Базовая станция (BS) является элементом инфраструктуры SwMI и обеспечивает поддержку одного или более радиоканалов, используемых абонентскими радиостанциями в пределах одной зоны обслуживания.
4.2 Приложения на базе технологии передачи данных стандарта
TETRA
Основным фактором, определяющим возрастающую потребность в использовании беспроводной передачи данных, является желание пользователей повысить эффективность своей деятельности за счет увеличения скорости и точности передаваемой информации. Другой важный фактор, способствующий применению беспроводной передачи данных - желание повысить эффективности использования спектра и/или увеличить емкость сетей.
Учитывая вышесказанное, при определении функций, которые должны поддерживаться системами стандарта ТЕТRА, были заложены следующие сервисы для передачи данных:
· статусные сообщения (Status Messaging);
· служба коротких сообщений (Short Data Service – SDS);
· передача данных с коммутацией каналов (Circuit Mode Data);
· пакетная передача данных (Packet Data Service).
Помимо сервисов передачи данных, стандарт ТЕТРА определяет интерфейс периферийных устройств (PEI), который позволяет внешним устройствам и программам использовать возможности абонентских терминалов ТЕТRА по передаче данных. Наличие стандартного интерфейса PEI, а также растущий рынок систем ТЕТRА вызвал существенный интерес ряда компаний к разработке приложений, использующих передачу данных в сетях ТЕТRА.
Эти приложения используются в следующих областях:
· управление парком автомобилей;
· системы контроля местоположения подвижных объектов (автомобилей, людей);
· электронная почта;
· формирование текстовых отчетов;
· передача текстовых сообщений;
· передача изображений;
· биометрические системы (контроль отпечатков пальцев);
· системы телеметрии и телеуправления подвижными объектами;
· системы работы с централизованными базами данных.
Статусные сообщения
Статусные сообщения являются наиболее старой формой неголосовых коммуникаций. Статусные сообщения предназначены для замены часто повторяющихся голосовых сообщений, используемых пользователями таких систем для информирования диспетчера о своем текущем статусе. Для передачи статусных сообщений используются цифровые коды, в свою очередь абонентские терминалы и диспетчерские рабочие станции содержат таблицы соответствия передаваемых цифровых кодов стандартным текстовым сообщениям.
|
Сервис коротких сообщений
Сервис коротких сообщений позволяет абонентам сети осуществлять доступ к информации, а также связываться между собой и обмениваться сообщениями. Типичными приложениями, использующими сервис коротких сообщений, являются:
· передача текстовых сообщений;
· системы контроля местоположения подвижных объектов;
· автоматизированные диспетчерские системы;
· запросы к централизованным базам данных;
· системы телеметрии и телеуправления.
Стандартом TETRA предусмотрено несколько типов коротких сообщений:
· Type 1 – 1 байт;
· Type 2 – 2 байта;
· Type 3 – 3 байта;
· Type 4 – 140 байт.
Несмотря на то, что величина коротких сообщений ограничена 140 байтами, сервис коротких сообщений является наиболее широко используемым способом передачи данных в системах стандарта TETRA. На базе сервиса коротких сообщений разработано большое количество приложений для организации автоматизированных диспетчерских служб, систем контроля за местоположением подвижных объектов и систем телеметрии и телеуправления.
Сервисы передачи больших объемов данных
Наряду с задачей передачи относительно небольших объемов данных, которая может быть решена с помощью сервиса коротких сообщений, часто возникает необходимость передачи больших объемов данных, например, для организации мобильного офиса, передачи изображений и для работы с централизованными базами данных. Для этого в стандарте ТЕТРА предусмотрены две возможности: передача данных с коммутацией каналов и пакетная передача данных.
Передача данных с коммутацией каналов (Circuit Mode Data).
При передаче данных с коммутацией каналов устанавливается соединение между абонентами сети, аналогичное dial-up соединению между модемами в телефонной сети. В зависимости от уровня защиты от ошибок, обеспечиваемого инфраструктурой сети, в одном тайм-слоте возможна организация канала передачи данных с пропускной способностью 2.4, 4.8 или 7.2 кбит/с.
Достоинства передачи данных с коммутацией каналов:
· возможность выбора скорости передачи в зависимости от требуемого уровня защиты от ошибок;
· потенциально более высокая скорость, чем при пакетной передаче данных.
Недостатки передачи данных с коммутацией каналов:
· каждое соединение занимает 1 тайм-слот;
·
|
· приложения, использующие данный режим передачи данных, должны обеспечивать восстановление потерянных/поврежденных сообщений (сетевой уровень модели OSI);
· отсутствует процедура тестирования на совместимость (Interoperability testing);
· ограниченная поддержка со стороны производителей инфраструктуры, ограниченный выбор абонентского оборудования, как следствие отсутствие процедуры тестирования на совместимость.
Пакетная передача данных (Packet Data Service)
Сервис PDS (TETRA PDO) предусматривает возможность передачи данных в сетях ТЕТРА с использованием протокола IP. При этом каждому абонентском терминалу в сети присваивается IP адрес, что позволяет организовать обмен данными между ними, а также с внешними узлами через соответствующий шлюз.
Сервис пакетной передачи данных обладает рядом преимуществ по сравнению с режимом коммутации каналов:
· канал занимается только в момент передачи данных;
· более эффективно используется пропускная способность системы в случае неравномерного трафика;
· для организации сетевого уровня соединения и коррекции ошибок используются встроенные механизмы протокола IP;
· существует процедура тестирования на совместимость;
· поддержка со стороны производителей инфраструктуры и абонентского оборудования.
Основным преимуществом сервиса пакетной передачи данных является возможность использования большого количества стандартного программного обеспечения, разработанного для IP сетей (электронная почта, доступ к базам данных и т. п.)
Сервис пакетной передачи данных может использовать либо выделенные, либо совмещенные каналы. В первом случае один или несколько тайм-слотов в базовой станции выделяются исключительно для передачи данных. Данный режим обеспечивает гарантированное выделение ресурсов для осуществления передачи данных.
В случае использования совмещенных каналов выделение их для передачи данных осуществляется аналогично выделению каналов для голосовой связи. В одном тайм-слоте могут поочередно передаваться голос и данные, голосовая связь является приоритетной. Помимо выделенных и совмещенных каналов, сервис пакетной передачи может использовать разделяемые и неразделяемые каналы.
В случае использования неразделяемого канала, один тайм-слот может обслуживать один сеанс связи. При использовании разделяемых каналов тайм-слот используется несколькими абонентами, пропускная способность канала распределяется между абонентами.
5. Заключение
Основное направление данной работы является описание системы цифрового стандарта TETRA . В процессе работы были рассмотрены основные ее технические характеристики: рабочий диапазон частот, в котором работает данная система; выбор используемого способа модуляции, а также подробно рассмотрен радиоинтерфейс TETRA и его структура. В стандарте TETRA используется относительная (дифференциальная) фазовая манипуляцию со сдвигом кратным ¶/4 (¶/4 DQPSK - Differential Quadrature Phase Shift Keying).
Описан процесс шифрования и защиты информации. Поточное шифрование имеет определенное преимущество перед другими методами шифрования, которое заключается в отсутствии размножения ошибок в канале с помехами.
Приложения на базе технологии передачи данных могут быть относительно небольших объемов, которые передаются с помощью сервиса коротких сообщений, часто возникает необходимость передачи больших объемов данных. Для этого в стандарте ТЕТРА предусмотрены две возможности: передача данных с коммутацией каналов и пакетная передача данных.
Хорошее качество передаваемой речи обусловлено использованием кодека TETRA. В стандарте TETRA имеется низкоскоростной кодер речи с алгоритмом CELP(Code Excited Linear Prediction), относящихся к классу алгоритмов «анализа и синтеза» речи. Принцип анализа и синтеза состоит в преобразовании параметров речи и в предоставлении их в такой форме, чтобы ошибка на выходе по отношению к входу была минимальной.
Для достижения необходимой чистоты речи при передаче сигнала по радиоканалу со скоростью 7,2 кбит/с используются методы прямой коррекции ошибок (Forward Error Correction, FEC) и циклического избыточного кодирования (Cyclic Redundancy Code, CRC).
Среди множества существующих типов транкинговых сетей наиболее перспективной является цифровая система стандарта TETRA.
Библиография
