Система стандарта DECT

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение………………………………………………………………………..3

1. Общее понятие микросотовой связи……………………………………….4

2. Система стандарта DECT…………………………………………………...4

2.1 Принципы работы…………………………………………………………..6

2.2 Техническое решение………………………………………………………7

2.3 Динамический выбор и динамическое выделение канала……………....8

3. Преимущества………………………………………………………………..9

3.1 Опыт эксплуатации………………………………………………………..11

4. Общие свойства стандарта DECT…………………………………………12

5. Заключение………………………………………………………………….13

Список литературы……………………………………………………………14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Быстрое развитие технологий современных телекоммуникаций и возрастающая конкуренция в бизнесе требуют от каждого предприятия высокой скорости принятия решений. При значительной площади предприятия и высокой мобильности его сотрудников становится затруднительным быстрое установление связи с нужным сотрудником с применением обычных стационарных средств телефонной связи - учрежденческих АТС. Это обстоятельство предопределило быстрое распространение и применение систем мобильной радиотелефонной связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общее понятие микросотовой связи

Микросотовая связь - это система связи, предназначенная для обслуживания мобильных абонентов, сконцентрированных на относительно небольшой территории (как правило, в пределах одного предприятия). Микросотовые системы стандарта DECT - это простое и эффективное решение для организаций и предприятий, сотрудники которой часто перемещаются по территории офиса. Микросотовые системы строятся по тому же принципу, что и обычные городские сотовые сети, но работают на ограниченной территории. Полное покрытие территории предприятия - основное преимущество микросотовых систем.Интеграция DECT - системы в учрежденческую АТС позволяет мобильным абонентам работать в единой с АТС системе нумерации, кроме того мобильным абонентам доступен весь сервис, предоставляемый АТС обычным проводным абонентам, например: вызов внутреннего или городского абонента, ответ на вызов, перевод вызова и другие.

Еще одно преимущество микросотовых DECT - систем по сравнению с использованием обычных радиотелефонов - высокая защищенность от несанкционированного доступа. Голос передается в цифровом виде с шифрованием, что делает невозможным "подслушивание" и подключение "двойников"

2. Система стандарта DECT  
 
DECT (анг. Digital Enhanced Cordless Telecommunication) — технология беспроводной связи на частотах 1880—1900 МГц с модуляцией GMSK (BT = 0,5), используется в современных радиотелефонах. Стандарт DECT не только получил широчайшее распространение в Европе, но и является наиболее популярным стандартом беспроводного телефона в мире, благодаря простоте развёртывания DECT-сетей, широкому спектру пользовательских услуг и высокому качеству связи. По оценкам 1999 года DECT принят более чем в 100 странах, а число абонентских устройств DECT в мире приближается к 50 миллионам. В Европе DECT полностью вытесняет беспроводные телефоны стандартов CT2, CT3; на других континентах DECT успешно конкурирует с американским стандартом PACS и японским PHS. Стандарт DECT в России для домашнего пользования не требует лицензирования (частотного разрешения в ФГУП).

Цифровой стандарт DECT (Digital European Cordless Telecommunications) первоначально разрабатывался для Европы и утверждался в 1992 году Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI). Стандарт описывает взаимодействие базовой станции с мобильными терминалами (аппаратами) при этом может обеспечиваться как передача голоса, так и данных.

• Диапазон радиочастот, используемых для приёма/передачи — 1880—1900 МГц в Европе, 1920—1930 МГц в США.
• Рабочий диапазон (20 МГц) разделён на 10 радиоканалов, каждый по 1728 КГц.
• Максимальная мощность станции и телефонных трубок в соответствии со стандартом — 10 мВт.

DECT относится к системам пакетной радиосвязи с частотно-временным разделением каналов (информация передаётся по радиоканалу в виде пакетов, организованных в кадры) и основана на технологиях:

• TDMA — Time division multiple access (множественный доступ с временным мультиплексированием)
• FDMA — Frequency division multiple access (множественный доступ с частотным мультиплексированием)
• TDD — Time division duplex (дуплексный канал с временным разделением)

(это означает, что спектр радиоизлучения разделён как по времени, так и по частотам). 
Обмен информацией производится кадрами; с помощью временного разделения в каждом кадре. Каждый кадр длительностью 10 мс разделен на 24 временных интервала (ВИ, или слота англ. slot), причем первые 12 ВИ (0-11) служат для передачи пакетов в направлении ФЧ-ПЧ, а следующие 12 ВИ (12-23) для передачи пакетов в обратном направлении, ПЧ-ФЧ. Дуплексные каналы связи образуют последовательности из двух пакетов одного кадра с интервалом между ними в 12 ВИ. Передачу и прием информации в DECT ведут на одной частоте (дуплекс, с временным разделением каналов). 16 кадров DECT объединяют в мультикадр. Все кадры DECT пронумерованы, номера кадров используют при шифрации сообщений и передают по вещающему каналу Q.

