворения специфических потребностей отечественных пользователей, так и для обеспечения возможности освоения перспективных для России диапазонов частот. У нас оборудование TETRA разрабатывают государственные предприятия под эгидой Российского агентства по системам управления и некоторые негосударственные фирмы, в том числе “Информтехника и связь” и группа компаний (ГК) “Форатек”.“Информтехника и связь” Компания “Информтехника и связь” разработала систему “МиниКом TETRA”, взяв за основу для ее коммутатора свою ранее выпущенную телефонную станцию “МиниКом DX-500”. Система “МиниКом TETRA” является полностью отечественной TETRA-системой, поскольку и ее оборудование, и ПО разработаны специалистами этой компании. Благодаря этому “Информтехника и связь” может гарантировать своим заказчикам конфиденциальность передаваемой информации и нормальную работу системы в критических внешнеполитических и экономических ситуациях (так было сказано в присланных мне материалах компании). Это важное преимущество данной системы (и других оте-чественных разработок) по сравнению с продукцией зарубежных фирм. Недаром специалисты “Информтехники и связи” считают силовые и правоохранительные органы нашей страны самыми перспективными заказчиками российских TETRA-систем. К другим преимуществам системы “МиниКом TETRA” относятся русскоязычный пользовательский интерфейс и наличие стыков с аналоговыми сетями, которые используются только в России и странах СНГ. Система успешно прошла сертификационные испытания на Свердловской железной дороге. Предполагается, что сертификат соответствия будет получен в апреле-мае текущего года. Система “МиниКом-TETRA” обслуживает до 15 тыс. абонентов, работая в частотном диапазоне 410—430 или 450—470 МГц (максимальное число несущих TETRA — 1260). В ее составе могут функционировать до восьми коммутаторов (при иерархической системе их соединения) и до 1050 БС. Каждая БС поддерживает до 15 разговорных каналов (на четырех несущих). БС оснащаются передатчиками мощностью 1, 25 и 40 Вт. Для связи с внешними сетями в системе поддерживаются двухпроводные линии, а также цифровые и аналоговые интерфейсы Е1 (EDSS1, R2 MFC, Q-SIG, 2ВСК), BRI-S0, E&M;, ТЧ (1VF-2100, 2600; 2VF-600/750, 1200/1600). Стоит отметить, что систему можно подключать к ТфОП на уровне коммутаторов и БС. Компания “Информтехника и связь” имеет сервисный центр, обучает специалистов фирм-заказчиков, содержит круглосуточную “горячую” линию технической поддержки. Добавим, что специалисты компании разработали не только инфраструктуру сети TETRA, но и радиомодем TETRA, предназначенный для организации радиоканалов передачи данных в системах телеметрии и управления, охватывающих стационарные и подвижные объекты. ГК “Форатек” ГК “Форатек” начинает продвигать на российский рынок TETRA-систему “ТетраКом”, которая, по словам представителей группы, является совместной разработкой ее специалистов и специалистов нидерландской компании Rohill. В состав системы входят узлы коммутации (коммутационные контроллеры), блоки внешних интерфейсов (предназначенные для подключения системы к внешним устройствам и сетям) и приемопередатчики стандартов TETRA и MPT1327. Узлы коммутации представляют собой промышленные компьютеры стандарта CompactPCI, оснащенные специализированным ПО обработки вызовов и управления системным трафиком. В архитектуре системы “ТетраКом” отсутствует иерархия коммутаторов. Вместо этого узлы коммутации объединены в одноранговую сеть, которая для повышения надежности работы может иметь ячеистую топологию, обеспечивающую функционирование сети при отказах узлов коммутации. Если узел выйдет из строя, реализуемый системой протокол маршрутизации трафика обеспечит его прохождение внутри сети. Система “ТетраКом” поддерживает два транкинговых стандарта одновременно — TETRA и MPT1327 — в рамках одной инфраструктуры с возможностью установления соединения и передачи сообщений (коротких и статусных) между пользователями оборудования указанных стандартов. Кроме того, имеется возможность создания смешанных групп, состоящих из пользователей средств TETRA и MPT1327, а управление работой этих пользователей осуществляется с помощью единого диспетчерского терминала. Максимальное перенесение функций системы на ПО способствует ее быстрой адаптации к специфическим требованиям заказчиков. В качестве аппаратной платформы для узла коммутации применимы стандартные промышленные компьютеры разных производителей. В одну аппаратную стойку БС устанавливают до восьми приемопередатчиков. Если все они будут приемопередатчиками TETRA, то их суммарная емкость составит 31 разговорный канал. Система “ТетраКом” в настоящее время поддерживает интерфейсы ISDN (BRI/PRI), QSIG, E&M;, G703.1 (64 кбит/с), E1 G.703/G.704 (дробный сервис), V.11/V.35, RS-232 и двухпроводной аналоговый интерфейс. Блок внешних интерфейсов функционирует в составе узла коммутации и/или оборудования БС, обеспечивая возможность подсоединения внешних устройств в любой точке сети “ТетраКом”. Аппаратуру передачи данных можно подключать непосредственно к узлу коммутации по интерфейсу Ethernet (никакого шлюза для стыковки с этой аппаратурой не требуется). В данной системе весьма эффективно используются каналы транспортных сетей, соединяющие узлы коммутации с приемопередатчиками: в одном 64-Кбит/с канале обеспечивается информационный обмен с двумя приемопередатчиками TETRA. Последние работают в диапазонах частот 410—430 и 450—470 МГц и имеют максимальную выходную мощность 50 Вт. На основе системы “ТетраКом” реально строить сети разного масштаба — от одной до 16 тыс. БС. Оборудование системы “ТетраКом” будет производиться компанией “ИнформКом” (входит в состав ГК “Форатек”) в Екатеринбурге с использованием отечественных и импортных комплектующих. Испытания системы планируется провести на Свердловской железной дороге. Сертификат соответствия предполагается получить к концу текущего года. На мой вопрос о готовности ГК “Форатек” гарантировать конфиденциальность передаваемой по системе “ТетраКом” информации и ее надежную работу в критических внешнеполитических и экономических ситуациях представитель компании “ИнформКом” дал положительный ответ. В состав ГК “Форатек” входит “Компания информационной безопасности”, основной задачей которой является проверка программно-аппаратных решений на предмет информационной безопасности. Эта компания аккредитована Гостехкомиссией РФ и имеет все необходимые разрешения для проведения подобных процедур. Кроме того, ГК “Форатек” готова передать свое ПО в компетентные органы для соответствующего анализа. Осуществлять техническое обслуживание системы предполагается в Москве, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге. По мере реализации проектов планируется открывать центры технической поддержки и в других городах России и СНГ. Абонентские терминалыАбонентские терминалы TETRA должны быть взрывобезопасны, прочны и удобны в переноске и эксплуатации. На сегодняшний день на российском рынке представлены сертифицированные портативные и автомобильные терминалы компаний Motorola, Nokia и Sepura. Терминалы фирмы OTE находятся на стадии сертификации (характеристики портативных терминалов представлены в таблице).По оценкам специалистов компании “Компас+Радио”, являющейся дистрибутором английской фирмы Sepura, терминалы TETRA этой фирмы лидируют на российском рынке с долей более 90%. Терминалы фирмы Sepura используются в многочисленных российских TETRA-проектах, реализованных на базе инфраструктурного оборудования компании R&S; Bick Mobilfunk и других производителей. По мнению специалистов “Компас+Радио”, для многих отечественных предприятий и организаций большое значение имеет повышенная дальность связи по сети TETRA. Сотрудникам указанных предприятий следует обратить внимание на портативный терминал SRP1000 компании Sepura с выходной мощностью 3 Вт, что значительно выше выходной мощности терминалов конкурирующих производителей (0,56 или 1 Вт). К автомобильным радиостанциям повышенной мощности относятся 10-Вт устройства SRM1000 и VS2001 компаний Sepura и OTE. При ознакомлении с информацией о терминалах TETRA у меня возник вопрос: почему же другие компании (кроме Sepura) не выпускают 3-Вт портативные терминалы? Из компании OTE мне сообщили, что у них рассматривали возможность выпуска такого терминала, но пришли к выводу о нецелесообразности этого шага. Дело в том, что, во-первых, портативный терминал повышенной мощности может быть слишком опасен для здоровья человека (на Западе время от времени возникают горячие дискуссии о безопасности или, наоборот, угрозе здоровью, которая будто бы исходит от гораздо менее мощных сотовых телефонов, — чего уж тут говорить о 3-Вт носимых радиостанциях!); во-вторых, многие уже привыкли пользоваться легкими и компактными мобильными телефонами и хотели бы видеть такими же и устройства профессиональной мобильной связи, а 3-Вт терминал TETRA тяжелее и габаритнее своих менее мощных “собратьев”; в-третьих, для многих приложений систем TETRA (например, предоставление услуг связи на территории завода или порта) характерно небольшое удаление абонентов от БС (т. е. повышенной дальности связи, обеспечиваемой 