Hacia TETRA Release 2

Aunque la versión TETRA Release 1 (Voz + Datos) ya proporciona una gran variedad de servicios, los recientes progresos imponen la necesidad de evolucionar y mejorar la tecnología actual para satisfacer los requerimientos de los usuarios. Del mismo modo que GSM ha evolucionado a GPRS, EDGE y UMTS/3G, TETRA también necesita evolucionar.

Ya desde 1999, los grupos de trabajo formados tanto por los usuarios como por los suministradores de los equipos en el Comité de TETRA (TC, Tetra Committee) y en la TETRA Association, identificaron las necesidades de evolución de TETRA en varios aspectos, que acabaron plasmándose en los siguientes servicios y funcionalidades estandarizadas a finales de 2005 como parte de TETRA Release 2:

  • Extensión de cobertura del modo de operación troncal (Trunked Mode Operation -TMO- Range Extension).
  • Codec de voz AMR (Adaptive Multiple Rate).
  • Codec de voz MELPe (Mixed Excitation Liner Predictive, enhanced).
  • Servicio de datos TETRA mejorado (TETRA Enhanced Data Service -TEDS-).

Extensión de cobertura del modo de operación troncal (TMO)

La capacidad para operar con TETRA a distancias superiores a 58 km (limitada por la estructura TDMA de TETRA) se requirió por varias organizaciones de usuarios, para posibilitar comunicaciones eficientes Aire-Tierra-Aire (AGA, Air-Ground-Air) mientras se opera en la red principal TMO (modo de operación troncal). Modificando las ráfagas ascendente y descendente, así como los tiempos de guarda, la cobertura de TETRA en modo TMO puede extenderse hasta los 83 km para aplicaciones AGA. Nótese que en el modo de operación directo (DMO, Direct Mode of Operation) no existe ninguna limitación de cobertura debida al TDMA, ya que la sincronización se realiza al comienzo de cada transmisión.

Codec de voz AMR

El codec AMR (Adaptive Multiple Rate), operando en el modo de 4,75 kbps, se ha seleccionado para posibles aplicaciones futuras de TETRA. No obstante, la adecuación del estándar de interfaz aéreo para utilizar el codec AMR se suspendió en el Comité de TETRA hasta que se identifiquen suficientes oportunidades de mercado.

Codec de voz MELPe

El codec de voz MELPe (Mixed Excitation Liner Predictive, enhanced), definido en el estándar de la OTAN STANAG 4591, fue seleccionado por esta organización debido a su reducida tasa de bits (2400 bps), su elevada inmunidad al ruido de fondo y su aceptable calidad de voz. Debido a que TETRA puede ser una tecnología adecuada para determinadas aplicaciones militares, el Comité de TETRA realizó un estudio de viabilidad para evaluar la posible utilización de este codec en las nuevas versiones de TETRA. Los resultados de este estudio arrojaron los siguientes beneficios potenciales:

  • Interoperabilidad con sistemas gubernamentales.
  • Supresión del ruido de fondo.
  • Mejora de la cobertura radio al poderse utilizar los bits sobrantes para mayor profundidad de FEC.
  • Simultaneidad de voz y datos utilizando los bits sobrantes para datos.

No obstante, la forma en la que el codec MELPe se implementaría en TETRA, causaría un incremento del retardo de la voz extremo a extremo, algo que ha de tenerse en cuenta además de los posibles beneficios mencionados. El Comité de TETRA será el encargado de decidir si se incluye o no a este codec en el estándar TETRA.

Servicio de datos TETRA mejorado (TEDS)

El servicio de datos TETRA mejorado (TETRA Enhanced Data Service, TEDS) es un nuevo servicio de datos de alta velocidad que utiliza diferentes anchos de banda de radiofrecuencia y tasas de datos. El servicio TEDS es completamente compatible con TETRA Release 1, lo que facilita los procesos de migración.  Se ha optimizado para realizar un uso eficiente de las bandas de radiofrecuencia por parte de todas las aplicaciones de los diferentes segmentos del mercado.

Los anchos de banda de RF soportados por TEDS son de 25 kHz, 50 kHz, 100 kHz y 150 kHz.

Los esquemas de modulación soportados por TEDS son:

  • Pi/4 DQPSK para el canal de control común entre TETRA voz+datos y TEDS (15,6 kbps).
  • Pi/8 D8PSK para fases iniciales de la migración que requieran un incremento moderado de velocidad (24,3 kbps).
  • 4 QAM para el establecimiento de enlaces eficientes al límite de la cobertura (entre 11 y 90 kbps).
  • 16 QAM para velocidades moderadas (entre 22 y 179 kbps).
  • 64 QAM para velocidades altas (entre 33 y 269 kbps).

En cada caso, las tasas más altas, calculadas para canales de 4 timeslots, se consiguen con los canales de RF de mayor ancho de banda.

Mediante la selección adaptativa de los esquemas de modulación, los anchos de banda de RF y la codificación acorde a las condiciones de propagación, se pueden esperar tasas de datos de entre 10 y 500 kbps desde el punto de vista del usuario. Para facilitar la migración a TEDS, se han respetado al máximo las características de la pila de protocolos TETRA y de la estructura TDMA. TEDS también permite el uso de hasta 8 aplicaciones multimedia y la negociación de varios parámetros de calidades de servicio (QoS) para aplicaciones de datos que requieran tiempo real, como voz digital, vídeo y telemetría: velocidad de datos, retardo, prioridad y fiabilidad. Para el despliegue de TEDS se podrán utilizar así mismo las celdas sectorizadas ya existentes.

Un punto a tener en cuenta es que la saturación actual del espectro de RF en el que trabaja TETRA hará que el despliegue de canales de 150 kHz sea lento y que inicialmente con toda probabilidad el servicio se limite a canales de 50 kHz.

Fuente: TETRA Association.

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