Статьи

Оперативная профессиональная цифровая радиосвязь на особо опасных, технически сложных и уникальных объектах  18.03.2018 03:39

Европейский институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) разработал два стандарта для пользователей мобильной радиосвязи, которые охватывают весь спектр применений: от некоторых простых категорий бизнес-пользователей (например, гостиница или торговый центр), а также бизнес-пользователей для решения критически-важных задач (например, оператор автобуса) и вплоть до пользователей для решения критически важных задач (такие, как критические и опасные производства, энергетика, нефть, газ, полиция). Это стандарты DMR и TETRA. В настоящее время TETRA является зрелой технологией, с конкурирующими поставщиками, что привело к хорошим решениям по инфраструктуре и терминалам. Тем не менее, нет никаких оснований полагать, что не будет развиваться здоровая конкурентная среда поставщиков DMR. Малые коммерческие пользователи, такие как строительные площадки или местная сантехническая компания, возможно не смогут позволить применить решение TDMA 25 кГц, такое как TETRA (по причине стоимости или по причине частотного спектра), и эти категории пользователей покрываются DMR. TETRA четко соответствует требованиям пользователя для решения критически важных задач, а DMR – нет. С точки зрения стандартов, отсутствие аутентификации, шифрования, Stun/Kill, распределения ключей и стандартизированного голосового вокодера, оптимизированного для высокопроизводительных шумных сред, и отсутствие конструктивных решений для целей настройки минимального количества вызовов в пользовательских требованиях, делает непригодным DMR для этой категории пользователей. Однако, есть широкий спектр пользователей для решения бизнес-критических и общих бизнес-задач, категории профессиональных пользователей низкого и среднего класса, где оба стандарта являются подходящими. В каждом конкретном случае на индивидуальной основе, либо TETRA, либо DMR могут лучше подходить для потребностей пользователей, и затраты могут варьироваться в зависимости от точного решения (например, нефте-газовой компании может не потребоваться шифрование, но потребуются искробезопасные радиостанции).

Стандарты цифровой радиосвязи:

 TETRA

TETRA (TErrestrial TRunked RAdio) – открытый стандарт цифровой радиосвязи, разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) в 1995 году.

http://www.tetra-association.com

 DMR

DMR (Digital Mobile Radio) – открытый стандарт ETSI цифровых систем оперативной радиосвязи, впервые опубликованный в 2005. Разработан с учетом опыта эксплуатации сетей TETRA и как «компактная» альтернатива последнему. Основной целью разработки стала возможность постепенного перехода от аналоговых сетей связи к цифровым с минимальными инвестициями. К особенностям стандарта стоит отнести возможность работы абонентского оборудования как в цифровом, так и в аналоговом режиме.

http://www.dmrassociation.org,http://www.etsi.org

Распространенность цифровых стандартов неравномерна. В частности, стандарт TETRA разрабатывался для построения сетей связи в европейских условиях с расчетом на высокую плотность абонентов и малых площадей покрытия и потому наиболее популярен в европейских странах. К стандарту DMR в настоящее время проявляется существенный интерес, что позволяет надеяться на благоприятные перспективы его развития.

Стандарт DMR во всех своих реализациях имеет следующие особенности:

• Цифровая обработка голоса на фоне акустических помех;
• Использование 2 логических каналов на 1 дуплексную пару частот;
• Передача данных со скоростью 2 кбит/с в полудуплексном режиме;
• Нерегламентированный дуплексный разнос, ограниченный физическими параметрами антенно-фидерного устройства;
• Низкая стоимость оборудования.

Вышеуказанные преимущества теряются на фоне качественных показателей систем стандарта TETRA.

В стандарте TETRA скорость информационного потока составляет 7,2 кбит/с на 1 логический (голос/данные) канал, тогда как в DMR – 2 кбит/с.

Таким образом в стандарте DMR есть ограничения в части пропускной способности по количеству передаваемых данных и служебных сообщений.

Размер сообщения с навигационными данными составляет в рамках стандарта TETRA – 53 байта (424 бит), а в рамках – 120 байт в виде пакета (960 бит).

Пропускная способность 1 логического канала DMR в 7 раз ниже пропускной способности логического канала TETRA при передаче навигационных и служебных данных. 1 дуплексная пара DMR поддерживает 2 логических канала, а TETRA – 4. Следовательно, использование систем стандарта TETRA для строительства гибридных систем связи (голос+данные) является более предпочтительным.

Стандарт DMR имеет только 1 тип экстренной связи, а значит при многопользовательском (операторском) режиме выполнение приоритетного (с разрывом соединения) вызова абонента нижестоящей категории будет невозможно, ввиду очевидной занятости ресурса.

Стандарт TETRA предоставляет 15 уровней приоритета, из них 3 вытесняющих с правом разрыва соединения и 1 экстренный (тревожная кнопка).

Стандарт TETRA имеет механизм автоматической регулировки мощности излучения передатчика абонентских радиостанций (АС) от 32 мВт до 1.8 Вт. Стандарт DMR позволяет работать только с фиксированной мощностью АС, что существенно снижает время автономной работы портативной абонентской радиостанции. Данным обстоятельством объясняется необходимость комплектации портативных радиостанций DMR аккумуляторными батареями повышенной емкости/мощности (15 и более Вт-ч).

В рамках стандарта TETRA предусмотрен распределенный канал управления. Если абонент находится в режиме передачи данных или голосового вызова, данный распределенный канал может эффективно использоваться для управления абонентом (изменять группу, передавать навигационные данные, ограничивать функции, сообщать о соседней БС и т.д.).

Стандарт DMR не имеет такого функционала. Применение решений стандарта DMR для формирования систем с навигационным сервисом не оправдано. К примеру, если абонент системы DMR находится в режиме вызова, то он не может передать свои навигационные данные на диспетчерский пункт. Если абонент находится в режиме разговора, то он не сможет получить служебные сообщения.

Кроме того, если абонент системы DMR находится в режиме разговора и перемещается в зону действия другой базовой станции, то вызов или передача данных будут прекращены. Это обстоятельство существенно ограничивает применение оборудования стандарта DMR в городских условиях и условиях наложения сигналов от соседних базовых станций. Также существующие реализации оборудования стандарта DMR не поддерживают разнесенный прием и как следствие не способны бороться с замираниями сигнала в условиях городской застройки.

Оборудование стандарта TETRA имеет разнесенный прием и эффективно зарекомендовало себя в работе в городской застройке и на объектах со сложной электромагнитной обстановкой. 

Качество голоса в оборудовании стандарта DMR (использующем голосовой кодек AMBE++) существенно проигрывает кодеку ACELP в стандарте TETRA. Идентификация говорящего по голосу хуже и для полной идентификации абонента DMR необходимо визуальное наблюдение экрана радиостанции.

TETRA признана как приложение для решения важных задач и общественной безопасности. В настоящее время есть также коммерческих пользователей ТЕТRА. DMR предназначен для применения в решении деловых задач. В то время как TETRA является транкинговой системой радиосвязи, у DMR есть много классов (или вариантов реализации).

Ранние системы TETRA не применялись для коммерческих пользователей и профессиональных пользователей нижнего класса, главным образом из-за высокой стоимости ранних TETRA-систем, которые были предназначены для больших региональных/национальных систем общественной безопасности. На данный момент, в противоположность системам с большим центральным коммутатором, существуют TETRA-системы с меньшей мощностью и системы с распределённой обработкой данных, которые выставляются на продажу для клиентов, таких как аэропорты, транспортные магистрали, энергетические сети и торговые центры.

В настоящее время, единственным поставщиком радиосвязи на рынке в Классе I DMR является ICOM, японский поставщик терминалов PMR, а многие другие поставщики данной продукции пока вовлечены лишь в деятельность по созданию стандартов DMR. MOTOROLA предлагает ряд изделий "MOTOTRBO". Это продукция Класса II DMR, включая портативные, мобильные радиостанции и ретранслятор. Selex предлагает трансляционную систему "ECOS-D", которая включает сеть базовых станций Класса II DMR и абонентское оборудование марки MOTOROLA. TAIT сообщил о своем намерении производить оборудование DMR Класса III (которое также будет поддерживать Класс II DMR). Среди других поставщиков, которые проявляют активность в деятельности по стандартизации DMR/dPMR, отмечаются Sepura, Fylde Microsystems, CML, CTE International, Kenwood и Vertex Standard. Продукция DMR Класса II была продана в Великобритании для решения задач, таких как в логистика (складирование) для Boots Ltd и для торгового центра в Камбэрнаулд, Шотландия.

В настоящее время существует широкий выбор доступных продуктов TETRА. Они включают продукты инфраструктуры, которые варьируются от маленьких систем, которые могут управлять меньше чем 10 сайтами, до масштабных систем, которые могут охватывать целую страну. Эти системы могут быть централизованного или распределенного контроля. На сегодняшний день одной из наибольших систем является система "Airwave" в Великобритании, с более чем 3 000 сайтами и более чем 200 000 абонентами. Примером одной из самых маленьких систем может служить Северный Госпиталь Сиднея с единственной базовой станцией и 12 терминалами. Существует много поставщиков, производящих терминалы, и производство терминалов демонстрирует быстрый цикл дальнейшего развития. Первое поколение терминалов TETRA отличалось большими габаритами, с коротким сроком службы аккумулятора. В настоящее время на рынке присутствуют терминалы третьего или четвертого поколения, с меньшими габаритами, с встроенными GPS, более долгим сроком службы аккумулятора. Пользователями, для которых предназначается оборудование ТЕТRА, являются профессиональные пользователи, которым в первую очередь требуется очень надежная радиосвязь. Есть также определенное количество взрывобезопасных радиостанций (IS), для использования во взрывоопасных условиях окружающей среды.

Технические специалисты компании помогут решить задачу обеспечения надежной связи на Вашем объекте.