Передача соединения мобильного абонента от одной базовой радиостанции к другой во время разговора абсолютно незаметна для абонента (режим handover). При установлении соединения для разговора используются 2 из 24 временных слота в каждом кадре: один для передачи голоса, другой для приёма.

Существует дополнительное расширение стандарта DECT — стандарт GAP (Generic Access Protocol), принятое летом 1996 года, означающее совместимость радиотелефона с оборудованием других производителей, имеющим тот же стандарт DECT/GAP. Например, с теми телефонами, которые поддерживают стандарт DECT/GAP, можно использовать трубки от любой другой модели, поддерживающей этот стандарт. Специфика этого стандарта в том, что при взаимодействии трубок разных производителей некоторые функции могут быть неактивными.

 

 

Основные достоинства DECT:

• хорошая (в сравнении с аналоговыми системами) помехоустойчивость канала связи, благодаря цифровой передаче сигнала; вследствие этого — отсутствие множества помех во время разговора, которые присутствовали в аналоговых системах;
• хорошая интеграция с системами стационарной корпоративной телефонии.
• меньшее по сравнению с мобильными телефонами облучение абонента — уровень сигнала радиотелефона в соответствии со стандартом составляет 10 мВт (из-за многократно меньшей мощности передатчика (как трубки, так и базы).

Основные недостатки DECT:

• небольшая дальность связи (из-за ограничения мощности самим стандартом);
• недостаточная защищенность стандарта, позволяющая дистанционное прослушивание переговоров. Наличие возможности шифрования не спасает ситуацию, поскольку злоумышленник может его отключить, не взламывая сам шифр.

Следовательно существует проблема её стандартизации, которую решают используя понятия профилей (profile) DECT. Все профили обеспечивают защиту системы от несанкционированных пользователей и шифрацию сообщений, которая, однако, успешно обходится. Основной профиль — профиль общего доступа GAP (Generic Access Profile) обеспечивает передачу телефонии со скоростью 32 кбит/с и потоков данных по «прозрачному» каналу со скоростями 32, 16 и 8 кбит/с без дополнительной защиты информации. Также существует профиль радиодоступа RAP (Radio Local loop Access Profile) который специально разработан для аппаратуры радиодоступа. Из новых профилей следует отметить DMAP (DECT Multimedia Access Profile), ориентированный на предоставление мультимедийных услуг

Таблица 1. технические характеристики DECT

Рабочий спектр	1880..1900 MГц
Количество частот	10
Разнос частот	1,728 MГц
Метод доступа	MC/TDMA/TDD
Число каналов на одну частоту	24 (12 дуплексных каналов)
Длительность фрейма	10 ms
Скорость передачи	1,152 Mbps
Метод модуляции	GMSK (BT = 0,5)
Сжатие голоса	ADPСM (G.721)
Выходная мощность (средняя)	10 мВт

2.1 Принципы работы

Принцип действия систем микросотовой связи основан на микросотовой технологии, где отдельные соты, образованные базовыми станциями, накладываются друг на друга. Благодаря такому накладыванию, установленное соединение переводится в зону действия другой базовой станции (Handover), а входящие или исходящие соединения устанавливаются системой автоматически (роуминг). Перемещение по предприятию обеспечивается переходом от одной соты к другой без разрыва соединения. Каждая сота управляется единственной базовой станцией и обеспечивает обслуживание заданной области, окруженной другими сотами. Один телефон может быть приписан к нескольким базам, а одна база обслуживать несколько телефонов. Общее число сот зависит от размера области покрытия, среднего размера соты, определяемого окружающей средой, и от требуемой пропускной способности в определенном месте. Микросотовая структура может строиться как на уровне одного офиса, так и на уровне здания

2.2 Техническое решение

Микросотовые сети связи строятся в основном на технологии DECT. Микросотовая система DECT включает в себя абонентские терминалы, базовые станции и контроллер и позволяет осуществлять телефонные вызовы, передавать голосовые и факсимильные сообщения, предоставлять услуги ISDN. Контроллер системы беспроводного доступа стандарта DECT обеспечивает управление работой базовых станций (до нескольких десятков БС), преобразует аналоговые или цифровые (64 кбит/с) сигналы телефонии в сжатый поток (32 кбит/c) и направляет их к базовым станциям, а также обеспечивает подключение к проводной сети (например, УАТС) с помощью цифровых потоков 2 Мбит/с Стандартом DECT предусмотрена надежная защита от несанкционированного доступа в сеть, включающая шифрование радиоканала по специальному алгоритму и систему аутентификации абонентских терминалов.

2.3 Динамический выбор и динамическое выделение канала 
 
DECT определяет постоянный динамический выбор канала и динамическое выделение канала. Все оборудование DECT обязано регулярно сканировать свое локальное радиоокружение - по крайней мере один раз каждые 30 секунд. Сканирование означает получение и измерение силы местного радиочастотного сигнала по всем свободным каналам. Сканирование осуществляется как фоновый процесс и представляет список свободных и занятых каналов (список RSSI: Received Signal Strength Indication - Индикация мощности полученного сигнала), один для каждой комбинации "временной слот/несущая", который будет использоваться в процессе выбора канала. Свободный временной слот не используется (временно) для передачи или приема. В списке RSSI низкие значения мощности сигнала означают свободные каналы без помех, а высокие значения означают занятые каналы или каналы с помехами. С помощью информации RSSI, DECT-АРБ или DECT-БРБ может выбрать оптимальный (с наименьшими помехами) канал для установления новой линии связи.  
 
Каналы с самыми высокими значениями RSSI постоянно анализируются в DECT-АРБ для того, чтобы проверить, что передача исходит от базовой станции, к которой у носимой части есть права доступа. АРБ засинхронизируется с БРБ, имеющей самый мощный сигнал, как определено стандартом DECT. Каналы с самыми низкими значениями RSSI используются для установления радиосвязи с БРБ, если пользователь АРБ решит установить связь, или в случае, когда мобильной DECT-трубке передается сигнал о входящем звонке через прием пейджингового сообщения. 
В базовой станции DECT каналы с низкими значениями RSSI используются при выборе канала для установления передачи маяку (холостой передачи).Механизм динамического выбора и выделения канала гарантирует, что связь всегда устанавливается на самом чистом из доступных каналов.

 

3. Преимущества

К основным преимуществам DECT-систем принято относить:Обеспечение цифровой высококачественной связи, защищенной от несанкционированного доступа и прослушивания (в отличие от обычных радиотелефонов), так как в стандарте заложены процедуры шифрования и аутентификации.

Возможность создания различных систем на основе DECT:

-системы фиксированного радиодоступа (WLL) и др.

-некоординируемых DECT-систем в общем частотном диапазоне без необходимости частотного планирования.

-домашние бесшнуровые многотрубочные системы, которые также подходят для малого офиса;

-микросотовые беспроводные корпоративные системы (офисные и учрежденческие АТС с радиодоступом);

-микросотовые системы общего пользования (СТМ);

-Возможность обслуживания одной трубки в разных сетях (частных и общего пользования)

-Совместимость оборудования разных производителей (при наличии GAP)

-Обеспечение перехода из сота в сот без разрыва соединения.

-Безопасные для здоровья частотный диапазон (1880—1900 МГц) и мощность излучения (10 мВт).

Для построения систем DECT выделен диапазон 1880-1900 МГц. При этом считается, что если система удовлетворяет ряду требований соответствующих нормативных документов, то ее можно развертывать без разработки проекта; кроме того, для ее эксплуатации не требуется разрешение на использование отдельных частот либо всего диапазона, указанного выше.  
Иначе системы стандарта DECT называют микросотовыми ведомственными сетями связи. Они могут охватывать площади от одной комнаты до территории в 16 квадратных километров - со зданиями, подвалами и другими непрозрачными для радиоволн помещениями.  
Если же говорить о более широких площадях, то технически покрыть их DECT-связью тоже возможно, но цена оборудования при этом будет сопоставима со стоимостью транкинговой системы (например, такой, как у ГИБДД). Дело в том, что у каждой системы своя ниша: транкинговые сети покрывают регионы, сотовые - города и области; микросотовые системы предназначены для небольших территорий. При внимательном изучении станет ясно, что все эти системы построены на одинаковых принципах, но с разными размерами сот.  
Сейчас наша цель - рассмотреть нишу, занимаемую именно DECT-системами. Существует мнение, что микросотовая технология пришла на смену аналоговой связи, работающей в диапазоне 900 МГц. Это не совсем так. Правильнее было бы сказать, что некоторые разновидности услуг, поддерживаемых микросотовыми системами связи, могут заменить услуги аналоговых систем.  
Изначально стандарт разрабатывался как новое решение для корпоративных заказчиков современных услуг беспроводной связи. То, что по этой же технологии можно создать еще и простенький домашний телефон, всего лишь совпадение, связанное с широкими возможностями оборудования. Основной же областью применения остается ведомственная связь как на внешней территории, так и внутри зданий предприятия.  
Перечислим преимущества, которые получают пользователи таких систем: