Цифровые беспроводные телекоммуникации DECT в Европе

Телекоммуникация и связь

DECT (Европейская система Цифровой Беспроводной Связи) цифровая система второго поколения и современник ISDN (Сети с Цифровым Интегрированным Сервисом) и GSM (Глобальная Система Мобильной Связи). DECT, является системой связи малого радиуса действия до нескольких сотен метров (пикосотовая система).

DECT обеспечивает исключительно высокую нагрузочную способность (около 10 000 эрланг\км\полосу) и в тоже время широкий спектр сервисных услуг. Эти свойства отвечают требованиям "Новой Системы Личной Мобильной Наземной Связи" (FpLMTS) третьего поколения и "Универсальной Мобильной Телекоммуникационной Системы" (UTMS).

Качество передаваемой речи соответствует стандарту стационарных сетей и обеспечивается Адаптивной Дифференциальной Импульсно-Кодовой Модуляцией 32Кбит\с (ADpCM) в тоже время, обеспечивается гибкая обработка данных. DECT является интерфейсом к стационарным сетям, и не является самостоятельной самодостаточной структурой, в отличие, от GSM. pСтыковка DECT с основным сетевым оборудованием подробно описана в отдельных разделах Документации к Стандарту (ETSI).

Беспроводные телефоны, поначалу, были простой попыткой избавиться от телефонного провода, соединяющего аппарат и трубку. Это поколение относится к стандарту CT0. Однако, растущее количество пользователей привело к проблеме перекрестных помех и перенаселенности диапазона.

Для решения этих проблем в 90-х годах был разработан стандарт CT1, который имел много общего с аналоговым сотовым оборудованием. CT1 имел хорошие перспективы, и, спустя короткое время завоевал определенный интерес пользователей. pОднако и CT1 имел несколько серьезных недостатков. В частности, существовала проблема автоматической доступности абонента при нахождении в различных сегментах сети и проблема безобрывной передачи соединения, при переходе абонента из сегмента в сегмент (Roaming, Handover). Оборудование представляло собой абонентский комплект, и продавалось всегда парой, базовый блок и мобильная трубка.

Несколько лет спустя, появилась идея совместить основные черты мобильности (Roaming, Handover), с полезными свойствами телефонных станций малой емкости (private Branch eXchanges, pBX). Идея использовать такие гибриды для решения локальных задач оказалась очень плодотворной.

Именно с этого момента начинается история DECT.

Сначала было необходимо определить основу. Первым элементом стала сеть CT2, которая уже использовалась в Великобритании под маркой "Telepoint". Основной идеей было состыковать мобильного абонента с городской телефонной сетью, обеспечив более дешевую связь, чем для обычного сотового абонента. Вторым элементом стал DCT - мобильный цифровой терминал, который был изначально ориентирован на офисные приложения и бизнес. На основе этих элементов в пределах стандарта DECT для разных сегментов рынка существовали системы "Telepoint" и "Business". Между ними не было противоречий, так как они дополняли друг друга. Системы производятся до сих пор.

Основанная на новых разработках для беспроводных телефонов и опыте использования стандартов, предшествующих DECT (в основном CT1), система позволяла решать различные задачи, используя одну и ту же технологию.

Основные свойства DECT.

абонент системы DECT может пользоваться сетью общего пользования.
DECT должен был обеспечивать качество речи не хуже, чем у проводного абонента
телефонный сервис, необходимый для работы нормального офиса
хорошую защиту от прослушивания или перехвата.
DECT должен иметь простую реализацию, быть технологичным и дешевым в производстве.

Изначально DECT рассматривался только, как телефонная система, однако уже на первых шагах стандартизации было принято решение интерпретировать букву "Т", как аббревиатуру от Телекоммуникации.

Рынок мобильных систем и DECT

Успех сотовых систем в течение последних лет ясно обозначил интерес пользователей к мобильной связи. Рынок мобильных карманных терминалов развивается экстенсивно, и год от года будет стремительно расти. DECT позволяет решить задачи локальной мобильной связи, однако зону покрытия можно расширить, до размеров центра небольшого города. pОсновное назначение DECT систем - места, где он расширяет возможности бизнеса и его эффективность и где качество передачи речи должно обеспечиваться на уровне проводных сетей. В основном это офисы, производственные мастерские, супермаркеты и небольшие магазины. Места, где DECT системы среднего размера могут заменить проводные системы. pВозможно применение DECT как для беспроводной сети фиксированного доступа для жилых кварталов, так и для обеспечения мобильного доступа, с выходом в сеть общего пользования; для обеспечения мобильной связью мест общественного пользования, таких как аэропорты и бизнес - центры.

Перечисленные приложения пересекаются и зачастую возникают смешанные варианты построения и использования DECT систем, например, посетители супермаркета могут получить доступ в сеть общего пользования со своего мобильного терминала используя возможности локальной DECT системы супермаркета. Пример иллюстрирует гибкость и интероперабельность систем, построенных на основе цифровой микросотовой технологии DECT.

Услуги в этом сегменте рынка не ограничивается только речевой телефонией, хотя она является основой. Передача данных с использованием штатного оборудования DECT привлекает как локальных пользователей, так и владельцев сетей общего пользования и малых сетей.

Дополнительные услуги по передаче, например, телеметрии, используя DECT и проводные сети, безусловно, заинтересует учебные центры, исследовательские лаборатории, информационные службы, организации здравоохранения, административные органы, городские службы перевозок.

DECT в сочетании с GSM, Интеллектуальными Сетями (ИС) и ISDN, могут сформировать мощную основу для построения целостных систем Персональных Услуг Связи (pCS). На данный момент это главная задача для Европейских телекоммуникаций.

DECT, будучи европейским стандартом, уже адаптирован в Австралии, США и Гонг-Конге.

Первые реальные продукты появились на рынке в конце 1992 года (Olivetti, Ericsson). Затем к ним добавились Alcatel, De Tewe, philips и Siemens.

Уже первое поколение DECT систем оказалось хорошо продаваемым, около 400 000 комплектов продано до 1995г. и около 1 200 000 комплектов за 1995г.

Европейский стандарт для Беспроводных Цифровых Телекоммуникаций

Требования к аппаратуре DECT, как показано ниже, во многом схожи с требованиями к сотовому оборудованию (например, GSM), и все же отличается от них. В целом можно охарактеризовать DECT систему как сотовую, с малым размером сот (пикосотовая система). pНиже описаны основные характеристики и свойства DECT, без излишних технических подробностей.

Основные стандарты и сценарии открытого доступа и единого (универсального) доступа

DECT стандарты образуют широкий набор требований, состоящий из требований общего плана, открытого и универсального сценариев доступа, Модулей аутентификации, DECT сценариев, правил тестирования и регулирующих административных документов.

Вопросы освещены далее в отдельных разделах и включают в себя технические отчеты ETSI (ETRs) по DECT. В конце статьи представлен неполный обзорный список составляющих элементов стандарта.

Базовый интерфейс "DECT Common Interface" (CI), ETS 300 175, в комплексе с "Тестовой спецификацией проверки соответствия DECT "I-ETS 300 176, составляют основу стандарта, так как они содержат всю основную информацию, необходимую для производства оборудования DECT. Описание базового интерфейса состоит из девяти отдельных разделов:

Общее описание.
Физический уровень.
Уровень управления средствами доступа.
Уровень управления данными.
Уровень сетевого взаимодействия.
Уровень идентификации и адресации.
Средства обеспечения безопасности.
Уровень кодирования и передачи речи.
Сценарий открытого доступа. (public Access profile, pAp)

Тестовая спецификация

pЗатрагивает, в основном, радиоинтерфейс и передачу голоса и является основой нескольких административных регулирующих документов (см. ниже).

В то время, когда первый вариант уже был принят, было принято решение дополнить и переработать I-ETS учитывая накопленный к этому моменту опыт создания DECT систем. Процесс по обновлению стандарта начался в 1994 году и привел к появлению Второй (настоящей) редакции и нового стандарта "Ретрансляционное оборудование DECT" (DECT Wireless Relay Stations).

"Сценарий открытого доступа" (pAp)

Описывает работу DECT систем в качестве радиоинтерфейса сети общего пользования. Типичный пример - сеть "Telepoint", то есть обеспечение сервиса на уровне сотовой сети, но при малой площади покрытия (пикосоты). Сервис касается как входящих, так и исходящих звонков. Другой пример - альтернатива оборудованию фиксированного проводного доступа.

Позже специалисты пришли к выводу о необходимости включения в документы по стандарту положения об интероперабельности DECT оборудования (в отношении передачи речи). Для регулирования этого вопроса был разработан Сценарий Универсального Доступа (Generic Access profile, GAp). pAp и GAp, в значительной степени пересекались, что привело, в конечном счете, к поглощению pAp и включению в состав GAp разделов, касающихся открытого доступа.

После принятия стандарта к нему были добавлены документы, описывающие порядок управления мобильностью (Cordless Terminal Mobility, CTM), для использования DECT в комплексе с фиксированными проводными сетями. В настоящее время GAp является одним из важнейших свойств DECT. Все оборудование, пригодное для передачи речи с полосой 3.1 КГц, должно соответствовать GAp, что обеспечивает его интероперабельность во всех приложениях и конфигурациях.

Модуль Аутентификации DECT (DECT Authentication Module)

Аутентификация важна для систем, использующих мобильные терминалы. Это основа для правильной и полной тарификации всех соединений. Решение этих задач поддерживается модулем DAM, который может применяться в виде SIM - карты (Subscriber Identity Module).

DAM может быть интегрирован в мобильный терминал. В настоящее время допускается поддержка уровня DAM за счет средств SIM - карты, но не наоборот. Это вызвано тем, что SIM технология регламентируется GSM операторами согласно "GSM Меморандума Взаимопонимания".

Существует специальный стандарт DAM, prETS 300 331, которй был принят голосованием.

DECT сценарии (DECT profiles)

В списке терминов "Взаимодействие Открытых Систем" (OSI), Сценарий определяется как комбинация одного или более стандарта, и, где применимо, определенных классов, комплексов, функций и параметров из этих стандартов, необходимых для обеспечения работоспособности основных функций (например, для обеспечения интероперабельности). pDECT сценарии имеют несколько предназначений:

Описание взаимодействия с фиксированными сетями типа ISDN, GSM pLMN, X.25, и так далее.
Учитывая наличие GAp/pAp, описание взаимодействия смешанных сетей GSM/DECT.
Взаимодействие с ISDN и передача данных в пределах DECT.

Смешанный DECT/GSM сценарий определяет использование GSM сервиса через DECT радиоинтерфейс, то есть осуществление доступа с DECT терминала в сеть GSM. В свою очередь сотовый оператор имеет дополнительный доступ к ресурсам и пользователям сети DECT.

DECT/ISDN сценарий регламентирует два различных случая передачи стандартного ISDN сервиса через DECT радиоинтерфейс: "Конечный пользователь" и " Опосредованный пользователь".

В случае конечного пользователя ISDN сервис адресуется абоненту DECT.
В случае опосредованного пользователя ISDN сервис регенерируется на точке выхода из DECT системы для передачи дальше опосредованному пользователю.

pВ обоих случаях DECT является лишь прозрачной средой дставки ISDN сервиса абоненту.

В сценариях информация сгруппирована либо по тематике, либо общим списком, а так же по типу сервиса (например, по скорости обмена).

Спецификации тестирования.

Первая спецификация для проверки на соответствие была I-ETS 300 176. Она, в основном, касалась радиоинтерфейса, однако затрагивала и качество передачи речи. Каждый сценарий DECT требует тестирования на соответствие требуемым параметрам. Специальные спецификации для тестирования содержат все необходимые пункты для проверки функций и процессов, описываемых в сценарии. Библиотека тестов для общего интерфейса DECT (CI TCL), является гибкой модульной основой всех спецификаций для проверок на соответствие.

Законодательное регулирование

Доступ в сеть общего пользования и использование частотного диапазона требуют законодательного регулированию. В ETSI были разработаны "Технические Основания для Регулирования" (TBRs), которые позже были переработаны Комитетом по Регулированию использования Технических Приложений" (TRAC) и "Разрешительным Комитетом по Терминальному Оборудованию" (ACTE).

TBR 6 регламентирует радио параметры.

TBR 10 регламентирует качество передачи речи.

TBR 11 регламентирует сценарии открытого доступа.

Дополнительно разработан стандарт Электромагнитной совместимости для DECT.

Регулирующий документ для DECT GAp содержащийся в TBR/CTR (Common Technical Regulation) был обнародован в начале 1995 года.

Технические отчеты

Немалое количество отчетов можно было бы посоветовать прочитать по каждому разделу DECT стандартов, для уяснения принципов и философии построения систем. pБиблиография в конце статьи содержит достаточно полные ссылки на эти документы.

Направления развития

Процесс стандартизации DECT на сегодняшний день суммировался в принятии основных и дополнительных стандартов для взаимодействия в DECT/GSM системах. Так же были разработаны и одобрены различные TBRs. В сумме стандарты и TBRs составляют основу, позволяющую фирмам заниматься промышленными разработками.

В течение последних лет работа была направлена в основном на прикладные аспекты.

pНа стадии голосования находятся три стандарта, а десять уже одобрены и открыты для пользователей.

В первых черновых документах значились 12 стандартов, которые были переданы в Технический Подкомитет по Радиооборудованию и Системам №3 (RES 3) для одобрения в июне 1995.

Всего несколько лет назад были стандартизованы основные положения для DECT и его первых приложений. Но с тех пор принято большое количество прикладных стандартов, регламентирующих взаимодействие различных типов сетей и протоколов. Такое бурное развитие, хочется верить, позволит и дальше развивать технику микросотовой связи, обеспечивая пользователей высококачественными услугами в самых разных областях.

Библиография

Существует немалое количество документов описывающих DECT в целом, структуру, качества и работу. Некоторые сценарии подробно описаны в соответствующих ETRs, с точным описанием всех особенностей их работы. Один из ETR является общим описательным для DECT, и в том числе, указывает взаимосвязь документов в стандарте.

Техническая документация ETSI по стандарту DECT

ETR 015 DECT Tecnical Reports on DECT.
ETR 042 A guide to DECT Features.
ETR 043 DECT Services and Facilities.
ETR 056 DECT System Description Document.

Список стандартов ETSI

ETS 300 175 DECT Common Interface.
I-ETS 300 176 DECT Approval Test Specification.
ETS 300 323 DECT public Access profile, Test Specification.
ETS 300 370 DECT/GSM Interworking profile, Access adn Mappings.
ETS 300 329 EMC standart for DECT equipment (developed by RES-09).

Документы

prETS 300 331 DECT Authentication Module.
prETS 300 435 DECT Data profile, A, B/1 services.
prETS 300 444 DECT Generic Access profile.

Документы для открытого пользования

prETS 300 434 DECT/ISDN interworking profile; End System Configuration.
prETS 300 466 DECT/GSM interworking profile; Service Requirments.
prETS 300 474 DECT Generic Access profile ICS.
prETS 300 476 DECT CI pICS.
DECT/GSM interworking profile; fixed MSC-Fp interconnection.
DECT Data profile, C/2 services.
DECT Wireless Relay Stations.
DECT Common Iterface Test Case Library (TCL).
DECT GAp Test Specification.

Поскольку статья была написана некоторое время назад, список документов и стандартов существенно расширился. Для получения интересующих документов необходимо сделать запрос в ETSI или оплатить подписку на вновь принимаемые или публикуемые документы по интересующей тематике.

Подписаться на рассылку

Имя:
Email:
Email:

Тел.: (495) 22-33-8-77. E-mail: