TETRAPOL — стандарт цифровой транкинговой радиосвязи для служб общественной безопасности
Овчинников Андрей Михайлович
Источник: журнал «Специальная Техника»
В настоящей статье описывается стандарт цифровой транкинговой радиосвязи Tetrapol, разработанный французской фирмой Matra Communications. Приведены основные технические характеристики систем стандарта Tetrapol, описаны предоставляемые услуги, даны сведения о существующих системах данного стандарта.
Среди специалистов в области систем подвижной радиосвязи достаточно активно обсуждаются вопросы распространения и внедрения в мире и в России перспективных систем цифровой транкинговой связи различных стандартов, среди которых наиболее часто упоминаются TETRA, APCO 25, IDEN.
Вместе с тем, существуют системы и других стандартов, обладающие высокими техническими показателями, предоставляющие абонентам современный уровень услуг и, самое главное, успешно функционирующие в различных странах мира.
В числе таких стандартов можно назвать стандарт цифровой транкинговой радиосвязи Tetrapol, созданный французской фирмой Matra Communications.
В 1987 г. эта фирма начала разработку сети подвижной радиосвязи в интересах французской жандармерии. Сеть цифровой радиосвязи, получившая название Rubis, была введена в эксплуатацию в 1994 г. На сегодняшний день в ней работает более 15 тыс. абонентов.
Результаты разработки системы цифровой радиосвязи позволили фирме Matra и созданному ей форуму Tetrapol подготовить спецификации Tetrapol PAS (Publicly Available Specifications), стандартизующие систему цифровой транкинговой радиосвязи в части методов организации сетей связи, протокола взаимодействия, технических характеристик радиоинтерфейса, внешних интерфейсов, способа кодирования речи, методов защиты передаваемой информации и т.д.
Стандарт Tetrapol разрабатывался специально для правоохранительных органов Франции и поэтому может заинтересовать не только специалистов в области подвижной радиосвязи, но и представителей служб общественной безопасности.
Наряду с высоким уровнем обслуживания, присущим современным стандартам цифровой транкинговой радиосвязи, Tetrapol обеспечивает такие режимы информационного обмена и специальные услуги, которые повышают эффективность использования средств подвижной радиосвязи подразделениями служб общественной безопасности.
Технические особенности систем стандарта Tetrapol
Стандарт Tetrapol специфицирует систему цифровой транкинговой радиосвязи, в которой используется многостанционный доступ с частотным разделением каналов связи (МДЧР), централизованное управление поиском и назначением каналов и выделенный канал управления.
Системы стандарта могут работать на любых каналах в диапазоне частот от 70 до 520 МГц. (Протокол радиоинтерфейса имеет 2 модификации: VHF — для радиочастот от 70 до 150 МГц и UHF — для диапазона 150-520 МГц.)
Ширина полосы частот, которую может занимать сеть радиосвязи стандарта Tetrapol, может достигать 5 МГц, при этом рекомендуется разнос частот передачи и приема, равный 10 МГц.
Стандарт позволяет создавать сети связи различной конфигурации. Предусматривается возможность прямой связи между подвижными абонентами без передачи информации через базовые станции и ретрансляция сигналов на фиксированных каналах. Основные технические показатели систем стандарта Tetrapol приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| № | Наименование показателя | Показатель Tetrapol |
| 1. | Диапазон частот, МГц | 70-520 |
| 2. | Ширина полосы частот сети радиосвязи, МГц | 5 |
| 3. | Разнос каналов приема и передачи, МГц | 10 |
| 4. | Частотный разнос между соседними каналами, кГц | 12,5 или 10 |
| 5. | Число каналов в одной зоне | до 24 |
| 6. | Общее число каналов в сети связи | до 500 |
| 7. | Скорость передачи информации в канале, бит/с | 8000 |
| 8. | Вид модуляции | GMSK (BT=0,25) |
| 9. | Алгоритм речевого кодирования | RPCELP |
| 10. | Скорость речепреобразования, бит/с | 6000 |
Передача информации в радиоканале осуществляется по кадрам длиной 160 бит и длительностью 20 мс.
При формировании кадров информационная последовательность подвергается блочному и сверточному кодированию, перемежению и скремблированию.
Стандарт Tetrapol специфицирует три основных режима связи: транкинговый, режим прямой связи и режим ретрансляции.
В сетевом режиме (или режиме транкинговой связи) взаимодействие абонентов осуществляется с помощью базовых станций (БС), которые распределяют каналы связи между абонентами.
Сигналы управления передаются на отдельном, специально выделенном для каждой БС частотном канале.
В режиме прямой связи обмен информацией между подвижными абонентами производится напрямую без участия базовой станции.
В режиме ретрансляции связь между абонентами осуществляется через ретранслятор, который имеет фиксированные каналы передачи и приема информации.
Мобильные радиостанции, работающие в стандарте Tetrapol, обеспечивают возможность одновременного приема информации как по каналам базовой станции (в сетевом режиме), так и по каналам прямой связи, отличным от сетевых.
