TETRA: TErrestrial Trunked RAdio Introducción a las PMR Arquitectura de los sistemas TETRA Modo V+D Modo directo Modo PDO Evolución Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Referencias Libros y normas •Digital Mobile Communications and the TETRA System. J. Dunlop, D. Girma, J. Irvine. J.Wiley, 1999. •Mobile Radio Networks. Networking and Protocols. B.H. Walke. J. Wiley 1999. Sitios WWW http://www.tetramou.org/ http://www.etsi.org/ http://www.mibo.si/pdf/intro.pdf http://www.tetrapol.com •ETSI ETS 300 392-1. TETRA General Network Design. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Private Mobile Radio (PMR) Requisitos: Usuarios • Fiabilidad • Voz/Datos • Operación • Llamadas Centralizada/Descentralizada (PtP, Grupo, Difusión) • Establecimiento rápido • Cobertura • Duración de las baterías • Flexibilidad Local PAMR Emergencia Infraestructura Transporte Gob. Locales Gob. Central Otros (servicios/evolución) • Costes • Control propio. • Interconexion • Prioridades. • Licencias • Seguridad. • Eficiencia Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. PMR: Configuraciones Base Modo directo Repetidor en vehículo PSTN/PS DN Control PSTN/PSDN Varias bases (simulcast) Control Base Base Modo “Dispatch” Base Modo talk-through (repetidor) Base Base Otras: • Puertos, sombra. para cubrir zonas de • Celular Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. PMR frente a celular • Llamadas de grupo • “Dispatcher” • Operación descentralizada (modo directo) • Establecimiento rápido • Servicios suplementarios • • • • • • Capacidad Planificación de frecuencias Tarifación Usuario/proveedor Cobertura Patrones de tráfico – Duración – Destinos Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Introducción a TETRA TE NT/MT Red de tránsito Red TETRA Red destino TETRA/RDSI MS/LS NT/MT TE MS/LS Servicios portadores Teleservicios Servicios portadores: • Llamada: – – – – Para: Individual Grupo Grupo confirmado Difusión Circuito (V+D) Paquetes Teleservicios: Voz en claro o codificada para: Individual Grupo Grupo confirmado Difusión Servicios suplementarios: modifican o complementan los anteriores. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura de TETRA Mobile MT Station Direct Mode Mobile Station TE Network management LSC BTS Line MSC LR LR Station NT Transit network Local control facilities Network Management OMC TE Subscriber Gateways Management Tetra System 1 PSTN Transit network Tetra System 2 ISDN PDN Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Modo trunked (V+D) Trama: 56,67ms • • • También modo circuito V+D simultáneamente Asignación de un canal de tráfico mientras dure la llamada Canales lógicos/físicos Multiplexación Operación 150-900 MHz • Modulación π/4 DQPSK • • • • Trama TDMA de 4 intervalos Multitrama de 18 tramas Hipertrama de 60 multitramas Desplazamiento de 2 intervalos entre UL y DL • • • ts1 ts2 ts3 ts4 11 ts1 ts2 ts3 ts4 2 ts1 ts2 ts3 ts4 3 trama .. .. .. .. .. .. Trama de control Multi1,02 s. ts1 ts2 ts3 ts4 17 ts1 ts2 ts3 ts4 18 Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Canales lógicos Broadcast Control Channel (BCCH). Unidireccional. TMB-SAP. BNCH y BSCH. • Plano de control Plano de usuario Difusión Tráfico de usuario LLC TMBSAP Common Control Channel (CCCH). Bidireccional. TMA-SAP. MCCH y ECCH. • Señalización TMASAP TMD-SAP Associated Control Channel (ACCH). Bidireccional. TMA-SAP. FACCH, SACCH, STCH. • • Traffic Channels (TCH). Bidireccional. TMD-SAP. MAC superior Access Assignment Channel (AACH). Unidireccional. MAC superior. TMV-SAP. TMV-SAP MAC inferior • TP-SAP Capa física • Common Linearisation Channel (CLCH). Unidireccional. MAC superior. TMV-SAP. Base Station Linearisation Channel (BLCH). Unidireccional. MAC superior. TMV-SAP. • • Signalling Channel (SCH). TP-SAP. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Modo de Voz y Datos (V+D) • Adquisición de canal en el arranque (SYNC burst). • Búsqueda de BNCH. • Localización de MCCH. • Operación típica (en modo normal): – – – – 4/5 pares de portadoras. MCCH en TS 1 de las tramas 1 a 18. Alerta en MCCH. BS transmite en todos los TS de bajada. • Áreas de localización: celda o grupo de celdas. • El móvil debe registrarse en una. • El registro puede ser implícito. • Acceso múltiple en la subranura de MCCH: Aloha ranurado. • Otros modos: – Extendido: con SCCH(s). – Mínimo: para poca densidad de tráfico. MCCH sólo en la trama 18. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. V+D: Características • Múltiples servicios concurrentes, tanto portadores como teleservicios. • Se soporta requisa (preemption). • Se soporta traspaso (handover). • “Robo” de ranuras para señalización. • Prioridades. • Voz con codificación ACELP. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. V+D: Establecimiento de llamadas U-SETUP D-CALL PROCEEDING D-SETUP U-CONNECT D-CONNECT D-CONNECT ACKNOWLEDGE •El tiempo de establecimiento típico es de 230 ms (máximo de 300 ms). •En una llamada de grupo se contesta inmediatamente el D-CONNECT para asignar canal. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. V+D: Servicios Voz • Codificación ACELP (Algebraic Code Excited Linear Prediction). • Genera 137 bits por 30 ms de voz → 4,567 Kb/s • De ellos: – 30 bits de clase 2 – 56 bits de clase 1 – 51 bits de clase 0 ⇒ 216 bits por 30 ms, 7,2 Kbps. Datos • Short Data Service (SDS) – Punto a punto, multipunto. – Hasta 254 caracteres. • Circuit Mode Data (CMD) – Circuito extremo a extremo. – Tasas: dependen de la protección. No prot: 7,2 14,4 21,6 28,8 Kb/s Prot. Low: 4,8 9,6 14,4 19,2 Kb/s Prot. High: 2,4 4,8 7,2 9,6 Kb/s • Packet Mode Data (PMD) Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios suplementarios Hasta 30 servicios suplementarios. Ejemplos (no exhaustivos): • • Desvío de llamada. – Llamada prioritaria. • Restricción de llamadas. – Prioridad de acceso. • Tarifación. • Llamada múltiple. • Conclusión del establecimiento de llamada: Ofrecimiento de llamada: – Retención de llamada. – Selección de área. – Llamada autorizada por el dispatcher. – Definición de listas de búsqueda. – Direccionamiento con números abreviados. • Intrusión de llamada: – Escucha de “ambiente”. – Escucha discreta. • Identificación de llamada. – Entrada tardía. – Llamada prioritaria con requisa. – Rellamada al liberar. – Rellamada al reusar. – Llamada en espera. – Llamada retenida. – Transferencia de control. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. V+D: Torre de Protocolos PLANO DE CONTROL CC, SDS, SS Paquetes de datos IP PLANO DE USUARIO Voz/Datos en modo circuito C M C E SNDCP Packet handling PLANO DE CONTROL MM CC, SDS, MM SS SNDCP MM NIVEL 3 MLE LLC Estación móvil MM PLANO DE USUARIO Voz/Datos en modo circuito MLE NIVEL 2 MAC NIVEL FÍSICO Packet handling C M C E Paquetes de datos IP LLC MAC NIVEL 1 NIVEL FÍSICO Estación base Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Direct Mode Operation (DMO) Servicios: • Circuito de voz símplex (individual/grupo). • Establecimiento con/sin verificación de presencia. • En claro/cifrado. • Requisa. • Tx/Rx de mensajes cortos. CY N DEFGHI 1ABC2MNO 3 4JKL 5 6PQR 7STU8VW9XYZ 0 C YN DEFGHI 1ABC2MNO 3 4JKL 5 6PQR 7STU8VW9XYZ 0 Móvil a móvil C CY N DEFGHI 1ABC2MNO 3 4JKL 5 6PQR 7STU8VW9XYZ 0 YN DEFGHI 1ABC2MNO 3 4JKL 5 6PQR 7STU8VW9XYZ 0 “Dual watch” C YN DEFGHI 1ABC2MNO 3 4JKL 5 6PQR 7STU8VW9XYZ 0 Móvil a pasarela (gateway) C YN C DEFGHI 1ABC 2MNO 3 4JKL 5 6PQR 7STU8VW9XYZ 0 YN DEFGHI 1ABC 2MNO 3 4JKL 5 6PQR 7STU8VW9XYZ 0 Repetidor Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Canales (DMO) • • • • Canales distintos de los del modo trunked. Operación normal símplex. Cobertura 400m - 2 Km Una MS hace función de “maestra” (sincronismos) Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. DMO: Torre de protocolos PLANO DE CONTROL Servicios intrínsecos PLANO DE CONTROL SDS Control de llamada Servicios intrínsecos SDS Control de llamada PLANO DE USUARIO PLANO DE USUARIO Voz/Datos en modo circuito CONTROL DE LLAMADA DM NIVEL 3 NIVEL DE ENLACE NIVEL 2 NIVEL FÍSICO Estación móvil NIVEL 1 CONTROL DE LLAMADA DM NIVEL DE ENLACE NIVEL FÍSICO Estación móvil Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Voz/Datos en modo circuito Packet Data Optimized (PDO) • Modulación π/4 DQPSK. • Bit-rate 36000 bps @ 25 kHz espaciado en subida y bajada. • PDO y V+D usan la misma infraestructura RF. • PDO ofrece conmutación de paquetes a 36000 bps. • V+D ofrece 4 servicios TDMA en un único canal de 25 kHz RF. • Utiliza SNDCP. TETRA V+D 1 2 3 4 TDMA Time Division Multiple Access Portadora 25 Khz TETRA PDO STM/STMA Statistical Multiplexing/Multiple Access Portadora 25 Khz Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos.