tetra sustav: (trans european trunking radio) objedinjuje ...1 mobilne komunikacije – 4.dio tetra...

11 Mobilne komunikacije – 4.dio

TETRA sustav:(Trans European Trunking RAdio)

• Digitalnog PMR-a (Private Mobile Radio)• Digitalnog ćelijskog sustava GSM• Slovno brojčanog prijamnika poruka (pager)• Mobilnog uređaja za prijenos i zaštitu podataka

Objedinjuje prednosti:


TETRA specifikacije:• govor + podaci (V + D)• optimizirani paketski prijenos podataka PDO• direktni mod komuniciranja DMO

Tržište za TETRA sustave:• Policija• Hitne medicinske službe• Vatrogastvo• Siguronosne, zaštitarske, komunalne i druge službe• Javni prijevoz• Transportne tvrtke s potrebom upravljanja i nadzora vlastitih vozila• Tvornička postrojenja• Rudarstvo • Male korisničke grupe


Standardne TETRA usluge:• Dvosmjerna komunikacija• Dupleksni ili poludupleksni pozivi između radio postaja• Individulani poziv• Grupni poziv• Grupni poziv s potvrdom o primitku poziva• Konferencijska veza • Mogućnost zaštite (kodiranja) bilo koje usluge

Dodatne TETRA usluge:

• Autorizacija poziva od strane dispečera• Prioritet pristupa• Naknadni poziv• Dinamičko pridjeljivanje grupa


TETRA sustav:• Tipičan predstavnik digitalnog trunking sustava (PAMR)• 380-400 MHz, 410-430 MHz, ul-dl=10 MHz, Δf = 25 kHz• FDMA, 4TDMA, SDMA• π/4-DQPSK (π/4 shifted Differential Quaternary Phaase Shift Keying)• Sustav s čekanjem• Načini rada: mod trunking poruka i mod trunking komunikacije• Vjerojatnost da će neki poziv biti ostvaren uz kašnjenje – pomoću

Erlangove C formule

A/D 16-bitnim linearnim PCM-omAdaptivni prediktivni koder CODEC reducira na 4,567 kb/sAlgoritam baziran na CELP modelu (Code Excited Linear Predicted)+ redundantni bitovi za korekciju pogreške = 7,2 kb/s → 4 TDMA = 28,8 kb/s+ sinkronizacijski zaštitni i drugi bitovi = 9 kb/s → 4 TDMA = 36 kb/s


Hijerarhija okvira kod TETRA-e:


Osnovna struktura govorne radio mreže:

MX – Mobile exchange uređaji koji vrše potrebna prespajanja govornih putevaKomutacija na nacionalnoj razini (jedan procesor za upravljanje i nadzor nad

sustavom) – zvijzdasta strukturaKomutacija na više razina – više komut.opreme – struktura stablaDistribuirana komutacija


Referntna konfiguracija TETRA sustava:

Na terminacijsku TETRA mrežu priključuje se MS (Mobile Station) s MT (Mobile Termination) ili LS (Line connected Station)

Na MS tj. MT može biti spojen TE – Terminal equipment kojeg onda spajamo na fiksnu radiopostaju putem sučelja za terminalne uređaje (TEI –Terminal Equipment Interface)

LS obuhvaća TE i mrežnu terminnaciju (NT – Network Termination)Krajnje odredište – fiksna npr.ISDN ili TETRA infrastruktura SwMI (Switching

and Management Infrastructure)


TETRA vs. GSM system:

TETRA GSMVelike ćelije srednjeg kapaciteta ponovno ista frekv. u susjed.ćelijama

Male ćelije s visokim kapacitetom ponovno ista frekv. Nakon N0 ćelija

Call set-up time ≈ 300 ms Call set-up time ≈ x-60 s

Call duration ≈ 20 s Call duration ≈ 2-3 min.

p-t-p i p-t-mp pozivi, DMO p-t-p pozivi

Do 28,8 kb/s Do 9 kb/s


u Europi UMTS sustav (Universal Mobile Telecommunication System) prema ETSI standardizacijskoj organizaciji

u Japanu IMT-2000 (International Mobile Telephony 2000) prema ITU standardizacijskoj organizaciji

3 G mobilni javni komunikacijski sustav

♦ moguć roaming na cijelom svijetu♦ velike brzine prijenosa podataka♦ isti izgled usluga♦ koristi mnoge koncepte GSM tj. GPRS pa je jednostavno prekapčanje s UMTS na GSM i obratno

GPRS – General Radio Packet Service – 2G tehnologija koja sadrži mogućnost prekapčanja paketa u GSM sustavima


UMTS usluge:


UMTS mreža:

korisnička opremaUE = MD + USIM, MD = PDA, mobilni telefon ili laptop

pristupna mreža UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access network)♦ upravlja radijskim resursima♦ preusmjerava pozive prema jezgri mreže

Osnovna mreža:♦ sučelje između pristupne i PTSN♦ osigurava puteve za circuit switched i packet switched veze♦ vrši centralno prekapčanje, prijenos i davanje usluga


GSM i UMTS struktura mreže:


Elementi GSM mreže:

• MS (Mobil Station) s SIM-om (Subscriber Identity Module)

• BTS (Base Transceiver Station) • BSC (Base Station Contoller)• MSC (Mobile Services Switching

Center)• GMSC (Gateway Mobile Services

Switching Center)• SGSN (Serving GPRS Support

Node)• GGSN (Gateway GPRS Support

Node)• HLR (Home Location Register) • VLR (Visitor Location Register)• AC (Authentication Center)• EIR (Equipment Identity Register)

Elementi UMTS mreže:

• UE (User Equipment) s USIM-om (Universal SIM)

• Node B • RNC (Radio Network Contoller)• 3G-MSC (3G-Mobile Services

Switching Center)• GMSC (Gateway Mobile Services

Switching Center)• 3G-SGSN (3G-Serving GPRS

Support Node)• 3G-GGSN (3G-Gateway GPRS

Support Node)• HLR (Home Location Register) • VLR (Visitor Location Register)• AuC (Authentication Center)• EIR (Equipment Identity Register)


Sučelja UMTS mreže:

Prijenos podataka (korisničkih i kontrolnih) različitim sučeljima vrši se različitim protokolima (ATM, GTP ...)


Kodiranje u zračnom sučelju:♦ kod dodjeljuje i administrira RNC (jedinstveni kod ima svaka UE unutar ćelije)♦ kodiranje se vrši u čvoru B (od tamo se signal šalje zračnim sučeljem)♦ kod određuje brzinu prijenosa zračnim sučeljem♦ kapacitet zračnog sučelja ograničen → u isto vrijeme na istoj frekv. u istoj ćeliji nekoliko UE s velikom brzinom prijenosa ili više UE s malim brzinama prijenosa)♦ kod 1 bit informacije → 4, 16 ili 256 bitova koda tj. chip-ova♦ približno: 1 bit podataka → 1 Hz spektra♦ približno: 5 MHz spektra → 5 Mchips/s ali je max. 3,84 Mchips/s zbog slaganja u okvire, približne relacije...


OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor) kod:

UMTS najčešće koristi kodove: 4/256, 16/256, 256/256 (najsporija brzina)


Dodatno skrembliranje u zračnom sučelju:

♦ RNC ima 512 kodova za skrembliranje u dl smjeru za UE koje su u ćeliji♦ RNC ima 1024 kodova za skrembliranje u ul smjeru tako da svaka UE ima svoj kod dok se kreće iz ćelije u ćeliju po mreži♦ kod za skrembliranje dozvoljava ponovno korištenje istog OVFS koda u susjednim ćelijama ♦ kod za skrembliranje ne proširuje spektar nego pomiješa redosljed prolaska chip-ova zračnim sučeljem


W-CDMA za UMTS:

kodiranje :+ više UE koristi istu frekv. u isto vrijeme+ manja snaga OD jer je svaki bit inform. prikazan s više bitova OVSF koda

skrembliranje :+ isti frekvencijski kanal može se koristiti u susjednim ćelijama

prošireni spektar :+ manja osjetljivost na uskopojasne smetnje+ manja osjetljivost na frekvencijski selektivni feding


Tehnički zahtjevi na UMTS mreže:

♦ kompatibilan s nižim sustavima (bar s GSM i ISDN)♦ mora moći prenositi multimedijske sadržaje ♦ širina spektra kanala 5 MHz♦ korištenje ortogonalnih kodova (CDMA) u FDD ili TDD modu rada♦ različiti kapaciteti prijenosa pojedinih cicuit swiched i packet switched kanala♦ variranje QoS i kašnjenja♦ prekapčanje između različitih ćelija, operatera i čak sustava (GSM i UMTS) NEOPAZIVO♦ podržavanje asimetričnog prometa♦ velika spektralna efikasnost ♦ mogućnoati FDD i TDD

brzine: 114 kb/s za ruralne sredine i brzine do 500 km/h384 kb/s za polugradske i gradske sredine i brzine do 120 km/h2 Mb/s za unutrašnjost zgrada (indoor) i brzine do 10 km/h


Problemi:♦ mali frekvencijski spektar na raspolaganju♦ utjecaj širokopojasnosti: radiokanala s velikom širinom pojasa → povećava se broj refleksija ipotrebna je nova statistika signala → Rayleigheva ili Rice-ova♦ fenomen fedinga♦ fenomen višestrukog puta širenja (multipath propagation)

Metode za smanjenje interferencije:♦ SDMA♦ smanjenje ćelija♦ višeslojna struktura mreže:makro ćelije – UE se brzo kreće u velikoj zoni r < 20 km mikro ćelije – UE se sporo kreće u maloj zoni r < 200 m piko ćelije – mala zona unutar zgrade


Europski standard UMTS frekvencija:

Različiti nazivi za UMTS FDD:♦ W-CDMA (Wideband CDMA)♦ UTRA FDD (Universal Terrestrial Radio Access FDD)♦ IMT-2000 CDMA-DS (Direct Spread)

Različiti nazivi za UMTS TDD:♦ TD-CDMA (Time Division CDMA)♦ UTRA TDD (Universal Terrestrial Radio Access TDD)♦ IMT-2000 CDMA TDD

tetra sustav: (trans european trunking radio) objedinjuje ...1 mobilne komunikacije – 4.dio tetra...

Documents