29. RTF. Postać sygnału radiowego w systemie TETRA

W systemie TETRA wykorzystano modulację π/4 DQPSK o przepływności 36 kbit/s. Odstęp międzykanałowy wynosi 25 kHz. 1 rozmowa wykorzystuje 1 kanał. Do TD można wykorzystać do 4 kanałów(Multi-slot data, do 7,2 kb/s na kanał). Odstęp dupleksowy wynosi 10 MHz.

29. RTF. Usługi systemu TETRA

System TETRA oferuje wiele usług w trybie komutacji pakietów jak i kanałów.  

Teleusługi oferują pięć różnych połączeń głosowych:

• połączenie indywidualne

• połączenie grupowe

• połączenie bezpośrednie

• połączenie grupowe z potwierdzeniem

• połączenie rozsiewcze 

Usługi przenoszenia oferują:

• transmisję cyfrową danych i głosu z szybkością od 7,2 do 28,8 kbit/s

• pakietową transmisję typu punkt-punkt

• pakietową transmisję w trybie bezpołączeniowym w formacie punkt-punkt.

 Dodatkowe usługi systemu TETRA:

• Wywołanie autoryzowane

• Wybór strefy

• Priorytet dostępu

• Wywołanie priorytetowe

• Połączenie po zwolnieniu

• Wywołanie priorytetowe z przerwaniem

• Podsłuchiwania rozmowy

• Podsłuchiwanie jawne

• Dynamiczny p[przydział numeru grupowego

29. RTF. Sposób kodowania sygnału mowy w TETRA

Do kompresji sygnału używany jest algorytm ACELP, który idealnie nadaje się do kompresji sygnału mowy. Koder został wyposażony w funkcje redukcji szumów oraz tła akustycznego, które występuję w otoczeniu rozmówcy.

W terminalu TETRA analogowy sygnał mowy jest cyfryzowany w 14-

bitowym, liniowym przetworniku A/C. Następnie sygnał cyfrowy o przepływności

112 kbit/s jest kodowany w koderze ACELP, na wyjściu którego uzyskuje się

sygnał informacyjny o przepływności 4,56 kb/s. Detekcję i korekcję błędów

transmisji w kanale radiowym zapewniają informacje nadmiarowe wprowadzane

przez koder kanałowy. Uzyskane w ten sposób dane są formowane w bloki. W

multiplekserze z bloków tworzona jest ramka TDMA, która przesyłana jest do

modulatora. Odbiornik odbiera sygnał wielkiej częstotliwości w kanale radiowym.

Po detekcji i zamianie na strumień binarny w demultiplekserze wyodrębniany

jest żądany kanał fizyczny (szczelina czasowa). Po detekcji i korekcji błędów

następuje dekodowanie sygnału mowy i zamiana do postaci analogowej.

29. RTF. Struktura ramki w systemie TETRA

Sygnał TDMA jest nadawany w formie ramek (rys. 3). Długość ramki wynosi 56,67 ms, każda ramka ma 4 szczeliny czasowe długości 14,167 ms, zawierające po 510 bitow informacji. Stosowane są też półszczeliny (subslots) po 255 bitow każda. Osiemnaście ramek tworzy wieloramkę (multiframe) długości 1,02 s, natomiast 60 wieloramek – hiperramkę (hyperframe) długości 61,2 s, która określa czas nadawania podczas jednego dostępu do sieci. Wprowadzono także stałą kompresję, dzięki której sygnały, które mieściłyby się w 18 ramkach, zajmują 17 ramek, a pozostałą osiemnastą przeznaczono do sygnalizacji.

29. RTF. Tryb DMO

DMO (Direct Mode Operation) – tryb bezpośredni, w którym radiotelefony komunikują się ze sobą bezpośrednio (bez udziału infrastruktury) lub za pośrednictwem przekaźnika (stacji retransmisyjnej), podobnie jak obecnie w tzw. sieciach konwencjonalnych,

29. RTF. Tryb Dual Watch

Tryb Dual Watch – tryb ten umożliwia terminalowi gdy jest połączony z innym terminalem w trybie DMO przyjmować informacje (gdy jest w zasięgu stacji bazowej TETRA) o wywołaniu dla trybu trankingowego w sieci TETRA.

29. UKF. Omówić sposób propagacji fal UKF i zjawiska towarzyszące tej propagacji

Propagacja troposferyczna

Propagacja fal ultrakrótkich, w najniższych warstwach atmosfery ziemskiej jest uzależniona od warunków meteorologicznych, które powodują załamywanie się fal radiowych w troposferze. Wpływ troposfery na zachodzącą w niej refrakcję fal radiowych określa współczynnik refrakcji troposferycznej.

Przenikalność dielektryczna powietrza zależy od jego wilgotności, ciśnienia atmosferycznego i temperatury. Wartość gradientu współczynnika refrakcji zmienia się w dużym zakresie, wpływając na zmianę stopnia załamywania się fal elektromagnetycznych. Powoduje to zwiększenie lub skrócenie zasięgu stacji nadawczej. Troposferę standardową definiują następujące wartości:

• ciśnienie powietrza 1013 hPa,

• ciśnienie pary wodnej 1000 Pa,

• spadek ciśnienia pary o 330 Pa ze wzrostem wysokości o jeden kilometr,

• spadek temperatury o 6 stopni celsjusza ze wzrostem wysokości o jeden kilometr.

Prędkość propagacji fal rośnie z wysokością, powodując niewielkie zakrzywienie ich toru do powierzchni ziemi. Efektem jest pewien wzrost zasięgu nadajnika ultrakrótkofalowego poza horyzont geometryczny na odległość tzw. horyzontu radiowego. Przy wyznaczaniu efektywnego zasięgu nadajnika UKF stosuje się pojęcie horyzontu radiowego, określanego wzorem uwzględniającym wpływ refrakcji standardowej.

Gdy refrakcja troposferyczna jest większa od standardowej, co ma miejsce, gdy przenikalność dielektryczna szybko maleje z wysokością, fala w większym stopniu ugina się do powierzchni ziemi i zasięg nadajnika ultrakrótkofalowego wzrasta znacznie poza horyzont radiowy. Refrakcja taka nazywa się dodatnią. Może wystąpić również refrakcja ujemna. Powstaje ona, gdy przenikalność dielektryczna powietrza szybko rośnie z wysokością, co zachodzi, gdy wilgotność powietrza silnie wzrasta z wysokością lub gdy temperatura szybko obniża się ze wzrostem wysokości. Przy refrakcji ujemnej tor fal ulega zakrzywieniu ku górze, zmniejszając zasięg nadajników. Zjawisko refrakcji ujemnej występuje znacznie rzadziej od refrakcji dodatniej i praktycznie zachodzi jedynie w ekstremalnych warunkach atmosferycznych. Dobowe wahania gradientu współczynnika refrakcji i jednoczesne fluktuacje natężenia pola występują często latem, podczas pogodnych, bezchmurnych dni, gdy powierzchnia ziemi silnie ogrzewa się podczas dnia, a w nocy intensywnie ochładza. Przyziemne warstwy powietrza, ogrzewające się od powierzchni ziemi wywołują konwekcję oraz turbulentny ruch powietrza ku górze, powodując mieszanie się mas powietrznych. Po zachodzie słońca turbulencja powietrza powoli maleje. Następuje szybkie oziębienie się powierzchni ziemi oraz towarzyszące mu znacznie szybsze ochłodzenie się przyziemnych warstw powietrza w porównaniu z górnymi.

Propagacja jonosferyczna

Jonosfera wpływa na propagację fal ultrakrótkich przez refrakcję w warstwie F2 w okresach wzmożonej aktywności słonecznej oraz przez refrakcję w obszarze jonizacji sporadycznej F1 ponadto przez rozproszenie jonosferyczne i odbicia od sporadycznie tworzącej się warstwy Es. Obserwacje rozchodzenia się fal ultrakrótkich doprowadziły do wniosku, że spośród stałych warstw jonosferycznych najpoważniejszą rolę w propagacji jonosferycznej odgrywa warstwa F2. Częstotliwości ulegające refrakcji w warstwie F2 w okresach dużej aktywności słonecznej leżą w zakresie 50 do 60 MHz. Niewielką rolę odgrywa warstwa F1, w której refrakcja fal ultrakrótkich zachodzi tylko wyjątkowo, na małych szerokościach geograficznych, w godzinach południowych w okresach maksymalnej aktywności słonecznej. Okresowo w jonosferze na wysokości obszaru E pojawia się silnie zjonizowana warstwa, zwana warstwą sporadyczną Es. Propagacja poprzez warstwę Es ma miejsce w strefie równikowej, w obu strefach umiarkowanych i w obu strefach zorzy polarnej. W każdym z tych obszarów największe prawdopodobieństwo odbić sporadycznych osiąga swoje maksimum w innej porze doby. W strefie umiarkowanej odbicia od warstwy Es zachodzą wyłącznie w porze dziennej, z jednakową intensywnością w ciągu całego roku. Przeciwne zjawisko obserwuje się w strefach zorzy polarnej, gdzie maksimum odbić sporadycznych przypada na porę nocną. W strefach umiarkowanych dalekosiężna propagacja fal ultrakrótkich za pośrednictwem warstwy Es pojawia się najczęściej w okresie letnim (maj-wrzesień) w godzinach dziennych, tj. od 10 do 15 , niekiedy drugie dobowe maksimum ma miejsce między godziną 17 a 23. Zasięg propagacji sporadycznej fal ultrakrótkich poprzez warstwę Es praktycznie jest ograniczony do 2000 km. tj. do jednego skoku fali.