Uporedni pregled standarda za digitalne tranking sisteme funkcionalnih mobilnih radio-veza Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Sladan Svrać, pukovnik, dip], ini. VP 7833 Zcmun Sc Dragan Ćosović, potpukovnik, dip) inž. VP 4578 Beograd

UPOREDNI PREGLED STANDARDA ZA DIGITALNE THANKING SISTEME FUNKCIONALNIH MOBILNIH RADIO-VEZA

UDC: 621.396.6: 006.7

Rezime:

Za izgrodnju funkcionalnih sistema mobilnih radio-veza donas se koriste tranking sistemi analognih i digtlalnih mobilnih radio-veza. Zbog niza prednosti. /ranking sisiemi digitalnih mobilnih radio-veza sve viie potiskuju analogne tranking sisteme. Digitalni /ranking sistemi proizvode se i grade na terenu, na osnovu odredenih standarda. Najpoznatiji i najzastupljeniji standardi и svetu su EDACS, TETRA. APCO 25. TETRAPOL i iDEN. U radu su opisane i karakteristike navedenih standarda, kao r njihov uporedni pregled i analiza.

Kljućne red: digitalni /ranking sistemi mobilnih radio-veza. standardt EDACS. TETRA. APCO 25. TETRAPOL. iDEN. analiza standarda.

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE STANDARDS FOR DIGITAL TRUNKED MOBILE RADIO SYSTEMS

Summary:

For building Private Mobile Radio (PMR), analogous and digital trunked mobile radio systems are used today. Due to many advantages, trunked systems of digital mobile radio are gradually pushing out analogous trunked systems. Digital trunked systems are produced and built in the field, according to specific standards. The most famous and spread standards of the world are: ..EDACS". TETRA ". ..APCO 25". „ TETRAPOL " and ..IDEN" A short description and characteristics of the above mentioned standards are given in the paper, as well as their comparative analysis.

Key words: digital trunked mobile radio systems, standards ..EDACS",,. TETRA ". ..APCO 25 ", „ TETRAPOL" ../DEN", standards analysis.

Uvod

U poslednje vrcme konvencionalne sisteme1 mobilnih radio-veza (MRV) ma-

1 Kod konvencionalnih sisienu MRV koristi se otvoreel radio-kanal koji jc striktno dodcljen jednoj grupi uCesnika, gdc svi uCesnici prate radio-saobrečaj koji se odvija и stmplek-su (direktni rc?im rada) ill semiduplcksu (re2im rada sa repcti-tortxn). Dok taj kanai zau/imaju dva utesnika, svi drugi uic-soici (koji imaju podeSene radio-terminal« za rad po tom капа-lu) moraju da Cckaju na ostobadanje kanala та komuniciranje.

sovno zamenjuju sistemi tranking MRV. To su, u stvari, radijalnocelijski sistemi UHF MRV u kojima se vrši automatska komutaeija raspoloživih saobraćajnih ra-dio-kanala baznih radio-stanica, kako bi se ostvarivale veze izmedu mobilnih uče-snika medusobno, i mobilnih učesnika sa drugim učesnicima iz sistema i van nje-ga. Oni spadaju u klasu sistema MRV

VOJNOTEHNlCKI GI.ASNIK 6/2002

567

koji su, prc svega. orijentisani na formi-ranjc razlićitih funkcionalnih i korpora-livnih radio-mreža, u kojima se predviđa postojanje virtuelnih mreža i aktivna pri-mena režima rada mobilnih korisnika po razlićitim grupama.

Njih, za sada, uglavnom koristi poli-cija i ostalc specijalizovanc službe za dmStvenu bezbednost i zaStitu, kompani-je koje se bave zemaljskim automobil-skim i železničkim transportom, veliki proizvodači i distribuleri svih vrsta ener-genata (nafte, gasa, električne energije, itd.), acrodromi i velike luke, itd. Postoje i, namenski specijalno uradeni, sistemi ove vrste MRV za ckskluzivnu primenu u vojne svrhe, kao i sistemi koji se mogu koristiti za pružanje usluga u javnoj mo-biinoj tclcfoniji i prenosu podataka.

Za funkcionalne i javne tranking si-stcme MRV defmisan je čitav niz različitih standarda koji se mcdusobno razlikuju po primenjenim metodama za obradu i prenos govomih signala (analognih i digitalnih), po tipovima mrežnog pristupa (FDMA -frekvcntni multipleks, TDMA - vrcmenski multipleks, CDMA - kodni multipleks), po načinu dodeljivanja i odredivanja saobra-ćajnog radio-kanala (sa dccentralizovanim i centralizovanim upravljanjem), po tipu kontrolnog kanala (izdvojcn i disiribuiran) i po drugim karakteristikama.

Danas su u svetu još uvek Siroko ras-prostranjeni neki ranije proizvedeni ana-logni tranking sistemi MRV, kao Sto su SMART TRUNK, zatim sistemi sa stan-dardom MPT-1327 (ACCESSNET, ACTI-ONET i drugi),2 sistemi proizvođača MO-

' О tranking sistcmu MKV ACCESSNET proizvođaća ROHDE & SCHWARTZ Dick Mobilfunk i otvorcnom standar-du MR1 -132?, na коте je ovaj sistcm zasnovan. isti autori su objavili op$inn tckst koji je kao specijalni dodaiak bio Jtampan uz Novi gtamtk br 1 od 2000 godme.

TOROLA (STARTS)TE, SMARTNET, SMARTZONE) i sistemi sa distribuiranim kontrolnim kanalom (LTR i MUI.TI-NET proizvodača F. F. JOHNSON Co i ESAS proizvodača UNIDEN). Neke od ovih si-sterna danas koristc službe za drlavnu bezbednost i zaštitu.

Tranking sistemi MRV koji se za-snivaju na digitalnim standardima još ni-su Siroko primenjeni pre svega zbog ve-oma visoke cene opremc.* Medutim, bez obzira na to, u svetu se konstantno Siri krug korisnika digitalnih tranking siste-ma MRV, Sto se objašnjava ćitavim ni-zom nezaobilaznih prednosti u odnosu na analogne tranking sisteme, kao Sto su: bolja spektralna efikasnost, povećani ka-pacitet veza u sistemu i izjednačavanjc kvaliteta prenosa govomih signala u ce-loj servisnoj zoni baznc radio-stanice.

Digitalni (ranking sistemi MRV, u odnosu na analogne, obezbeduju čitav niz značajnih prednosti koje su postignu-te uspešnom realizaeijom zahteva za po-višenu operativnost veza, zbog zaStićeno-sti veza, pružanja Sirokih mogućnosti za integrisani (sa govorom ili samostaini) prenos signala podataka, mnogo Sircg spektra usluga veze (uključujući specifič-ne usluge veze za realizaeiju specijalnih potreba službi društvene bezbednosti i zaStite), kao i zbog ir.ogudnosti realizaci-je veza između učesnika različitih mreža (mobilnih i stacionarnih).

Razvoj svetskog tržiSta tranking si-stema MRV danas se karakteriSe Siroko rasprostranjenom implementacijom digitalnih tehnologija. Vodcći svetski pro-izvodači opreme za analogne tranking

* Pnxetijujc se da su investicije za izgndnju digitalnih tranking sjstema MRV desetak puia vece od invcsiicija za analogne sistcmc.

568

VOJNOrEHNlCKI GLASNIK 6W)2,

sisteme MRV uveliko najavljuju prelaz na digitalne standarde, podrazumcvajući pri tom, bilo proizvodnju principijelno potpuno novc opreme, bilo adaptaciju analognih sistema na sisteme digitalnih veza.

Za izgradnju i funkcionisanje digitalnih tranking sistema MRV vise standarda donelc su različite institucijc ili svetski proizvodači.

Međutim, najpopulamiji standardi za digitalne tranking MRV, koji su do danas dobili mcdunarodni značaj i na osnovu kojih su u mnogim zemljama iz-gradeni digitalni tranking sistemi mobil-nih radio-veza, su:

- EDACS, koji je razvila firma L. M. ERICSSON iz Švedske,

- TETRA, koji je razvio Evropski institut za telekomunikacione standarde (ETSI),

- APCO-25, koji je razvilo Meduna-rodno udruženje oficijclnih prcdstavnika veze organa i službi za opStu bezbednost i zaStitu (APCO!),

- TETRAPOL, koji je razvila firma MATRA COMMUNICATIONS iz Fran-cuske,

- iDEN, koji je razvila firma MOTOROLA iz SAD.

Svi navedcni standardi odgovaraju (istina, neki manje, neki vise) navedenim savrcmenim zahtcvima koji $e postavlja-ju pred digitalne tranking sisteme MRV. Oni dozvoljavaju da se izgrade mreže digitalnih MRV razlićitih konfiguracija: od najprostijih, jednoćelijskih mreža lokal-nog značaja, do veoma kompleksnih vi-šećelijskih mrcža regionalnog ili nacio-nalnog nivoa. Sistemi MRV, izgradeni na osnovu navedenih standarda, obezbeduju

različite režime digitalnog prenosa i ko-mutacije govomog signala (individualni poziv, grupni poziv, difuzni poziv i slič-no) i signala podataka (komutacijom pa-keta, prenos podataka komutacijom kola, prenos kratkih poruka i slično), kao i mo-gućnost organizacije veze sa drugim raz-ličitim sistcmima veza preko standardi-zovanih interfejsa (sa digitalnom mre-žom integrisanih službi - ISDN, sa jav-nom telefonskom mrcžom - PSTN, sa funkcionalnim, kućnim АТС-РЛВХ i drugim). U sistemima digitalnih tranking MRV primenjuju se najsavremeniji nači-ni za konverziju analognih signala go-vora, koji koincidiraju sa zaista efektnim metodama primenjer.im pri kodovanju informacija radi zaštiie od različitih vrsta smetnji (zaštitno kodovanje). Svi sistemi navedenih standarda dozvoljavaju svojim konsnicima mogućnost korišćenja du-pleksne radio-veze. Proizvodači radio-opreme za ove sisteme, obezbeduju nji-hovu uskladenost sa standardom MIL STD 810 za različite klimatske i meha-ničke uticaje.

Danas je najperspektivniji standard TETRA (TErestrial Tmnked RAdio), koji je razvio Evropski institut za tcleko-munikacione standarde (ETSI) kao ot-voreni standard za svetsko tržište, i ima realne Šanse da u funkcionalnim prime-nama dostigne isti uspeh kao i GSM standard za javni globalni sistem mobil-ne telefonije.

Da bi se na adekvatan način mogao ostvariti uporedni pregled navedenih standarda i potkrepila izrcčena tvrdnja, u daljem tekstu članka ukratko su prikazani neki od sistema digitalnih tranking MRV koji po njima funkcionišu.

VOJNOTF.HNICKI Gl.ASNIK M002

569

Digitalni tranking sistem MRV

tipa EDACS

Jcdan od prvih standards za digital-ne tranking MRV bio je standard EDACS (Enhanced Digital Access Communication System). Mada je u poćetku standard prcdvidao samo analogni prenos govora, kasnije jc razradena i specijalna modifikacija sistema za digitalni prenos koji je dobio naziv EDACS Aegis.

Sistem EDACS je u skladu sa zatvo-renim protokolom firme Ericsson, koji od-govara zahtevima za bezbednost koriSćenja tranking sistema mobilnih radio-veza, koji je razradio niz proizvođača opreme za MRV, zajedno sa organima za javnu bezbednost i zaštitu (Dokument APS 16).

Digitalni sistemi MRV EDACS izra-duju se za frekventne opsege 138-174 MHz, 403-423 MHz, 450-470 MHz i 806-870 MHz, sa razmakom frekveneija od 30 kHz, 25 kHz i 12,5 kHz.

U sistemima EDACS primenjuje se frekvenina raspodela kanala veze (FDMA) uz koriSćenje izdvojenog radio-kanala upravljanja sa velikom brzinom prenosa (9600 bit/s), koji je namenjen za razmenu digitalnih informaeija izmedu ra-diostanica i uredaja za upravljanje radom sistema. Ovakvo rešenje obezbeduje viso-ku operativnost veze, tako da vreme uspo-stave kanala veze u sistemima sa jednom radio-zonom ne prclazi 0,25 sekundi. Br-zina prenosa informaeija u saobraćajnom radio-kanalu takode iznosi 9600 bit/s.

Kodiranje govora u sistemu vrSi se putem kompresije impulsno-kodnih nizo-va čija je brzina 64 kbit/s. Ovi impulsno-kodni nizovi dobijaju se pomoću analog-no-digitalne konverzije govomih signala, koja sc obavlja frekveneijom odabiranja

od 8 kHz i formiranjem kodnih rcči sa 8 bita. Algoritam kompresije, koji primenjuje metod adaptivnog višenivojskog ko-dovanja (razraden u firmi Ericsson), obezbeduje dinamičku adaptaeiju prema indi-vidualnim karakteristikama govora uče-snika i formira digita.ni niz male brzine, koji se nakon toga podvrgava kodovanju otpomom na smetnje, tako da brzina digi-talnog protoka na kraju ovog procesa iznosi 9,2 kbit/s. Formirani niz dalje sc deli na pakete, pa se u svaki paket dopunski ukijučuju signal! sinhmnizacije i upravljanja. Na takav način formira se rezultujući digitalni niz koji se predaje u saobraćajni kanal veze brzinom oc 9600 bit/s.

U osnovnc funkeije standarda EDACS, koji omoguduju potrebne speci-fičnosti službama javne bezbednosti i za-štite, spadaju različiti režimi poziva (grupni, individualni, hitni, statusni), di-namičko upravljanje prioritetom poziva (u sistemu se može koristiti do 8 nivoa prioriteta), dinamička modifikacija grupa učesnika (pregrupisavanje) i distanciono isključenje radio-stan.ca (pri gubljenju ili kradi mobilnog radio-uredaja).

Sistemi MRV pc- standardu EDACS obezbeduju mogućnost rada radio-uredaja kako u digitalnom tako i u analognom režimu, što dozvoljava korisnicima da na odredenoj etapi razvoja sistema mogu is-koristiti i starije tipove radio-uredaja. Takode, moguće je pro.azno Šifrovanje informaeija od izvora do prijema. Medu-tim, u vezi sa zatvorenim protokolom, možc se primeniti ih standardni algoritam zaštite, koji predlaže firma Ericsson, ili da se sa njom usaglasi moguenost ko-rišćenja sopstvenih softversko-hardver-skih modula, koji realizuju originalne at-goritme. Pri tome, oni moraju biti kom-

570

VOJNOIKHNICKI GLASNIK 6/2002.

patibilni sa sistemskim protokolom koji je primenjen u sistemu EDACS.

Danas u svetu postoji veliki broj iz-građenih radio-mreža po standardu EDACS medu kojima postoje i viScćelij-ske radio-mreže, koje koriste službe javne bezbednosti i zaStite različitih zema-!ja. Recimo, samo u Rusiji je realizovano oko deset radio-mreža ovog standarda, koje koriste državnc strukture i organi javnc bezbednosti i zaštite.

Digitalni tranking sistem MRV

tipa TETRA

TETRA standard za digitalnc tranking MRV koji se sastoji od niza specifi-kacija, razradenih od strane Evropskog instituta za telekomunikacione standarde ETSI (European Telekomunications Standards Institute). Projektovan jc kao jedini opštcevropski digitalni standard za tranking MRV.

Medutim, zbog sve vedeg intereso-vanja za ovaj standard i u drugim regio-nima sveta, teritorija njegove primene ni-je ograničena samo na Evropu. Zbog toga, danas skradenica TETRA ima znade-nje koje asocira na to da se radi о sveze-maljskom tranking sistemu (Terrestrial Trunked RAdio).

Standard TETRA je razraden na osnovu tehničkih гебепја i preporuka standarda za javnu mobilnu telefoniju GSM, ali je prvenslveno orijentisan na izgradnju funkeionainih sistema veza koji efikasno i ekonomidno podržavaju za-jednidko iskoriSdenje mreža MRV od strane razliditih grupa korisnika, obezbe-duju tajnost informaeija i visoku zaštiće-nost veza. Posebna pažnja u standardu je posvedena interesima razliditih službi

javne bezbednosti i zaStite. TETRA je otvoren standard, Sto znadi da se u sistemu može zajedno koristiti oprema razliditih proizvodada. Pristup TETRA speci-fikacijama je Slobodan za sve zaintereso-vane zemlje koje stupe u udruženje „Memorandum о razumevanju TETRA“ (MoU TETRA). Udruženje okuplja pro-jektante, proizvodade, ispitne laboratorijc i korisnike iz razliditih zemalja.

Standard TETRA se sastoji iz dva de-la. Prvi deo standarda - TETRA V+D (TETRA Voice+Data), predstavlja deo standarda za integrisani prenos govora i poda-taka, dok drugi deo standarda - TETRA PDO (TETRA Packet Data Optimized), predstavlja deo standarda koji opisuje spe-cijalnu varijantu tranking sistema koji je orijentisan samo na prenos podataka.

Standard TETRA daje specifikacije za radio-interfejs, kao i za razlidite inter-fejse izmedu TETRA radio-mrežc i javne ili funkcionalne digitalne mreže sa intc-grisanim uslugama (ISDN), javne tele-fonske mreže (PSTN), javne ili funkcionalne mreže za prcncs podataka, funkcionalne АТС (PABXX itd. Takode, standard sadrži opis svih osnovnih i dopun-skih usluga kao i opis interfejsa za lokal-no i spoljnje centralizovano upravljanje mrežom.

Radio-interfejs standarda TETRA predvida da se rad odvija u standardnoj fre-kvencijskoj raspodeli nosilaca sa korakom od 25 kHz. Neophodiu, minimalni duplek-sni razmak izmedu predajne i prijemne fire-kvencije radiokanala iznosi 10 MHz.

Za sistem MRV standarda TETRA mogu se koristiti razliditi podopsezi fre-kveneija u okviru opsega od 150 do 900 MHz s tim, Sto je u zemljama Evrope za službe javne bezbednosti i zaStite defini-

VOJNOTEHNJdKJ GLASNIK 6/2002

571

san podopseg 380-385/390-395 MHz, dok je za komercijalnc organizacije pred-viden podoopscg 410-430/450 470 MHz 1870-876/915-921 MHz.

U sistemu standarda TETRA V+D korisli sc tehnika pristupa sa vremen-skom raspodelom kanala TDMA (Time Division Multiple Access). Na jednom paru fizičkih frekvencija (jednom radio-nosiocu) organizuju se četiri nezavisna vremenska - saobraćajna (komunikacio-na) radio-kanala koji formiraju osnovni TDM ram (slika 1).

Osnovni TDM ram ima dužinu 56,67 ms i sadrži četiri intervala (time slots). U svakom od njih predaje se informaeija jed-nog vremenskog (komunikacionog) radio-kanala. Vremenski interval ima dužinu 510 bita, od kojih su 432 informaciona (dva bloka po 216 bita). Preko dotičnog radio-nosioca saopštcnja se predaju u multiramo-vima dužine 1,02 s. Multiram sadrži 18 osnovnih TDM ramova, od kojih sc jedan obavezno korisli kao kontrolni.

U sistemima standarda TETRA kori-sti se difercncijalna fazna modulacija tipa

л/4 - DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) sa brzinom modulaci-je od 36 kbit/s. Za analogno/digitalnu kon-verziju signala govora po standardu korisli se KODEK (CODEC) koji primenjuje adaptivni CELP (Code Excited Linear Predication) algoritam. Brzina digitalnog pro-toka na izlazu KODEKA iznosi 4,8 kbit/s.

Formirani digitalni podaci sa izlaza govomog KODEKA podvrgavaju se bio-kovskom i simbolskom kodovanju, pre-mcštanju rcdosleda i Sifrovanju, poslc če-ga se dobijaju formirani saobraćajni (in-formacioni) kanali.

Propusna moć jednog saobraćajnog kanala iznosi 7,2 kbit's, dok brzina ukup-nog digitalnog informacionog protoka podataka na jednom radio-nosiocu iznosi 28,8 kbit/s. (Pri tome, ukupna brzina pre-nosa simbola u radio-kanalu, na račun dopunskih službenih informaeija i kon-trolnog rama u multiramu, odgovara br-zini modulacije i iznosi 36 kbit/s).

Sistem MRV standarda TETRA mo-že raditi u režimima: tranking veze, sa otvorenim kanalom i režimu direktne veze.

1

3

ШЮШЗ

čctiri korisnička slota utisnuta u jedan radio-nosilac §irine 25 kHz

4

UtetnUki radio-iermiojilt

Buna radio-stanica

5/. / Spektrahia cjikasnosl kml standarda TETRA

572

vojKomtNif ki Gi-ASMK 6^002.

U režimu tranking veze teritorija koja se opslužuje sistemom THTRA prckriva se zonama pokrivanja njegovžh baznih primo-predajnih rađio-stanica (BRS). Kada je u pitanju organizacija kanala za upravljanje, standard TETRA dozvoljava izgradnju si-sterna, bilo sa izdvojenim frekventnim ra-dio-kanalom upravljanja, bilo sa dodelje-nim (rasporedeniin) kanalom upravljanja.

Pri radu tranking mreže sa izdvojenim kanalom upravljanja ĐRS obično nude mobilnim učesnicima nekoliko frekventnih radio-kanala, od kojih je jedan obavezno radio-kanal upravljanja, koji je specijalno namenjen za razmenu službenih infonnaci-ja izmedu ĐRS i mobilnih učesnika. Pri radu tranking mreže sa dodeljenim kanalom upravljanja službenc informacije se prenose, bilo u specijalno izdvojenom vremen-skom radio-kanalu (jedan od Četiri kanata, organizovanih na jednom radio-nosiocu), bilo u kontrolnom TDM ramu multirama (18. primami TDM ram).

Kada je u pitanju organizacija sao-braćajnih radio-kanala za prenos saopSte-nja u režimu tranking veze, može ih do-deljivati ĐRS mobilnim učesnicima na jedan od sledećih načina:

- kao tranking saopštenja (message trunking), pri čemu se kanal zauzima u trenutku uspostavljanja vezc i oslobada tek po njenom okončanju;

- kao tranking predaje (transmission trunking), kada se kanal zauzima sa-mo za vreme jednog ciklusa (perioda predaja/prijcm), posle Čega se oslobada. Za sicdeći ciklus predaja/prijem u istoj vezi može biti dodeljen novi kanal;

- kao tranking kvazi predaje (quasitransmission trunking), kada se kanal, kao kod trankinga predaje, oslobada po-slc jedne transakcije predaja/prijem, ali

sa nekim kašnjenjem, Što omogućava smanjenje broja signala upravljanja.

U režimu rada sa otvorenim kanalom formirana grupa mobilnih učesnika ima mogućnost uspostavljanja veze po tipu „tačka - više tadaka44 bez bilo kakve procedure uspostavljanja. Svaki učesnik koji je u sastavu grupc može u svakom momenta koristiti taj kanal. U režimu sa otvorenim kanalom radio-stanice rade u dvofrekventnom simpleksu.

U režimu neposredne (direktne) veze izmedu mobilnih radio-terminala us-postavlja se dvojna ili višestruka veza po vremenskim radio-kanalima (koji nisu povezani sa kanalom upravljanja mreže) i bez prenosa signala preko baznih pri-mopredajnih radio-stanica. To znači da mobilni radio-terminali za posebne kori-snike mogu da funkcioniSu i van zone pokrivanja ĐRS (tuneli, rudnici, nenase-Ijeni predeli i slično).

U sistemu standarda TETRA mobilni radio-uredaji mogu raditi u tzv. režimu „dvojnog nadgledanja44 (Dual Watch), pri kome se obezbeduje prijem saopStenja od učesnika, koji rade kako u režimu trankinga tako i u režimu direktne veze.

U sistemu standarda TETRA po de-lu TETRA V+D podržavaju se dva osnovna vida prenosa informaeija: prenos govora i prenos podataka.

Pri tome je veoma važno da se go-vor i podaci mogu prenositi istovremeno sa jednog mobilnog radio-terminala, po različitim saobraćajnim, vremenskim (lo-gičkim) radio-kanalima.

Za prenos govora koristc se službe govome veze (teleslužbe) koje obezbe-duju sledede režime:

- govoma veza sa individualnim pozivom učesnika;

VOJNOTFHNlCKt GLASNIK W002

573

- višestnika govoma veza, koja pretposlavlja gmpni poziv učesnika;

- cirkulama vcza sa difuznim pozi-

vom.

Svi režimi govome veze predviđaju mogućnost prenosa, otvorenih govomih informacija, i govora zaStićenog pomoču odredenih algoritama šifrovanja.

Za prenos signala podataka po delu siandarda TETRA V+D opisuju sc slcde-će vrste prenosa podataka:

- prenos podataka sa komutacijom kola (vodova);

- prenos podataka sa komutacijom paketa;

- prenos kratkih $aop5tcnja (dužine do 2048 bita).

OpŠti izglcd arhitekture TETRA ra-dio-mrcže prikazan je na slici 2.

U okviru digitalnih tranking sistema MRV koje su zasnovane na standardu TETRA korisnicima se nudi veliki broj usluga od kojih su neke bazne - osnovne, dok su ostale dopunske i dodatne.

Osnovnc usluge služe za opsluživa-nje mreže i zovu se mrcžne procedure.

SI. 2 - OpSti izglcd arhitekture radio-mrcic TETRA:

TBS - TETRA hazna radio-sianica. DXT- TETRA komutaciom kontivler. DXTc - glavni TETRA komuiaciuni radio-kontrolcr, NMS - sister» za upravljanje i nadzor radio-wiviom, DWS -

dispečerska radna stanica

574

VOJNOTiHNlCKI GLASNIK 6/2002.

Ove usluge se obe2bcduju standardizova-nim servisima TETRA, i njihov izbor za konkretnu mrežu vr$i operator - imalac sistema veza.

U osnovne usluge — mrežne procedure spadaju:

- registracija mobilnih učcsnika i ro-ming (procedura „vezivanja" učesnika za jed-nu ili nekoliko baznih radio-stanica i obezbe-denje mogućnosti premeštanja iz jedne u drn-gu zonu pokrivanja bez gubitka veze);

- ponovno uspostavljanje veze (obezbeđenje mogućnosti zamene bazne radio-stanice mreže koju koristi učesnik u slučaju pogorSanja uslova veze);

- ldentifikacija učesnika (provera identiteta udesnika);

- iskljudenje/ukljudenje učesnika (procedura isključenja/uključenja udesni-ka iz mreže/u mrežu na osnovu njegove inicijative);

- iskljudenje učesnika od strane operatora mreže (procedura blokiranja rada udesnidkog terminala od strane ope-ratora mreže);

- upravljanje protokom podataka (obezbcđenje mogućnosti da mreža pre-spoji na sebe protok podataka koji je usmeren odredenom udcsniku).

Po standardu TETRA sistem mobilnih radio-veza specijalnim korisnicima može nuditi niz dopunskih usluga, koje je ETSI u standard ukljudio po zahtevima asocijacije evropskih policija (Schengen Group).

U dodatne usluge sistema digitalnih tranking MRV po standardu TETRA, spadaju sve one funkcije kojc se, inače, već uspešno koriste u stacionamim digitalnim mrežama automatskc telefonije (definisanje spojnog puta, identifikacija pozivajućeg udesnika, prcusmeravanjc poziva, povratni poziv, poziv na čckanju i mnoge druge).

Kada je u pitanju zaštita prenošcnih informacija, u digita nim tranking sistcmi-ma MRV koje rade po standardu TETRA, obezbeduju se dva njena nivoa, i to:

- standardni nivo, pri kojcm se koristi Sifrovanje u radio-intcrfejsu (obez-beduje se isti nivo zaStite informacije kao i kod višećelijske mrežc koja radi po GSM standardu);

- visoki nivo, pri kojcm se koristi prolazno Sifrovanje (od izvora informacije do prijemnika informacije).

Pri standardnom nivou zaStite pri-menjuju se razliditi mchanizmi za zaštitu radio-intcrfejsa kao Sto su identifikacija, sa jedne strane samih korisnika i, sa druge strane, infrastruklure mreže, a zatim razmena pseudonima (umesto jedinstve-nih identifikacionih brojeva učesnika) i specifidno Sifrovanje informacija, Sto u ukupnom rezultatu dovodi do znadajnog doprinosa tajnosti saobraćaja.

Visok nivo zaStite informacija je kao po pravilu neophodna potreba (i pri-vilegija) nekih specijalnih imalaca (ili grupa korisnika) sistema. Prolazno Sifrovanje obezbeduje zaStitu prenoSenog go-vora i signala podataka u bilo kojoj tački ostvarene veze izmedu mobilnih učesni-ka i učesnika stacionamih mreža (znači, ne samo na radio-delu spojnog puta). Po standardu TETRA dcfmiSe se samo inter-fejs za primenu prolaznog Sifrovanja, dime se, u stvari, obezbeduje moguenost za iskorišćenje originalnih algoritama krip-tozaStite informacija.

Na osnovu podataka organizaeije TETRA MoU, standard TETRA prihvati-li su skoro svi vodcći proizvođači opre-me za sisteme MRV. Najpoznatiji digi-talni tranking sistemi mobilnih radio-veza u kojima se primenjuje standard TE-

VOJNOTHHNIĆKI GLASNIK W2002

575

TRA, su: ACCESSNET-T (proizvođač ROHDE & SCHWARZ iz Nemačke), NOKIA TETRA (proizvođač NOKIA iz Finske), DIMETRA (proizvodač MOTOROLA iz SAD) i ELETTRA (proizvođač OTE MARCONI iz Velike Britanije).

Danas su već rcalizovani, ili je nji-hova rcalizacija u toku, projekti za iz-gradnju velikih digitalnih tranking siste-ma MRV ovog standarda u Velikoj Bri-taniji, Finskoj, Norveškoj, Švedskoj, Ne-mačkoj, Austriji, Danskoj, Madarskoj, Singapuru i tako dalje.4

Digitalni tranking sistem MRV

tipa APCO 25

Standard APCO 25, za digitalne funk-cionalne MRV, razradilo je Medunarodno udmženje oficijeinih predstavnika za tele-komunikacije u organima javne bezbedno-sti i zaštite (Association of Public safety Communications Official International), koje objedinjava one korisnike sistcma ve-za, koji se nalazc u različitim službama javne bezbcdnosti i zaštite SAD, Australi-je, Srednje i Južne Amerike.

Rad na stvaranju standarda započet je krajem 1989. godine, a poslednji do-kumenti za ovaj standard utvrdeni su i potpisani u avgustu 1995. godine na me-dunarodnoj konferenciji i izložbi APCO u Detroitu. Danas standard poseduje sva osnovna dokumenta, koji odreduju prin-cipe izrade radio-interfejsa i drugih inter-fejsa, protokole šifrovanja, metode kodo-vanja govora itd., za proizvodnju i iz-gradnju funkcionalnih sistema digitalnih tranking MRV.

' Sto sc uCe Jugojlavyc, autonma ovog tlankaprisut-na informacija da javna preduzcća EPS i NIS ve< imaju imđe-ne koocepcije 7j ugrsdnju svojih ttovih sistema mobilmh ra-dto-veza. koji« bill zasnovani na standardu TETRA.

Tokom 1996. godine doneto je reSe-njc о podcli svih specifikacija standarda na dve etape realizacije, koje su bile označene kao faza I i faza II. Sredinom 1998. formirani su funkcionalni i tehnič-ki zahtevi za obc faze standarda, koji su posebno naglasili nove mogućnosti faze II i njene razlike u odnosu na fazu I.

Osnovni, polazni principi za razradu standarda APCO 25, sadržali su zahteve za:

- obezbedenje postepenog prelaska na digitalnu opremu za radio-veze (to jest, mogućnost zajedničkog rada, u po-četnoj ctapi, baznih radio-stanica ovog standarda za digitalne veze sa analognim učesničkim radio-uredajima koje se sada koriste);

- obezbedenje otvorene arhitekture sistema, radi stimulacije konkureneije medu postojećim proizvodačima radio-opreme;

- obezbedenje mogućnosti uzajam-nog rada različitih podsistema službi javne bezbednosti i zaštite, pri uzajamnom dclovanju i provodenju zajedničkih pre* ventivnih mera.

Sistemska arhitektura standarda po-država kako tranking. tako i konvencio-naine sisteme radio-veza, u kojima uče-snici medusobno rade bilo u režimu di-rektne veze, bilo preko retranslatora -mobilnih radio-stanica. Osnovni fimkeio-nalni blok sistema APCO 25 čini radio-podsistem, koji predstavlja funkcionalnu radio-mrežu, izgradenu na osnovu jedne ili više baznih radio-stanica. Pri tome, svaka od baznih radio-stanica mora da po-država zajednički racio-interfejs (CIA -Common Radio Interface), kao i druge standardizovane interfejse (medusistemski interfejs, interfejs sa PSTN - javna tele-fonska komutaciona mreža, sa portom za

576

VOWOTEHNICKIGLASNIK 6П002.

prenos podataka, sa mrežom za prenos podataka i mrežnim upravljanjem).

Standard APCO 25 predviđa moguć-nost rada u svakom od standardnih podop-sega frekvencija koji sc koristc u sistemi-ma MRV, i to: 138-174, 406-512 ili 746-869 MHz. U standardu se, kao osnovni metod za raspodelu kanala veze, primcnju-je viSestruki pristup sa frekventnom raspo-delom radio-kanala (FDMA), mada je na zahtev firme Ericsson, kroz fazu II, u standard uključena i mogućnost za korišćenje visestmkog pristupa sa vremenskom raspo-delom radio-kanala (TDMA).

Fazorn I standarda definisan je raz-шак nosećih Frekvencija od 12,5 kHz, dok je kroz fazu II u standard ukljuden i razmak od 6,25 kHz. Pri tome, za rad sa razmakom nosedih frekvencija od 12,5 kHz koristi se detvorostruka frekventna modulacija digitalnih signala C4FM, ko-ja definiše digitalni protok po kanalu od 4800 simbola u sekundi. Za rad sa razmakom nosedih frekvencija od 6,25 kHz koristi se digitalna modulaciona tehnika po metodi CQPSK (Continuuous Quaternary Phase Shift Keying). Ovakva kom-binacija metoda modulacije digitalnih signala omogućuje da se mogu koristiti jednaki radio-prijemnici, za radio-opre-mu po obc faze standarda, koji se tada doopremaju razliditim pojačavačima sna-ge (za opremu po fazi 1 potrebni su jed-nostavniji pojadavadi snage, ali sa viso-kim koeficijentom korisnog dejstva, dok su za opremu po fazi II potrebni selektiv-ni pojadavadi snage visoke lineamosti). Pri tome, kod ovih prijemnika demodulator uspeSno obavlja demodulaciju signala modulisanih kako po C4FM, tako i po CQPSK metodi.

Za kodovanje i dekodovanje govor-nih signala (analogr.o/digitalna konverzi-ja) u ovom standardu sc koristi KODEK tipa IMBE (Improved MultiBand Excitation), koji se inade koristi i u sistemu sa-telitskih veza Inmarsat. Brzina kodovanja pri konverziji je 4400 bit/s, ali se posle zaStitnog kodovanja signala. radi otpor-nosti na smetnje brzina informacionog protoka povedava na 7700 bita/s. Na kra-ju se, usled formiranja primamog rama za prenos po radio-kanalu i dodavanja službenih informaeija, brzina informacionog protoka govomih signala podiže na 9600 bita/s. To znadi da se govoma informaeija kroz radio-kanal prenosi u ob-liku primamih ramova dužine trajanja 180 ms, pri demu se grupišu dva takva rama.

U standardu APCO 25 definisan je modan sistem za identifikaeiju učesnika, koji omogućuje da se u jednoj mreži mo-bilnih radio-veza mcžc adresirati vise od 2 miliona radio-uredaja i do 65 hiljada grupa korisnika. Pri tome, u skladu sa fu-nkcionalnim i tehničkim zahtevima, vre-me potrebno za uspostavu kanala veze u radio-podsistemu ne sme biti duže od 500 ms (u režimu direktnog rada 250 ms, a u režimu rada preko rctranslatora 350 ms).

Po ovom standardu svi digitalni tranking sistemi MRV moraju da obezbe-de Četiri nivoa kriptozaštite informaeija. Koristi se protodna metoda šifrovanja informaeija (bit po bit) uz primenu neline-amih algoritama za formiranje šifrujućeg niza. Ako se koristi specijalni režim rada za prenos Si fro vane informaeije OTAR (Over-The-Air-Rekeying), tada se i klju-devi za Sifrovanje mogu prenositi po radio-kanalu.

VOJNOTEHNlCKI CIASNIK W0O2

577

Bcz obzira na to što APCO predsta-vlja medunarodnu organizaciju čija se predstavništva nalaze u Kanadi, Australi-ji, karipskom regionu itd., osnovnu ulogu za implementaciju tog standarda u praksi imaju američke firme koje podržava vla-da SAD. U članstvo zajedničkog - dru-Stvenog sektora ove asocijacije ulaze FBI, Ministarstvo odbrane SAD, Fedc-ralni komitet za vezu, policije iz niza dr-žava SAD, tajna služba i mnoge druge državne organizacije. Sa druge strane, vodeći proizvodači opreme po standardu APCO 25 su poznate firme iz ove oblasti tclckomunikacija, kao što su MOTOROLA (glavna firma za razvoj standarda), E. F. Johnson, Transcrypt, Stanlite Electronics i dnigi. MOTOROLA je već pro-izvela i postavila svoj prvi sistem zasno-van na standardu APCO 25 koji je dobio naziv ASTRO.

Digitalni Cranking sistem

MRV tipa TETRAPOL

Aktivnosti na izgradnji standarda za funkcionalne digitalne tranking radio-ve-ze TETRAPOL počele su 1987. godine, kada je firma Matra Communications sklopila ugovor sa francuskom žandar-merijom da projektuje i uvede u eksploa-taciju funkcionalnu mrežu digitalnih ra-dio-veza pod nazivom RUB1S. Navedena mreža digitalnih radio-veza bila je puSte-na u eksploataciju 1994. godine. Po po-dacima firme Matra, danas ta radio-mre-ža obuhvata više od polovine teritorije Francuske i opslužuje više od petnaest hiljada učesnika. Iste godine firma Matra je organizovala forum Tetrapol, pod či-jim okriljem su razradene specifikacije

Tetrapol PAS (Publicly Available Specifications), koje odreduju standard za digitalne tranking MRV.

Standard TETRAPOL opisuje digi-taini tranking sistem MRV koji radi sa izdvojenim kanalom upravljanja i prime-njuje metodu frekventne raspodele kana-ta. Standard dozvoljava izgradnju, kako jednodclijskih, tako i vigećelijskih radio-mreža različite konfiguraeije, takode omogućujc dircktnu vezu izmedu mobil-nih učcsnika na flksnim kanalima, bez korišćenja infrastrukture mreže i retran-slacije signala.

Sistemi digitalnih MRV standarda TETRAPOL imaju mogućnost rada u op-segu frekveneija od 70 do 520 MHz. Op-seg se, u skladu sa standardom, sastoji od dva podopsega: prvi - do 150 MHz (VHF) i drugi - preko 150 MHz (UHF). Veći deo radiointerfejsa za sistem jednog i drugog podopsega je zajednički, a razli-ka se javlja jedino u korišćenju različitih metoda kodovanja za zaštitu od smetnji. U UHF podopsegu u radio-kanalu se pre-poručuje dupleksni razmak izmedu pri-jemne i predajnc frekveneije od 10 MHz.

Frekventni razmak izmedu susednih kanala može iznositi 12,5 ili 10 kHz. U budućnosti se predlaže da razmak izmedu radio-kanala bude 6,25 kHz. U siste-mima sa standardom TETRAPOL podr-žava se Sirina podopsega od 5 MHz, što omogućuje da se u mreži koristi 400 (pri razmaku 12,5 kHz) ili 500 (pri razmaku od 10 kHz) radio-kanala. Pri tome, u sva-koj radio-zoni može se koristiti od 1 do 24 radio-kanala.

Brzina predaje informaeija u kanalu veze iznosi 8000 bit/s. Predaja informaeija se organizuje po primamim ramovi-

578

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 6ПШ

rna dužinc 160 bita sa trajanjem od 20 ms. Ramovi se objedinjuju u superramo-ve dužinc 4 s (200 ramova). Informacija sc podvrgava složenoj obradi, uključuju-ći i bitsko kodovanje, premeštanje, (in-terliving), skremblovanje, diferencijalno kodovanje i završno formaiiranje rama.

U sistemima MRV standarda ТЕ-TRAPOL koristi sc GMSK. (Gaussian Minimum Shift Keying) modulacija sa VT=0,25 (proi2vod propusnog opscga niskofrekventnog filtera i vremenskog trajanja bitskog intervala).

Za analogno/digitalnu konverziju govora u standardu se primenjuje KO-DEK sa algoritmom koji koristi metod analize preko sinteze tipa RPCELP (Regular Pulse Code Exicited Linear Prediction). Brzina konverzije signala govora iznosi 6000 bit/s. U standardu su defini-sana tri osnovna režima radio-veze: tranking, dircktnc veze i retranslacijc.

U tranking režimu (ili mrežnom reži-mu) uzajamni rad mobilnih učesnika od-vija se pomoću baznih radio-stanica (BRS), koje iz svog kapaciteta rasporedu-ju i komutiraju radio-kanale za vezu izme-du učesnika. Pri tome, signal» upravljanja se emituju u posebnom, za svaku baznu radio-stanicu, specijalno izdvojenom fre-kventnom radio-kanalu (kontrolni kanal). U režimu direktne veze razmena informa-cija izmedu mobilnih ućesnika vrši se di-rektno bez učešća baznih radio-stanica. U režimu retranslacije vcza izmedu učesnika se odvija preko retranslatora, koji ima fik-sne kanale predaje i prijema informacija.

U tranking radio-sistemima MRV standarda TETRAPOL podržavaju se dva osnovna oblika razmene informacija: prenos govora i prenos podataka.

Službe prenosa govora omogudava-ju ostvarivanje sledećih vrsta veza (pozi-va): difiizni poziv, poziv za uspostavu otvorenog kanala, grupni poziv, indivi-dualni poziv, višestmki poziv sa koriSće-njem spiska udesnika i hitni poziv.

Službe prenosa podataka nude niz usluga prikladnog nivoa, koje sc podrža-vaju memorisanim funkeijama u radio-terminalima, kao §to su: razmena poruka izmedu učesnika po protokolu X.400, pristup centralizovanim bazama podataka, pristup stacionamim mrežama u skla-du sa TCP/IP protokolom, predaja poruka putem faksimila, razmena fajlova, predaja signala lićnog poziva, predaja kratkih poruka, predaja statusnih poruka. podrška režima predaje podataka о loka-ciji objekta (koji su dobijeni od GPS pri-jemnika) i prenos video signala.

U standardu TETRAPOL predvide-ne su standardne mrežne procedure koje obezbeduju savremeoi nivo opsluživanja učesnika: dinamičko pregrupisavanje,

identifikaciju učesnika, roming, prioritet-ni poziv, upravljanjc prcdajnikom uCe-snika, upravljanje ,,profilom“ učesnika (distanciona promena parametara koji su memorisani u učesničkom radio-termina-lu prilikom programiranja). itd.

Sistemi standarda TETRAPOL nude korisnicima i niz dopunskih usluga, koje zajedno sa redovnim servisnim uslugama omogućavaju efikasnu realizaeiju speci-fičnih tranking radio-mreža za službc javne bezbednosti i drugih državnih organa. Zbog toga što je od samog poćetka standard TETRAPOL bio orijentisan da zadovolji specifične zahteve organa dr-žavne bezbednosti i zaStite, u njemu su predviđeni različiti mchanizmi za zaštitu

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 6/2002.

579

veza, usmereni da spreče moguće nere-gulamosti kao Sto su: neautorizovani (ne-legalni) pristup u sistem, preslu&avanje govora po ostvarenim vczama, stvaranje namemih smetnji i analiza radio-saobra-ćaja konkretnih učesnika, itd.

U razlidite mehanizme za zaštitu veza u ovom sistemu spadaju automatska rekonfiguracija mreže, upravljanjc pri-stupom u sistem, prolazno Šifrovanje in-formacija, identiflkacija učesnika, kori-Sdenjc vremcnski promenljivih identifi-katora učesnika, imitacija aktivnosti uče-snika, distanciono isključivanje radio-ter-minala i dostavljanje kripto ključeva po radio-kanalu.

Tranking sistemi digitalnih MRV zasnovani na standardu TETRAPOL §i-roko su rasprostranjeni u Francuskoj (žandarmenja, policija i nacionalna žele-znica). Navedeni standard koristi se i u nekoiiko država Evropc (policija u Ma-dridu i Kataloniji, jedinice bezbednosti i zaStite Češke Republike, aerodromske službe u Frankfurtu, berlinsko transport-no preduzeće).

Takodc, postoje podaci о izgradnji nekoiiko sličnih sistema u dvc zemlje Ju-goistočne Azije, a poznato je da sc i policija Mcksika i Tajlanda interesuje za izgrad-nju sistema MRV po ovom standardu.

Digitalni tranking sistem

MRV tipa iDEN

Tehnologiju proizvodnje i izgradnje digitalnih tranking sistema MRV tipa iDEN (integrated Digital Enhanced Network) razvila je firma MOTOROLA, po-četkom devedesetih godina. Prvi komer-cijalni funkcionalni sistem MRV na bazi

ovc tehnologije izradka je već 1994. go-dine u SAD kompanija NEXTEL. Prema statusu, iDEN se može okaraktcrisati kao korporativni standard sa otvorcnom arhi-tekturom. To znači da kompanija MOTOROLA za sebe zadržava sva prava po pitanju modifikacije s:stemskog protokola, kada razliditim proizvođaćima radio-opreme daje licence za proizvodnju kom-ponenti iz arhitekture sistema.

Navedeni standard razraden je da bi se mogii realizovati intcgrisani sistemi, koji ćc omogućiti ostvarivanje svih vrsta MRV, kao Sto su: dispcčerska radio-ve-za, mobilna telefonska radio-veza, radio-prenos tekstualnih poruka i paketa poda-taka. Pri tome je tehnologija ovog stan-darda prvenstveno orijentisana na izgrad-nju korporativnih radio-mreža velikih or-ganizacija ili komercijalnih sistema uslu-žnih deiatnosti za fmr.e i privatna lica.

Pri organizaciji dispečerskih mreža MRV po standardu iDEN pretpostavlja se mogućnost grupnog i individualnog poziva a, takođe, i režim signalizacije propuStenih poziva pri kojem se, u sluča-ju da je učesnik nedostupan, pozivi pam-te u sistemu, a zatim predaju učesniku kada ponovo postane dostupan. Ukupan broj mogućih grupa učesnika u sistemu iDEN je 65 535, tako da ne postoji potre-ba da sistem ima mogućnost dinamičkog pregrupisavanja. Vreme potrcbno za us-postavljanje veze pri organizaciji grupnog poziva u semidupleksnom režimu ni-je vede od 0,5 sekundi.

Sistem iDEN omogućuje da sc telefonska radio-veza može organizovati ka-ко po tipu „mobilni učesnik - mobilni učesnik“, tako i po tipu „mobilni -učesnik PSTN“. Pri tome se telefonska

580

VOJNOTEHNlCKl CLASNIK 6/2002.

radio-veza obavlja u potpunom dupleksu. U ovom sistemu postoji mogućnost orga-nizacije elektronske pošte.

Učesnici u sistemu MRV iDEN imaju mogućnost da preko svojih radio-terminala primaju i predaju tckstualne poruke, kao i signale podataka (brzinom 9,6 kbit/s primcnom komutacije kola i brzinom do 32 kbit/s primenom komutacije paketa). To dozvoljava da sc može organizovati veza faksimila i elektronske poSte, kao i uzajamni rad sa fiksnim mre-Žama za prenos podataka kao §to je Internet. Pri paketskom prenosu podataka po-držan je TCP/IP protokoi.

U digitalnom tranking sistemu MRV iDEN primenjuje se viSestruki pristup sa vremenskom raspodclom kanala (TDM A), pri čemu se na jednom frekventnom radio-kanatu (po jednom radio-nosiocu) organi-zuje 6 vremenskih - saobraćajnih radio-ka-nala. To se posti?.e organizaeijom šestoka-nalnog vremenskog multipleksa sa primar-nim ramom od 90 ms, u okviru kojeg svaki vremenski kanal prenosi sopstvenu infor-maeiju i traje 15 ms.

Za analogno/digitalnu konverziju go-vomih signala koristi se KODEK koji radi po algoritmu tipa SELP (Self Excited Linear Prediction). Brzina prenosa informa-cije u jednom vremenskom kanalu iznosi 7,2 kbit/s, a ukupna brzina digitalnog pro-toka po jednom radio-nosiocu iznosi 64 kbit/s, na račun primene zaStitnog kodo-vanja od smetnji i pridruživanja upra-vljačke informaeije. Ovako veliku brzinu prenosa informaeije u okviru širinc fre-kventnog opsega radio-kanala od 25 kHz moguće je postići zbog primene 16-tostru-ke kvadratume amplitude modulacije di-gitalnih signala tipa M16-QAM.

Za ovaj standard koristi se opseg fre-kveneija 805-821/855-866 MHz koji je inače standardan u Americi i Aziji. Treba primetiti da se primenom iDEN standarda postiže najveća spektralna efikasnost, u odnosu na sve druge pomenute digitalne tranking sisteme MRV, pošto dozvoljava da se u okviru širine opsega od 1 MHz or-ganizuje ukupno 240 vremenskih - infor-macionih radio-kanala. Zbog toga su Siri-ne zona pokrivanja baznih radio-stanica (radio-ćelija) u ovom sistemu znatno ma-nje u odnosu na sisteme MRV po drugim standardima. Time se objaSnjava i mala snaga u učesničkim radio-terminalima, koja iznosi 0,6 W za ručni radio-uredaj i 3 W za prevozni radio-uredaj.

U arhitekturi sistema iDEN prisutne su karakteristike koje se pojavljuju, kako kod tranking, tako i kod ćelijskih sistema MRV, Sto potvrduje orijentaeiju ovog standarda za opsluživanje (servisiranje) velikog broja korisnika i za podršku veo-ma gustog saobraćaja. Pri izgradnji ko-mercijalnih sistema za opsluživanje ve-ćeg broja različitih organizaeija i predu-zeća, po standardu iDEN može se reali-zovati do 10000 virtuelnih radio-mreža, a u okviru svake od tih mrcža može biti do 65 500 korisnika koji sc, po potrebi, mogu objedinjavati u maksimalno 255 grupa. Pri tome, svaka od navedenih gru-pa možc koristiti resurse kompletne inte-grisane zone radio-veze koju obezbeduje izgradeni sistem.

Prvi komercijalni sistem izgradila je kompanija NEXTEL 1994. godine, a da-nas ima opštenacionalni karakter (kako po teritorijalnom tako i po kvantitativnom principu), pošto trenutno u njemu postoji oko 5500 lokaeija baznih radio-stanica i

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 6П002

581

око 2,7 miliona učesnika. Pored ovog operatora, јоб jedan operator u SAD, kompanija SOUTHERN Co, za potrebe provajdinga izgradila je svoj sistem digi-talnih MRV zasnovan na iDEN standardu. Pored toga, manje mreže (uslovno rečeno) digitalnih MRV po iDEN standardu izgra-đenc su i u Kanadi, Brazilu, Meksiku, Ко-lumbiji, Argentini, Japanu, Singapuru, Ki-ni, Izraelu i drugim zemljama.

Ukupan broj učesnika u digitalnim tranking sistemima MRV po iDEN standardu danas u svetu prevazilazi 3 miiiona.

Uporedni pregled prikazanih standarda za digitalne tranking MRV

Pregled opšlih i tehničkih karakteristi-ka digitalnih tranking sistcma MRV koji sc grade po specifikacijama standarda EDACS, TETRA, APCO 25, TETRAPOL i iDEN, prikazan je u tabeli 1, a pregled funkcionalnih mogućnosti sistema digitalnih MRV navedcnih standarda u tabeli 2. Združcni pregled nekih od specifičnih (do-datnih) usluga, koje su prvenstveno name-njene različitim službama državne bezbed-nosti i zaštitc, prikazan je u tabeli 3. Pri tome, zbog nedostatka podataka, ovdc nije uzet u obzir standard iDEN.

Na osnovu prikazanih uporednih prcgleda mogućc je sprovesti uporednu analizu razmatranih standarda za digitalne tranking MRV.

Analiza tehničkih karakteristika i funkcionalnih mogućnosti prikazanih standarda

Razmatrajući tehničke karakteristike i funkcionalne mogućnosti predstavljenih

standarda digitalnih tranking MRV, тоге se primctiti da svi standard! imaju vi-soke tehničke performanse (u skladu sa odgovarajućom klasom koju imaju siste-mi mobilnih radio-vcza). Oni omoguća-vaju izgradnju radio-mreža sa različitim konfiguracijama, obezbeduju raznovrsne režime za prenos signala podataka, omo-gućavaju vezu sa PSTN i drugim stacio-namim mrežama veza. Standardi omogu-ćuju da se u njihovim sistemima digitalnih MRV mogu koristiti dupleksni radio-uredaji u svojstvu učesničkih radio-ter-minala. U uredajima za digitalne MRV koriste sc zaista efikasne mctode analog-no/digitalnc konvcrzije govomog signala i zaštiinog kodovanja informacija, radi otpomosti na smetnje. Svi navedeni standardi obezbeduju veoma visoku operativ-nost radio-veze.

Medutim, ipak sc može primetiti da EDACS ima ncšto manju spektralnu efi-kasnost u odnosu na druge standarde. Pored toga, mnogi stručnjaci smatraju da se zbog nekoriSćcnja digitalnih metoda mo-dulacijc, о ovom standardu može govori-ti kao о standardu u коте se prenos već formiranih digitalnih signala govora vrSi po analognom kanalu veze. Kada su u pita nju funkcionalne mogućnosti, standard EDACS u odredenoj men ustupa mesto preostalim standardima, prvenstveno zbog toga što je on bio razrađen nešto ra-nije od drugih standarda.

Sa druge strane, standardi TETRA, APCO 25, TETRAPOL i iDEN specifici-raju Siroki spektar standardnih korisničkih usluga veze, koje su po nivou u potpuno-sti medusobno samerljive. Kao po pravilu, spisak potrebnih korisničkih usluga veze definiSe se tek pri projektovanju konkret-nog digitalnog tranking sistema MRV.

582

VOJNOTEHNlClO GLASN1K W002.

Prggled opitih i tehniikih karakleristika digitalnih (rankingsistena MRV

Tabela !

R. br. Karakteristika standards MRV ^— EDACS TETRA APCO 25 TETRA POL iDEN

1. Tvorac standards ERICSSON (Svedska) ETSI APCO MATRA COMMUNI- CATIONS (Francuska) MOTOROLA (SAD)

2. Status standards Korporativni Otvorcni Otvoreni Korporativni Korporativni sa otvorenom arhi-tekturom

3. Glavni proizvodat radkHircdaja ERICSSON NOKIA, MOTOROLA. ALCATEL, R&S. OTE MOTOROLA. E. F. JOHNSON Inc., TRANSCRYPT. AOILI-M1TED MATRA COM-MUNICATIONS. NORTEL.CS TELECOM MOTOROLA

4. Mogući poddijape-zon radruh бек ven-dja,uMHz 138-174; 403-423; 450-470; 806-870; Teoretski 150-900; Izdvojcno u Evropi za shdbe drtavne bezbed-nosti i zaiote 380-385/ 390-395 138-174; 406-512; 746-869; 70-520 805-821/ 855-866

5. Frekventni razmak tzmedu radio-nosila-ca (radio-kanala) u kHz 25; 12.5 (za pre-nos podataka) 25 12.5; 6,25 12,5; 10.0 25

6. Efektivna Sirina &r-kventnogopsega jednogovomog ka-nah,ukHz 25 6.25 12,5; 6,25 12,5; 10.0 4.167

7. Vrsta modulacijc FM л/4-DQPSK C4FM(I2,5 kHz) CQPSK(6,25 kHz) OMSK (ВТ=0,25) M16-QAM

8. Metodi brans ana-logno/digitalne kon-veraje govomih signals Adaptivno vtSeni-vojsko kodovanje (konverzija brzine 6 kbit's i komprc-saia do 92 kbri/s) ACELP (4.8 kbit/s) IMBE (4,4 kbit/s) RPCELP (6 kbit/s} VSELP (7.2 kbit/s)

9. Brana preno&a infor-macije saobraćajnotr kanaki. kbit/s 9600 7200(28 800 pri koriSćenjusvade-tiri saobradajna kanala najednomra-dio-nosiocu) 9600 8000 9600 (do 32 000 pripaketskom prenosu podataka)

10. Vrtme potrebnoza uspos&vu kanala ve-ze, u sek. 0,25 s(ujedno-zonskoj radio-mreži) min. 0.2 s za mdj-vidualni i min. 0,1 szagmpni poziv 0,25 s u rcžimu di-tektneveze; 0,35 s urcžimu retransfer-cijc; 0.5 s u radio-podsistcmu manje od 0.5 $ manje od 0,5 s

II. Metod raspodele sa-obraćajnih kanala FDMA TDMA (uz кол-Sćenje ftekvmtnc raspodele viiezon-skim radio mreža-ma) FDMA FDMA TDMA

12 Tip kontrolnog kanala Izdvojeni Izdvojeni ili dode-Ijeni (u zavisnosd od konfiguracije mrcže) Izdvojeni Izdvojeni Izdvojeni ili dode» Ijeni (u zavisnosti od konfiguraetje mrežs)

13. Mogudnosb za krip-ttzaSbtu mformacija Standardni algori-tarn protzvodafia za prolazno Sifro-vanje 1) Standanlni algori tmi 2) Prolazno Sifiovanie 4 nivoa kriptoza-Stite informacija 1) Standardni al-goritmi 2} Prolazno Sifrovanic Nema podataka

V0JN0THHN1ĆKJ GLASNIK 6/2002

583

Pregled funkcionalnih mogućnosti digitalnih sistema MRV

Tabela 2

R. br. Funkcionalne mogućnosti sisiema MRV EDACS TETRA APCO 25 TETRA POL iDEN

1. Ostvarivanje osnovnih vrs-ta poziva (individual™, grupni, diluzni) 4 4 4 4 4

2_ Povezivanje sa PSTN + + 4 4 4

3 Prenos podataka i povezivanje sa centralizovanim bazama podataka + 4 + 4 4

4. Režimi direktne ve2e + + 4 4 Nema podataka

5. Auiomatska registracija mobiinih uCesnika + + 4 4 4

6 Personal™ po2iv - + 4 4 4

7. Povezivanje na stacioname mreže za prenos podataka sa IP + + 4 4 +

8. Prenos statusnih poruka 4 + 4 4 4

4 Prenos kratkih poruka + 4 4 4 4

10 Mogućnost sprezanja sa GPS radi odredivanja lo-kaeije 4 + Nema podataka 4 Nema podataka

11. Faksimil veza - 4 4 4 4

12. MoguCnost uspostave otvorenog kanala - + Nema podataka 4 -

13. VtSestruki distup uz kori-Sćenje spiska uCesnika - + 4 4 4

14. MoguCnost realizacije standardnog režima re* translacije signals Ncma podataka + 4 4 Nema podataka

15. MoguCnost rada u režimu ..dvojnog nadgledanja" + Nema podataka T Nema podataka

Pregled specijtčnih (dodatnih) usluga digitalnih sistema MRV

Tabela 3

R br. Specijalne usluge veze EDACS TETRA APCO 25 TETRAPOL

1. Priontet u dosmpu 4 4 4 4

2_ Sistem prioritetnih poziva 4 4 4 4

3. DinamiCko pregrupisavanie 4 4 4 4

4. Selektivno presluiavanje 4 4 4 4

5. Distanciono sluSanje - 4 Nema podataka 4

6. Identifikacija pozivajućeg uCesnika 4 4 4 4

7. Poziv sankeionisan od dispe-Cera 4 4 4 4

8. Prenos 5ifro kljućeva po ra* dio-kanatu (OTAR) - 4 4 4

9. Imitacija aktivnosti uCesnika - - - 4

10. Distanciono iskljuCivanje uCesnika Nema podataka 4 4 4

II. Autentifikacija uCesnika Nema podataka 4 4 4

584

VOJNOTEHNlCKI GLASN1K 6/2002.

Analiza resursa radio--frekventnog spektra iz okvira prikazanih standarda

Mogućnost iskorišćenja Sto većih resursa iz postojedeg radio-frekventnog spektra, za tzgradnju sistema radio-veza, predstavlja najvažniji kriterijum za izbor konkretnog sistema. Najperspektivniji su oni standardi koji omogućavaju projekto-vanje i izgradnju sistema digitainih MRV u Sto Sirem frekventnom opsegu.

Na tom planu standard EDACS omo* guduje realizaeiju sistema u podopsezima 138-174, 403-423, 450-470 i 806-870 MHz, pri Čemu postoje praktični pokazate-Iji о realizaeiji i radu mreža digitainih MRV u svim od navedenih podopsega.

Po standardu TETRA teoretski se obezbeduje izuzetno Sirok opseg radio-frekventnog spektra za rad sistema digitainih MRV 150-900 MHz. U vezi sa tim, proizvođači opreme, ipak, u osnovi predlažu kori&denje radio-uredaja koji ra-de samo u podopsezima izdvojenim u Evropi za rad sistema TETRA, 380-385/390-395 i 410-430/450-470 MHz, mada se već danas privode kraju projekti za rad sistema u podopsegu 800 MHz.

Standard APCO 25, u vezi da odgo-varajućim funkcionalnim i tehničkim po-trebama, omoguduje svojim sistemima digitainih MRV rad na bilo kom od fre-kventnih podopsega propisanih za MRV.

Standard TETRAPOL ogranidava gomju frekveneiju podopsega radio-frekventnog spektra svojih sistema digitainih MRV, na nivou od 520 MHz.

Po standardu iDEN, sistemi digitainih MRV mogu da funkcioniSu samo u podopsegu frekveneija od 800 MHz, Sto ogranidava mogućnost njihove primene

kod Ćitavog niza potencijalnih korisnika (imalaca sistema). Mcdutim, neke zemlje su upravo ovaj podopseg predvidele za ovu namenu. Tako je u Rusiji deo podopsega 800 MHz Sirine 815-820/860/865 MHz u kojem mogu raditi sistemi digitainih MRV iDEN, defmisan baš za tran-king sisteme MRV.

Analiza mogudnosti realizacije specijalnih zahteva u digitalnim (ranking sistemima MRV za potrebe službi državne bezbednosti i zaStite

Zbog toga Sto su se, u krajnjoj men, prva detiri od pet razmatranih standarda razradivali sa vetikim uvažavanjem inte-resa službi državne bezbednosti i zaštite, svi oni obezbeduju ispunjavanje velikog broja postavljenih zahteva koji su karakte-ristični za specijalne sisteme veza, Sto se jasno uočava u tabcli 3. Svi prikazani standardi za digitalne MRV obezbeduju visoku operativnost veza (vreme pristupa u svakom sistemu nije vedc od 0,5 sekun-di) i predviđaju mogudnost povedanja ot-pomosti na otkaze u radio-mreži veza, na račun formiranja fleksibilne arhitekture.

Svi standardi predvidaju da se može realizovati zaStita prenošenih informaeija i to:

- u sistemima TETRA i TETRAPOL predviđa se koriSćenje kako stan-dardnih algoritama za kriptozaštitu informaeija, tako i originalnih algoritama korisnika u vezi od ,,tačke-do tačke“, za ra-čun primene prolazne kriptozaStite;

— u sistemu EDACS mogude je ko-ristiti standardni Ericssonov algoritam ili se može posebno dogovoriti primena

VOJNOTEHNlCKI GUSNIK 6/2002

585

sopstvenih podsistema za kriptozaštitu prenošenih informacija;

- u vezi sa funkcionalnim i tehnič-kih zahtevima, u sistemima APCO 25 obavczno je obezbediti četiri nivoa krip-tozaStite informacija (od kojih se samo jedan može koristiti u sistemima, koji se isporučuju za eksport).

Kada se poglcdaju specijalnc uslu-ge, kojc svaki od standarda nudi za po-trcbe organizacija državnc bezbednosti i zaštitc, može se zaključiti da standardi TETRA, APCO 25 i TETRAPOL medu-sobno imaju samerljiv nivo ponudenih usluga, koji je neSto viSi nego kod standarda EDACS.s

Analiza ekonomske efikasnosti

prikazanih standarda

U današnje vrcme oprema za izgrad-nju tranking sistema digitalnih MRV znat-no je skuplja u odnosu na opremu tranking sistema analognih MRV. Mada, kao po pravilu, vrcdnost zaključenih ugovora predstavlja komercijalnu tajnu, treba shvatiti da sc za izgradnju bilo kog od na-vedenih sistema digitalnih MRV, koji će opsluživati više stotina ućesnika, mora da odvoje novčana sredstva čija se vrcdnost izražava u milionima dolara. Sudeći po reklamnim informacijama svetskih proiz-vodača, cena učesničkih radio-tcrminala, koji rade po standardu za digitalne radio-veze, može da se kreće od 800 do 4000 dolara, pri Сети se konkretna vrednost defmiše u zavisnosti od opremljenosti modulima ili programske podrSke za krip-tozaštitu prenoSenih informacija.

' Be/ otuira na to Sto se /bog iwdostaik* podatak* ne mote i/vrtiti uporedna analiza standarda iOEN po ovom kritc-rijumu. to ne znaći da se i sistcmi digitalnih MRV tog standards nc mogu koristiti za sistcme sa cpecijalntm runienama.

Uporedivanje ekonomske efikasnosti sistema digitalnih MRV različitih standarda ne treba vrSiti odvojeno od kategorijc sistema mobilnih radio-veza. Kako se na-vodi u publikacijama. za izgradnju mreže MRV sa ne Ьаб velikim operativnim sao-braćajnim optercćcnjem, Sirokim teritori-jalnim obuhvatom i ukupno 10 radio-ka-nala (10 radio-nosilaca), optimalna vari-janta je (u tom smislu i cena izgradnje) koriSćenjc sistema u kojcm je zastupljena FDMA, kao što su EDACS, APCO 25 (faza I) i TETRAPOL. To se objaSnjava suštinskim većim prečnikom radio-zone pokrivanja kvalitetnim radio-signalima kod sistema sa FDMA nego kod sistema sa TDMA. Po ocenama, koje su date u tehničkom izveStaju standarda TETRAPOL PAS, cena bazne opreme jedne viSe-ćclijske mreže digitalnih MRV na princi-pu TDMA biće za 30- 50% visa, u pore-denju sa cenom iste lakve radio-mreže sa frekventnom raspodelom radio-kanala (pri jednakoj ccni jedinice opreme).

Medutim, za izgradnju mreža digitalnih MRV sa intenzivnim radio-saobra-ćajem i više od 15 saobraćajnih radio-kanala u jednoj radio-zoni, preporučuje se korišćenje sistema sa vremenskom raspodelom kanala, Ciji su predstavnici TETRA iiDEN.

Treba istaći, da je standard APCO 25 (Faza II) univcrzalan, pošto daje mo-gućnost za izgradnju sistema digitalnih MRV sa frekventnom i sa vremenskom raspodelom saobraćajnih radio-kanala.

Analiza statusa standarda

otvoren/zatvoren

Prilikom izbora standarda, po kome će sc graditi digitalni tranking sistem

586

VOJNCrTEHNlCKI G1.ASNIK 6/2002.

MRV, svaki korisnik treba da ima u vidu da li je navedeni standard otvorcn ili predstavlja korporativno reSenje proizvo-dača (zatvoren).

Korporativni, odnosno zatvoreni stan-dardi EDACS i TETRAPOL predstavljaju specifičnost sopstvenih stvaralaca. Zbog toga je nabavka potrcbne radio i druge opreme za izgradnju sistema, moguća sa-mo u ograničenom krugu proizvođača. Kod standards iDEN postoji mogućnost da se proizvode neke od komponenti iz sistema, medutim sve konce za izgradnju ma-sovnih tranking mreža digitalnih MRV po tom standardu, u svojim rukama, i dalje čvrsto drži kompanija MOTOROLA.

Otvoreni standardi TETRA i APCO 25 stvaraju mogućnost za postojanje kon* kurentne sredine, odnosno privlače veći broj proizvođaća bazne opreme, učesnič-kih radio-terminals, ispitnc opreme da proizvode kompatibilnu radio-opremu, što obavezno dovodi i do smanjenja nji-hovc cene. Svaka proizvodačka firma ili organizacija koja pristupi u odgovarajuće udruženje MoU TETRA, odnosno APCO, ima potpuno otvoren i kompletan pristup specifikacijama standards.

Prema tome, oni potencijalni kori-snici koji za svoj budući digitalni tranking sistcm mobilnih radio-veza odaberu otvoreni standard TETRA ili APCO 25, nede zavisiti samo od jednog proizvoda-ča i mogu menjati isporučioce opreme.

Otvorene standarde za izgradnju digitalnih tranking sistema MRV podržali su državni organi, organi bezbednosti i zaStite i slične strukture, kao i veiike kompanije i vodeći svetski proizvodači pojedinih komponenti radio-opreme i opreme dvomih kontrolera (radio-tran-king kontrolera).

Može se primetiti da će sa velikom verovatnodom u perspektivi svetskim tr-žištcm digitalnih tranking sistema MRV dominirati otvoreni standardi (prvenstve-no TETRA6 i APCO 25).

Zaključak

Uporednom analizom došlo sc do odredenih zaključaka koji su istaknuti u analizi pojedinih kriterijuma. Medutim, treba imati na umu da je praktično nemo-guće definisati potpuno precizne kriteri-jume po kojima bi se izvrSio izbor najbo-Ijeg standards. Kako je to u praksi, u velikom broju slučajeva, izbor varijante za izgradnju nekog sistema veze (posebno sistema veze za potrebe državnih organa) odreduje se ne samo na osnovu tchničkih karakteristika sistema, već i drugim fak-torima, medu kojima prvo mesto zauzi-maju cena realizacije i ekonomska efika-snost projekta. Pored toga, odredenu ulo-gu u izboru sistema Često imaju i politič-ke konotaeije, tradieija u saradnji sa pro-izvođačem radio-opreme, moguenost ku-povine opreme na kredit i mnogi drugi faktori.

Zbog toga, uporedna anaiiza prika-zanih standards digitalnih (ranking sistema MRV provedena je samo u formi di-skusije, na osnovu nekoliko faktora, koji uključuju ne samo tehničke već i druge aspekte za izgradnju tih sistema veza.

Mada nema mnogo publikovanih podataka, jasno je da će primena ovih sistema (možda spccifično dopunjenih) bili veoma interesantna i za primene u vojsci.

* Autori ovog ćUnkj posebno su izdvojili standard TETRA i detaijno ga pnkazali u teksai koji j< objavljcn kao sped-jalni dodatak u Novom glasmku bi. 2—5/2002. godinc.

VOJNOTEHNIĆKI GI.ASNIK 6Я002.

587

Li/eratwu •

Ml OvCmnikov. Л. M.; Vorobev. S. V.; Sergeev S. I.: Otkrilie sundarti mdiosvjazi. Moskva. 2000.

|2| AOCKSSNET - T Digital Trunked Radio Network from Rohde & Schwarz, Rohde & Schwarz B1CK Mobilfunk GmbH. 2000.

(3) TETRA Terrestrial Trunked Radio Гог Profesional Cellular Systems. Rohde & Schwarz B10K Mobilfunk GmbH. 2000

(4) Svrzic S.; Cosovie D. Anakgni trank mg »«term mobikuh rad>o>vcza. Novi glasnik 1/2000 specijalni prilog.

IS) Cianci i prospektni materijal Гите NOKIA. 1997-2000 |6) Cianci i prospektni matenjal firtne MOTOROLA. 1997-2000.

|7| Cianci i prospektni materijal frrmc SIMOCO. 1997-2000. |8| Tetra News br. 2/99 Informaikm for the Tetra MoU Group Nexus Media UK.

|9| Mobi Inc radio-komunikaeije. Center a telckomunikacije FIN, Novi Sad. jun 2000.

588

VOJNOrEHNlCKI GlJVSNIK M002.