3-Вт портативными терминалами, зачастую не требуется). Таким образом, при выборе терминалов обязательно следует учитывать специфику их применения и предпочтения пользователей. Продолжая тему покупки терминалов, следует отметить, что многие российские заказчики сначала выбирают инфраструктурное оборудование системы TETRA, а уж потом терминалы. Это не оптимальное решение, поскольку доступный абоненту системы сервис является пересечением множеств сервисных функций инфраструктурного оборудования и терминала, а разработчики этих продуктов реализуют в них предусмотренные стандартом TETRA сервисные функции не одновременно, а в соответствии со своими планами, ориентированными на потребности крупных заказчиков. В результате в одной инфраструктуре TETRA терминалы разных производителей могут оказаться не совместимыми между собой по сервису и не обеспечивать сервис, который доступен в инфраструктуре другого производителя. Таким образом, заказчик должен выбирать инфраструктурное оборудование и терминалы одновременно, учитывая необходимый ему сервис. Важной характеристикой TETRA-терминала является наличие русифицированного интерфейса. Опыт эксплуатации российских TETRA-сетей показал, что многие их пользователи не в состоянии работать с англоязычным интерфейсом. Они испытывают дискомфорт при выборе функций терминала, а это приводит к неправильной его эксплуатации или неиспользованию всех его возможностей. Из представленных на рынке терминалов сегодня русифицированный интерфейс имеют только терминалы компании Sepura. Фирма OTE планирует русифицировать свои терминалы к середине текущего года. Терминальное и инфраструктурное оборудование TETRA разных производителей поддерживает разные режимы передачи данных. Так, терминалы компаний Motorola и Nokia передают данные в режиме с коммутацией пакетов, а терминалы фирм Sepura и OTE — в режиме с коммутацией каналов. Рекордсменом по пропускной способности является портативный терминал Puma T3 фирмы OTE, который, используя сразу четыре тайм-слота, передает данные на скоростях до 28,8 Кбит/с. Работая в этом режиме, названный терминал потребляет довольно много электроэнергии, поэтому его рекомендуется подключать к автомобильному аккумулятору. Заслуживает внимания новый терминал MTH650 компании Motorola. Он удобен в эксплуатации и обладает такими повышающими комфортность при работе с ним особенностями, как программируемые клавиши и многофункциональный поворотный манипулятор. С помощью кнопки на корпусе терминала изображение на его экране можно повернуть на 180°. Это позволит считывать информацию с экрана терминала, закрепленного на лацкане служебной одежды. Стоит присмотреться и к устройству SRP2000 компании Sepura, которое является самым легким (без батареи) и маленьким терминалом стандарта TETRA. Новой тенденцией на рынке оборудования TETRA является выпуск портативных терминалов со встроенным GPS-приемником, что дает возможность определять местоположение пользователей сетей TETRA. Такие устройства выпустили фирмы Sepura (модель SRP2000 sGPS) и Motorola (модель MTH800). Ассортимент представленного на российском рынке оборудования TETRA будет расширяться, в том числе за счет продуктов российских компаний. Благодаря открытости стандарта TETRA терминальное оборудование одного производителя работает с инфраструктурой другого, но, увы, еще не решены все проблемы связанные со стыковкой инфраструктур разных компаний через межсетевой интерфейс (ISI). Впрочем, в этой области можно надеяться на прогресс, который будет достигнут усилиями специалистов как зарубежных, так и отечественных предприятий. Для нашей страны, где уже функционируют системы TETRA разных производителей и предстоит построить федеральную сеть “Тетрарус”, вопросы межсетевого взаимодействия имеют принципиальное значение. Перечень предоставляемых услуг в сети ПМР «Тетра»Услуги связи:
Услуги передачи данных:
Организационные услуги:
Дополнительные услуги:
Преимущества технологии Тетра-417 Мгц:
