6. Професійні системи мобільного радіозв´язку: pmr та pamr.

Транкінговим системам зв‘язку (ТСЗ) виділені діапазони частот 160, 450 і 900 МГц із дуплексним рознесенням між каналами передачі та прийому 4,6; 10,0; 45,0 МГц відповідно. Частоти передачі базової станції вибирають більш високими, ніж частоти передачі абонентської станції. Залежно від діапазонів (160; 450; 900 МГц) радіуси зон обслуговування становлять величину 20; 10...15 і 5...10 км відповідно.

У залежності від навантаження в ТСЗ використовується обладнання, що складається з апаратури декількох каналів, максимальна кількість яких може досягати 32-х.

Узагальнена структурна схема транкінгової системи зв'язку

До складу ТСЗ (див. малюнок вище) входять базова станція і абонентські станції. У свою чергу до складу базової станції входять декілька (від 2 до 16) канальних прийомо-передавачів (ретрансляторів), пристрій об'єднання (роз'єднання) канальних радіосигналів, антена, пристрій управління, комутатор і інтерфейси ТМЗК і мережі передачі даних (МПД).

Абонентські станції можуть бути стаціонарними, автомобільними, портативними, вони можуть використовуватися в напівдуплексному або дуплексному режимах.

Ретранслятором є прийомо-передавач, що працює на одній парі несучих частот одного каналу. У дуплексному режимі роботи несучі рознесені на величину від 3-х до 45-ти МГц. У кожному частотному каналі шляхом часового ущільнення може бути організовано від 2-х до 4-х часових каналів. Для збільшення дальності зв'язку антену із круговою діаграмою спрямованості розміщують на найбільш високому місці зони обслуговування, використовують передавачі з потужністю 20...50 Вт.

При розташуванні базової станції на краю зони застосовуються спрямовані антени. Базова станція може мати в розпорядженні як єдину приймально-передавальну антену, так і роздільні антени для прийому та передачі. Для зменшення впливу багатопроменевого поширення радіохвиль на базовій станції може використовуватися рознесений прийом.

Пристрій управління забезпечує взаємодію всіх вузлів базової станції. Він також обробляє виклики, здійснює аутентифікацию абонентів (перевірку "свій-чужий"), ведення черг викликів і внесення записів в бази даних погодинної оплати. У деяких системах управління регулює максимально припустиму тривалість з'єднання з телефонною мережею.

Комутатор обслуговує весь потік вхідних і вихідних викликів (увесь трафік системи).

Інтерфейс ТМЗК в різних ТСЗ реалізується по дводротовій лінії або по чотирьохдротовій лінії з використанням цифрової системи передачі (ЦСП). Крім з'єднання із ТМЗК в умовах зростаючих потоків даних організовується інтерфейс із мережею передачі даних.

Термінал технічного обслуговування та експлуатації забезпечує контроль за станом системи, діагностику несправностей, облік тарифікаційної інформації, внесення змін у базу даних. Транкінгові системи призначені, у першу чергу, для створення мереж диспетчерського радіозв'язку. Тому характерною рисою ТСЗ є наявність у них диспетчерських пультів. Справа в тому, що транкінгові системи використовуються в першу чергу тими споживачами, чия робота не обходиться без диспетчера. Це служби охорони правопорядку, швидка медична допомога, пожежна охорона, транспортні компанії, муніципальні служби.

Диспетчерські пульти можуть включатися в систему по абонентських радіоканалах, або підключатися по виділених лініях безпосередньо до комутатора базової станції. В рамках однієї транкінгової системи може бути організовано декілька незалежних мереж зв'язку, кожна з яких може мати свій диспетчерський пульт.

Абонентське обладнання транкінгових систем містить у собі широкий набір пристроїв. Найбільш численними з них є напівдуплексні радіостанції, тому що саме вони найбільшою мірою підходять для роботи в замкнутих групах. Здебільшого це радіостанції з обмеженим числом функцій. Їхні користувачі, як правило, мають можливість зв'язуватися лише з абонентами усередині своєї робочої групи, а також посилати екстрені виклики диспетчерові. Втім, цього цілком достатньо для більшості споживачів послуг зв'язку транкінгових систем.

У транкінгових системах, особливо розрахованих на комерційне використання, застосовуються також дуплексні радіостанції, що скоріше нагадують мобільні телефони, але вони володіють значно більшою функціональністю в порівнянні з останніми. Дуплексні радіостанції транкінгових систем забезпечують користувачам повноцінне з'єднання із ТМЗК. Як напівдуплексні, так і дуплексні транкінгові радіостанції випускаються як в портативному, так і в автомобільному виконанні. Як правило, вихідна потужність передавачів автомобільних радіостанцій в 3-5 разів вище, ніж у портативних радіостанцій.

Відносно новим класом пристроїв для транкінгових систем є термінали передачі даних. В аналогових транкінгових системах термінали передачі даних – це спеціалізовані радіомодеми, що підтримують відповідний протокол радіо-інтерфейсу. Для цифрових систем більш характерне вбудовування інтерфейсу передачі даних в абонентські радіостанції різних класів.

У транкінгових системах використовуються також стаціонарні радіостанції, переважно для підключення диспетчерських пультів. Вихідна потужність передавачів стаціонарних радіостанцій приблизно така ж, як в автомобільних радіостанціях.

Транкінгові системи розрізняються за такими ознаками:

- метод передачі мовних сигналів;

- кількість зон;

- метод об'єднання базових станцій у багатозонові системи;

- тип багатостанційного доступу;

- спосіб пошуку і призначення каналу;

- тип каналу управління;

- спосіб утримання каналу.

За методом передачі мовних сигналів розрізняють аналогові і цифрові ТСЗ. В аналогових системах для передачі мовних сигналів використовується частотна модуляція. Ширина смуги частотного каналу – 12,5 кГц або 25 кГц. У цифрових системах використовуються перетворювачі мови (вокодери), які перетворюють звуковий сигнал у цифровий і забезпечують швидкість передачі 4,8 кбіт/с і 9,6 кбіт/с. Потрібне перевищення рівня сигналу над шумом складає 16...20 дБ. Завадостійкість аналогових систем нижча, ніж у цифрових. У цифрових ТСЗ використовують завадостійке кодування, перестановки (перемеження) розрядів, просторове і частотне рознесення, тому необхідне співвідношення сигнал/шум може становити 10...16 дБ.

По кількості зон ТСЗ діляться на однозонові та багатозонові. Більшість сучасних ТСЗ – багатозонові. Організація багатозонової структури здійснюється через інтерфейс ТМЗК. Крім того, базові станції можуть бути з'єднані безпосередньо лініями зв'язку.

Базові станції в багатозонових системах можуть поєднуватися за допомогою загального для всіх базових станцій єдиного комутатора (системи із централізованою комутацією) або з'єднуватися одна з іншою безпосередньо, або через мережі загального користування (системи з розподіленою комутацією).

У переважній більшості в ТСЗ використовується спосіб доступу МДЧР. У цифрових системах використовується змішаний спосіб МДЧР/МДЧвР, при якому на кожній несучій організовується частотний канал, а в кожному частотному каналі організовується 2...4 часових.

За способом пошуку та призначення каналу розрізняють системи з децентралізованим і централізованим управлінням. У системах з децентралізованим управлінням пошук вільного каналу виконує абонентська станція, що здійснює послідовний пошук (сканування) вільного каналу у виділеному діапазоні частот. У системах із централізованим управлінням пошук і призначення вільного каналу виконує базова станція. У цих системах організовуються канали двох типів – робочі (ПК) і управління. Канали управління (КУ) використовуються для організації вхідних і вихідних з'єднань між абонентами. У всіх транкінгових системах за каналами управління передається цифрова інформація.

Розрізняють системи з виділеним каналом управління та системи з розподіленим каналом управління. У системах першого типу передача управляючої інформації здійснюється по спеціально виділених каналах управління, а в системах другого типу передача управляючої інформації здійснюється одночасно з мовною по тому самому каналу шляхом його частотного ущільнення.

За способом утримання каналу розрізняють транкінг повідомлень і транкінг передачі. Перший спосіб припускає утримання виділеного каналу на весь час розмови. Цей спосіб використовується у всіх випадках при організації дуплексного зв'язку при з'єднанні з абонентами ТМЗК. Другий спосіб припускає використання каналу тільки на час вимови абонентом фраз розмови. У паузах розмови передавач вимикається. Канал, що звільнився, може використовуватися для передачі фраз розмови іншого абонента. Таким чином, окремі фрази розмови абонента можуть передаватися різними каналами. Недоліком такого способу є зниження чіткості звуку при підвищенні навантаження. Переваги – висока ефективність використання каналу.

Організація зв'язку в ТСЗ із децентралізованим управлінням практично аналогічна організації зв'язку в ТСЗ із централізованим управлінням за винятком того, що в перших службові (управляючі) сигнали передаються по робочих каналах, а в других – службові сигнали передаються по спеціально виділених каналах управління. І головне: у системах з децентралізованим управлінням пошук вільного радіоканалу здійснює абонентська станція, а в системах із централізованим управлінням пошук і надання робочого радіоканалу забезпечує базова станція.

Транкінгові системи зв'язку характеризуються широкою розмаїтістю служб:

- внутрішні виклики;

- пріоритетні виклики;

- доступ до телефонної мережі загального користування (ТМЗК);

- роумінг;

- передача даних;

- режим безпосереднього зв'язку;

- тарифікація (білінг);

- віддалене управління абонентськими радіостанціями .

Внутрішні виклики. Найбільш важливою і часто використовуваною службою транкінгових систем є служба внутрішніх викликів. Транкінгові мережі надають абонентам можливість робити різні типи викликів в середині системи: індивідуальний (персональний) і груповий (диспетчерський). У першому випадку виклик направляється тільки одному абоненту, у другому – декільком абонентам.

Основним типом виклику в транкінгових системах є груповий виклик у рамках однієї групи. Груповий виклик принципово може бути виконано тільки в напівдуплексному режимі. Поки абонент, який здійснює виклик, говорить і його радіостанція перебуває в режимі передачі, всі інші члени групи приймають повідомлення цього абонента. У ході наступного радіообміну репліка кожного члена групи автоматично стає чутна всім учасникам групи. Груповий виклик може виконуватися з найпростішої (а, отже, недорогої) напівдуплексної радіостанції – для цього користувачеві досить лише натиснути на кнопку "Передача". Входження у зв'язок зі "своєю" групою абонентів проходить автоматично. Якщо треба зв'язатися з абонентами інших груп, варто спочатку набрати на клавіатурі радіостанції номер потрібної групи. Груповий виклик забезпечують всі відомі транкінгові системи.

У більшості існуючих транкінгових систем передбачена можливість одночасного виклику абонентів декількох груп або відразу всіх абонентів мережі (All Call). У деяких системах використовується ієрархічне вкладення груп і передбачаються відповідні типи викликів: багаторівневий, багато груповий, тощо. Як правило, право робити настільки складні виклики надається тільки диспетчерові. Деякі системи забезпечують можливість з'єднання з довільно обраною групою не тільки для абонентів транкінгової системи але і для абонентів телефонної мережі загального користування

Персональний внутрішній виклик є більш привілейованим типом виклику. Для його посилки користувач повинен використати радіостанцію із цифровою клавіатурою. Персональний внутрішній виклик може бути зроблений не тільки в напівдуплексному, але і у дуплексному режимі (зрозуміло, якщо обидві абонентські радіостанції є дуплексними).

Існує ще один специфічний різновид внутрішніх викликів – статусні повідомлення. Вони відносяться, скоріше, до області передачі даних і служать заміною тривіальним реплікам, таким як "вас зрозумів", "повторіть", тощо. Замість мовної відповіді абонент може натиснути відповідну функціональну кнопку, що викличе передачу короткого цифрового повідомлення. Застосування статусних повідомлень дозволяє істотно зменшити завантаження системи, тому що в умовах диспетчерського зв'язку і групової роботи такі репліки вживаються дуже часто.

Пріоритетні виклики. Багато транкінгових систем передбачають обробку викликів з декількома рівнями пріоритету. Так, у системі DigiStar передбачено 10 рівнів пріоритету, у системі EDACS – 8 рівнів. Розмежування пріоритетів може використовуватися в різних цілях: надання привілеїв окремим абонентам або групам, а також оптимізація обробки трафіку. У кожному разі, вплив пріоритетної обробки викликів починає позначатися тільки при високому завантаженні системи.

Доступ до ТМЗК. Як правило, доступ до телефонної мережі загального користування (ТМЗК) повинні мати лише деякі абоненти транкінгових систем.

Роумінг. У багато зонових транкінгових системах здійснюється відстеження поточного розташування абонентів. При переміщенні абонента з однієї зони в іншу забезпечується реєстрація і призначення нових каналів доступу. У системах з розподіленою комутацією кожна базова станція самостійно здійснює комутацію вступників викликів. У системах із централізованою комутацією роумінг більш надійний, а швидкість обробки міжзональних викликів вище.

Для більшості ТСЗ характерне переривання зв'язку при переміщенні абонента з однієї зони обслуговування в іншу, пов'язане з відсутністю механізму естафетної передачі (ЕП). Для продовження розмови абонент змушений повторювати виклик. При напівдуплексному режимі роботи, коли кожна нова репліка передається за допомогою окремого виклику, міжзональний перехід практично непомітний. Тому що вимоги користувачів ТСЗ зростають, у новітніх цифрових системах TETRA і EDACS ProtoCALL забезпечується естафетна передача.

Особливий аспект роумінгу в транкінгових системах – обслуговування багатозональних групових викликів. Відслідковуючи переміщення абонентів, система при надходженні групового виклику забезпечує його доведення до всіх членів групи, у якій би зоні вони не перебували.

Передача даних. У транкінгових системах передача даних є додатковою послугою, тому до останнього часу вона не отримувала розвинених засобів підтримки. Швидкість передачі даних у всіх аналогових системах лежить у межах 0,6 – 4,8 Кбіт/с. Як правило, аналогові транкінгові системи лише надають канали для передачі даних, не забезпечуючи мережну маршрутизацію. У той же час для цифрових транкінгових систем передача даних є значно більше родинною службою.

Цифрові транкінгові системи надають сервіс не тільки канального, але і мережного рівня, а в ряді випадків і транспортного. Можлива підтримка накладених мереж, наприклад IP-мереж. Користувальницька швидкість передачі даних для цифрових систем може варіюватися в широких межах. Так, новітній стандарт TETRA передбачає швидкість до 28,8 Кбіт/с. При проектуванні власних мереж передачі даних на базі цифрових транкінгових систем користувачеві надається, як правило, можливість вибору параметрів протоколу канального і транспортного рівня.

Обладнання базових станцій або центрального комутатора цифрових транкінгових систем здійснює також функції шлюзу із зовнішніми мережами передачі даних, тобто мережами з комутацією пакетів, У функції шлюзу входить конвертування протоколів, включаючи взаємне перетворення адрес внутрішньої і зовнішньої мереж, а також підтримка накладеної мережі.

Найважливіша область застосування служб передачі даних – організація в рамках транкінгових систем мереж дистанційного моніторингу і контролю місця розташування рухомих об'єктів.

Режим безпосереднього зв'язку. У деяких транкінгових системах передбачена можливість безпосереднього зв'язку абонентів без участі ретранслятора. Цей режим використовується в тому випадку, якщо один або декілька абонентів вийшли із зони дії всіх ретрансляторів систем або при аварії транкінгових контролерів та обриві ліній зв'язку в зоні обслуговування базової станції.

Тарифікація (білінг). Обладнання транкінгових систем дозволяє вести облік і тарифікацію з'єднань із одержанням докладної інформації з кожного з'єднання. У дані по обліку і тарифікації можуть входити наступні параметри: ідентифікатори абонентів, які викликають та яких викликають, час і дата початку встановлення з'єднання, тривалість з'єднання, тип виклику (індивідуальна або груповий), категорія пріоритету (звичайний, високий і ін.).

У транкінгових системах можуть задаватися кілька тарифних періодів для різних днів тижня і часу доби. Дані тарифікації можуть використовуватися для документування зв'язку і надання рахунків абонентам, а також для виявлення спроб несанкціонованого доступу.

Віддалене управління абонентськими радіостанціями. У ряді транкінгових систем надається можливість оперативної зміни параметрів доступу абонентських радіостанцій. Можна дистанційно перепрограмувати мережний ідентифікатор, частоти каналів, а також переконфігурувати групи абонентів. Віддалене управління використовується також з метою боротьби зі спробами несанкціонованого доступу, що особливо важливо у випадку розкрадання абонентського обладнання. Зокрема, в системах протоколу SmarTrunk II є т.зв. "радіокілер": при посиланні спеціальної команди в украденій абонентській радіостанції відбуваються необоротні зміни, що перетворюють її в марну іграшку. Аналогічні функції є і в більш складних транкінгових системах. У цей час в експлуатації перебуває велика кількість різновидів ТСЗ. Розглянемо деякі із сучасних ТСЗ.

Серед аналогових транкінгових систем найбільше розповсюдження мають системи Smart Trunk II і MPT 1327.

Транкінгова система зв'язку Smar Trunk II розроблена в 1992 році і стала широко використовуватися при створенні недорогих транкінгових мереж зв'язку. За короткий час ця система пройшла декілька модифікацій від аналогового варіанта до цифрового (Smar TrunkII) і продовжує розвиватися.

Система працює в діапазоні 146...174 МГц і 403...470 МГц. Відомі також розробки системи Smar Trunk у діапазоні 33...48 МГц. Обсяг бази даних досягає 4096, що дозволяє реєструвати абонентів не тільки основної зони обслуговування, але і абонентів, які прибули з інших місць (населених пунктів) і тимчасово перебувають в основній зоні обслуговування. У складі однієї системи може використовуватися від 2-х до 16-ти дуплексних радіоканалів, які забезпечують обслуговування від 50 до 1000 абонентів. Індикація зайнятості каналу здійснюється при наявності в ньому несучої.

Абонентські станції – це напівдуплексні або дуплексні радіостанції із частотною модуляцією, які обладнані додатковими логічними модулями.

У системі передбачене дистанційне вимикання абонентських радіостанцій сигналами з диспетчерського пульта у випадку їхньої крадіжки, а також для запобігання доступу в систему незареєстрованних користувачів.

Центральним елементом системи є транкінговий контролер, підключений до ретранслятора робочого каналу. Він забезпечує завантаження каналу, формує всі керуючі сигнали, визначає, чи має право абонент користуватися даним каналом, який в абонента пріоритет. Всі канальні контролери зв'язані між собою, що забезпечує їхню взаємодію в процесі роботи.

Керуючий комп'ютер підключений до одного з контролерів БС. Зв'язок з іншими контролерами тієї ж БС здійснюється по загальній шині даних. Комп'ютер може підключатися до контролера як безпосередньо, так і через зовнішній модем. Дистанційне управління контролерами БС здійснюється через ТМЗК з використанням другого абонентського модему, підключеного до керуючого комп'ютера.

Кожен контролер допускає підключення до двох абонентських телефонних ліній.

Через низьку надійність і захищеність Smar Trank з'явилася вдосконалена система Smar Trank II. Вся робота ведеться через ретранслятор – свій для кожного дуплексного каналу.

Найбільше поширення отримали аналогові транкінгові системи на основі групи стандартів Міністерства пошти і телекомунікацій Великобританії (MPT – Ministry of Posts and Telecommunications). Центральним у цій групі виступає стандарт МРТ 1327 (A Signalling Standard for Trunked Private Land Mobile Radio Systems) – «Стандарт сигналізації приватних наземних систем транкового мобільного радіозв'язку». Він був опублікований в 1986 році і остаточно затверджений в 1987 році. Відзначимо, що хоча аналогові транкінгові мережі на основі стандартів МРТ і називають системами стандарту МРТ 1327, однак вимоги до них містяться і в інших стандартах групи МРТ. Зокрема, специфікація МРТ 1347 описує інтерфейс системного радіообладнання та контролери транкінгового зв'язку, МРТ 1343 – інтерфейс абонентського радіообладнання, МРТ 1317 – формат коду синхронізації і т.д.

Мережі стандарту МРТ1327 споконвічно розроблялися як багатозонові. У кожній зоні індивідуальні виклики обробляються незалежно. У випадку обриву міжзонових зв'язків базова станція продовжує працювати, але вже без обробки міжзонових викликів. Час з'єднання при внутрішньозонових викликах не перевищує 0,5 з, при міжзонових – 1-2,5 с.

Теоретично мережа на базі МРТ 1327 може обслуговувати до 1036 800 абонентів і складатися з 1024 зон по 24 канали в кожній. Однак навіть найбільш великі мережі МРТ 1327 далекі від таких показників.

В системі МРТ 1327 кожна станція має свій унікальний номер, що привласнюється виробником – ESN (Electronic Serial Number). Для роботи в мережі потрібна початкова реєстрація станції і наступна аутентифікація на підставі раніше зареєстрованого номера.

Характерна риса мереж стандарту МРТ 1327 – наявність виділеного каналу управління, по якому відбувається обмін керуючою інформацією між базовими і абонентськими станціями. Фізично це один із частотних каналів базової станції. Інші канали призначені для обміну мовною інформацією і даними. При великому завантаженні системи канал управління також можна використовувати для передачі мовних повідомлень або даних, хоча і із втратою деяких функцій. Канал управління може автоматично переноситися з одного частотного каналу на інший (наприклад, з появою сильних завад).

Обмін сигнальною інформацією відбувається зі швидкістю 1200 біт/із за допомогою так званої швидкої частотної маніпуляції (FFSK – fast frequency-shift keying). Несучої із частотою 1200 Гц відповідає логічна «1», логічному «0» – 1800 Гц. Управляюча інформація передається пакетами, що містять інтервал для включення передавача (тривалістю 5 мс), синхропослідовність (1010... 10 – усього 16 біт), власно інформаційне повідомлення (64 біта) і останній біт узгодження, значення якого залежить від останнього біта поля повідомлення. Саме повідомлення складається з кодового синхронізуючого синхрослова (C4D7i6 для каналу управління, інверсне йому – для каналу зв'язку), ознаки адреса/дані (1/0), власно інформації (47 біт) і перевірочної послідовності (16 біт). Для управління використовується набір з 32 команд довжиною 5 біт кожна. Абонентські радіостанції постійно приймають і аналізують повідомлення в керуючому каналі й, виявивши в них власну адресу, виконують запропоновані командою дії. Цей процес відбувається незалежно від того, підтримує абонентська станція в цей момент сеанс чи зв'язку ні. По керуючому каналу можлива передача не тільки командних повідомлень, але і коротких (до 184 біт) і розширених (736 біт) інформаційних повідомлень (пейджингові повідомлення, дані GPS і т.п.).

Приймальне-передавальне обладнання стандартом МРТ 1327 не специфікуються. Для цього було розроблено стандарт МРТ 1347. Відповідно до нього інтервал між несучими сусідніх каналів повинен становити 12,5 кГц, рознос дуплексних каналів (спадний/висхідний) – 8 МГц, робочий діапазон висхідних/спадних каналів – 201,2125-207,4875 і 193,2125-199,4875 МГц відповідно. При передачі мови передбачається фазова модуляція, для передачі даних – FFSK.

