Стандарт TETRA описывает сеть подвижной радиосвязи как совокупность элементов, взаимодействующих между собой с помощью различных открытых интерфейсов. Он определяет общие рекомендации по принципу построения радиосети TETRA, протоколы всех открытых интерфейсов, параметры радиоинтерфейса, протоколы передачи данных, методы кодирования информации, предоставляемые сервисы и др.
Стандарт состоит из двух версий:
Стоит отметить, что технология улучшенного сервиса передачи данных (TEDS) полностью совместима с TETRA Release 1 и позволяет осуществить простую и постепенную миграцию.
Далее речь пойдет о стандарте TETRA Release 1.
Стандарт TETRA предполагает использование диапазона частот от 150 до 900 МГц, обеспечивая работу в стандартной сетке частот с шагом 25 кГц и фиксированным дуплексным разносом прием/передача 10 МГц (45 МГц в диапазоне 800 МГц). На практике же используются частотные диапазоны, представленные в Таблице 1.
Диапазон частот (МГц) | Полосы частот ПРМ / ПРД | Разнос (МГц) |
380-400 | 380-390 (прм) / 390-400 (прд) | 10 |
410-430 | 410-420 (прм) / 420-430 (прд) | 10 |
450-470 | 450-460 (прм) / 460-470 (прд) | 10 |
806-870 | 806-825 (прм) / 851-870 (прд) | 45 |
Архитектура сети TETRA
Сети радиосвязи TETRA включают в себя следующие основные элементы:
Режимы связи
Стандартом TETRA предусмотрено два режима работы абонентского оборудования:
Радиоинтерфейс
Радиоинтерфейс - это основной и наиболее важный интерфейс стандарта TETRA, который позволяет абонентским терминалам разных производителей работать в любой радиосистеме стандарта TETRA, а также связываться между собой вне зоны ее действия.
Радиоинтерфейс стандарта TETRA использует метод временного разделения каналов (TDMA - Time Division Multiple Access), который позволяет получить на одной физической частоте 4 логических канала (тайм-слота).
Ниже приведены основные параметры радиоинтерфейса стандарта TETRA:
Метод доступа к каналу | TDMA |
Ширина канала | 25 кГц |
Вид модуляции | π/4 DQPSK |
Вокодер | ACELP |
Использование метода TDMA позволило получить следующие основные преимущества:
Безопасность в сетях TETRA
Для обеспечения конфиденциальности переговоров стандартом предусмотрено два типа шифрования передаваемой информации - шифрование радиоинтерфейса и сквозное шифрование.
Шифрование радиоинтерфейса (AIE - Air Interface Encryption) производится на промежутке от абонентского терминала до базовой станции, внутри радиосистемы информация передается в открытом виде. При этом используются специальные алгоритмы шифрования TETRA (TEA - TETRA Encryption Algorithm).
Сквозное шифрование (E2EE - End to End Encryption) позволяет получить большую безопасность за счет кодирования и передачи информации от абонента до абонента. При этом появляется возможность использования стандартных или собственных алгоритмов заказчика.
Кроме шифрования, в радиосистеме присутствуют традиционные методы защиты доступа к системе - проверка легальности абонентов по идентификационному и электронному номерам радиостанции (аутентификация), что исключает несанкционированный доступ в систему.
Сервис усовершенствованной службы передачи данных (TEDS)
Сервис (TEDS - TETRA Enhanced Data Service) оптимизирован на эффективное использование частотного спектра и предполагает использование различной ширины канала и типа модуляции в зависимости от условий распространения сигнала.
TEDS использует 8 поднесущих частот на каждые 25 кГц, т.е. соответственно 8, 16, 32 и 48 поднесущих на каналы шириной 25, 50, 100 и 150 кГц. Каждая поднесущая обеспечивает скорость передачи 2400 символов в секунду, а суммарная символьная скорость зависит от общего количества поднесущих. Такой метод, за счет низкой скорости в каждой поднесущей, обеспечивает стойкость модуляции к временной дисперсии и, следовательно, позволяет избежать необходимости применения адаптивного эквалайзера.
В таблице ниже приведены значения пользовательской скорости (в кбит/сек), которую может обеспечить сервис TEDS в зависимости от ширины канала и типа модуляции (в скобках указана скорость передачи данных в радиоканале):
Ширина канала | ||||
Тип модуляции | 25 кГц | 50 кГц | 100 кГц | 150 кГц |
π/4 DQPSK, r=2/3 | 15.6 (36) | |||
π/8 D8PSK, r=2/3 | 24.3 (54) | |||
4 QAM, r=1/2 | 11 (38.4) | 27 (76.8) | 58 (153.6) | 90 (230.4) |
16 QAM, r=1/2 | 22 (76.8) | 54 (153.6) | 116 (307.2) | 179 (460.8) |
64 QAM, r=1/2 | 33 (115.2) | 80 (230.4) | 175 (460.8) | 269 (691.2) |
64 QAM, r=2/3 | 44 (115.2) | 107 (230.4) | 233 (460.8) | 359 (691.2) |
64 QAM, r=1 | 66 (115.2) | 160 (230.4) | 349 (460.8) | 538 (691.2) |