Важнейшее конкурентное преимущество стандарта — воплощение идей совмещения компьютерных и телекоммуникационных технологий C&C.; Сравнение TETRA с системами сотовой связиЧем объясняется необходимость построения сетей транкинговой связи стандарта TETRA в тех регионах, где уже развернуты системы сотовой связи?Этот вопрос возникает достаточно часто. Можно, конечно, сослаться на многочисленные примеры развернутых систем стандарта TETRA в Европе, где сотовой связью обслуживается более 99 процентов территории… Транкинговые системы первого поколения (SmartTrunk II, LTR, Мulti-Net, Аccessnet, Smartnet, ЕDACS, МРТ 1327) не смогли предоставить в полной мере современные услуги профессиональной связи, поэтому необходимость создания системы нового стандарта была продиктована современными потребностями пользователей в оперативной, мобильной и конфиденциальной связи, а также в таких услугах, как например, передача данных. При этом основным стимулирующим элементом прогресса технологий радиосвязи и развития систем стандарта TETRA, стали возросшие потребности пользователей существующих (аналоговых) ведомственных подвижных сетей. Важнейшие из них — безопасность связи, сверхмалое время установления соединения, параллельное предоставление нескольких услуг связи, а также оптимизация мощностей радиостанций и дальности связи с целью обеспечения совместимости с другими системами связи. Результатом создания системы получилась цифровая система связи, обладающая всеми отличительными чертами и возможностями как профессиональной транкинговой, так и сотовой связи стандарта GSM, однако есть и отличия. Для повышения спектральной эффективности в сотовых системах используется широкополосный TDMA или СDМА, в то время как в транкинговых сетях в основном применяются узкополосный ТDМА или FDMA, предоставляющий возможность экономного использования ресурсов радиочастотного спектра и обеспечивающий эффективность эксплуатации сетей связи с небольшим радиусом зоны обслуживания, но интенсивным трафиком, например в аэропортах, где необходима организация работы большого количества групп абонентов (экипажей самолетов, служб безопасности, таможенников, пограничников, работников сервисных служб и т.д.). По сравнению с сетями сотовой связи транкинговые системы TETRA гораздо более эффективны при создании однозоновых сетей связи или сетей с локальным покрытием территории. Другое различие заключается в схеме организации связи. В сотовых системах и системах беспроводного доступа осуществляются индивидуальные вызовы между абонентами. Средняя длительность разговора может достигать несколько минут. Типовой режим работы транкинговых систем основан на передаче коротких вызовов (менее 1 мин), которые могут организовываться как индивидуально, так и через диспетчера. Преимущества TETRA объясняется наличием в этом стандарте целого ряда функциональных возможностей и режимов, которые не реализуются в сетях сотовой связи. При этом время установления связи не превышает 300 мс, что довольно существенно (для сравнения, в системах GSM связь устанавливается в течение нескольких секунд, а иногда и дольше). Групповая радиосвязь в сетях GSM-Pro обладает меньшей оперативностью по сравнению с конвенциональными и транкинговыми системами. Время установления группового соединения в GSM-Pro находится в пределах от 2 до 5 с. Далее приводится сравнительная таблица режимов систем TETRA и GSM, необходимых для ведомственных и корпоративных сетей связи. Попробуем все же аргументированно показать те возможности стандарта TETRA, которые невыполнимы в сетях сотовой связи. Таблица. Функциональные возможности систем TETRA и GSM
В соответствии со спецификацией V+D (Voice+Data), реализуемой в стандарте TETRA, пользователю для передачи данных предоставляется одна из трех услуг: передача данных с коммутацией цепей (CD), передача коммутируемых пакетов данных (PD) и передача коротких сообщений (SDS). Метод передачи данных с коммутацией цепей главным образом предназначен для транспортировки больших объемов данных поверх основного трафика канала, причем в каждом канале шириной 25 кГц задействуется один из четырех тайм-слотов. Именно в этом случае стандарт TETRA обеспечивает нужное качество сервиса, так как по требованию можно зарезервировать необходимую полосу пропускания. Если пользователю необходимо повысить пропускную способность, можно объединить 2—4 временных слота и установить канал связи сквозным. Сервис коротких сообщений (SDS) реализован во многом аналогично SMS (Short Message Service) систем GSM. Правда, в отличие от последнего, служба SDS в стандарте TETRA позволяет дополнительно организовывать как двухточечные, так и многоточечные соединения с возможностью выбора зоны действия. При этом максимальная длина сообщения составляет 256 символов, причем пользователь может самостоятельно настроить службу SDS и вызвать более 30 тыс. предустановленных сообщений (всего таких сообщений 65 тыс.). В конце 2003 г. в Риме прошел TETRA World Congress 2003 — третий международный конгресс участников ассоциации TETRA, на котором было объявлено о разработке спецификаций новой версии стандарта ТЕТRА R2. Специалисты ETSI выработали ряд основных требований ко второй версии стандарта ТЕТRА R2:
Для этого планируется разработка ряда новых спецификаций стандарта и решение следующих задач:
Основным средством повышения эффективности сетей ТЕТRА и расширения их зон обслуживания является оптимизация радиоинтерфейса. По замыслу разработчиков, новая модификация радиоинтерфейса обеспечит увеличение скорости цифрового потока в радиоканале, повышение спектральной эффективности, улучшение технических характеристик, расширение функциональных возможностей и уровня сервиса. Кроме этого, предполагается, что усовершенствованный радиоинтерфейс позволит создать новые радиотерминалы меньшего веса и размера с более продолжительным сроком непрерывной работы батарей, а также обеспечит расширение радиусов зон обслуживания сетей ТЕТRА до 120—200 км. Развитие сетей TETRA в России«Технология TETRA позволяет создать единую сеть профессиональной мобильной радиосвязи (ПМР) для множества пользователей на базе единой платформы. При этом достигается наиболее высокая степень использования частотного ресурса, т. е. потенциальные пользователи ПМР не строят «лично для себя» отдельные конвенциальные сети радиосвязи, а пользуются частью ресурса уже построенной единой сети. В соответствии с таким подходом и утвержденной концепцией развития стандарта TETRA в России предусматриваются построение единой сети TETRA и ее использование для обеспечения органов государственной власти защищенной связью, а также для координации деятельности силовых ведомств.Именно на эти цели и были направлены все наши усилия при разработке бизнес-плана построения сети в Южном Федеральном округе Российской Федерации. Нами были получены все необходимые разрешения, изучены и проанализированы технические решения множества производителей данного оборудования, найден интегратор всего проекта — компания Siemens. Хотел бы отметить, что подобная сеть TETRA общего пользования в России строится впервые. Мы считаем, что за такими сетями — будущее», — так охарактеризовал проект Владимир Иванович Матвеев, председатель Совета директоров группы компаний МАГ. Согласно Концепции развития профессиональной подвижной радиосвязи в Российской Федерации (2008—2015 гг.), одобренной Правительственной комиссией по федеральной связи в 2007 г., международный стандарт ТЕТRА определен в качестве основного для сетей профессиональной подвижной радиосвязи Российской Федерации. На территории Москвы и МО действует сеть стандарта TETRA ЗАО "РадиоТел". Провайдеру транковой связи выделен ресурс нумерации единой сети электросвязи. Код сети (DEF): 956, ресурс нумерации: 0000000 — 0000999, ёмкость сети: 1000 номеров (т.е. абонентам присвоены телефонные номера: +7 956 000‒00‒00" class="phonenum">+7 956 000‒00‒00 — +7 956 000‒09‒99" class="phonenum">+7 956 000‒09‒99). На территории Ростовской области (в городах Ростов-на-Дону, Азов, Аксай, Батайск, Новочеркасск и Таганрог) в диапазоне 412—417 / 422—427 МГц в сентябре 2006 г. были выделены частоты для сети стандарта TETRA ГК "МАГ". Сеть запущена в коммерческую эксплуатацию в 2010-м году. Провайдеру транковой связи выделен ресурс нумерации единой сети электросвязи. Код сети (DEF): 956, ресурс нумерации: 0004000 — 0006999, ёмкость сети: 3000 номеров (т.е. абонентам присвоены телефонные номера: +7 956 000‒40‒00" class="phonenum">+7 956 000‒40‒00 — +7 956 000‒69‒99" class="phonenum">+7 956 000‒69‒99). К открытию 27-й летней универсиады, проходившей в республике Татарстан, компания MS-Спецтелеком построила сеть TETRA, состоящую из 16 базовых станций TetraFlex фирмы DAMM, которые поддерживают 5000 абонентов и 200 разговорных групп. Сеть построена на основе IP-инфраструктуры, что в дальнейшем без проблем позволит расширить инфраструктуру и добавить больше абонентов и / или разговорных групп. Система фиксирует все голосовые вызовы для большей безопасности и возможного дальнейшего анализа. Существует также ряд русских консоль оператора, которые будут использоваться для динамического распределения задач и определения положения сотрудников службы безопасности. После Олимпиады, сеть TETRA не будет выключена — она будет использоваться при чрезвычайных ситуациях. Есть также планы расширить её на 40 базовых станций, чтобы покрыть ряд татарстанских федеральных дорог, а также использовать во время чемпионата мира в 2018 году. Также сети стандарта TETRA действуют в Санкт-Петербурге, Астраханской, Самарской, Оренбургской, Ульяновской, Пензенской областях, Краснодарском крае (г.Сочи), республиках Башкортостан и Татарстан. Технические спецификации TETRA
Сокращения
Литература[ Все статьи ]
|