Мережі МРТ 1327 дозволяють передавати не тільки мовні повідомлення, але і дані зі швидкостями до 1200 біт/с.

Система стандарту TETRA – цифрова транкінгова система, що забезпечує абонентам широкий набір послуг. Стандарт TETRA містить у собі дві специфікації: TETRA Voice + Data (TETRА V+D) і TETRA Packet Data Optimized (TETRA PDO). TETRA V+D – це стандарт на інтегровану систему передачі мови і даних. TETRA PDO – стандарт орієнтований тільки на ПД. Склад системи TETRA типовий: центр комутації, базові станції, диспетчерські пульти, термінали обслуговування і експлуатації, абонентські станції.

Для систем стандарту TETRA можуть використовуватися діапазони від 150 МГц до 900 МГц.

Стандарт TETRA передбачає можливість дистанційного включення абонентської станції на передачу, що забезпечує прослуховування обставин в абонента, що, зокрема, дозволяє виявляти неординарні ситуації (наприклад, напад на співробітників охоронної служби, служби суспільної безпеки і ін).

У стандарті TETRA передбачається прямий зв'язок між АС, а також використання АС в якості ретранслятора для розширення зони обслуговування.

Система стандарту TETRA може функціонувати в наступних режимах: транкінгового зв'язку; з відкритим каналом; безпосереднього зв'язку.

В режимі транкінгового зв'язку територія, що обслуговується, перекривається зонами дії БС. Стандарт TETRA дозволяє будувати як системи з виділеним частотним КК, так і з розподіленим. При роботі мережі зв'язку з виділеним КК прийомо-передаючі станції надають абонентам кілька частотних каналів, один із яких (КК) спеціально призначається для обміну службовою інформацією. При роботі мережі з розподіленим КК службова інформація передається або в спеціально виділеному часовому каналі (одному з 4-х каналів, що організуються на одній частоті), або в контрольному кадрі мультикадра (одному з 18).

Канали передачі повідомлень можуть виділятися у відповідності з такими способами.

1. Транкінг повідомлень. Канал привласнюється на початку сеансу зв'язку і звільняється по його закінченню.

2. Транкінг передач. Канал привласнюється тільки на час однієї транзакції (періоду передача/прийому), після чого він звільняється. Для наступної транзакції може бути виділений новий канал.

3. Квазітранкінг передач. Канал так само, як і в транкінгу передач, звільняється після транзакції, однак з деякою затримкою, що дозволяє знизити кількість сигналів управління.

У режимі з відкритим каналом група користувачів має можливість встановлювати з'єднання "крапка – багато крапок" без настановної процедури. Будь-який абонент, приєднавшись до групи, може в будь-який момент використати цей канал. У цьому режимі PC працюють у двочастотному симплексі.

У режимі безпосереднього (прямого) зв'язку між терміналами встановлюються дво- і багатоточечні з'єднання по радіоканалах, не пов'язаних з КК мережею, без передачі сигналів через БС.

В системах стандарту TETRA мобільні станції можуть працювати в режимі "подвійного спостереження" (Dual Watch), при якому забезпечується прийом повідомлень від абонентів, що працюють як у режимі транкінгового, так і прямого зв'язку.

TETRA являє собою транкінгову систему зв'язку, засновану на технічних рішеннях і рекомендаціях стандарту GSM. Радіоканали рознесені з інтервалом 25 кГц. Дуплексний рознос радіоканалів для передачі і прийому – 10 МГц. У системі використана технологія часового поділу каналів (TDMA) – в одній частотній смузі послідовно приділяється час для передачі чотирьох логічних каналів. Структуру часових канальних інтервалів наведено на рисунку нижче. Ці чотири канальних інтервали (слоти) утворюють TDMA-кадри. Повідомлення передаються мультікадрами тривалістю 1,02 с. Мультикадр містить 18 TDMA-кадрів, один із яких – контрольний. TDMA-кадр складається із чотирьох часових пакетів по 510 біт кожний. 432 біта в пакеті (два блоки по 216 біт) відносяться до інформаційного повідомлення. Усередині пакета – синхропослідовність SYNCH для синхронізації і навчання адаптивного канального еквалайзеру в приймачі. Крім того, пакети у висхідному каналі містять інтервал PA (Power Amplifier), призначений для установки потужності випромінювання. У цьому випадку наприкінці пакета розміщається захисний інтервал GP (Guard period) тривалістю 0,167 мс (еквівалентно часу передачі 6 біт), що виключає перекриття сусідніх пакетів.

Структура часових канальних інтервалів

Передачу чотирьох мовних каналів у смузі 25 кГц забезпечує низькошвидкісний кодер мови з алгоритмом CELP. Швидкість потоку на виході кодера 4,8кбіт/с. У стандарті TETRA застосовується цифрова дворазова відносна фазова модуляція QPSK (ДОФМ), що дозволило знизити швидкість передачі з 36 кбіт/с до 18 кбіт/с. Зниження швидкості передачі вдвічі пояснюється тим, що кожен з елементів сигналу з ДОФМ містить два біти інформації (використовується алфавіт із чотирьох символів: ±π/4, ±3π/4, кожному з яких відповідають два біти: 00, 01, 10 або 11). Для перетворення мови в стандарті TETRA V+D використовується кодек з алгоритмом CELP. Швидкість цифрового мовного потоку на виході кодека становить 4,8 кбіт/с. До надходження на вхід модулятора, до мовного потоку додається корегувальний код, після чого робиться міжблокове перемеження. Загальна швидкість цифрового потоку даних після кодування і включення службової інформації – 36 кбіт/с. Однак завдяки застосовуваній у системі QPSK модуляції (диференціальна квадратурна фазова модуляція) частота модуляції кожної несучої вдвічі менше – 18 кбіт/с.

У системах стандарту TETRA інформаційний обмін забезпечується за допомогою телесервісних служб. Підтримуються передача мови і даних. При цьому мова і дані можуть передаватися одночасно з одного термінала по різних логічних каналах.

Захист інформації – найважливіший аспект побудови системи TETRA, оскільки однієї з основних груп користувачів є служби суспільної безпеки, для яких високий рівень захисту – обов'язкова вимога. У стандарт увійшли тільки добре перевірені методи захисту, у першу чергу із систем GSM і DECT. Це механізми аутентифікації мобільного термінала, забезпечення конфіденційності радіоканалу (GSM), а також взаємна аутентифікація термінала з мережею і функції управління ключами кодування (DECT).

Один з основних елементів системи управління захистом – ключові послідовності (ключі). Вони застосовуються при процедурах аутентифікації і шифрування інформації.

Аутентифікаційний ключ використовується для взаємного впізнавання мобільного термінала і базової станції. Застосовуються три види таких ключів:

- користувальницький аутентифікаційний ключ (UAK) довжиною 128 біт, збережений у пам'яті мобільної станції або Smart-карти;

- аутентифікаційний код, що вводить користувачем вручну;

- комбінація UAK і ідентифікаційного номера (персонального PIN - коду).

При передачі повідомлень захистом від несанкціонованого прослуховування служить шифрування. Шифрувальні ключі можна формувати, розподіляти, вибирати і скасовувати при встановленні зв'язку між абонентами. Використовують чотири види шифрувальних ключів:

- виведені ключі застосовуються для двоточечного зв'язку і генеруються при процедурі аутентифікації;

- статичні ключі являють собою набір фіксованих кодових послідовностей (до 32), які можуть використовуватися без попередньої аутентифікації;

- загальний ключ використовується для шифрування при передачі групових викликів, формується з використанням виведеного ключа для кожної мобільної станції, діє в суворо певній зоні і періодично змінюється;

- груповий ключ, пов'язаний з певною групою користувачів, генерується системою і передається мобільним станціям заданої групи. Він застосовується для шифрування викликів групи як у вихідному виді, так і після модифікації за допомогою загального ключа.