Presentación de la Asignatura

Transcripción

Sistemas de Telecomunicación Privados
Private Mobile Radio
Índice
• Introducción
– Necesidades de los usuarios
– Situación del mercado
• Sistemas PMR
– Estructura Básica
– Sistemas convencionales
– Sistemas Trunking
• Radio Comunicaciones Privadas
– Walkie-Talkie
– Trunking Analógico
– Trunking Digital
• Diseño de Sistemas PMR
• Caso Práctico
Jose Fco. Monserrat del Río
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Introducción
• PMR: Private Mobile Radio
• Son sistemas Móviles Privados implantados por una
compañía o grupo de usuarios con el objetivo de darse
servicio a ellos mismos
• Otra definición: “Redes de comunicaciones móviles no
conectadas a RTC y utilizadas en general para tareas de
despacho de gestión de flotas en aplicaciones diversas”
• Motivos tradicionales para su implantación:
– Asegurar una cobertura adecuada
– Reducir costes
• En la actualidad la situación es distinta a estos motivos
tradicionales
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Introducción
• Clasificación según los usuarios
– Redes públicas
– Redes privadas
• Principales usuarios
–
–
–
–
Mantenimiento de servicios públicos
Servicios de emergencia y seguridad
Ejército
Empresas
• Los sistemas reflejan las necesidades de los
usuarios privados
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Necesidades de los usuarios
• Las redes móviles comerciales buscan tener
cuantos más clientes mejor
• Las empresas u organismos que operan con
información crucial no deben competir con
usuarios convencionales que les puedan
quitar capacidad
• Una red dedicada permite que las distintas
organizaciones controlen la prioridad de sus
comunicaciones
• Además, es fundamental disponer de total
seguridad
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• Emergencias
– Desastres naturales o
atentados
• Incidentes graves
• Accidentes de tráfico
• Cuerpos de seguridad
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• Inmediatez
– Es un parámetro CRITICO en los sistemas de
comunicaciones privadas.
– ¡Necesitamos tiempos de acceso menores de 300
ms! Entre usuarios de la misma estación base
– Los tiempos con usuarios de otra estación base no
deberían superar el segundo
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• Transmisión de voz y datos
– El sistema debe proporcionar la posibilidad de
realizar transmisiones de voz y de datos utilizando la
misma red
– Si éstas se pueden realizar simultáneamente,
representa un avance importante en la operativa de
las flotas
– Las llamadas son frecuentes y de corta duración
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TRUNKING
… tiene que haber
cobertura incluso en
situaciones extremas
 DMO (Direct Mode
Operation)
FALLO!!
DMO
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• Estaciones repetidoras
– Los Gateways en Modo Directo y los Repetidores
mejoran las prestaciones del DMO.
– Pueden servir también para extender puntualmente la
cobertura o la capacidad del sistema
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• Acceso seguro a la
comunicación
• Autenticación
• Encriptado del interfaz aire
• Encriptado extremo a
extremo
• Gestión separada de
aspectos técnicos
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• Comunicaciones de Voz
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Calidad Excelente
Establecimiento rápido
Llamadas individuales
Push to talk
Llamadas de grupo
Escaneo de grupos
Reagrupación dinámica
Agrupación por área
Broadcasting
Llamadas de emergencia
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• Funciones de despacho
– Monitorización de los grupos
– Agrupamiento de grupos
– Comunicación prioritaria
– Control de los miembros del
grupo
– Reagrupación
– Gestión de llamadas de
broadcast
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Information Importance
‘Life
or
Death’
PMR
High
(nonroutine)
Low-toMedium
(routine)
GSM
DECT
Non-urgent
<1 min
Urgent
<10 sec
Immediate
<1 sec
Time-criticality of call set-up
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Situación del mercado
NOT DECLARED
4%
UNKNOWN
1%
AFRICA
4%
ASIA-PAC
10%
EAST EUROPE
13%
WEST EUROPE
37%
LATIN AMERICA
5%
MIDDLE EAST
5%
SOUTH EUROPE
13%
NORTH EUROPE
8%
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Situación del mercado
Undeclared Unknown
1%
5%
Utilities
8%
Government
7%
Industrial
1%
Military
6%
Oil & Gas
3%
PAMR
6%
Transportation
24%
PSS
39%
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Sistemas PMR
• PMR (Private Mobile Radio)
• Son redes de comunicaciones móviles de uso
profesional no conectadas a la Red Telefónica
Pública
• Usadas para aplicaciones de empresas y de
organismos públicos
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Sistemas PMR
• Terminal: Cualquier dispositivo que intercambia tráfico
con el sistema
– Fijos
– Móviles
– Portátiles
• Red: Conjunto de terminales, con sus enlaces y
servicios, que dependen de un Despacho.
• CUG: Grupo Cerrado de usuarios, conjunto de
terminales involucrados entre sí y con el Despacho en
una comunicación autónoma durante un cierto tiempo
• Movilidad: Aptitud de los terminales para intercambiar
información con el Despacho, tanto en marcha como en
situación estática. Es función del grado de cobertura de
la red.
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Sistemas PMR
• Dos tipos de redes PMR
– Convencionales: por asignación estática de
canales
– Sistemas Trunking: por asignación dinámica
de canales, permiten un aprovechamiento
más eficiente del espectro
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Sistemas PMR convencionales
• Asignación estática de canales
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• Varias
organizaciones
disponen
de
distinta
infraestructura de red,
con recursos separados
• La
petición
de
un
determinado usuario se
atiende por los recursos
de su propia red
• Para ampliar la cobertura
de un sistema se suelen
usar repetidores
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• Los equipos PMR operan en la banda de
446 MHZ (8 canales)
– Potencia de trasmisión de 500 mW con un
alcance máximo de 4-5 Km
– uso libre
• Los equipos LPD operan en la banda de
los 433 Mhz (69 canales)
– Potencia de transmisión de 10 mW con un
alcance máximo de 2 Km
– no están autorizados en España
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• Mecanismos para aumentar la capacidad
de comunicación del sistema
– CTCSS
• Sistemas de llamada selectiva
– SELCALL
– DTMF
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• Señalización CTCSS
– CTCSS: Continuous Tone Controlled Signalling System
– Medida tecnológica para evitar que grupos que comparten la
frecuencia escuchen las conversaciones de los otros grupos
– Consiste en introducir en la señal en banda base un tono por
debajo del límite inferior de la banda de frecuencias vocales:
TONO SUBAUDIO
– El subtono se incluye en la señal durante todo el tiempo que
dura la comunicación
– Los circuitos de audio del receptor sólo se abrirán, de modo
automático, ante la presencia del subtono seleccionado
– ¿Cómo saber si el canal está libre antes de emitir?
• Posibilidad de desactivar el CTCSS
• El equipo activa un piloto si el canal se encuentra ocupado
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• Aspecto de la señal con tono CTCSS
24
Frecuencias para
tonos CTCSS
25
• Señalización CTCSS: Frecuencias compartidas por dos
redes distintas
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• Señalización CTCSS: Grupos cerrados de una misma red
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• Sistemas de llamada selectiva: SELCALL
(Selective Calling)
– Permiten dirigir la llamada a un móvil o conjunto de
ellos específico
– Los terminales cuentan en este caso con un código de
dirección. El código de dirección al cual va destinado
el mensaje se establece mediante una combinación
de tonos que se emiten al inicio de la llamada.
– Tres modalidades en llamada selectiva:
• Llamada individual
• Llamada de grupo
• Llamada general
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• SELCALL
– La transmisión la reciben todos, pero sólo abre circuito
aquél móvil cuya dirección coincide con la del código
de dirección transmitido
– Longitud del código:
• A mayor longitud, mayor “capacidad” de móviles
• A mayor longitud, mayor tiempo ocupación canal
• En general, los estándares suelen definir secuencias de cinco
tonos para la dirección
– Cada cifra del código se corresponde con una
frecuencia
– Dado que el código se emite antes de transmitir el
mensaje, pueden utilizarse frecuencias dentro de la
banda de audio
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• SELCALL: Codificación de direcciones
30
• SELCALL: llamadas de grupo
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• Sistemas de llamada selectiva: DTMF
(Dual Tone Multifrequency)
– Se emplean dos tonos simultáneos para codificar cada
carácter
– Los tonos se encuentran dentro de la banda audible
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• Sistemas de llamada selectiva: DTMF
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Actividad (30’)
• Individual
• Caso práctico:
– Nos planteamos introducir SELCALL y posiblemente CTCSS en
los equipos móviles de una flota de furgonetas que dan servicio
a una ciudad. Dado que nuestros camiones ofrecen tres tipos
distintos de reparto (pizzas, hamburguesas y refrescos), nos
planteamos la posibilidad de formar tres grupos distintos de
usuarios para poder contactar únicamente con los usuarios que
nos interesen en cada caso. No obstante, y dado que en
muchos casos el reparto de bebidas viene acompañado de
hamburguesas o de pizzas, nos interesa también que en
determinados casos las comunicaciones lleguen a ambos
grupos de modo simultáneo. Existe tres furgonetas del grupo A
(pizzas), cuatro del grupo B (hamburguesas) y seis del grupo C
(bebidas), y también que se dispone de un solo canal de
comunicación (una frecuencia ascendente y una descendente)
• 30’ para responder a las siguientes preguntas
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Actividad (30’)
•
•
•
•
Propón una solución que permita contactar por separado con cada una de
las furgonetas por separado, y además de modo conjunto con los grupos A,
B y C. Téngase en cuenta que la longitud de numeración es de cinco
dígitos. Incluye la tecnología CTCSS sólo si es estrictamente necesaria.
De acuerdo con la configuración propuesta en el apartado anterior: Si
efectuamos una llamada a un usuario de un grupo, ¿Oirán el resto de
usuarios de otros grupos esta conversación? ¿Y los usuarios de su propio
grupo?
Propón una segunda solución que permita además contactar de modo
simultáneo bien con los grupos A,C, o bien B,C, empleando para ello
únicamente el SELCALL y el CTCSS. ¿Es posible? En caso afirmativo,
describe cómo.
En este apartado, el objeto es resolver nuevamente el problema anterior,
aunque en este caso eliminando la numeración en los terminales. En este
caso, se proporcionan dos canales adicionales (dos frecuencias
ascendentes y dos descendentes). Indica si sería posible ejecutar la
solución de este modo. ¿Deberían disponer los equipos de alguna
característica adicional al CTCSS y SELCALL?
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¿Preguntas, Sugerencias?

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Carlos Camacho Peñalosa Ingeniero de Telecomunicación (1976) y