число уровней кода доступа в стандарте tetra равно

TETRA : Краткое описание

Стандарт TETRA содержит две части: TETRA Voice + Data (TETRA V+D) и TETRA Packet Data Optimized (TETRA PDO).

Спецификация TETRA V+D описывает интегрированную цифровую транкинговую систему передачи речи и данных, а TETRA PDO — цифровую транкинговую систему, ориентированную только на пакетную передачу данных. В 1996 году спецификация TETRA PDO была опубликована, но не была реализована в связи с возросшими требованиями к скорости передачи данных и получила дальнейшее развитие уже вне стандарта TETRA в широкополосной версии, получившей название Digital Advanced Wireless Service (DAWS).

Основные элементы сети

Основными элементами транкинговой сети стандарта TETRA являются:

В инфраструктуру управления и коммутации SwMI входят следующие элементы:

Интерфейсы TETRA

Для корректного взаимодействия всех элементов транкинговой сети стандарта TETRA определены девять интерфейсов:

Интерфейсы стандарта TETRA

Режимы связи

Абоненткие радиостанции (MS – Mobile Station) осуществляют взаимодействие с SwMI через стандатный радиоинтерфейс AI. В сети TETRA поддерживаются индивидуальные и групповые вызовы. Помимо соединений между абонентскими радиостанциями, через SwMI, может обеспечиваться обмен с фиксированными абонентами (диспетчерами, абонентами ТФОП и других сетей). Данные абоненты подключаются к SwMI непосредственно или через транзитную сеть.

Главной особенностью режима прямой связи (Direct Mode Operation – DMO) является неиспользование инфраструктуры SwMI для проведения связи между абонентскими радиостанциями. Абонентские радиостанции, используя протокол cогласно ETS 300 396-3, осуществляют двухстороннюю радиосвязь на специально выделенных и запрограммированных для режима DMO частотах. Причем также возможен управляемый режим прямой связи MDMO при котором доступ к каналу определяется авторизованным терминалом DMO.
Увеличение дальности связи достигается за счёт использования ретранcляторов сигналов для режима прямой связи DMO — DM REP.

Базовая станция (BS) является элементом инфраструктуры SwMI и обеспечивает поддержку одного или более радиоканалов, используемых абонентскими радиостанциями в пределах одной зоны обслуживания.

Радиоинтерфейс

Системы связи стандарта TETRA могут использовать диапазоны частот от 100 до 1000 МГц. Для систем TETRA выделены частоты в диапазонах 380-400 (для служб общественной безопасности), 410-430, 450-470, 806-876 МГц.

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.

В стандарте TETRA V+D применяется метод множественного доступа с временным (4 тайм-слота) разделением TDMA (Time Division Multiple Access), благодаря которому на одной несущей частоте организуются четыре логических канала.

Для преобразования речи в стандарте TETRA V+D применяется кодек с алгоритмом типа ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги). Скорость цифрового речевого потока на выходе кодека составляет 4,8 кбит/с.

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 (+ ¶/4, — ¶/4, + 3¶/4, — 3¶/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 ¶/4 (¶/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

В зависимости от условий применения радиооборудование подразделяется на классы с точки зрения параметров приёмников:

Идентификаторы TETRA

В 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 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 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.

Обеспечение безопасности

Мероприятия по обеспечению безопасности в сети связи стандарта TETRA направлены на исключение несанкционированного использования ресурсов системы и обеспечение конфиденциальности передаваемой информации в системе.

Эти мероприятия обеспечиваются следующими механизмами:

Процесс аутентификация обеспечивает проверку прав доступа при каждом включении элемента системы (регистрации), присвоении канала и каждом включении на передачу.

Шифрование информации обеспечивается двумя способами — шифрованием радиоинтерфейса по одному из четырех алгоритмов шифрования TEA1 — TEA4 (TETRA Encription Algorithm) и/или сквозным шифрованием (end-to-end encryption) с использованием собственного алгоритма криптозащиты, сертифицированного на требуемую заказчику стойкость.

Обеспечение секретности параметров абонентов обеспечивается применением не идентификаторов ITSI и GTSI, а идентификаторов-псевдонимов (Alias Identities), которые могут изменяться при каждой транзакции.

Источник

Общие сведения о системе TETRA TETRA

TETRA представляет собой стандарт цифровой транкинговой радиосвязи, состоящий из ряда спецификаций, разработанных Европейским институтом телекоммуникационных стандартов ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Стандарт TETRA создавался как единый общеевропейский цифровой стандарт. Поэтому до апреля 1997 г. аббревиатура TETRA означала Трансевропейское транкинговое радио (Trans-European Trunked Radio). Однако в связи с большим интересом, проявленным к стандарту в других регионах, территория его действия не ограничивается только Европой. Поэтому в настоящее время TETRA расшифровывается как Наземное транкинговое радио (TErrestrial Trunked Radio).

Стандарт TETRA разработан на основе технических решений и рекомендаций стандарта GSM и ориентирован на создание систем связи, эффективно и экономично поддерживающих совместное использование сетей радиосвязи различными группами пользователей с обеспечением секретности и защищенности информации. Особое внимание в стандарте уделено интересам служб общественной безопасности.

Разработка стандарта была начата в 1994 г. и уже в 1996 г. были представлены первые версии спецификаций стандарта TETRA.

В стандарт TETRA входят спецификации беспроводного интерфейса, интерфейсов между сетью TETRA и телефонной сетью общего пользования, сетью передачи данных, учрежденческими АТС и т. п. В стандарт включено описание всех основных и дополнительных услуг, предоставляемых сетями TETRA. Специфицированы также интерфейсы локального и внешнего централизованного управления сетью.

1. Технические сведения о радиоинтерфейсе

В странах Европы за службами безопасности закреплены диапазоны 380-385/390-395 МГц, а для коммерческих организаций предусмотрены диапазоны 410-430/450-470 МГц.

В Азии (прежде всего в Китае) для систем TETRA используется диапазон 806-870 МГц.

В России для систем TETRA выделены диапазоны 412-417/422-427 МГц и 450-453/460-463 МГц.

Сообщения передаются мультикадрами длительностью 1,02 с. Мультикадр содержит 18 кадров, один из которых является контрольным. Кадр имеет длительность 56,67 мс и содержит 4 временных интервала (time slots). В каждом из временных интервалов передается информация своего временного канала. Временной интервал имеет длину 510 бит, из которых 432 являются информационными (2 блока по 216 бит).

2. Сетевая архитектура

Спецификация стандарта TETRA не накладывает ограничений на архитектуру сети связи. Благодаря модульному принципу построения могут быть реализованы разнообразные конфигурации сетей связи с различной географической протяженностью.

Сети стандарта TETRA предполагают распределенную инфраструктуру управления и коммутации, обеспечивающую быструю передачу вызовов и сохранение локальной работоспособности системы при отказе ее отдельных элементов. Основными элементами сетей TETRA являются базовые и мобильные станции, устройства управления базовыми станциями, контроллеры базовых станций, диспетчерские пульты, терминалы технического обслуживания и эксплуатации. Функции сетевого обслуживания и межсистемного взаимодействия определяются следующими специфицированными интерфейсами [4]:

радиоинтерфейсом (Radio Air Interface), определяющим взаимодействие базовой станции с мобильными абонентскими радиостанциями;

радиоинтерфейсом непосредственного соединения между двумя абонентскими радиостанциями (Direct Mode Radio Air Interface);

интерфейсом проводной связи (Line Station Interface), связывающим контроллер базовой станции с диспетчерским пультом;

интерфейсом связи между терминалом передачи данных и мобильной станцией или диспетчерским пультом (Terminal Equipment Interface);

интерфейсом управления сетью (Network Management Interface);

интерфейсом (Gateways to PABX, PSTN, ISDN, PDN) для подключения к учрежденческим АТС (УАТС), телефонной сети общего пользования (ТФОП), цифровой сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО), сети с коммутацией пакетов (СКП).

3. Режимы функционирования системы и виды информационного обмена

Система стандарта TETRA может функционировать в следующих режимах:

непосредственной связи (DMO).

В режиме транкинговой связи обслуживаемая территория перекрывается зонами действия базовых п станций. Для обмена служебной информацией между базовыми и абонентскими радиостанциями выделается один или несколько каналов управления. Для осуществления вызовов абонентским радиостанциям выделяются рабочие каналы сообщений.

Каналы передачи сообщений могут выделяться в соответствии со следующими способами.

Каналы передачи сообщений могут выделяться в соответствии со следующими способами:

Транкинг сообщений (message trunking). Канал присваивается в начале сеанса связи и освобождается по его окончанию.

Транкинг передач (transmission trunking). Канал присваивается только на время одной транзакции (периода передача/прием), после чего он освобождается. Для следующей транзакции может быть выделен новый канал.

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 т.н. режиме «двойного наблюдения» («Dual Watch»), при котором обеспечивается прием сообщений от абонентов, работающих как в режиме транкинговой, так и прямой связи.

В системах стандарта TETRA поддерживаются 2 основных вида информационного обмена:

Передача речи

Передача данных

4. Основные функции сетевого обслуживания

Основные функции сетевого обслуживания, или сетевые процедуры, обеспечиваются стандартизированными службами TETRA. Набор используемых сетевых процедур для конкретной сети определяется оператором.

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 (к) 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).

выбор зоны (задание пользователем зоны для маршрутизации вызова);

идентификация номера вызывающего абонента (определение и отображение на терминале вызываемого пользователя идентификационного номера вызывающего абонента);

ограничение идентификации вызывающего абонента (запрещение определения и отображения на терминале вызываемого абонента идентификатора вызывающего пользователя);

идентификация вызываемого абонента;

ограничение идентификации вызываемого абонента;

сообщение о вызове (информирование пользователя о вызове его определенным абонентом);

безусловная переадресация вызовов (перенаправление вызовов по определенному номеру);

переадресация вызовов при занятости абонента (перенаправление вызовов при занятости абонента);

переадресация вызовов в ответ (перенаправление вызовов, если абонент не отвечает);

переадресация вызовов при нахождении абонента вне зоны связи;

вызов с использованием списка абонентов (вызов направляется по первому доступному номеру из списка абонентов);

адресация с использованием коротких номеров (использование предварительно определенных укороченных номеров);

ожидание вызова (оповещение пользователя, ведущего переговоры, о поступлении другого вызова; вызов может быть принят, пропущен или отвергнут);

удержание вызова (прерывание и последующий поиск вызова);

завершение вызова для занятого абонента (задержка вызова абонента до момента освобождения его номера);

передача данных управления (передача данных управления групповым вызовом другому пользователю);

подключение вызова (включение режима, при котором один пользователь, взаимодействующий с другим, может сделать участником вызова третьего абонента);

исключение поступающих вызовов (блокировка определенных категорий поступающих вызовов);

исключение исходящих вызовов (запрет на использование абонентом определенных категорий исходящих вызовов);

сохранение вызова (предотвращение приоритетного прерывания при ведении сеанса связи);

информация об оплате (предоставление пользователю сведений о стоимости разговора).

6. Безопасность связи

Стандарт TETRA обеспечивает два уровня безопасности передаваемой информации:

стандартный уровень, использующий шифрование радиоинтерфейса (обеспечивается уровень защиты информации, аналогичный системе сотовой связи GSM);

высокий уровень, использующий сквозное шифрование (от источника до получателя).

Средства защиты радиоинтерфейса стандарта TETRA включают механизмы аутентификации абонента и инфраструктуры, обеспечения конфиденциальности трафика за счет потока псевдоимен и специфицированного шифрования информации. Определенная дополнительная защита информации обеспечивается возможностью переключения информационных каналов и каналов управления в процессе ведения сеанса связи.

Более высокий уровень защиты информации является уникальным требованием специальных групп пользователей. Сквозное шифрование обеспечивает защиту речи и данных в любой точке линии связи между стационарными и мобильными абонентами. Стандарт TETRA задает только интерфейс для сквозного шифрования, обеспечивая тем самым возможность использования оригинальных алгоритмов защиты информации.

7. Заключение.

В заключение следует отметить, что полный перечень функциональных возможностей, определенных стандартом, далеко не всегда нужен и востребован теми или иными группами потребителей. Именно поэтому различные производители оборудования TETRA имеют различный набор функций в системах TETRA, предлагаемых ими на рынок. В частности, межсистемный интерфейс (ISI) доступен только у очень ограниченного числа производителей.

Очень важно четко понимать в каждом конкретном проекте, какие функции являются обязательными для потребителя, а какие – желательными. А при выборе того или иного технического решения обязательно проводить сравнение требуемой функциональности с той, которую реально обеспечивает то или иное решение.

Источник

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

Стандарт TETRA

Содержание

Введение

Настоящие материалы содержат изложение основных документов, регламентирующих устройства и методы защиты данных, передаваемых по беспроводным радиоэлектронным КПС. Основное внимание обращается логическому уровню модельного представления КПС, включающего РЭС в качестве линии связи.

Общая структура канального кодирования

Для защиты от ошибок в каналах радиосвязи систем стандарта TETRA используется помехоустойчивое канальное кодирование сигнала, которое осуществляется путем введения в состав передаваемого сигнала достаточно большого объема дополнительной (избыточной) информации. В стандарте TETRA канальное кодирование реализуется в виде 4-х процедур:

При блочном кодировании входная информация разбивается на блоки по k символов, которые преобразуются по определенному закону в n-символьные блоки, где n>k. Блочное кодирование предназначено, в основном, для обнаружения одиночных и групповых ошибок в канале связи и в определенных случаях для их исправления.

При сверточном кодировании каждый символ входной информационной последовательности, состоящий из k бит, преобразуется в n-битовый символ выходной последовательности, причем n>k. Сверточное кодирование является мощным средством борьбы с одиночными ошибками, хотя и не обеспечивает их обнаружения.

При перемежении производится изменение порядка следования символов информационной последовательности таким образом, что стояшие рядом символы оказываются разделенными несколькими другими. Перемежение обеспечивает преобразование групповых ошибок в канале связи в одиночные.

Скремблирование состоит в преобразовании входной информационной последовательности в выходную путем ее побитного сложения по модулю 2 со специально формируемой шифровальной последовательностью. Скремблирование используется для определенной защиты передаваемой информации, а также для аутентификации абонентов.

Структура канального кодирования, представленная на рис. 1, является общей для всех типов логических каналов, хотя параметры каждой из процедур канального кодирования для различных логических каналов, как правило, отличаются. Поэтому в дальнейшем будут приведены общие алгоритмы преобразований по каждой из процедур, а затем указаны параметры этих преобразований для каждого типа логического канала.

Для дальнейшего описания процедур канального кодирования введем следующие обозначения:

Блочное кодирование

CRC-коды вычисляются по правилу

Это означает, что при блочном кодировании AACH первые 14 бит выходной последовательности соответствуют битам входного информационного блока, а последующие 16 бит образуются с помощью кода Рида-Маллера.

Сверточное кодирование

Сверточное кодирование обеспечивает преобразование K2 входных бит типа 2, полученных в результате блочного кодирования, в K3 бит выходной последовательности, причем K3 > K2. Каждый бит выходной последовательности получается как результат суммирования по модулю 2 нескольких следующих друг за другом битов входной последовательности.

Однако поскольку в стандарте TETRA непосредственно сверточное кодирование дополняется процедурой прореживания полученной информации, изменяющей количество бит выходной последовательности, под скоростью кодирования будем понимать отношение суммарного количества бит входной последовательности к суммарному количеству бит выходной последовательности (K2/K3). В связи с тем, что объемы блоков, а также требования по помехоустойчивости и скорости передачи информации в разных логических каналах отличны друг от друга, сверточные коды для этих логических каналов также различаются. Сверточное кодирование в стандарте TETRA состоит из двух процедур:

Кодирование материнским кодом

Любой из порождающих многочленов материнского кода может быть записан в виде

где g_i,j = 0 или 1, j = 0,1,2,3,4.

Это означает, что закодированные биты определяются как

Порождающие многочлены материнского кода имеют вид:

В качестве иллюстрации на рис. 2 показана схема сверточного кодера для всех логических каналов стандарта TETRA, отличных от канала речевого трафика.

Источник