Такой режим работы радиосредств, который называется “двойным наблюдением”, очень важен для служб общественной безопасности.
Он позволяет организовать взаимодействие между собой расположенных в пределах радиовидимости абонентов (группы) одного подразделения на каналах прямой связи с максимальной оперативностью.
При этом сохраняется возможность получения старшим группы команд и директив от начальника подразделения, расположенного на значительном расстоянии от группы, через инфраструктуру базовых станций.
Необходимость ручного переключения каналов в данном случае отсутствует.
Виды информационного обмена
Системы стандарта Tetrapol обеспечивают передачу в сетях связи, как речевой информации, так и данных.
Службы речевой связи позволяют устанавливать различные виды соединений: циркулярную связь с широковещательным вызовом, групповое и индивидуальное соединения, которые могут производиться с помощью стандартного или аварийного вызовов, а также с помощью множественного вызова с использованием списка абонентов.
Важнейшим способом организации связи между абонентами, ориентированным, прежде всего, на использование службами общественной безопасности, для которых чрезвычайно важно установление группового соединения с минимальной задержкой, является многоместный открытый канал.
При данном способе определенные ресурсы сети связи по команде от диспетчера сети или привилегированного пользователя закрепляются за некоторой группой абонентов.
После установления открытого канала групповое соединение производится без обмена информацией по каналу управления, что позволяет существенно сократить время установления соединения.
Службы передачи данных предоставляют ряд услуг прикладного уровня, поддерживаемых заложенными в радиотерминалах функциями, таких, как межабонентский обмен сообщениями в соответствии с протоколом Х.400, доступ к централизованным базам данных, доступ к фиксированным сетям в соответствии с протоколом TCP/IP, передача факсимильных сообщений, пересылка файлов, передача сигналов персонального вызова, передача коротких сообщений, передача статусных вызовов, поддержка режима передачи получаемых с помощью приемников GPS данных о местоположении объекта, передача видеоизображений.
Основные функции сетевого обслуживания и специальные услуги связи
В Tetrapol предусмотрены стандартные сетевые процедуры, обеспечивающие современный уровень обслуживания абонентов: динамическая перегруппировка, роуминг, различные виды приоритетных вызовов и приоритетный доступ в систему, переадресация вызова, управление передатчиком абонента и др.
Системы стандарта Tetrapol предоставляют пользователям также ряд специальных услуг, которые позволяют эффективно реализовывать специфические сети связи служб общественной безопасности такие, как режим вызова только с санкции диспетчера сети, блокировка вызова, идентификация вызывающей стороны и многие другие.
Важную для подразделений служб общественной безопасности функцию предоставляет вспомогательная служба избирательного прослушивания, которая позволяет несанкционированному для данного вызова пользователю прослушивать разговор. Как правило, такая возможность предоставляется диспетчеру сети, хотя допускается организация прослушивания переговоров любым абонентом сети.
При прослушивании диспетчер может либо вступить в разговор, либо прекратить ведение разговора.
Стандарт допускает возможность одновременного прослушивания нескольких переговоров. Данная функция позволяет диспетчеру сети следить за ходом конкретной операции, проводимой с использованием радиосредств, и при необходимости давать необходимые указания или команды.
Вспомогательная служба дистанционного прослушивания обеспечивает возможность включения по определенной команде абонентской станции в режим передачи без разрешения на это ее пользователя. Данный режим может применяться для акустического прослушивания обстановки у конкретного абонента в определенной ситуации.
Так, например, может прослушиваться салон автомобиля при получении сведений о нападении на автомашину или об ее угоне.
В связи с тем, что с самого начала стандарт Tetrapol был ориентирован на обеспечение требований правоохранительных органов, в нем предусмотрены различные механизмы обеспечения безопасности связи, направленные на предотвращение таких угроз, как несанкционированный доступ в систему, прослушивание ведущихся переговоров, создание преднамеренных помех, анализ трафика конкретных абонентов и т.п.
В системах стандарта Tetrapol реализуется аутентификация абонентов, т.е. удостоверение подлинности абонентов, которое осуществляется автоматически или по запросу диспетчера сети.
Абонентский радиотерминал, не выполняющий процедуру аутентификации, может быть дистанционно отключен диспетчером сети. Управление доступом в систему производится путем контроля доступа к оборудованию сети связи с помощью смарт-карт и системы паролей.
Стандарт обеспечивает возможность защиты передаваемой информации в любой точке линии связи между абонентами путем реализации сквозного шифрования информации.
При этом секретные ключи, используемые для шифрования, могут распространяться по радиоканалу.
Крайне интересную дополнительную услугу (о наличии которой в других стандартах автор сведений не имеет) предоставляет вспомогательная служба имитации активности радиоабонентов.
В данном режиме осуществляется поддержка постоянного трафика в выбранной зоне.
При перерыве в ведении переговоров базовая станция периодически посылает по каналам связи сигналы, которые трудно отличить от информационных.
Такая услуга существенно затрудняет возможности злоумышленников, занимающихся контролем трафика конкретного абонента или группы абонентов, которые, в частности, могут быть сотрудниками правоохранительных органов.