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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Qu'est-ce que le DECT. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Téléphonie La création de la norme DECT (Digital Enchanced Wired Telecommunications - une norme numérique flexible pour les communications sans fil) peut être envisagée en juin 1992, lorsqu'elle a été approuvée par l'Institut européen de normalisation ETSI. Il est désormais accepté dans plus de 100 pays à travers le monde. L'équipement DECT a un large éventail d'applications : des téléphones domestiques sans fil unicellulaires (Fig. 1) aux PBX sans fil multicellulaires (Fig. 2 ; terminaux d'abonnés au premier plan, derrière eux se trouvent deux stations de base et un contrôleur) et sans fil systèmes d’accès. La norme définit la technologie d'accès radio pour transmettre des informations sous forme numérique sur une distance allant jusqu'à 10 km. Il prend en charge les communications vocales, fax et données.
La norme est basée sur l'utilisation de méthodes numériques modernes de traitement et de transmission d'informations. Il s'agit tout d'abord de l'accès multiple par répartition dans le temps TDMA (Time Division Muptiple Access), offrant un faible niveau d'interférences radio et une capacité élevée du système (jusqu'à 100 XNUMX utilisateurs), une modulation adaptative différentielle par impulsions codées ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation ), permettant une transmission vocale de haute qualité, une sélection dynamique de canal/une allocation dynamique de canal DCS/DCA (Dynamic Channel Selection/Allocation), offrant la possibilité de sélectionner le meilleur canal radio disponible dans n'importe quel mode de fonctionnement de l'appareil sans fil et assurant une communication stable protégée contre les écoutes non autorisées. La norme DECT contient des protocoles qui définissent l'interaction avec des réseaux tels que RNIS et GSM, ainsi qu'un protocole qui garantit la compatibilité entre les terminaux d'abonnés sans fil produits par différents fabricants. L'avantage des systèmes fonctionnant selon cette norme est que, selon la décision du Comité d'État pour les radiofréquences de la Fédération de Russie du 26.08.97 août 39 (Protocole 7/XNUMX), ils peuvent fonctionner sans obtenir d'autorisation spéciale pour utiliser les fréquences attribuées. . Les systèmes DECT assurent le support des abonnés au sein d'un réseau donné, et il est important de synchroniser tous les ports radio des stations de base fonctionnant dans les limites de ce réseau. Le code multifréquence à double tonalité (DTMF) est utilisé pour transmettre des informations de localisation de l'abonné. Lors de l'utilisation d'une technologie d'accès radio assurant la mobilité, il est nécessaire de résoudre les problèmes de sécurité des informations transmises. La norme DECT prévoit à cet égard les mesures nécessaires pour contrer d'éventuelles tentatives d'accès non autorisé et d'écoute clandestine. Par exemple, il a introduit des protocoles d’enregistrement et d’authentification efficaces et amélioré le codage des informations transmises. Expliquons ce qu'est « l'enregistrement ». Il s'agit du processus par lequel le système accepte un combiné mobile DECT particulier pour le service. L'opérateur de réseau ou le fournisseur de services informe l'utilisateur du combiné DECT (ci-après nous l'appellerons l'unité radio d'abonné (SRU), une clé d'enregistrement secrète (code PIN), qui doit être saisie à la fois dans l'unité radio de base (SRU ) et dans le SRU avant le début de la procédure d'enregistrement. En règle générale, le code PIN ne peut être utilisé qu'une seule fois, ce qui minimise le risque d'accès non autorisé. Une fois la communication radio établie, il est déterminé des deux côtés que la même clé a été Ensuite, après avoir échangé des informations d'identification, les deux parties calculent une clé d'authentification secrète qui est utilisée à chaque fois qu'une connexion est établie. Un combiné mobile DECT peut être enregistré sur plusieurs stations de base. A chaque session d'enregistrement, l'ARB calcule une nouvelle clé d'authentification associée au réseau sur lequel il est enregistré. De nouvelles clés et informations d'identification du réseau sont ajoutées à la liste stockée dans l'EPIRB, qui est utilisée pendant le processus de connexion. Les combinés ne peuvent se connecter qu'à un réseau auquel ils disposent de droits d'accès (les informations d'identification du réseau sont contenues dans une liste spéciale). L'authentification d'un combiné DECT peut être effectuée comme procédure standard à chaque fois qu'une connexion est établie. Cela se produit de la manière suivante : le BRB envoie un nombre aléatoire au combiné, ce que l'on appelle une « requête ». L'EPIRB calcule une « réponse » consistant en une combinaison de la clé d'authentification avec le nombre aléatoire obtenu et la transmet à la station de base. Il calcule également la « réponse » attendue et la compare à celle reçue. Selon le résultat de la comparaison, la connexion se poursuit ou la déconnexion se produit. Si quelqu'un veut écouter les informations transmises via l'interface radio, alors pour voler la clé d'authentification, il doit connaître l'algorithme permettant de déterminer la clé à partir de la « demande » et de la « réponse ». La détermination de l’algorithme « inverse » est une procédure laborieuse et très coûteuse. Assurer le secret des informations transmises est possible en cryptant les données pendant la transmission. Dans ce cas, la même clé de chiffrement peut être utilisée que pour l'authentification ARB. Le destinataire l'utilise pour décrypter les informations. Ce processus fait partie de la norme DECT (bien que non obligatoire). Pour les systèmes standard DECT, la plage 1880 1900...12 1,728 MHz est attribuée. Dix de ses fréquences sont utilisées, chacune comprenant 10 canaux duplex à répartition temporelle. L'intervalle entre les fréquences adjacentes est de 24 MHz. Le temps de transmission est divisé en trames de 10 millisecondes composées de 250 intervalles de temps. Chaque abonné se voit attribuer une trame pour l'émission et une pour la réception (duplex, mais pas de fréquence, comme dans les systèmes analogiques, mais de temps). Puissance rayonnée moyenne - XNUMX mW (crête - XNUMX mW). Contrairement aux systèmes cellulaires, où la décision d'attribuer un canal est prise par la station de base et le canal est attribué pour toute la durée de la connexion, dans DECT la sélection du canal est effectuée par le combiné, et pendant la conversation ce canal change presque en continu. Ce mode de fonctionnement est appelé sélection dynamique continue des canaux - CDSC. L'EPIRB transmet en permanence, sur au moins un canal, un signal contenant les informations de service nécessaires à l'établissement d'une connexion, agissant ainsi comme une balise pour l'EPIRB. La transmission peut faire partie d’une connexion active ou être inactive. Les EPIRB connectées à la transmission de la balise analyseront les informations transmises et détermineront si elles ont des droits d'accès au système, si les capacités du système correspondent aux services requis par l'EPIRB et si l'EPIRB a la capacité disponible pour établir des communications radio avec l'EPIRB. Tous les équipements DECT scannent régulièrement toutes les chaînes radio gratuites au moins une fois toutes les 30 s. Le scan mesure le signal RF local. Ce processus s'exécute en arrière-plan et crée une liste de canaux libres et occupés (RSSI : liste d'indication de la force du signal reçu), un pour chaque combinaison créneau horaire/opérateur qui sera nécessaire lors de la sélection d'un canal. La plage horaire gratuite n’est pas encore utilisée pour l’émission ou la réception. Dans la liste RSSI, les valeurs d'intensité du signal faibles indiquent des canaux libres sans interférence, et les valeurs élevées indiquent des canaux occupés ou interférences. À l'aide des informations RSSI, l'EPIRB ou le BRB peuvent sélectionner le canal optimal (le moins d'interférences) pour établir une nouvelle liaison de communication. Les canaux avec les valeurs RSSI les plus élevées sont constamment analysés par l'EPIRB pour vérifier que la transmission provient d'une station de base à laquelle elle dispose de droits d'accès. Le fonctionnement de l'EPIRB est synchronisé avec l'EPIRB ayant le signal le plus fort, tel que défini par la norme DECT. Les canaux avec les valeurs RSSI les plus basses sont utilisés pour établir un contact radio avec l'EPIRB si l'utilisateur de l'EPIRB décide d'établir la communication, ou dans le cas où un appel entrant est signalé au combiné mobile DECT en recevant un message de recherche de personnes (pas pour voix). Dans une station de base DECT, lors de la sélection d'un canal pour établir la transmission vers la balise, des canaux avec de faibles valeurs RSSI sont utilisés. Un mécanisme dynamique de sélection et d'attribution des canaux garantit que la communication est toujours établie sur le canal disponible le plus clair. Grâce à l'utilisation de CDCS, la planification des fréquences n'est pas nécessaire dans les systèmes DECT. La solution à ce problème est transférée à l'EPIRB, ce qui simplifie l'installation de tels systèmes et permet également, si nécessaire, d'augmenter le nombre total de canaux en ajoutant simplement de nouvelles stations de base. Voyons maintenant comment est passé un appel depuis un abonné (appel sortant). Il a déjà été dit que l'initiative du choix des communications radio dans les applications DECT de base appartient toujours à l'EPIRB. Grâce à la sélection dynamique des canaux, il sélectionne le meilleur disponible et communique avec le BRB dessus. Afin que le BRB détecte les tentatives d'établissement de communication depuis l'EPIRB, leur fonctionnement est synchronisé à l'aide des informations de service transmises en permanence par la station de base. Sur la base de ces informations, l'EPIRB peut déterminer exactement quand l'EPIRB est accessible avec succès sur le canal sélectionné. Pour garantir que l'EPIRB peut utiliser les dix porteuses RF DECT, l'EPIRB analyse en permanence ses canaux de réception inactifs de manière séquentielle pour détecter les tentatives de communication de l'EPIRB. Lorsqu'un appel entrant arrive à l'EPIRB, le réseau d'accès lui envoie l'identifiant correspondant via le canal de radiomessagerie. L'EPIRB, après avoir reçu un message de recherche de personnes avec son identifiant, établit un canal radio pour desservir l'appel entrant, en utilisant la même procédure que lors de l'établissement d'une connexion sortante. Lors de l'établissement d'une connexion dans les systèmes DECT, une transition de cellule à cellule est assurée sans rompre la connexion. Le processus par lequel cela se produit est appelé « transfert » et constitue un mécanisme permettant d'éviter les canaux sensibles aux interférences ou les canaux avec une faible puissance de signal. Les EPIRB peuvent s'éloigner d'une connexion interférente tout en établissant simultanément une deuxième connexion sur le canal nouvellement sélectionné. Premièrement, les deux connexions radio sont prises en charge, des informations vocales identiques y sont transmises et la qualité de la connexion est analysée. Ensuite, après un certain temps, la station de base détermine quelle connexion a la meilleure qualité, libérant ainsi un autre canal. Et enfin, un peu sur les perspectives d'évolution de la norme. DECT renforce sa position. Aujourd'hui, la part de marché des téléphones DECT parmi tous les radiotéléphones domestiques s'élève à 53 % en Europe. Parmi toutes les normes utilisées pour créer des réseaux d'accès sans fil (Wireless local loop - WLL), elle est leader, occupant 32 % du nombre total de lignes installées. Les ventes totales en 2000 devraient s'élever à environ 30 millions de terminaux. La possibilité d'interaction de cette norme avec le GSM (puisqu'ils sont tous deux basés sur la transmission numérique utilisant la technologie TDMA) est prometteuse pour le développement du DECT. Combinant les capacités des systèmes DECT, qui gèrent un trafic important, mais imposent des restrictions sur la vitesse de déplacement de l'abonné, et du GSM, qui ont une capacité inférieure, mais offrent aux abonnés la possibilité de voyager en voiture ou en train et d'assurer le roaming , a permis de créer un terminal d'abonné bimode. Il fonctionne selon la norme DECT tant que l'abonné se trouve dans la zone de service radio du système DECT dans laquelle il est enregistré. Dès que l'abonné quitte cette zone, le radiotéléphone passe automatiquement en fonctionnement au standard GSM. L'intégration des deux normes devrait jouer un rôle dans la personnalisation des communications. L'une des applications possibles du DECT - l'organisation de l'accès radio des abonnés - permet aux opérateurs de minimiser les coûts initiaux et d'augmenter progressivement la capacité du réseau grâce aux revenus tirés de son exploitation, ce qui contribuera également à la popularité de la norme. Lors de la mise en œuvre de systèmes standards DECT, nous vous recommandons de vous familiariser avec les documents réglementant cette activité. Il s'agit de la décision du Comité d'État des radiofréquences de Russie du 26.08.96 août 39 (Protocole n° 7/1880) « Sur l'utilisation de la bande de fréquences 1900 128-13.11.96 27.04.98 MHz pour les équipements de communication téléphonique sans fil de technologie DECT » ; Arrêté du ministère des Communications de Russie n° 6 du 2 novembre 1880 « Sur la procédure d'introduction des équipements DECT sur les réseaux de télécommunications russes » ; décision du Comité d'État des radiofréquences de Russie du 1900 avril 134 (Protocole n° 11.08.98/XNUMX) « Sur l'utilisation de la bande de fréquences radio XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX MHz pour les équipements DECT » ; Arrêté du Comité d'État pour les communications de Russie n° XNUMX du XNUMX août XNUMX « Sur la procédure d'introduction des équipements DECT sur les réseaux de télécommunications russes ».
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