2.4.3 Транкинговые стандарты TETRAPOL и IDEN

        Фирма Matra Communications создала форум TETRAPOL в 1987 г., для выполнения контракта с французской жандармерией на создание сети цифровой радиосвязи Rubic (запущена в эксплуатацию в 1994 г.). Под эгидой этого форума была разработана спецификация TETRAPOL PAS (Rublicly Available Specifications), определяющая стандарт цифровой транкинговой радиосвязи.
        В стандарте предусматривается выделенный КУ и частотный метод разделения каналов. Возможно построение однозоновой и многозоновой сети с различной конфигурацией, а также организация прямой связи между MS без использования инфраструктуры сети и ретрансляции сигналов на фиксированных каналах.
        Сети связи на основе стандарта TETRAPOL имеет возможность работы в диапазоне частот от 70 до 520 МГц, которая в свою очередь подразделяется на поддиапазоны ниже 150 МГц (VHF) и выше 150 МГц (UHF). Для этих поддиапазонов, большая часть интерфейсов общая. Отличие состоит лишь в использование различных методов помехоустойчивого кодирования и кодового перемежения.
        Дуплексный разнос каналов приема и передачи в стандарте составляют 10 МГц, а частотный разнос между соседними каналами 12,5 или 10 кГц. В дальнейшем возможен разнос равный 6,25 кГц. При разносе 12,5 кГц в сети организуется 400, а при разносе 10 кГц до 500 радиоканалов. При этом в каждой зоне можно использовать до 24 каналов.
        Передача в стандарте организуется кадрами длиной 160 бит и длительностью 20 мс, что соответствует скорости передачи информации в канале 8000 бит/с. Далее 200 кадров объединяются в суперкадр длительностью в 4 сек. Окончательному формированию кадра предшествует сверточное кодирование, перемежение, скремблирование и дифференциальное кодирование.
        В системах стандарта TETRAPOL используется модуляция GMSK, а для преобразования речи применяется кодек с алгоритмом речепреобразования RPCELP (Regular Pulse CELP анализ через синтез), скорость преобразования составляет 6000 бит/с.
        Предусматривается три основных режима связи:
        - транкинговая связь - абоненты взаимодействуют между собой через BTS, которые распределяют каналы связи между абонентами.
        Сигналы управления при этом передаются по специально выделенным для каждой BTS частотным каналам.
        - прямая связь, в этом случае обмен информацией между MS производится на прямую без участия BTS.
        - ретрансляция связи, взаимодействие абонентов осуществляется через РТ имеющий фиксированный канал передачи и приема информации.

        В сетях стандарта TETRAPOL поддерживается передача речи и данных. При речевой связи возможно: широковещательный вызов, вызов установки открытого канала, ГВ, ИВ, множественный вызов с использованием списка абонентов, аварийный вызов.
        При передачи данных предоставляется ряд услуг прикладного уровня, поддерживаемых заложенными в радиотерминалах функциями, такими как межабонентский обмен сообщениями в соответствии с протоколом Х.400, доступ к централизованным БД, доступ к фиксированным сетям в соответствии с протоколом ТСР/IP, передача факсимальных сообщений, видеоизображении, сигналов персонального вызова, коротких сообщений, статусных вызовов, поддержка режима передачи получаемых с помощью приемников GPS данных о местоположение объекта, пересылка файлов.
        Стандарт предусматривает также стандартные сетевые процедуры, к которым относятся динамическая перегруппировка, аутентификация абонента, роуминг, приоритетный вызов, управление передатчиком абонента, управление "профилем" абонента (дистанционное изменение параметров абонентского радиотерминала) и др.
        Кроме того, стандарт представляет также ряд дополнительных услуг, к числу которых относятся приоритет доступа, приоритетный вызов, приоритетное сканирование, вызов, санкционированный диспетчером, переадресация вызова, подключение к вызову и т.д.
        Стандарт TETRAPOL ориентирован для использования в правоохранительных органах и поэтому предусмотрены механизм обеспечивающий безопасность связи. К таким механизмам относятся автоматическая реконфигурация сети, динамическая перегруппировка, переназначения каналов связи диспетчером сети (ДС), управление доступов в систему, сквозное шифрование информации, аутентификация абонентов, использование временных идентификаторов абонентов, имитация активности РА и т.д.
        Сети, построенные на основе стандарта TERTAPOL широко используются в странах Европы.
        Компания Motorola в начале 90-х годов разработала технологию IDEN (Integrated Digital Enhanced Network) и первая коммерческая система на ее базе была внедрена в США компанией NEXTEL в 1994 г. Технология IDEN является корпоративным стандартом с открытой архитектурой и предназначена для реализации интегрированных систем, обеспечивающих все виды подвижной радиосвязи: диспетчерской связи, мобильной телефонной связи, передачи текстовых сообщений и пакетов данных.
        Диспетчерские сети подвижной радиосвязи IDEN позволяет организовывать групповые и индивидуальные вызова, а также обеспечить режима ожидания при занятости вызываемого абонента. Количество групп в IDEN может составлять до 65535, при этом время установления связи группового вызова в полудуплексном режиме не превышает 0,5с.
        В сетях IDEN телефонная связь полностью дуплексная, а связь может организовываться по любым направлениям и имеется возможность голосовой почты. Кроме того, возможно передавать и принимать на абонентские терминалы текстовые сообщения и данные, причем в коммутационном режиме со скоростью 9,6 кбит/с, а в пакетном до 32 кбит/с. Пакетный режим ПД поддерживает протокол ТСР/IP.
        Система IDEN основана на базе технологии TDMA и в частотном канале шириной 25 кГц организуется 6 речевых канала. Кадр длительностью 90 мс разбивается на 6 интервалов длительностью 15 мс.
        Речевой сигнал в системе преобразуется по алгоритму типа VSELP, что позволяет передавать информацию в канале со скоростью 7,2 кбит/с. Суммарная скорость в радиоканале с учетом помехоустойчивого кодирования и добавления управляемой информации составляет 64 кбит/с. Для организации такой скорости в канале с полосой 25 кГц используется 16 - позиционная квадратурная модуляция М16 - QAM.
        Частотный диапазон, используемый в системе, стандартный для Америки и Азии и равен 805 - 821, 855- 866 МГц.
        Стандарт IDEN позволяет разместить в полосе 1 МГц до 240 информационных каналов, что является наиболее высокой спектральной эффективностью среди рассматриваемых стандартов цифровой транкинговой связи. Однако, из-за малой мощности абонентских терминалов (0,6Вт для носимых и 3Вт для мобильных) размеры зон покрытия BTS меньше, чем в сетях других стандартов.
        Архитектура сетей IDEN близка к транкинговым и сотовым системам и позволяет обслуживать большое количество абонентов и интенсивный график. Система позволяет создавать до 1000 виртуальных сетей, в каждой из которых может быть до 65500 абонентов, объединенных при необходимости в 255 группы. При этом каждая из групп абонентов может использовать свою зону связи, обеспечиваемую данной системой.