TETRA-Digitalfunk

Der öffentliche Mobilfunk hat sich seit der Einführung des Global Systems for Mobile Communications (GSM) zu einem allgemeinen und selbstverständlichen Kommunikationsmittel des überwiegenden Teils der Bevölkerung entwickelt. Gut eine Dekade später steht in vielen europäischen Staaten die Migration der Analogfunksysteme professioneller Teilnehmer hin zu digitalen Bündelfunknetzen an. Bündelfunknetze sind auch Mobilfunknetze, die aber eine Vielzahl von Diensten für die Gruppenkommunikation unterstützen. 

Bei konventionellen analogen Funksystemen wird jedem Dienst und/oder jedem Teilnehmer ein bestimmter Funkkanal für die gesamte Zeit fest reserviert. Bei Bündelfunksystemen werden dagegen die Frequenzen den einzelnen Teilnehmern und Diensten dynamisch zugeordnet, d.h. vielen Teilnehmern wird gemeinsam ein Kanalbündel zur Verfügung gestellt. Durch den so genannten Bündelgewinn wird die Spektrumseffizienz erhöht. Digitale Bündelfunksysteme zeichnet eine deutlich bessere Übertragungsqualität, höhere Sicherheit und höhere technische Verfügbarkeit aus.

Mit Terrestrial Trunked Radio (TETRA) hat das European Telecommunications Standard Institute (ETSI) einen zellularen Mobilfunkstandard entwickelt, der die Anforderungen der professionellen Mobilfunker erfüllt. TETRA-Netze unterstützen mobile Sprach- und Datenanwendungen ( einschließlich Internet-Anwendungen ) unter besonderer Berücksichtigung des Kommunikationsbedarfs von Teilnehmergruppen.

Das vom ETSI standardisierte Bündelfunksystem TETRA besteht aus einem standardisierten Funkzugangsnetz und einem Vermittlungsnetz. TETRA besticht vor allem durch extrem schnellen Verbindungsaufbau, durch Gruppenrufe, Prioritätsrufe, End-to-End-Verschlüsselung und die Möglichkeit des DMO (Direktmodus) von Endgerät zu Endgerät ohne, dass hierfür die Netzinfrastruktur oder eine andere funktechnischen Basisstation dazu verwendet werden muss.
TETRA verfügt aber über deutlich mehr Verkehrskapazität für Punkt-zu- Punkt-Kommunikation als beispielsweise Tetrapol. TETRA-Netze kommen daher für professionelle Mobilfunknutzer mit spürbarem Anteil an Punkt-zu-Punkt-Kommunikation (z.B. Datenübertragungen) neben der üblichen Gruppenkommunikation bevorzugt in Frage.
Die europäischen Staaten haben sich darauf verständigt, die grenzübergreifende Zusammenarbeit der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) durch den Aufbau einheitlicher Digitalfunknetze zu verbessern. Nach einem Pilotversuch in Aachen und dem Grenzgebiet zwischen Deutschland, Belgien und den Niederlanden wird ein bundesweites Digitalfunknetz der deutschen BOS aufgebaut und betrieben werden. BD-BOS verwendet den Frequenzbereich von 380-400 MHz. Zu den privaten Nutzergruppen digitaler Bündelfunksysteme gehören neben kleine bis mittelgroße Firmen ( z.B. Taxi- und Transportunternehmen ) vor allem Großfirmen (z.B. Hafenbehörden, Flughafengesellschaften, Automobilhersteller, Energieversorgungsunternehmen) aber auch landesweite große Netzbetreiber wie z.B. Autobahnmeistereien, die den Frequenzbereich von 410-430 MHz nutzen.
TETRA verwendet das TDMA-Verfahren (Time Division Multiple Access), weil sich damit die ohnehin knappen Frequenzen optimal nutzen lassen. Ein 25-kHz-Funkkanal bietet TETRA vier unabhängige Kommunikationskanäle: Ein einzelner Funkkanal wird nur während eines Viertels der Zeit für die Dauer eines Zeitschlitzes (Slot) belegt. Während der anderen Zeit kann der gleiche Funkkanal von anderen Teilnehmern oder Diensten benutzt werden. Bei Bedarf können bis zu vier Slots belegt werden. Von einem einzelnen Teilnehmer kann Sprache und Daten simultan übertragen werden. 
TETRA verfügt über Leistungsmerkmale, die in GSM- bzw. UTMS-Netzen nicht verfügbar sind: 
  • sehr kurze Verbindungsaufbauzeiten < 1 s.
  • simultane Sprach- und Datenkommunikation
  • Zugriffspriorität können von einem vom Dispatcher (Leitstelle) zugewiesen werden
  • DMO - Direktmodus, eine Kommunikation kann zwischen zwei oder mehr Endgeräten ohne Netzinfrastruktur erfolgen
  • dynamische Ruf-Gruppenbildung (DGNA)
  • Pseudo Open Channel, eine beliebige Anzahl von Teilnehmern werden zu einer virtuellen Gruppe zusammengeschaltet und können miteinander kommunizieren
  • Gruppenrufe mit Quittung
  • Late Entry ermöglicht den nachträglichen Eintritt in eine bestehende und verschlüsselte Gruppenkommunikation
  • Anzeige des sprechenden Teilnehmers einer Gruppe
  • Dual Watch ermöglicht beispielsweise einem Teilnehmer als Gast in einer Gruppe zu kommunizieren und gleichzeitig von der eigenen Leitstelle (als Mitglied einer anderen Gruppe) erreichbar zu sein
  • Gateway-Betrieb von Endgeräten zur Funkbereichserweiterung (z.B. in Parkhäusern)
  • Ferndeaktivierung von Endgeräten 

TETRA verfügt über Leistungsmerkmale, die in GSM- bzw. UTMS-Netzen nicht verfügbar sind:

  • sehr kurze Verbindungsaufbauzeiten < 1 s.
  • simultane Sprach- und Datenkommunikation
  • Zugriffspriorität können von einem vom Dispatcher (Leitstelle) zugewiesen werden
  • DMO - Direktmodus, eine Kommunikation kann zwischen zwei oder mehr Endgeräten ohne Netzinfrastruktur erfolgen
  • dynamische Ruf-Gruppenbildung (DGNA)
  • Pseudo Open Channel, eine beliebige Anzahl von Teilnehmern werden zu einer virtuellen Gruppe zusammengeschaltet und können miteinander kommunizieren
  • Gruppenrufe mit Quittung
  • Late Entry ermöglicht den nachträglichen Eintritt in eine bestehende und verschlüsselte Gruppenkommunikation
  • Anzeige des sprechenden Teilnehmers einer Gruppe
  • Dual Watch ermöglicht beispielsweise einem Teilnehmer als Gast in einer Gruppe zu kommunizieren und gleichzeitig von der eigenen Leitstelle (als Mitglied einer anderen Gruppe) erreichbar zu sein
  • Gateway-Betrieb von Endgeräten zur Funkbereichserweiterung (z.B. in Parkhäusern)
  • Ferndeaktivierung von Endgeräten

 

TETRA verfügt über folgende Dienste:

  • Individual Call und Individual Messaging (Sprach- oder Datenübertragung Punkt-zu-Punkt)
  • Group Call und Multipoint Messaging (Sprach- oder Datenübertragung Punkt-zu-Mehrpunkt
  • Broadcast Call und Broadcast Messaging (Sprach- oder Datenübertragung wie Rundfunk)

 

Folgende Datendienste sind in TETRA verfügbar:

  • Status Message (Statusübertragung)
  • Short Data Message sind Kurzdatenübertragungen, ähnlich wie SMS, in TETRA SDS genannt
  • Circuit Switched Data Service (CSDS) ist ein kanalvermittelter (leitungsvermittelter) Datendienst – wird aber nicht in allen Tetra Systemen implementiert
  • Packet Switched Dataservice (PDS) ist ein paketvermittelter Datendienst

 

Der kanalvermittelte Dienst wird in TETRA in drei Übertragungsverfahren angeboten, wobei n (n = 1, 2, 3 oder 4) die Anzahl der Zeitschlitze (Slots) ist, die auf einem Funkträger belegt werden können.

 

  • ungeschützte Datenübertragung mit n × 7200 Bit/s, bis zu 28800 Bit/s
  • geschützte Datenübertragung mit n × 4800 Bit/s bis zu 19200 Bit/s
  • hoch geschützte Datenübertragung mit n × 2400 Bit/s bis zu 9600 Bit/s

 

Der paketvermitteltende Dienst von TETRA unterstützt drei grundsätzlich verschiedene Übertragungsmethoden:

 

  • verbindungsorientierter Paketdatendienst: Es werden X.25-Paketen (ITU-T X.25) von einer Mobilstation zu einer anderen Mobilstation übertragen. Es wird explizit eine logische oder virtuelle Verbindung zwischen zwei Sende- bzw. Empfangsstationen aufgebaut
  • verbindungsloser Paketdatendienst: Es werden unabhängig von weiteren Datenpaketen von einer Mobilstation zu einer anderen adressierten Mobilstation (oder zu mehreren adressierten Mobilstationen) ausschließlich Datagramme übertragen. Hierzu wird keine virtuelle Verbindung aufgebaut
  • TCP/IP: Den Mobilstationen erlaubt dieser TETRA-Datendienst den Zugang zum Internet oder Intranet oder zu Servern die TCP/IP unterstützen. Viele TETRA-Netze unterstützen auch das Wireless Application Protocol (WAP).

 

Unsere Geräte unterstützen selbstverständlich alle hier aufgeführten Datendienste, so dass Sie völlig flexibel Ihre Anwendungen mit uns planen können. Übrigens: Sämtliche, von der Bundesnetzagentur zur Sicherstellung einer effizienten und störungsfreien Frequenznutzung (§2 Abs. 2 Nr. 7 TKG) des Mobilfunkdienstes in Bündelfunktechnik geforderten Normen, wie ETSI EN 303 035-1 und ETSI EN 300 394-1 werden von uns eingehalten. Ebenso werden die allgemeinen Sicherheitsanforderungen für netz-oder batteriebetriebene Einrichtungen der Informationstechnik, der Telekommunikations-Endeinrichtung und für die Infrastruktur des Telekommunikationsnetzes nach DIN EN 60950-1:2003-03 erfüllt.


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