Стандарт TETRA представляет собой стандарт цифровой транкинговой радиосвязи. Разработан и внедрен Европейским институтом стандартов электросвязи (ETSI) с целью организации современной цифровой связи для государственных и транспортных структур, в том числе для служб, ответственных за обеспечение общественной безопасности. Первоначально название стандарта расшифровывалось как Trans-European Trunked RAdio, в дальнейшем, в 1997 году было изменено на TErrestrial Trunked RAdio (в переводе на русский — «Наземное транкиноговое радио»). Надо отметить, что вторая расшифровка аббревиатуры более полно отражает принцип и функции этого цифрового стандарта, используемого в радиостанциях не только в Европе, но и в других регионах мира.
Первая версия стандарта TETRA находилась в разработке в период с 1994 по 1996 год в качестве замены морально устаревшего на тот момент аналогового стандарта MPT 1327. Стандарт с самого начала разрабатывался на открытой основе. Одна из главных целей состояла в том, чтобы сделать возможным взаимодействие оборудования от различных производителей. Все заинтересованные компании, вступившие в сообщество MoU TETRA, получают доступ к спецификациям стандарта и работают над выпуском оборудования в соответствии с требованиями TETRA к аппаратуре, что позволяет создавать новые конкурентные решения.
Технические особенности стандарта TETRA
В цифровом стандарте TETRA для сжатия передаваемой информации в условиях ограниченного диапазона частот используется метод TDMA. Аббревиатура расшифровывается как Time Division Multiple Access, то есть «множественный доступ с разделением по времени». При использовании TDMA несколько пользователей пользуются одним и тем же частотным каналом в разные промежутки времени. В стандарте TETRA один частотный канал шириной 25 кГц подразделяется на четыре пользовательских канала, что соответствует высокой эффективности использования частотного ресурса.
Каждый канал предназначен для передачи голоса или данных со скоростью до 7,2 кбит/с, а суммарная скорость потока составляет 28,8 кбит/с. Дуплексный режим работы предусмотрен для организации телефонной связи. Параметры радиоинтерфейса строго стандартизированы, что и обеспечивает совместимость.
Одна из особенностей стандарта TETRA — разные частотные диапазоны, выделенные странами под использование оборудования. Так, в Европе коммерческие организации могут использовать оборудование TETRA на частотах 410-430/450-470 МГц, а службы безопасности — частотные диапазоны 380-385 и 390-395 МГц. В Китае под работу оборудования TETRA выделены частоты 806-870 МГц. В России системы TETRA используют несколько частотных поддиапазонов в диапазоне UHF, а именно частоты от 412 до 417 МГц, от 422 до 427 МГц, от 450 до 453 МГц и от 460 до 463 МГц.
Абонентское оборудование стандарта TETRA работает в двух режимах:
- TMO или режим транкинговой связи. Используется при нахождении абонента в зоне покрытия базовой станции. Режим оптимизирован под передачу голоса и пакетных данных;
- DMO или режим прямой передачи. Используется для связи между рациями, поддерживающими стандарт TETRA вне зоны покрытия базовых станций. При этом у пользователя доступны не все функции, но сохраняется возможность проведения индивидуальных или групповых вызовов с абонентами, находящимися поблизости.
Распределенная инфраструктура сетей TETRA обеспечивает быстрые вызовы и отказоустойчивость. Система включает базовые станции и мобильные терминалы, а также различное оборудование для управления и обслуживания.
Преимущества оборудования TETRA
В основном оборудование TETRA сравнивается со стандартами мобильной связи, так как фактически предлагает пользователям похожий функционал на основе использования базовых станций и ретрансляторов. Но при этом оборудование TETRA:
- может работать в прямом режиме связи непосредственно между абонентскими устройствами, как обычные рации, что невозможно, например, в стандарте GSM. Оказавшись вне зоны работы репитеров, пользователи раций TETRA просто свяжутся между собой;
- рации стандарта TETRA, находящиеся на краю зоны действия сети, можно использовать для ретрансляции данных оборудованию, находящемуся вне зоны действия базовых станций и ретрансляторов;
- доступна работа радиостанций как в режиме точка-точка, так и в важных для аварийных служб режимах «один ко многим» или «многие ко многим»;
- так как для системы TETRA используется диапазон UHF, то дальность связи раций этого стандарта больше, чем оборудования GSM и прочих высокочастотных устройств.
В стандарт включено описание всех основных и дополнительных услуг, предоставляемых сетями TETRA. Базовые сетевые услуги включают аутентификацию, подключение и отключение абонентов, управление потоком данных, повторное установление связи и роуминг.
Шифрование в стандарте TETRA
Технология предоставляет различным группам пользователей возможность защищенного совместного использования сетей радиосвязи. Для защиты информации пользователей от несанкционированного доступа в стандарте TETRA используется система шифрования TETRA Encryption Algorithm или сокращенно TEA. В настоящее время в стандарте имеется семь алгоритмов разного уровня сложности. Например, TEA1 и TEA4 разрешены для коммерческого использования, но обеспечивают только базовый уровень защиты. TEA2 применяется только для госструктур ЕС, а TEA3 — для госструктур других стран.
Защита стандартов шифрования TETRA обеспечивалась тем, что способы, используемые в системе шифрования, не публиковались до 2023 года, то есть информация сохранялась в тайне. В 2023 года аналитики сообщили, что в алгоритме TEA1 обнаружена процедура, позволяющая раскрывать защитный алгоритм за короткое время на ноутбуке потребительского класса. То есть, если у вас есть серьезные конфиденциальные данные, требующие особенно тщательного отношения к их защите, то стоит подумать о более серьезных алгоритмах и шифровальном комплексе. Например, стоит обратить внимание на оборудование, в котором реализована система защиты AES.
Дополнительные преимущества стандарта TETRA
Тем не менее, несмотря на отдельные проблемы с шифрованием, оборудование стандарта TETRA пользуется заслуженной популярностью, и на сегодняшний день оборудование, разработанное на основе этого стандарта, является одним из наиболее часто используемых. В России на основе стандарта TETRA организована оперативная радиосвязь МЧС, московского и петербургского метрополитенов, а также ряд городских сетей скорой помощи.
Из дополнительных важных достоинств, которые предлагает пользователям оборудование этого стандарта, следует отметить, что рации, поддерживающие стандарт TETRA, нередко оснащаются GPS-навигацией, позволяющей точно получать данные о местоположении, а также осуществлять обмен данных о координатах между пользователями. Для этого используется специальный интерфейс.
Оборудование TETRA обеспечивает эффективное использование доступного частотного диапазона, предлагая пользователям как систему быстрой и стабильной голосовой связи, так и передачу данных. Высокая скорость соединения и гибкие возможности управления абонентами делают стандарт востребованным.
