Курсовая работа на тему: Краткая характеристика стандарта. Сравнительная характеристика стандартов ТЕТRА и GSМ

Введение

TETRA (terra firma TRunked Radio - a land-based mobile communication system with automatic channel allocation) can be defined as an open standard for digital interdepartmental mobile communication networks, where interoperability between equipment from different manufacturers is expected. In other words, TETRA enables seamless communication between different devices, allowing smooth interaction within various departments or organizations.

The primary feature of TETRA is the automatic allocation of channels, which ensures efficient use of radio resources. This means that users do not need to manually select channels or worry about interference. The TETRA system intelligently assigns channels based on the immediate communication needs, optimizing the network's capacity.

Another significant advantage of TETRA is its robustness and reliability. The system incorporates advanced error correction techniques, ensuring clear and uninterrupted communication even in challenging environments. This is crucial for users who operate in remote areas or face any interference from obstacles like buildings or natural terrain.

Moreover, TETRA supports a wide range of services and applications, going beyond simple voice communication. With TETRA, users can exchange data, send messages, and access critical information securely. This versatility makes TETRA suitable for various industries, including transport, public safety, utilities, and even commercial sectors.

Furthermore, TETRA offers enhanced security features, guaranteeing the confidentiality and integrity of communications. It uses encryption algorithms to protect sensitive information from unauthorized access or interception.

Overall, TETRA revolutionizes mobile communication by providing a reliable, interoperable, and secure solution. Its automatic channel allocation, robustness, versatility, and advanced security features make it an ideal choice for organizations that require seamless and efficient communication across departments or industries. Система связи TETRA создана Европейским институтом стандартов связи (ETSI) для удовлетворения запросов самых требовательных пользователей в сфере PMR - ведомственных сетей, иллюстрируя новые стандарты ETSI и соответствуя тенденциям развития, которые были установлены в GSM - общем стандарте мобильной связи, разработанном в Европе и принятом по всему миру. Системы радиосвязи являются неотъемлемой частью деятельности правоохранительных органов и служб общественной безопасности. В последнее время наиболее популярными стали транкинговые системы. Организация группового соединения абонентов является основным режимом связи для подразделений правоохранительных органов. Эти системы цифровой транкинговой радиосвязи обладают повышенными требованиями служб общественной безопасности и правоохранительных органов к оперативности, надежности и безопасности связи, а также предоставляют специальные услуги. Они позволяют строить разветвленные ведомственные сети связи на больших территориях с высоким уровнем предоставляемых услуг, превосходящих аналоговые системы. Ассоциация "Меморандум о взаимопонимании и содействии стандарту TETRA" (MoU TETRA) объединяет заинтересованные стороны, такие как разработчики, производители, испытательные лаборатории и пользователи из разных стран. Для всех, кто вступил в ассоциацию, доступ к спецификациям TETRA стал свободным. В данной курсовой работе будет подробно рассмотрен принцип функционирования системы, уделено особое внимание следующим аспектам: частоты, которые использует стандарт; стандартные интерфейсы и основные характеристики протокола; структура радиоинтерфейса стандарта TETRA; передача данных, методы модуляции, а также вопросы шифрования и сохранности информации. Рассмотрим каждый из этих аспектов более подробно.

Стандарт TETRA работает на определенных частотах, которые обеспечивают эффективное функционирование системы связи. Они выбираются с учетом различных факторов, включая доступность и использование в других системах связи.

Основные интерфейсы, предусмотренные стандартом TETRA, обеспечивают соединение с другими устройствами и системами связи. Это позволяет осуществлять коммуникацию между различными структурами и обмениваться необходимыми данными.

Протокол TETRA имеет свои особенности и характеристики, которые определяют его функциональность. Важными аспектами являются спецификации передачи данных, включая скорость передачи и эффективность использования каналов. Кроме того, сам протокол имеет определенную структуру, которая обеспечивает корректность и надежность передачи информации.

Одним из ключевых вопросов является способ модуляции, который применяется в системе TETRA. Модуляция позволяет передавать данные по радиоканалу с определенной эффективностью и скоростью. Наличие различных методов модуляции позволяет выбрать подходящий вариант в зависимости от конкретной ситуации или требований к передаваемой информации.

Безопасность и защита информации - важные аспекты при разработке и использовании системы TETRA. Поскольку передаваемая информация может быть конфиденциальной или важной с точки зрения безопасности, необходимо применять соответствующие методы шифрования и механизмы защиты данных. Это помогает предотвратить несанкционированный доступ к информации и обеспечить ее сохранность.

Таким образом, в данном исследовании был рассмотрен основной принцип работы системы TETRA, включая частоты, используемые стандартом, особенности интерфейсов и протокола, способы передачи данных, модуляции, а также важные вопросы безопасности и защиты информации. Понимание этих аспектов позволяет более глубоко вникнуть в принципы работы данной системы и ее возможности.

Оглавление

- 1.Введение

- Краткая характеристика стандарта

- Сравнительная характеристика стандартов TETRA и GSM

- Основные характеристики протокола

- Структура радиоинтерфейса

- Выбор модуляции

- 3.3 Кодированиедекодирование речевого сигнала

- Шифрование и защита информации

- Интерфейсы и передача данных стандарта TETRA

- Интерфейсы TETRA

- Приложения на базе технологии передачи данных

- 5 Заключение

- Библиография

Заключение

В данной работе подробно описывается система TETRA - цифровой стандарт связи. Основное внимание уделено изучению технических особенностей этой системы, таких как рабочий диапазон частот, выбор способа модуляции и структура радиоинтерфейса.

Рассмотрим вначале рабочий диапазон частот, в котором функционирует система TETRA. Важно отметить, что этот диапазон может варьироваться в зависимости от конкретных условий использования. Однако обычно он находится в диапазоне от 380 до 400 МГц.

Еще одной важной характеристикой TETRA является выбор используемого способа модуляции. Для обеспечения высокой надежности и качества связи в системе TETRA применяется четырехфазная модуляция. Этот выбор обусловлен тем, что она позволяет достичь высокой эффективности использования частотного ресурса и минимизировать интерференцию между каналами.

Радиоинтерфейс TETRA является ключевым элементом системы и представляет собой комплексную структуру. Он состоит из нескольких подсистем, каждая из которых отвечает за определенные функции. Важно отметить, что радиоинтерфейс TETRA обеспечивает передачу данных в режиме реального времени и поддержку различных служебных и голосовых сервисов.

Таким образом, система TETRA является эффективным и надежным средством связи, которое обладает исключительными техническими характеристиками. Ее рабочий диапазон частот, способ модуляции и структура радиоинтерфейса обеспечивают высокое качество связи и эффективное использование ресурсов. В стандарте TETRA информация защищена с использованием относительной (дифференциальной) фазовой манипуляции со сдвигом, который составляет кратное значение ¶/4. Рассмотрим процесс шифрования и защиты передаваемой информации.

TETRA - стандарт связи, который использует особую методику фазовой манипуляции для передачи данных. Данный метод основан на дифференциальной квадратурной фазовой манипуляции (DQPSK), которая обеспечивает более надежную передачу информации.

Процесс шифрования и защиты информации в TETRA осуществляется с помощью сложной математической операции, которая перекодирует исходные данные в формат, который сложно восстановить без знания специального ключа.

Кратность сдвига, равная ¶/4, является критической составляющей данного шифра. Она позволяет обеспечить надежную передачу информации, так как защищает ее от возможных внешних воздействий и помех. Кроме того, данный метод защиты позволяет устойчиво передавать информацию даже при низком уровне сигнала.

При передаче данных в TETRA происходит преобразование их в состояния фазы, которые затем передаются по каналу связи. Для восстановления данных необходимо применить обратную операцию, которая основывается на знании используемого ключа.

Таким образом, стандарт TETRA обеспечивает надежную защиту передаваемой информации с помощью относительной фазовой манипуляции со сдвигом ¶/4. Этот метод шифрования позволяет надежно передавать данные и защищать их от возможных помех и вмешательств. Общепринятым вариантом шифрования является поточное шифрование, которое обладает важным преимуществом - отсутствием возникновения ошибок при передаче данных через зашумленные каналы. Однако, при использовании приложений, основанных на передаче данных, возникает потребность в передаче больших объемов информации, в отличие от небольших датаграмм, пересылаемых с помощью сообщений. Кодек TETRA обеспечивает высокое качество звука, благодаря чему стандарт предлагает два варианта передачи данных: коммутацию каналов и пакетную передачу. Система TETRA предусматривает возможность передачи данных с коммутацией каналов и использует для этого кодек TETRA, обеспечивающий высокое качество передаваемой речи. Также для передачи данных в стандарте TETRA предусмотрена пакетная передача. Использование кодека TETRA обеспечивает хорошее качество передаваемой речи. В стандарте TETRA применяется кодер речи с низкой скоростью передачи данных, который использует алгоритм CELP (Code Excited Linear Prediction). Этот алгоритм относится к категории алгоритмов, основанных на "анализе и синтезе" речи. Основная идея анализа и синтеза заключается в преобразовании параметров речи таким образом, чтобы минимизировать ошибку на выходе по отношению к входному сигналу. Для обеспечения необходимой четкости передачи сигнала по радиоканалу со скоростью 7,2 кбит/с применяются различные методы. Один из них - прямая коррекция ошибок (Forward Error Correction, FEC). Еще один метод - циклическое избыточное кодирование (Cyclic Redundancy Code, CRC).

Существует много различных типов транкинговых сетей, но наиболее перспективной считается цифровая система стандарта TETRA.

Список литературы

1 Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. - М.: Эко - Трендз. 2000. - 239с

2 Мухин А.М. , Чайников Л, С. Энциклопедия мобильной связи: Т.1:Системы связи подвижной службы общего пользования - СПб.: Наука и техика,2001. - 236с.